8 第一章 8.电容器 电容（word同步练习）-【学而思】2026-2027学年高二物理必修第三册（教科版）

**基本信息** 聚焦电容器核心概念与应用，通过基础巩固与能力提升分层设计，构建从概念理解到动态分析、实际应用的知识进阶路径，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础过关练|电容定义、充放电过程、常见电容器|以单选/多选题为主，如电容概念辨析（题1）、Q-U关系图像分析（题3），强化物理观念| |能力提升练|动态分析、实际应用（触摸屏/传感器）、力学综合|含多选与情境题，如电容器动态变化（题1）、电容式风力传感器（题5），深化科学思维与探究能力|

8　电容器　电容 基础过关练 题组一　　电容器、电容的理解 1.(2024四川广元苍溪中学月考)关于电容器和电容说法正确的是(　　) A.电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量 B.平行板电容器的电容只与极板间距、正对面积有关 C.电容器不带电时,电容为零 D.电容器带电时,电荷量是两个极板所带电荷量数值之和 2.(2025广东江门鹤山一中月考)“超级电容器”由于电极中加入了表面积非常大的石墨烯,所以具备超大的容量,适合作为动力电池的助力动力源。相对于普通电容器,“超级电容器”(　　) A.极板电荷量较大 B.极板间的电场强度较大 C.单位电压容纳的电荷量较大 D.带相同电荷量时电压较大 3.(2025陕西铜川月考)有人用下图描述某电容器充电时,其电荷量Q、电压U、电容C之间的相互关系,一定不正确的是(　　) A　　　　B C　　　　D 4.(多选题)(2024四川遂宁一模)在研究平行板电容器所带电荷量Q和两板间的电势差U的关系时,某老师在演示实验中运用电荷均分法确定各次实验中电荷量的关系,并利用采集到的数据,作出了图示甲、乙两个电容器的Q-U关系图像。下列判断正确的是(　　) A.甲、乙的电容之比为C甲∶C乙=1∶2 B.甲、乙的电容之比为C甲∶C乙=2∶1 C.若甲、乙两极板正对面积和板间绝缘介质均相同,则甲两极板的间距较大 D.若甲、乙两极板的间距和板间绝缘介质均相同,则甲两极板的正对面积较大 题组二　　电容器的充、放电 5.(2025四川绵阳南山中学月考)据报道,有一种新型超级电容器,能让手机几分钟内充满电。某同学用该种电容器给手机电池充电,下列说法正确的是(　　) A.该电容器给手机电池充电时,电容器的电容变大 B.该电容器给手机电池充电时,电容器存储的电能变少 C.该电容器给手机电池充电时,电容器所带的电荷量保持不变 D.充电结束后,电容器不带电,电容器的电容为零 6.如图所示为研究电容器充、放电的实验电路图,S为单刀双掷开关,电容器与灵敏电流计和电阻R0串联。实验时,先将开关S掷向1端,经过一段时间后,再把开关S掷向2端。开关S掷向2端后极短时间内,下列说法正确的是(　　) A.电容器充电,通过灵敏电流计的电流方向为a→b B.电容器充电,通过灵敏电流计的电流方向为b→a C.电容器放电,通过灵敏电流计的电流方向为a→b D.电容器放电,通过灵敏电流计的电流方向为b→a 7.如图所示,将一电容C=0.25 μF的不带电电容器和电势差U=12 V的电源连接。闭合开关S,对电容器充电。充电完成后,电容器的负极板上带的电荷量相当于一个电子所带的电荷量的(e=1.6×10-19 C)(　　) A.3×1013倍　　　　 B.3×1016倍 C.1.875×1013倍　　　　 D.1.875×1016倍 8.(2025四川眉山仁寿一中月考)关于电容器和电容的说法中,正确的是(　　) A.由电容的定义式C=可知,电容C与所带的电荷量Q成正比,与电压U成反比 B.电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和 C.如图所示,开关接1时,给平行板电容器充电,且上极板带正电 D.保持电容器与电源的连接,若两极板间的距离减小,则极板上的电荷量减少 题组三　　常见的电容器 9.(教材习题改编)常用的电容器从构造上看,可以分为固定电容器和可变电容器两类。图中甲为可变电容器,乙为电解电容器。下列说法正确的是(　　) 甲　乙 A.可以通过改变甲的极板间的正对面积来改变电容 B.在不改变其他条件的情况下,将甲浸入煤油中,其电容不发生变化 C.使用乙时可以不区分两极任意接入电路 D.电容器可以工作在任何电压下 10.超级电容器又叫双电层电容器,是一种新型储能装置,它不同于传统的化学电源,是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源。它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等特点。如图所示为一款超级电容器,其标有“2.7 V,3 000 F”,则可知(　　) A.该超级电容器放电时把化学能转化为电能 B.该电容器最大容纳电荷量为8 100 C C.该电容器在电压为2.7 V时电容才是3 000 F D.该电容器在2.5 V电压下不能带电 11.a、b两个电容器如图甲所示,图乙是它们的部分参数。则关于a、b两个电容器的下列说法正确的是(　　) A.a、b两个电容器的电容之比为8∶1 B.a、b两个电容器的电容之比为4∶5 C.b电容器工作时最多能容纳电荷0.1 C D.a电容器工作时最多能容纳电荷1 C 能力提升练 题组一　　电容器动态分析问题 1.(多选题)(2024四川南充仪陇中学月考)如图所示电路中,A、B为两块竖直放置的金属板,G是一只静电计,开关S合上时,静电计张开一个角度,下述情况中可使指针张角增大(即 A、B 间电压增大)的是(　　) A.合上S,使 A、B 两极板靠近一些 B.断开S,使 A、B 间距减小一些 C.断开S,使 A、B 间距增大一些 D.断开S,使 A、B 上下错开一些 2.(多选题)(2025四川绵阳月考)如图,平行板电容器与电压为E的直流电源连接,下极板接地,闭合开关K,稳定时一带电的油滴静止于两极板间的P点,则下列说法正确的是(　　) A.油滴带负电 B.保持开关K闭合,减小两极板间距,电流计中电流方向为a→b C.保持开关K闭合,减小两极板的正对面积,油滴向下运动 D.将开关K断开,减小两极板间距,静电计指针张角变小,油滴静止不动 3.(2024四川绵阳中学开学考试)如图所示,D是一只理想二极管,电流只能从a流向b,而不能从b流向a,平行板电容器的A、B两极板间有一电荷,在P点处于静止状态。以Q表示电容器储存的电荷量,U表示两极板间的电压,Ep表示电荷在P点的电势能。若保持极板B不动,将极板A稍向上平移,则下列说法正确的是(　　) A.U不变　　　　B.Ep减少 C.Q变小　　　　D.电荷仍保持静止 题组二　　电容器在生产、生活中的应用 4.(2024四川雅安开学考试)目前智能手机普遍采用了电容式触摸屏。电容式触摸屏是利用人体的电流感应进行工作的,它是一块四层复合玻璃屏,玻璃屏的内表面和夹层各涂一层ITO(透明导电膜玻璃),夹层ITO涂层作为工作面,四个角引出四个电极,当手指(肉)触摸电容式触摸屏时,手指(肉)和工作面形成一个电容器,因为工作面上接有高频信号,电流通过这个电容器分别从屏的四个角上的电极中流出,且理论上流经四个电极的电流与手指到四个角的距离成正比,控制器通过对四个电流比例的精确计算来确定触摸点的位置。寒冷的冬天,人们也可以用触屏手套进行触控操作。下列说法正确的是(　　) 　 A.为了安全,触屏手套指尖处应该采用绝缘材料 B.使用绝缘笔时,不能对电容式触摸屏进行触控操作 C.手指按压屏的力变大,手指(肉)和工作面形成的电容器电容变小 D.手指与屏的接触面积变大,手指(肉)和工作面形成的电容器电容变小 5.(2025福建宁德期中)某同学设计了一个电容式风力传感器,如图所示。将电容器一个极板与静电计连接,P点为极板间的一点。可动电极在风力作用下向右移动,风力越大,移动距离越大(可动电极不会到达P点)。若极板上电荷量保持不变,则下列说法正确的是(　　) A.风力越大,电容器电容越小 B.风力越大,极板间电场强度越大 C.风力越大,P点的电势越小 D.风力越大,静电计指针张角越大 6.(2025湖北四地七校联考)通过手机内电容式加速度传感器可以实现运动步数的测量,传感器原理如图所示,电容器的M极板固定,与弹簧相连的N极板只能按图中标识的“前后”方向运动。则当手机(　　) A.匀速运动时,电流表示数为零,电容器M极板带负电 B.由静止突然向前加速时,电容器的电容增大 C.由静止突然向前加速时,流过电流表的电流由b向a D.保持向前匀减速运动时,电流表示数变小 7.(2024四川绵阳南山中学期中)工厂在生产纺织品、纸张等绝缘材料时,为了实时监控其厚度,通常要在生产流水线上设置如图所示的传感器。其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板,位置均固定,且分别接在恒压直流电源的两极上(电源电压小于材料的击穿电压)。当流水线上通过的产品厚度增大时,下列说法正确的是(　　) A.A、B平行板电容器的电容减小 B.A、B两板上的电荷量变小 C.有电流从b向a流过灵敏电流计 D.A、B两极板间的电场强度减小 题组三　　平行板电容器与力学知识的综合 8.(2024四川宜宾期末)如图,利用静电计和带电摆球研究平行板电容器。平行板电容器充电后与电源断开。若发现静电计指针张角变小,摆球悬线偏角不变,可能进行的操作是(　　) A.板间距离减小 B.板间距离增大 C.减小两极板正对面积 D.平行板间放入电介质 答案与分层梯度式解析 8　电容器　电容 基础过关练 1.A 2.C 3.A 4.BD 5.B 6.D 7.C 8.C 9.A 10.B 11.C 1.A　电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,由电容器本身的特性决定,与是否带电无关,故A正确,C错误;平行板电容器的电容与极板间距、正对面积及相对介电常数有关,故B错误;电容器的电荷量为某一个极板所带电荷量的绝对值,故D错误。 2.C　由于超级电容器具备超大的容量,即单位电压容纳的电荷量较大,也就是电容C较大,故带相同电荷量时电压较小,C正确,D错误;超级电容器的容纳能力较大,并不代表实际使用中极板电荷量较大、场强较大,也有可能极板电荷量很小,场强很小,A、B错误。 3.A　电容只由电容器本身的性质决定,与电容器所带电荷量无关,与电容器两极板间电压无关,故C-Q图像应为一条平行于横轴的直线,C-U图像也应为一条平行于横轴的直线,故A错误,B、D正确;根据电容定义式C=可得Q=CU,可知Q-U图像应为一条过原点的倾斜直线,故C正确。故选A。 4.BD　根据平行板电容器所带电荷量与两极板间的电势差的关系Q=CU,可知Q-U图像的斜率表示电容器的电容,由图像可得=,故A错误,B正确。根据C=可知,若甲、乙两极板正对面积S和板间绝缘介质均相同,由于C甲>C乙,可得电容器两极板的间距满足d甲<d乙;若甲、乙两极板的间距d和板间绝缘介质均相同,则两极板的正对面积关系为S甲>S乙,故C错误,D正确。 5.B　电容是描述电容器容纳电荷的本领大小的物理量,由电容器本身的性质决定,与电容器的电压及电荷量无关,故A、D错误;当用该电容器给手机电池充电时,电容器存储的电荷量减少,则电能变少,故B正确,C错误。 6.D　开关S掷向2端后极短时间内,电容器放电,因为右极板带负电,所以通过灵敏电流计的电流方向为b→a。故选D。 7.C　根据电容定义式C=可知,充电完成后,电容器所带电荷量为Q=CU=0.25×10-6×12 C=3×10-6 C,则n===1.875×1013,可知电容器的负极板上带的电荷量相当于1.875×1013个电子所带的电荷量,选C。 导师点睛　电容器所带的电荷量是指任意一块极板所带电荷量的绝对值。 8.C　C=是电容的定义式,电容C与所带的电荷量Q和电压U无关,故A错误;电容器所带的电荷量是指其中一个极板所带电荷量的绝对值,故B错误;开关接1时,给平行板电容器充电,且上极板带正电,下极板带负电,故C正确;保持电容器与电源的连接,则极板间的电压不变,根据C=及C=知,若两极板间的距离减小,则电容增大,极板上的电荷量增大,故D错误。 9.A　由C=转动甲电容器的动片,两组金属片的正对面积发生变化,电容就会改变,选项A正确。将甲电容器浸入煤油中,两极板间的介质改变,电容发生变化,B错误;乙为电解电容器,两极有固定的极性,使用时注意不要接反了,选项C错误;加在电容器两极间的电压不能超过击穿电压,超过击穿电压,绝缘介质将被击穿,致使电容器损坏,D错误。 10.B　电容器放电时把储存的电能释放到电路中,并不是把化学能转化为电能,故A错误;该电容器最大容纳电荷量为Q=CU=2.7 V×3 000 F=8 100 C,故B正确;电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量,其大小与电压和电荷量无关,该电容器的电容始终为3 000 F,故C错误;电容器的额定电压为2.7 V,说明工作电压不超过2.7 V,即可以小于2.7 V,故D错误。 11.C　由题图乙知a的电容是1 000 μF,b的电容是10 000 μF,所以a、b两个电容器的电容之比为1 000 μF∶10 000 μF=1∶10,选项A、B错误;b电容器最多能容纳电荷Qb=10 000×10-6×10 C=0.1 C,而a电容器最多能容纳电荷Qa=1 000×10-6×80 C=0.08 C,选项C正确,D错误。 能力提升练 1.CD 2.AD 3.D 4.B 5.C 6.C 7.C 8.A 1.CD　当S闭合时,无论怎样改变A、B两极板距离d,电容器的电势差都保持不变,则指针张角不变,故A错误。断开S,电容器极板电荷量保持不变,A、B间距减小一些时,d减小,由C=可知,C变大,结合Q=CU可知,U减小,则指针张角减小;A、B间距增大一些时,d增大,由C=可知,C减小,结合Q=CU可知,U增大,则指针张角增大,故B错误,C正确。断开S,A、B上下错开一些时,两极板正对面积S减小,由C=可知,C减小,结合Q=CU可知,U增大,则指针张角增大,故D正确。 2.AD　对油滴受力分析可知,油滴受到的电场力竖直向上,与板间场强方向相反,则油滴带负电,故A正确;保持开关K闭合,则极板间电压保持不变,减小两极板间距,根据C=及C=可知电容器电容增大,电容器所带电荷量增大,则电流计中电流方向为b→a,故B错误;保持开关K闭合,极板间电压保持不变,减小两极板的正对面积,根据E=可知板间场强不变,油滴静止不动,故C错误;将开关K断开,可认为电容器所带电荷量不变,减小两极板间距,根据C=及C=可知电容器电容增大,极板间电压变小,则静电计指针张角变小,根据E====,可知板间场强不变,油滴静止不动,故D正确。 方法技巧　两极板间电压U恒定不变(与电源始终相连)时的动态变化 3.D　保持极板B不动,将极板A稍向上平移,板间距离d增大,根据C=可知,电容减小。若电容器两极板间的电压不变,根据C=可知电荷量要减小,即电容器要放电,但是二极管具有单向导电性,所以电容器无法放电,即电荷量不变,根据C=可知电压增大,选项A、C错误;根据E=及C=、C=可得E=,所以在d增大时极板间场强不变,电荷仍静止,选项D正确;因为P点与B极板间距离不变,则它们之间的电势差不变,所以P点的电势不变,电荷在P点的电势能也不变,选项B错误。 易错分析　解答电容器极板接地相关问题需要注意以下几点: (1)电容器某一极板接地以后,该极板电势为零,但并不是所带电荷量为零; (2)两极板之间的电势差并不因为某极板接地而发生改变,但是电场中某点的电势会因为接地的极板不同而发生变化; (3)只有零电势点(接地的极板)确定以后,才能够确定电场中某点的电势。 4.B　由题意可知,触屏手套指尖处应该采用导电材料,否则不能形成电容器,选项A错误;绝缘笔不是导电材料,则使用绝缘笔时不能对电容式触摸屏进行触控操作,选项B正确;手指按压屏的力变大,手指(肉)和工作面之间的距离越小,根据C=,可知手指(肉)和工作面之间形成的电容器电容变大;手指与屏的接触面积变大,手指(肉)和工作面形成的电容器电容变大,选项C、D错误。 5.C　可动电极在风力作用下向右移动,风力越大,移动距离越大,则板间距离越小,根据C=可知电容越大,极板上电荷量保持不变,根据C=可知板间电压越小,则静电计指针张角越小,A、D错误;根据E====可知极板间电场强度保持不变,由于风力越大,P点与可动电极的距离越小,可动电极接地,根据U'=Ed'可知P点与可动电极的电势差越小,则P点的电势越小,B错误,C正确。 6.C　匀速运动时,N极板相对M极板的位置不变,电容器的电容不变,则电容器带电荷量不变,电路中没有电流,电流表示数为零,电容器M极板与电源正极相连,带正电,故A错误;由静止突然向前加速时,因为惯性,N极板相对M极板向后运动,两极板间距变大,根据C=可知电容器的电容减小,已知电容器两端电压不变,根据Q=CU可知电容器带电荷量减小,则电容器放电,流过电流表的电流由b向a,故B错误,C正确;保持向前匀减速运动时,加速度恒定不变,N极板受力不变,则弹簧形变量不变,N极板相对M极板的位置不变,则电容器的电容不变,电容器带电荷量不变,电路中无电流,电流表示数不变,故D错误。故选C。 7.C　根据公式C=可知,当产品厚度增大时,εr变大,电容变大,故A错误;根据Q=CU,因为电容器的电容变大,两极板间的电压不变,故A、B两极板上的电荷量变大,此时电容器充电,电流从b向a流过灵敏电流计,故B错误,C正确;根据E=可知,两极板间电压不变,极板间距不变,故电场强度不变,故D错误。 8.A　设悬线与竖直方向的夹角为θ,两极板间电场强度为E,小球带电荷量为q,小球质量为m,由平衡条件qE=mg tan θ,得 tan θ=,平行板电容器充电后与电源断开,电容器所带电荷量不变,由C=,再结合E=、C=可得E=,可知只改变板间距离,平行板间的电场强度不变,故板间距离减小或增大,摆球悬线偏角不变。板间距离d减小时,C增大,Q不变,则U减小,静电计指针张角变小;板间距离d增大时,C减小,Q不变,则U增大,静电计指针张角变大,故A正确,B错误。由C=,减小两极板正对面积S,C减小,Q不变,则U增大,静电计指针张角变大,故C错误;平行板间放入电介质,由C=可知εr增大,C增大,Q不变,则U减小,静电计指针张角变小,由E=可知E减小,摆球悬线偏角减小,故D错误。 7 学科网（北京）股份有限公司 $