第8卷 电容 湖北省（技能高考）《电工技术基础与技能》（高教版·第3版） 单元过关卷

湖北省（技能高考）电气电子类 《电工技术基础与技能》（高教版·第3版） 电容 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 电容器、两端所加的电压相同，若，则它们所带的电荷量、的关系是（ ） A. B. C. D. 无法判断 2. 使用电感元件和电容元件组成滤波电路，是利用它们有不同的（ ） A. 记忆特性 B. 储能特性 C. 动态特性 D. 频率特性 3. C1=1μF、C2=2μF、C3=3μF 串联，总电容约为（ ）​ A. 0.55μF​ B. 1μF​ C. 6μF​ D. 12μF​ 4. 由可知，在以空气为介质的平行板电容器两极板间插入一块厚度为d的某种绝缘板后，必定会使其电容量（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不确定 5. 下列关于电容器的电容量说法中，正确的是（ ） A. 电容器不带电时，其电容量为零 B. 电容器带电荷量越多，其电容量越大 C. 电容器两极板间电压越低，其电容量越小 D. 电容器的电容量只由它本身的性质决定 6. 一个电容器的外壳上标有“2n2”的字样，则该电容器的标称容量是（ ） A. 2.2μF B. 22μF C. 220μF D. μF 7. 如图所示的电容混联电路C1=1μF、C2=2μF、C3=3μF、C4=4μF总电容为（ ）​ A. 2.5μF​ B. 2.4μF​ C. 2.1μF​ D. 1.0μF​ 8. 三个电容分别为 2μF、3μF、6μF 的电容器串联，总电容为（ ）​ A. 1μF​ B. 2μF​ C. 3μF​ D. 11μF​ 9. 串联电容器的总的容纳电荷量Q（ ） A. 等于串联的每个电容器中容纳电荷量最大值 B. 等于串联的每个电容器中容纳电荷量最小值 C. 等于串联的各个电容器容纳电荷量的平均值 D. 串联电容器后总的容纳电荷量的平均值 10. 如图所示的电路中，已知R1=200 Ω，R2=500 Ω，电容C1=1 μF，若a、b两点的电位相等，则 C2等于（ ） A. 2μF B. 5μF C. 0.4μF D. 2.5Μf 11. 当两个电容相同的电容器并联时，总电容等于：（ ） A. 两个电容值之和 B. 两个电容值之积 C. 两个电容值之差 D. 无法确定 12. 下列关于电容器并联的说法，正确的是（ ）​ A. 总电容等于各电容之和​ B. 总电容的倒数等于各电容倒数之和​ C. 各电容器两端电压不相等​ D. 总电荷量等于各电容器电荷量之和​ 13. 电容器= 40μF和= 60μF并联后接到电压为100V的电源上，它们储存的总电量为（ ） A. 0.01C B. 10C C. 1C D. 0.1C 14. 在图所示的电路中，电容器A的电容=30μF，电容器B的电容=10μF。在开关、都断开的情况下，分别给电容器A、B充电。充电后，M点电位比N点电位高5V，O点电位比P点电位低5V。然后把、都接通，接通后M点电位比N点电位高（ ） A. 10V B. 5V C. 2.5V D. 0 15. 三个电容 C1=2μF、C2=3μF 串联后与 C3=6μF 并联，总电容为（ ）​ A. 1.2μF​ B. 6μF​ C. 7.2μF​ D. 11μF​ 16. 在某一电路中，需要接入一只16μF、耐压800V的电容器。现只有16μF、耐压450V的电容器数只，为要达到上述要求需将（ ） A. 2只16μF电容器串联后接入电路 B. 2只16μF电容器并联后接入电路 C. 4只16μF电容器先两两并联，再串联接入电路 D. 3只16μF电容器串联后再与第4只16μF电容器并联 17. 如图所示，R1=R2=400Ω，R3=200Ω，C=50μF，S1接通，待电路稳定后，电容器C容纳一定的电量，然后，再将S2也接通，则电容器C中的电量将 （ ） A. 增加 B. 减少 C. 不变 D. 无法判断 18. 在RC电路中，电容器充电过程中电压的变化符合哪个公式（ ） A. V(t) = V0 (1 - et/τ) B. V(t) = V0 e^-t/τ C. V(t) = V0 et/τ D. V(t) = V0 (1 + e^-t/τ) 19. 给一电容充电，电压从2V充到4V，则（ ） A. 电容量增加一倍 B. 电容量减小一半 C. 电荷量增加一倍 D. 电荷量减小一半 20. 放电过程中，电容器内的电场能量会转化为：（ ） A. 磁场能量 B. 动能 C. 热能 D. 势能 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 电容器储存的电荷越多，电容越大。（ ） 22. 超级电容器相对于常规电容器的优势是容量更大。（ ） 23. 实际工作中，选择电容器时要考虑它的电容和耐压。（ ） 24. 电解电容器的两个电极有正负之分，使用时正电极应接到电路中的高电位点，负电极应接到电路中的低电位点。（ ） 25. 图为RC电路的充电时，和i的时间变化曲线（ ） 26. 某电容器的表面标有104字样，标示该电容器的容量为10000F。（ ） 27. 电容器串联时，总电容值等于各个电容值的倒数之和。（ ） 28. 并联的电容器越多，则等效电容量越小，小于参与并联的任意一个电容器。（ ） 29. 在充电电路中，电容器两端的电压变化率随时间的推移而减小。（ ） 30. 随着电容器端电压的增加，电流会越来越大。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述电容器的基本作用，并说明电容量的含义和单位。 32. 简述电容器串联、并联时等效电容量和耐压的主要特点。 33. 简述电容器在直流电路中的充、放电特点及安全操作要求。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 两电容器、的标称值分别为30μF/80V、60μF/120V，现将它们串联后接在直流电源上。 （1）若电源电压为150V，电路是否能正常工作，为什么。 （2）整个电容器串联电路的额定工作电压为多少。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖北省（技能高考）电气电子类 《电工技术基础与技能》（高教版·第3版） 电容 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 电容器、两端所加的电压相同，若，则它们所带的电荷量、的关系是（ ） A. B. C. D. 无法判断 【答案】B 【解析】由电容器的电荷量公式q=CU可知，在两电容器两端电压U相同的情况下，电荷量q与电容量C成正比。因为C1>C2，所以q1>q2，故选B。 2. 使用电感元件和电容元件组成滤波电路，是利用它们有不同的（ ） A. 记忆特性 B. 储能特性 C. 动态特性 D. 频率特性 【答案】D 【解析】电感和电容对不同频率的信号呈现不同的阻抗或容抗、感抗，因此可以利用它们对不同频率信号的选择作用组成滤波电路。故选D。 3. C1=1μF、C2=2μF、C3=3μF 串联，总电容约为（ ）​ A. 0.55μF​ B. 1μF​ C. 6μF​ D. 12μF​ 【答案】A 4. 由可知，在以空气为介质的平行板电容器两极板间插入一块厚度为d的某种绝缘板后，必定会使其电容量（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不确定 【答案】A 【解析】空气的相对介电常数近似为1，而绝缘板的相对介电常数εr通常大于1。插入绝缘板后，电容器介质的介电常数增大。由C=ε0·εr·S/d可知，在极板面积和极板间距不变时，电容量增大，故选A。 5. 下列关于电容器的电容量说法中，正确的是（ ） A. 电容器不带电时，其电容量为零 B. 电容器带电荷量越多，其电容量越大 C. 电容器两极板间电压越低，其电容量越小 D. 电容器的电容量只由它本身的性质决定 【答案】D 【解析】电容量是电容器本身储存电荷能力的物理量，对于确定的电容器，电容量主要由极板的形状、尺寸、间距以及介质材料等结构和介质性质决定，与是否带电以及所带电荷量、两端电压无关。因此D正确，A、B、C均错误。 6. 一个电容器的外壳上标有“2n2”的字样，则该电容器的标称容量是（ ） A. 2.2μF B. 22μF C. 220μF D. μF 【答案】D 【解析】电容器标注“2n2”时，字母n表示纳法，位于数字中间表示小数点，因此“2n2”表示2.2nF。由于1nF=10^-3μF，所以2.2nF=2.2×10^-3μF，故选D。 7. 如图所示的电容混联电路C1=1μF、C2=2μF、C3=3μF、C4=4μF总电容为（ ）​ A. 2.5μF​ B. 2.4μF​ C. 2.1μF​ D. 1.0μF​ 【答案】C 8. 三个电容分别为 2μF、3μF、6μF 的电容器串联，总电容为（ ）​ A. 1μF​ B. 2μF​ C. 3μF​ D. 11μF​ 【答案】A 【解析】电容器串联时，倒数关系为1/C=1/C1+1/C2+1/C3。代入C1=2μF、C2=3μF、C3=6μF，得1/C=1/2+1/3+1/6=1，因此C=1μF，故选A。 9. 串联电容器的总的容纳电荷量Q（ ） A. 等于串联的每个电容器中容纳电荷量最大值 B. 等于串联的每个电容器中容纳电荷量最小值 C. 等于串联的各个电容器容纳电荷量的平均值 D. 串联电容器后总的容纳电荷量的平均值 【答案】B 【解析】串联电容器中各电容器所带电荷量相等。若题目中的“总的容纳电荷量”指串联电容器组允许容纳的最大电荷量，则该电荷量受额定容纳电荷量最小的电容器限制，因此等于各电容器容纳电荷量的最小值，故选B。 10. 如图所示的电路中，已知R1=200 Ω，R2=500 Ω，电容C1=1 μF，若a、b两点的电位相等，则 C2等于（ ） A. 2μF B. 5μF C. 0.4μF D. 2.5Μf 【答案】C 11. 当两个电容相同的电容器并联时，总电容等于：（ ） A. 两个电容值之和 B. 两个电容值之积 C. 两个电容值之差 D. 无法确定 【答案】A 【解析】并联连接时，总电容等于各个电容器的和。 12. 下列关于电容器并联的说法，正确的是（ ）​ A. 总电容等于各电容之和​ B. 总电容的倒数等于各电容倒数之和​ C. 各电容器两端电压不相等​ D. 总电荷量等于各电容器电荷量之和​ 【答案】A 【解析】电容器并联时，各电容器两端电压相等，总电荷量等于各电容器电荷量之和，即Q=Q1+Q2+……。由Q=CU可得总电容量C=C1+C2+……，故A正确；B为串联关系，C错误，D表述不准确。 13. 电容器= 40μF和= 60μF并联后接到电压为100V的电源上，它们储存的总电量为（ ） A. 0.01C B. 10C C. 1C D. 0.1C 【答案】A 【解析】并联电容总电容C = + = 40μF + 60μF = 100μF = 100×1F，根据Q = CU，总电量Q = 100×1F×100V = 0.01C，所以选A。 14. 在图所示的电路中，电容器A的电容=30μF，电容器B的电容=10μF。在开关、都断开的情况下，分别给电容器A、B充电。充电后，M点电位比N点电位高5V，O点电位比P点电位低5V。然后把、都接通，接通后M点电位比N点电位高（ ） A. 10V B. 5V C. 2.5V D. 0 【答案】C 【解析】根据C=得=U=150库仑 =U=50库仑 S1，S2 闭合，两个电容器并联，异性电荷中和： Q=-=100库仑 C=+=40uF ==2.5V 15. 三个电容 C1=2μF、C2=3μF 串联后与 C3=6μF 并联，总电容为（ ）​ A. 1.2μF​ B. 6μF​ C. 7.2μF​ D. 11μF​ 【答案】C 【解析】C1=2μF与C2=3μF串联，其等效电容为C12=C1C2/(C1+C2)=2×3/(2+3)=1.2μF。再与C3=6μF并联，因此总电容C=C12+C3=1.2+6=7.2μF，故选C。 16. 在某一电路中，需要接入一只16μF、耐压800V的电容器。现只有16μF、耐压450V的电容器数只，为要达到上述要求需将（ ） A. 2只16μF电容器串联后接入电路 B. 2只16μF电容器并联后接入电路 C. 4只16μF电容器先两两并联，再串联接入电路 D. 3只16μF电容器串联后再与第4只16μF电容器并联 【答案】C 【解析】两只16μF、耐压450V的电容器串联后，等效电容量为8μF，不能满足16μF的容量要求。将每两只电容器并联，得到两个容量为32μF、耐压450V的电容器组，再将两组串联，等效电容量为16μF，耐压可达450V+450V=900V，满足16μF、800V的要求，故选C。 17. 如图所示，R1=R2=400Ω，R3=200Ω，C=50μF，S1接通，待电路稳定后，电容器C容纳一定的电量，然后，再将S2也接通，则电容器C中的电量将 （ ） A. 增加 B. 减少 C. 不变 D. 无法判断 【答案】B 【解析】用当开关S1闭合后，电阻R2没有电流通过，电容器两极板电压等于电源路端电压U，当S2闭合后，电容器电压等于电阻R3两端电压U3，U3<U，由C=Q/U，可知Q=CU，因此Q3<Q，因此开关S2闭合时，电容器的电量减少，故选B。 18. 在RC电路中，电容器充电过程中电压的变化符合哪个公式（ ） A. V(t) = V0 (1 - et/τ) B. V(t) = V0 e^-t/τ C. V(t) = V0 et/τ D. V(t) = V0 (1 + e^-t/τ) 【答案】A 【解析】充电过程中，电容器的电压V(t)随时间t遵循指数上升的规律，最终接近电源电压V0。公式V(t) = V0 (1 - e^-t/τ)描述了这一过程，其中τ是RC时间常数。 19. 给一电容充电，电压从2V充到4V，则（ ） A. 电容量增加一倍 B. 电容量减小一半 C. 电荷量增加一倍 D. 电荷量减小一半 【答案】C 【解析】对确定的电容器，电容量C不随端电压变化。由q=CU可知，当电压从2V增加到4V时，电压增加为原来的2倍，电荷量也增加为原来的2倍，即增加一倍，故选C。 20. 放电过程中，电容器内的电场能量会转化为：（ ） A. 磁场能量 B. 动能 C. 热能 D. 势能 【答案】C 【解析】放电过程中，电容器内的电场能量会转化为热能。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 电容器储存的电荷越多，电容越大。（ ） 【答案】错误 【解析】电容量C是电容器本身的结构和介质性质决定的物理量，与电容器储存的电荷量多少无关。由C=q/U可知，在电压变化时，电荷量可以变化而电容量不变，因此题干说法错误。 22. 超级电容器相对于常规电容器的优势是容量更大。（ ） 【答案】错误 【解析】超级电容器相对于常规电容器的优势是充放电速度更快。 23. 实际工作中，选择电容器时要考虑它的电容和耐压。（ ） 【答案】正确 【解析】在实际应用中，电容器的选择主要考虑电容器的电容和额定工作电压（又称耐压）。如果电容器的电容和额定工作电压不能满足电路要求，可以将多个电容器适当连接（串联或并联），以满足电路的工作要求。故正确。 24. 电解电容器的两个电极有正负之分，使用时正电极应接到电路中的高电位点，负电极应接到电路中的低电位点。（ ） 【答案】正确 【解析】电解电容器具有极性，正极应接电路中电位较高的一端，负极应接电位较低的一端。反接可能导致漏电流增大、发热甚至损坏，因此题干说法正确。 25. 图为RC电路的充电时，和i的时间变化曲线（ ） 【答案】正确 26. 某电容器的表面标有104字样，标示该电容器的容量为10000F。（ ） 【答案】错误 【解析】对于标有 “104” 字样的电容器，前两位数字 “10” 是有效数字，第三位数字 “4” 表示在10后面加4个0，那么该电容器的容量为100000pF。 27. 电容器串联时，总电容值等于各个电容值的倒数之和。（ ） 【答案】错误 【解析】电容器串联时，各电容器所带电荷量相等，总电压等于各电容器电压之和。由此可得1/C=1/C1+1/C2+……，即总电容的倒数等于各个电容值倒数之和，而不是总电容值等于各电容值的倒数之和。因此题干说法错误。 28. 并联的电容器越多，则等效电容量越小，小于参与并联的任意一个电容器。（ ） 【答案】错误 【解析】 并联的电容器越多，则等效电容量越大。 29. 在充电电路中，电容器两端的电压变化率随时间的推移而减小。（ ） 【答案】正确 【解析】充电过程中，电容器两端的电压变化率随时间的推移而减小。 30. 随着电容器端电压的增加，电流会越来越大。（ ） 【答案】错误 【解析】电容器电流满足i=C·du/dt，电流大小取决于电压变化率，而不是仅由端电压大小决定。在常见RC充电电路中，随着电容器端电压升高，充电电压差减小，充电电流反而逐渐减小。因此题干说法错误。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述电容器的基本作用，并说明电容量的含义和单位。 【答案】电容器能储存电荷和电场能量，在电路中常用于滤波、耦合、旁路和移相。电容量C表示电容器储存电荷能力的大小，C=Q/U，单位为法拉（F），常用μF、nF、pF。 【解析】电容量由电容器结构和介质决定，不能理解为电容器两端电压。 32. 简述电容器串联、并联时等效电容量和耐压的主要特点。 【答案】串联时1/C=1/C₁+1/C₂+…，等效电容小于任一电容；各电容电荷相等，电压按电容量成反比分配。并联时C=C₁+C₂+…，各支路电压相等；并联使用时额定耐压受耐压最低的电容限制。 【解析】实际连接时既要校核等效电容，也要校核每只电容的工作电压。 33. 简述电容器在直流电路中的充、放电特点及安全操作要求。 【答案】接通直流电源瞬间电容器有充电电流，充满后理想情况下相当于开路；放电时储存的电能经外电路释放。检修或更换电容器前必须断电，并用合适电阻放电后再操作，不能直接短接大容量电容器。 【解析】该题考查直流稳态特点和带电电容器的安全处置。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 两电容器、的标称值分别为30μF/80V、60μF/120V，现将它们串联后接在直流电源上。 （1）若电源电压为150V，电路是否能正常工作，为什么。 （2）整个电容器串联电路的额定工作电压为多少。 【答案】（1）由于，故电容器将被击穿成为导体。之后的电源电压全部加在电容器两端，超过其耐压而使得电容器也被击穿。故电路不能正常工作。 （2）120V 【解析】（1）若电路正常工作，则由分压公式可知 ， （或）， 由于，故电容器将被击穿成为导体。之后的电源电压全部加在电容器两端，超过其耐压而使得电容器也被击穿。故电路不能正常工作。 （2）的额定带电量， 的额定带电量， 所以整个电容器串联电路的额定电量 ， 又因为总等效电容， 所以电容器组的额定工作电压。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $