10.4 电容器的电容 基础练习卷 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 聚焦电容器电容核心概念，通过基础辨析、综合应用、情境计算三层设计，构建从物理观念到科学思维的巩固路径，适配新授课知识内化需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|电容定义式、Q-U关系、基本属性|单选题1-5题通过定义辨析（如电容与Q、U无关）夯实物理观念| |综合理解|影响电容因素、能量计算、动态变化|多选题11-15题结合击穿电压、传感器等情境，培养科学推理能力| |应用拓展|公式综合应用、电场强度、电势分析|解答题16-20题通过平行板电容器计算（如Q=CU、E=U/d），提升问题解决能力|

电容器的电容基础练习卷 一、单选题 1．根据电容器电容的定义式，可知（     ） A．电容器不带电时，其电容并不为零 B．电容器所带的电荷量越多，它的电容就越大，与成正比 C．电容器两极之间的电压越高，它的电容就越小，与成反比 D．电容器的电容大小与电容器的带电情况有关 【答案】A 【详解】A．电容是电容器的固有属性，由极板正对面积、极板间距、极板间电介质的性质决定，与是否带电无关，因此电容器不带电时电容也不为零，故A正确； B．是电容的定义式而非决定式，电容与电荷量无关，当增大时，极板间电压会同比例增大，保持定值，因此与不成正比，故B错误； C．电容与极板间电压无关，当增大时，极板带电量会同比例增大，保持定值，因此与不成反比，故C错误； D．电容大小仅由电容器本身的结构参数决定，和是否带电、带电量多少等带电情况完全无关，故D错误。 故选A。 2．某电容器充电时，下列选项能正确反映其电荷量、电压、电容之间关系的是（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．根据 可得Q=CU 由于电容器不变，因此电量Q和电压U成正比，故A错误； BCD．是电容的定义式，电容器电容的大小C与电容器的带电量Q以及电容器两极板之间的电压U无关，故BC错误，D正确； 故选D。 3．心脏除颤器通过一个充电的电容器对人的心脏放电，以恢复正常心跳。若电容为，放电的电量为，则放电前后电容器电压变化的大小为（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据电容的定义式，电容是电容器本身的属性，不随带电量、极板电压变化，因此电量变化量与电压变化量满足，变形可得电压变化量 代入已知量：， 计算得 故选B。 4．随着科技的发展，现在已经能够制成电容较大的电容器。一电容器上标有“5.5V，1.0F”的字样，如图所示。关于该电容器的叙述正确的是（　　） A．击穿电压为5.5V B．额定电压为5.5V C．储存的电荷量一定为5.5C D．只有加5.5V电压时，电容才是1.0F 【答案】B 【详解】AB．电容器上标有5.5V的字样，表示该电容的额定电压为5.5V，故A错误，B正确； C．由公式可知，该电容器储存的电荷量与电容器的电压成正比，只有当电容器两端电压为时，储存的电荷量才为5.5C，故C错误； D．电容器上标有1.0F的字样，表明电容器的电容为1.0F，由电容器的定义式可知，电容器的电容与电容器的电压和电荷量无关，则该电容器的电容总是1.0F，故D错误。 故选B。 5．莱顿瓶可视为早期的平行板电容器，其结构如图所示，玻璃容器内外包裹导电金属箔，金属棒的一端接有金属球，另一端通过金属链与内侧金属箔连接。则莱顿瓶（　　） A．带电量越大，电容越大 B．电容大小与瓶壁的厚度有关 C．金属箔间的电压越大，电容越小 D．只将瓶体换成等厚度的塑料瓶，其电容一定不变 【答案】B 【详解】AC．电容器的电容由电容器本身决定，与带电量和金属箔间的电压无关，故AC错误； BD．由可知，电容大小与瓶壁的厚度有关；只将瓶体换成等厚度的塑料瓶，仅发生变化，其电容发生变化，故B正确，D错误。 故选B。 6．超级电容器是新能源汽车的制动能量回收系统的核心部件之一，车辆制动时可把动能转化为电能储存在超级电容器中。下列关于该制动充电过程的说法正确的是（　　） A．超级电容器的电容减小 B．超级电容器的极板间电荷越来越少 C．超级电容器两极板间的电压增大 D．超级电容器两极板间的电压减小 【答案】C 【详解】A．电容由电容器本身的结构决定，与充电过程无关，故充电过程中电容不变，故A错误； B．充电过程中，电荷量增加，因此极板间电荷越来越多，故B错误； CD．根据电容定义式 ，充电时电荷量 增大，电容 不变，因此电压 增大，故C正确，D错误。 故选C。 7．一款机器人的柔性电子皮肤采用了电容传感器，其上、下皮层薄膜作为极板，中间由特殊材料作为支撑层，结构如图所示。工作时，电容器两极板间电压恒定，当皮肤受到垂直挤压时，支撑层被压缩，则（　　） A．电容器的电荷量不变 B．电容器的电荷量变小 C．两极板间的电场强度不变 D．两极板间的电场强度变大 【答案】D 【详解】AB．当皮肤受到垂直挤压时，支撑层被压缩，电容器两极板间距离减小，根据电容的决定式可知，电容器的电容变大；工作时电容器两极板间电压恒定，根据可知，电容器的电荷量变大，故AB错误； CD．工作时电容器两极板间电压恒定，两极板间距离减小，根据可知，两极板间的电场强度变大，故C错误，D正确。 故选D。 8．电容器的极板A、B分别接在恒压直流电源的两极上，G是灵敏电流计。熔喷布匀速从两极板间穿过，当熔喷布的厚度变薄时会导致相对介电常数变小。下列说法中正确的是（　　） A．熔喷布变薄，电容器两端电压会变大 B．熔喷布变薄，电容器的电容会变大 C．熔喷布变厚，电容器的电荷量保持不变 D．熔喷布变厚时，电流计中会有自b向a的电流 【答案】D 【详解】AB．熔喷布变薄，电容器一直与恒压直流电源连接，所以电容器两端电压不变；根据，由于相对介电常数变小，所以电容器的电容会变小，故AB错误； CD．熔喷布变厚，根据，由于相对介电常数变大，所以电容器的电容会变大；根据，由于电容器两端电压不变，所以电容器的电荷量会增加，则电流计中会有自b向a的电流，故C错误，D正确。 故选D。 9．如图所示，极板间距为、极板正对面积为S的平行板电容器，N板与静电计相连，静电计所带电荷量可被忽略，电容器M板和静电计外壳接地。已充电的平行板电容器两极板之间的电势差为，静电计指针偏转的角度为。则（　　） A．增大，变小 B．若将玻璃板插入两板之间，变大 C．减小S，变大 D．若将M板拿走，变为零 【答案】C 【详解】A．电势差变大，指针张角变大。电容器所带电荷量一定，由公式可知，当d变大时，C变小，由可得U变大，变大，故A错误； B．当插入玻璃板时，C变大，U变小，变小，故B错误； C．由公式可知，正对面积S变小，C变小，U变大，变大，故C正确； D．若将M板拿走，相当于使d变得更大，C变小，故U变大，变大，故D错误。 故选C。 10．将直流电源、电阻、电容器、理想电流表、理想电压表及单刀双掷开关组成图示电路。先将开关接1，待电流表、电压表示数稳定后再接2。下列说法正确的是（　　） A．开关接1后，电容器的上极板带负电荷 B．开关接1后，电流表示数增大后趋于稳定 C．开关接2后，通过电阻的电流从流向 D．开关接2后，电压表示数增大后趋于稳定 【答案】C 【详解】A．开关S接1后，电容器充电，电流从电源正极流向电容器上极板，因此电容器的上极板带正电，故A错误； B．开关S接1后，电容器充电，初始电流最大，随着电容器极板电荷增加，电流逐渐减小，直至稳定为 0，故B错误； C．电容器上极板带正电，开关S接2后，电容器放电，通过电阻的电流从M流向N，故C正确； D．开关S接2后，在电容器放电过程中，极板上电荷量减小，电压表示数逐渐减小至0，故D错误。 故选C。 二、多选题 11．电容器的击穿电压受多种因素影响，主要包括：①电介质自身的击穿场强，不同电介质击穿场强不一样；②电极间电场分布的均匀性，在不均匀电场中会因电场畸变而显著降低；③因多次过压冲击造成的累积老化效应，也会导致其下降，下列说法正确的是（　　） A．对于平行板电容器，仅增加两极板间的距离，其击穿电压会变小 B．平行板电容器两板边缘处最容易被击穿 C．一个已充满电并与电源断开的平行板电容器，若减小两极板间的距离，电容器有可能被击穿 D．长期在额定电压范围内工作的电容器，击穿电压不会因累积老化而显著下降 【答案】BD 【详解】A．平行板电容器击穿电压 仅增加两极板间的距离，其击穿电压会变大，故A错误； B．边缘处电场集中（边缘效应），电场强度比中间大，如果超过介质的击穿场强，会先击穿，故B正确； C．根据， 联立解得 可知E与极板间距d无关，故若减小两极板间的距离，电容器不被击穿，故C错误； D．多次过压冲击造成的累积老化会导致击穿电压下降，但长期在额定电压范围内工作的电容器，并没有过压冲击，所以老化会很慢，击穿电压不会显著下降，故D正确。 故选BD。 12．在新能源汽车电池管理系统中，电容器模块可凭借自身充放电特性使电压波动保持在允许范围内。已知电容器储存能量，一新能源汽车电容器模块中某电容器电容C = 500μF。汽车启动前，该电容器两极板间电压U1 = 300V，启动时由于负载增加使其两极板间电压瞬间降至U2 = 200V，稳定后又恢复至U1 = 300V。此过程中该电容器（   ） A．先放电释放能量，再充电吸收能量 B．先充电吸收能量，再放电释放能量 C．放电时释放的电荷量ΔQ = 0.05C D．充电时吸收的能量ΔE = 2.5J 【答案】AC 【详解】AB．当电路负载变化使电容器两端电压瞬间降至，电容器会放电释放能量；之后电压又恢复至，电容器会充电吸收能量，故A正确、故B错误； C．释放电荷量过程，故C正确； D．吸收能量，故D错误。 故选AC。 13．某物理兴趣小组利用电容器知识，设计了一个电容式控制装置，用于自动关闭输液阀门。原理如图所示，电容器两极板紧贴塑料输液管壁，初始时管内充满非导电液体。液体输送完毕后，管内介质由非导电液体变为空气，介电常数减小，电容器的电容值改变，触发控制电路自动关闭输液阀门。以下说法正确的是（　　） A．液体输送完前后，电容器两端电压不变 B．液体输送完毕后，电容器所带电荷量增加 C．稳定输送液体时，电阻R中有从a流向b的电流 D．液体要输送完时，管内液面下降，电阻R中有从b流向a的电流 【答案】AD 【详解】A．液体输送完前后，电容器两端电压不变，故A正确； BD．液体输送完毕后，管内介质由非导电液体变为空气，介电常数减小，电容器的电容值变小，则由，电压不变，则电容器电荷量减少，即电容器放电，放电电流通过电阻R时方向从b流向a，故B错误，D正确； C．稳定输送液体时，认为介电常数不变，电容器的电容值不变，电容器电荷量不变，即无充电电流，故C错误。 故选AD。 14．如图甲所示的聚苯乙烯电容器是一种重要的电子元件，具有绝缘性能强、电容值稳定和使用寿命长等特点，被广泛应用于家用电器、计算机等各种电子设备中。该种电容器是以聚苯乙烯薄膜为电介质，把两层铝箔隔开后卷绕而成，如图乙所示。关于聚苯乙烯电容器，下列说法正确的是（     ） A．充电后，电荷将储存在铝箔上 B．充电后，电荷将储存在聚苯乙烯薄膜上 C．充电过程中，该电容器电容不断增大 D．充电过程中，该电容器电容保持不变 【答案】AD 【详解】AB．该电容器中，铝箔是电容器的两个极板，聚苯乙烯薄膜是绝缘电介质；电容器充电后，电荷储存在作为极板的铝箔上，绝缘的聚苯乙烯不储存电荷，故A正确，B错误； CD．电容是电容器本身的固有属性，由自身结构决定，满足决定式； 该电容器制成后，电介质介电常数、极板正对面积、极板间距都不发生改变，因此电容保持不变，与充电过程无关，故C错误，D正确。 故选AD 。 15．如图所示，储罐中存储有绝缘液体，绝缘液体的相对介电常数随着液体浓度的提高而增大。放在储罐中的平行金属板电容器与储罐外壳绝缘，正极板与金属外壳接地的静电计相连，负极板接地。电容器带的电荷量始终不变，若仅提高液体浓度，则下列说法正确的是（　　） A．电容器的电容减小 B．电容器的电容增大 C．静电计指针的张角不变 D．静电计指针的张角减小 【答案】BD 【详解】AB．若仅提高液体浓度，绝缘液体的相对介电常数变大，根据可知，电容器的电容变大，A错误，B正确； CD．电容器带电量不变，根据Q=CU可知，电容器两极板电势差减小，可知静电计指针的张角减小，C错误，D正确。 故选BD。 三、解答题 16．一个电容器接在的电源上，稳定后带电量，求该电容器的电容。若将其接在的电源上，其带电量变为多少? 【答案】， 【详解】根据电容定义式 代入数据得 接电源时，C不变，根据 可得 17．如图所示，间距为d的平行板电容器电容为C，两极板之间的电压为U。求 (1)平行板电容器极板所带的电量Q； (2)平行板之间a点的电场强度大小Ea。 【答案】(1)CU (2) 【详解】（1）根据电容的定义式有 解得 （2）平行板电容器之间的电场是匀强电场，则有 18．如图所示，有三块大小相同的平行金属板A、B、C，其中A、B间的间距为B、C间距的一半，且A与B板构成的电容器的电容为10-2μF，电池电压为2V，则A、B两板上的电荷量分别是多少？ 【答案】-2×10-8C，3×10-8C 【详解】根据 可知 电容器AB的带电量为 其中A板带负电，B板带正电，电容器BC的带电量为 其中B板带正电，C板带负电，则 19．如图所示，是一对彼此绝缘相距d＝5cm的平行金属带电极板MN，N板接地（电势为0），M板带电量的绝对值为Q=6×10-6C。在两极板MN间A点有一带电量为q＝4×10-6C的带电液滴，其质量m＝4×10-4kg，恰好处于静止状态，g=10m/s2，求： (1)两板间的电场强度为多少？ (2)ＵNM等于多少伏？M点的电势是多少？ (3)平行金属板MN所构成的电容器的电容C等于多少法拉？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）两板间的带电油滴受力平衡，根据平衡条件 解得 （2）由图可知，N极板带正电，为高电势，所以两极板间的电势差为 又 解得 （3）根据电容定义式可得 20．如图所示，平行板电容器的两个极板A、B水平放置且接在电压为60V的恒压电源正、负极上，两极板间距为3cm，电容器带电荷量为，A极板接地。求： （1）平行板电容器的电容； （2）平行板电容器两板之间的电场强度； （3）距B板的M点处的电势。    【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）由电容的定义式得，平行板电容器的电容为 （2）平行板电容器两板之间的电场强度为 （3）A、M间的电势差为 因为 其中 所以，距B板的M点处的电势为 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 电容器的电容基础练习卷 一、单选题 1．根据电容器电容的定义式，可知（     ） A．电容器不带电时，其电容并不为零 B．电容器所带的电荷量越多，它的电容就越大，与成正比 C．电容器两极之间的电压越高，它的电容就越小，与成反比 D．电容器的电容大小与电容器的带电情况有关 2．某电容器充电时，下列选项能正确反映其电荷量、电压、电容之间关系的是（     ） A． B． C． D． 3．心脏除颤器通过一个充电的电容器对人的心脏放电，以恢复正常心跳。若电容为，放电的电量为，则放电前后电容器电压变化的大小为（    ） A． B． C． D． 4．随着科技的发展，现在已经能够制成电容较大的电容器。一电容器上标有“5.5V，1.0F”的字样，如图所示。关于该电容器的叙述正确的是（　　） A．击穿电压为5.5V B．额定电压为5.5V C．储存的电荷量一定为5.5C D．只有加5.5V电压时，电容才是1.0F 5．莱顿瓶可视为早期的平行板电容器，其结构如图所示，玻璃容器内外包裹导电金属箔，金属棒的一端接有金属球，另一端通过金属链与内侧金属箔连接。则莱顿瓶（　　） A．带电量越大，电容越大 B．电容大小与瓶壁的厚度有关 C．金属箔间的电压越大，电容越小 D．只将瓶体换成等厚度的塑料瓶，其电容一定不变 6．超级电容器是新能源汽车的制动能量回收系统的核心部件之一，车辆制动时可把动能转化为电能储存在超级电容器中。下列关于该制动充电过程的说法正确的是（　　） A．超级电容器的电容减小 B．超级电容器的极板间电荷越来越少 C．超级电容器两极板间的电压增大 D．超级电容器两极板间的电压减小 7．一款机器人的柔性电子皮肤采用了电容传感器，其上、下皮层薄膜作为极板，中间由特殊材料作为支撑层，结构如图所示。工作时，电容器两极板间电压恒定，当皮肤受到垂直挤压时，支撑层被压缩，则（　　） A．电容器的电荷量不变 B．电容器的电荷量变小 C．两极板间的电场强度不变 D．两极板间的电场强度变大 8．电容器的极板A、B分别接在恒压直流电源的两极上，G是灵敏电流计。熔喷布匀速从两极板间穿过，当熔喷布的厚度变薄时会导致相对介电常数变小。下列说法中正确的是（　　） A．熔喷布变薄，电容器两端电压会变大 B．熔喷布变薄，电容器的电容会变大 C．熔喷布变厚，电容器的电荷量保持不变 D．熔喷布变厚时，电流计中会有自b向a的电流 9．如图所示，极板间距为、极板正对面积为S的平行板电容器，N板与静电计相连，静电计所带电荷量可被忽略，电容器M板和静电计外壳接地。已充电的平行板电容器两极板之间的电势差为，静电计指针偏转的角度为。则（　　） A．增大，变小 B．若将玻璃板插入两板之间，变大 C．减小S，变大 D．若将M板拿走，变为零 10．将直流电源、电阻、电容器、理想电流表、理想电压表及单刀双掷开关组成图示电路。先将开关接1，待电流表、电压表示数稳定后再接2。下列说法正确的是（　　） A．开关接1后，电容器的上极板带负电荷 B．开关接1后，电流表示数增大后趋于稳定 C．开关接2后，通过电阻的电流从流向 D．开关接2后，电压表示数增大后趋于稳定 二、多选题 11．电容器的击穿电压受多种因素影响，主要包括：①电介质自身的击穿场强，不同电介质击穿场强不一样；②电极间电场分布的均匀性，在不均匀电场中会因电场畸变而显著降低；③因多次过压冲击造成的累积老化效应，也会导致其下降，下列说法正确的是（　　） A．对于平行板电容器，仅增加两极板间的距离，其击穿电压会变小 B．平行板电容器两板边缘处最容易被击穿 C．一个已充满电并与电源断开的平行板电容器，若减小两极板间的距离，电容器有可能被击穿 D．长期在额定电压范围内工作的电容器，击穿电压不会因累积老化而显著下降 12．在新能源汽车电池管理系统中，电容器模块可凭借自身充放电特性使电压波动保持在允许范围内。已知电容器储存能量，一新能源汽车电容器模块中某电容器电容C = 500μF。汽车启动前，该电容器两极板间电压U1 = 300V，启动时由于负载增加使其两极板间电压瞬间降至U2 = 200V，稳定后又恢复至U1 = 300V。此过程中该电容器（   ） A．先放电释放能量，再充电吸收能量 B．先充电吸收能量，再放电释放能量 C．放电时释放的电荷量ΔQ = 0.05C D．充电时吸收的能量ΔE = 2.5J 13．某物理兴趣小组利用电容器知识，设计了一个电容式控制装置，用于自动关闭输液阀门。原理如图所示，电容器两极板紧贴塑料输液管壁，初始时管内充满非导电液体。液体输送完毕后，管内介质由非导电液体变为空气，介电常数减小，电容器的电容值改变，触发控制电路自动关闭输液阀门。以下说法正确的是（　　） A．液体输送完前后，电容器两端电压不变 B．液体输送完毕后，电容器所带电荷量增加 C．稳定输送液体时，电阻R中有从a流向b的电流 D．液体要输送完时，管内液面下降，电阻R中有从b流向a的电流 14．如图甲所示的聚苯乙烯电容器是一种重要的电子元件，具有绝缘性能强、电容值稳定和使用寿命长等特点，被广泛应用于家用电器、计算机等各种电子设备中。该种电容器是以聚苯乙烯薄膜为电介质，把两层铝箔隔开后卷绕而成，如图乙所示。关于聚苯乙烯电容器，下列说法正确的是（     ） A．充电后，电荷将储存在铝箔上 B．充电后，电荷将储存在聚苯乙烯薄膜上 C．充电过程中，该电容器电容不断增大 D．充电过程中，该电容器电容保持不变 15．如图所示，储罐中存储有绝缘液体，绝缘液体的相对介电常数随着液体浓度的提高而增大。放在储罐中的平行金属板电容器与储罐外壳绝缘，正极板与金属外壳接地的静电计相连，负极板接地。电容器带的电荷量始终不变，若仅提高液体浓度，则下列说法正确的是（　　） A．电容器的电容减小 B．电容器的电容增大 C．静电计指针的张角不变 D．静电计指针的张角减小 三、解答题 16．一个电容器接在的电源上，稳定后带电量，求该电容器的电容。若将其接在的电源上，其带电量变为多少? 17．如图所示，间距为d的平行板电容器电容为C，两极板之间的电压为U。求 (1)平行板电容器极板所带的电量Q； (2)平行板之间a点的电场强度大小Ea。 18．如图所示，有三块大小相同的平行金属板A、B、C，其中A、B间的间距为B、C间距的一半，且A与B板构成的电容器的电容为10-2μF，电池电压为2V，则A、B两板上的电荷量分别是多少？ 19．如图所示，是一对彼此绝缘相距d＝5cm的平行金属带电极板MN，N板接地（电势为0），M板带电量的绝对值为Q=6×10-6C。在两极板MN间A点有一带电量为q＝4×10-6C的带电液滴，其质量m＝4×10-4kg，恰好处于静止状态，g=10m/s2，求： (1)两板间的电场强度为多少？ (2)ＵNM等于多少伏？M点的电势是多少？ (3)平行金属板MN所构成的电容器的电容C等于多少法拉？ 20．如图所示，平行板电容器的两个极板A、B水平放置且接在电压为60V的恒压电源正、负极上，两极板间距为3cm，电容器带电荷量为，A极板接地。求： （1）平行板电容器的电容； （2）平行板电容器两板之间的电场强度； （3）距B板的M点处的电势。    答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $