课题19 电容的充放电过程 河南省（春季高考）《电工技术基础与技能》45分钟训练卷

2027版河南省（春季高考）电子与信息大类《电工技术基础》45分钟专题训练专辑，共63份试卷。试卷命题与春季高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固电子技术理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为春季高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加电子信息大类高考的学生。与本专辑配套的还有河南省（春季高考）电子与信息大类《电子技术基础》45分钟专题训练专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 《电工技术基础与技能》 模块三 观察电容器的充放电现象 课题19 电容的充放电过程 时间：45分钟 总分：100分 班级___________姓名__________学号__________成绩________ 一、选择题（每题2分，共30分） 1. 电容器充电过程中，其两端电压的变化规律是（ 　） A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 保持不变 D. 先增大后减小 【答案】A 【解析】电容器充电时，极板上的电荷逐渐积累，两端电压从零开始逐渐增大，最终趋于电源电动势。 2. 电容器充电过程中，充电电流的变化规律是（ 　） A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 保持不变 D. 先减小后增大 【答案】B 【解析】充电开始时电流最大，随着电荷积累、电压升高，充电电流逐渐减小到零。 3. 电容器充电结束后，电路中的电流为（ 　） A. 最大值 B. 最小值 C. 零 D. 保持不变 【答案】C 【解析】充电完成后电容器两端电压等于电源电压，电路中电流为零。 4. 电容器充电完成后，其两端电压（　 ） A. 等于零 B. 等于电源电动势 C. 大于电源电动势 D. 小于电源电动势 【答案】B 【解析】电容器充电完成后，其两端电压等于电源电动势。 5. 电容器放电过程中，其两端电压的变化规律是（ 　） A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 保持不变 D. 先增大后减小 【答案】B 【解析】电容器放电时，极板上的电荷逐渐减少，两端电压逐渐减小到零。 6. 电容器放电过程中，放电电流的变化规律是（　 ） A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 保持不变 D. 先增大后减小 【答案】B 【解析】放电开始时电流最大，随着电荷减少、电压降低，放电电流逐渐减小到零。 7. 电容器在直流电路中的稳定状态下，相当于（　 ） A. 短路 B. 开路 C. 电阻 D. 电源 【答案】B 【解析】电容器在直流稳定状态下相当于开路（隔直作用）。 8. 电容器对直流电和交流电的作用，下列说法正确的是（ 　） A. 能通过直流电，不能通过交流电 B. 能通过交流电，不能通过直流电 C. 既能通过直流电，也能通过交流电 D. 既不能通过直流电，也不能通过交流电 【答案】B 【解析】电容器能通过交流电（通交），但不能通过直流电（隔直）。 9. 电容器在交流电路中的容抗，随着频率的增大而（ 　） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增大后减小 【答案】B 【解析】容抗Xc = 1/(2πfC)，频率f增大时，容抗减小。 10. 电容器的容抗与电容大小的关系是（　 ） A. 电容量越大，容抗越大 B. 电容量越大，容抗越小 C. 电容量与容抗无关 D. 电容量与容抗成正比 【答案】B 【解析】容抗Xc = 1/(2πfC)，电容量C越大，容抗越小。 11. 下列关于电容器充放电的说法，正确的是（ 　） A. 充电电流在充电开始时为零 B. 充电电流在充电结束时最大 C. 放电电流在放电开始时最大，逐渐减小到零 D. 放电过程中电容器两端电压逐渐增大 【答案】C 【解析】放电开始时电流最大，然后逐渐减小到零。A错（充电开始时电流最大），B错（充电结束时电流为零），D错（放电时电压减小）。 12. 在RC串联直流电路中，开关闭合瞬间（电容器初始电压为零），电容器相当于（　 ） A. 开路 B. 短路 C. 电阻 D. 电源 【答案】B 【解析】电容器初始电压为零，开关闭合瞬间相当于短路。 13. 在RC串联直流电路中，开关断开瞬间（电容器已充满电），电容器相当于（ 　） A. 开路 B. 短路 C. 电源 D. 电阻 【答案】C 【解析】已充电的电容器在放电瞬间相当于一个临时电源。 14. 交流电能够“通过”电容器的本质原因是（　 ） A. 交流电可以直接穿过电容器 B. 交流电使电容器反复充放电，在外电路中形成电流 C. 电容器对交流电没有阻碍作用 D. 电容器内部存在导电通路 【答案】B 【解析】交流电使电容器反复充放电，导致外电路中形成持续电流。 15. 阻容耦合放大器利用电容器的（ 　）特性。 A. 隔直通交 B. 通直隔交 C. 放大信号 D. 储存电荷 【答案】A 【解析】阻容耦合放大器利用电容器的隔直通交特性传递交流信号。 二、判断题（每小题2分，共20分。正确打“√”，错误打“×”） 1. 电容器充电时，充电电流从最大值逐渐减小到零。（ 　） 【答案】√ 【解析】充电电流从最大值逐渐减小到零。 2. 电容器充电时，其两端电压从零逐渐增大到电源电动势。（　 ） 【答案】√ 【解析】充电时电压从零逐渐增大到电源电动势。 3. 电容器放电时，放电电流从零逐渐增大到最大值。（　 ） 【答案】× 【解析】放电电流在放电开始时最大，逐渐减小到零，不是从零增大到最大。 4. 电容器放电时，其两端电压从电源电动势逐渐减小到零。（　 ） 【答案】√ 【解析】放电时电压从电源电动势逐渐减小到零。 5. 电容器在直流电路中相当于开路，在交流电路中相当于有电流“通过”。（　 ） 【答案】√ 【解析】电容器在直流电路中相当于开路，在交流电路中形成充放电电流。 6. 频率越高，电容器对交流电的阻碍作用越大。（ ） 【答案】× 【解析】频率越高，容抗越小，阻碍作用越小（Xc = 1/(2πfC)）。 7. 电容器的容抗与电容量成反比。（ ） 【答案】√ 【解析】容抗与电容量成反比。 8. 在RC串联电路中，开关闭合瞬间电容器两端电压等于电源电压。（ ） 【答案】× 【解析】开关闭合瞬间电容器两端电压为零（尚未充电），不是等于电源电压。 9. 电容器能够“隔直通交”，即隔断直流、导通交流。（ ） 【答案】√ 【解析】电容器具有隔直通交的特性。 10. 电容器的充放电过程是瞬时完成的。（ ） 【答案】× 【解析】电容器的充放电需要一定时间（与RC乘积有关），不是瞬时完成的。 三、简答题（共12 分） 1. 请分别描述电容器充电过程和放电过程中，电压和电流的变化规律。（6 分） 【答案】 （一）充电过程（3分） 电容器充电时，充电电流从最大值逐渐减小到零（1.5分）；电容器两端电压从零逐渐增大到电源电动势（1.5分）。 （二）放电过程（3分） 电容器放电时，放电电流从最大值逐渐减小到零（1.5分）；电容器两端电压从电源电动势逐渐减小到零（1.5分）。 评分标准： 充电和放电各3分，需写出初始和结束状态。 2. 为什么说电容器具有“隔直通交”的特性？请说明其原理。（6 分） 【答案】 （一）隔直原理（3分） 电容器两极板间有绝缘介质（1分），直流电不能直接通过电容器。当电容器充电完毕后，电路中的电流变为零，电容器相当于开路（2分）。 （二）通交原理（3分） 交流电的电压和电流方向周期性变化（1分），使电容器反复进行充电和放电，在外电路中形成持续的充放电电流，看起来就像交流电“通过”了电容器（2分）。 评分标准： 隔直原理3分，通交原理3分。 四、计算题（共 18 分） 1. （8分）一个RC串联直流电路，电源电动势E=12V，电阻R=2kΩ，电容C=10μF，初始时电容器未充电。开关闭合瞬间： （1）求电路中的初始充电电流I₀；（4分） （2）当充电结束时，电容器两端的电压Uc为多少？电路中的电流为多少？（4分） 【答案】 （1）初始充电电流（4分） 开关闭合瞬间，电容器未充电，电压为零，相当于短路。 I₀ = E/R = 12V/2kΩ = 6mA（公式2分，计算2分） （2）充电结束时（4分） 电容器两端电压：Uc = E = 12V（2分） 电路中的电流：I = 0A（2分） 评分标准： 初始电流4分，稳态电压2分，稳态电流2分。 2. （10分）一个已经充电的电容器C=20μF，两端电压U₀=10V，通过一个电阻R=5kΩ进行放电。 （1）放电开始时，放电电流I₀为多少？（4分） （2）放电结束时，电容器两端的电压和放电电流各为多少？（3分） （3）电容器放电过程中释放的电荷量Q为多少？（3分） 【答案】 （1）初始放电电流（4分） I₀ = U₀/R = 10V/5kΩ = 2mA（公式2分，计算2分） （2）放电结束时（3分） 电容器两端电压：U = 0V（1.5分） 放电电流：I = 0A（1.5分） （3）释放的电荷量（3分） Q = CU₀ = 20×10⁻⁶ × 10 = 200μC（公式1.5分，计算1.5分） 评分标准： 初始电流4分，结束电压和电流各1.5分，电荷量3分。 五、综合应用题（共 20 分） 1. 某同学在电工实训中研究电容器的充放电特性。实验电路如下：直流电源E=10V，电阻R=1kΩ，电容器C=100μF。初始时电容器未充电。 请回答以下问题： （1）开关S闭合瞬间，电路中的电流为多少？电容器两端的电压为多少？并简要解释原因。（4分） （2）随着充电时间的延长，电路中的电流和电容器两端电压分别如何变化？（4分） （3）当充电稳定后，电路中的电流和电容器两端电压分别为多少？（4分） （4）充电稳定后断开开关S，将电容器两端用导线短接，会发生什么现象？此时电容器两端电压和放电电流如何变化？（4分） （5）根据上述分析，总结电容器在直流电路中的工作特性。（4分） 【答案】 （1）闭合瞬间（4分） 电流：I₀ = E/R = 10V/1kΩ = 10mA（2分） 电压：Uc = 0V（1分） 原因：电容器尚未充电，极板上无电荷积累，相当于短路。（1分） （2）充电过程中的变化（4分） 电流：从10mA逐渐减小，最终趋于0A（2分） 电压：从0V逐渐增大，最终趋于10V（2分） （3）充电稳定后（4分） 电流：I = 0A（2分） 电压：Uc = 10V（2分） （4）断开开关后短接（4分） 现象：电容器通过导线放电（1分） 电压变化：从10V逐渐减小到0V（1.5分） 电流变化：放电电流从最大值逐渐减小到0A（1.5分） （5）直流电路中的特性总结（4分） ①电容器在直流电路中不能通过直流电（隔直）（1分） ②充电过程中电流从大到小、电压从小到大（1分） ③稳定后相当于开路，电流为零，电压为电源电压（2分） 评分标准： 各问按照分值分配，每题均有具体评分要点。 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 $ 2027版河南省（春季高考）电子与信息大类《电工技术基础》45分钟专题训练专辑，共63份试卷。试卷命题与春季高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固电子技术理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为春季高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加电子信息大类高考的学生。与本专辑配套的还有河南省（春季高考）电子与信息大类《电子技术基础》45分钟专题训练专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 《电工技术基础与技能》 模块三 观察电容器的充放电现象 课题19 电容的充放电过程 时间：45分钟 总分：100分 班级___________姓名__________学号__________成绩________ 一、选择题（每题2分，共30分） 1. 电容器充电过程中，其两端电压的变化规律是（ 　） A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 保持不变 D. 先增大后减小 2. 电容器充电过程中，充电电流的变化规律是（ 　） A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 保持不变 D. 先减小后增大 3. 电容器充电结束后，电路中的电流为（ 　） A. 最大值 B. 最小值 C. 零 D. 保持不变 4. 电容器充电完成后，其两端电压（　 ） A. 等于零 B. 等于电源电动势 C. 大于电源电动势 D. 小于电源电动势 5. 电容器放电过程中，其两端电压的变化规律是（ 　） A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 保持不变 D. 先增大后减小 6. 电容器放电过程中，放电电流的变化规律是（　 ） A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 保持不变 D. 先增大后减小 7. 电容器在直流电路中的稳定状态下，相当于（　 ） A. 短路 B. 开路 C. 电阻 D. 电源 8. 电容器对直流电和交流电的作用，下列说法正确的是（ 　） A. 能通过直流电，不能通过交流电 B. 能通过交流电，不能通过直流电 C. 既能通过直流电，也能通过交流电 D. 既不能通过直流电，也不能通过交流电 9. 电容器在交流电路中的容抗，随着频率的增大而（ 　） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增大后减小 10. 电容器的容抗与电容大小的关系是（　 ） A. 电容量越大，容抗越大 B. 电容量越大，容抗越小 C. 电容量与容抗无关 D. 电容量与容抗成正比 11. 下列关于电容器充放电的说法，正确的是（ 　） A. 充电电流在充电开始时为零 B. 充电电流在充电结束时最大 C. 放电电流在放电开始时最大，逐渐减小到零 D. 放电过程中电容器两端电压逐渐增大 12. 在RC串联直流电路中，开关闭合瞬间（电容器初始电压为零），电容器相当于（　 ） A. 开路 B. 短路 C. 电阻 D. 电源 13. 在RC串联直流电路中，开关断开瞬间（电容器已充满电），电容器相当于（ 　） A. 开路 B. 短路 C. 电源 D. 电阻 14. 交流电能够“通过”电容器的本质原因是（　 ） A. 交流电可以直接穿过电容器 B. 交流电使电容器反复充放电，在外电路中形成电流 C. 电容器对交流电没有阻碍作用 D. 电容器内部存在导电通路 15. 阻容耦合放大器利用电容器的（ 　）特性。 A. 隔直通交 B. 通直隔交 C. 放大信号 D. 储存电荷 二、判断题（每小题2分，共20分。正确打“√”，错误打“×”） 1. 电容器充电时，充电电流从最大值逐渐减小到零。（ 　） 2. 电容器充电时，其两端电压从零逐渐增大到电源电动势。（　 ） 3. 电容器放电时，放电电流从零逐渐增大到最大值。（　 ） 4. 电容器放电时，其两端电压从电源电动势逐渐减小到零。（　 ） 5. 电容器在直流电路中相当于开路，在交流电路中相当于有电流“通过”。（　 ） 6. 频率越高，电容器对交流电的阻碍作用越大。（ ） 7. 电容器的容抗与电容量成反比。（ ） 8. 在RC串联电路中，开关闭合瞬间电容器两端电压等于电源电压。（ ） 9. 电容器能够“隔直通交”，即隔断直流、导通交流。（ ） 10. 电容器的充放电过程是瞬时完成的。（ ） 三、简答题（共12 分） 1. 请分别描述电容器充电过程和放电过程中，电压和电流的变化规律。（6 分） 2. 为什么说电容器具有“隔直通交”的特性？请说明其原理。（6 分） 四、计算题（共 18 分） 1. （8分）一个RC串联直流电路，电源电动势E=12V，电阻R=2kΩ，电容C=10μF，初始时电容器未充电。开关闭合瞬间： （1）求电路中的初始充电电流I₀；（4分） （2）当充电结束时，电容器两端的电压Uc为多少？电路中的电流为多少？（4分） 2. （10分）一个已经充电的电容器C=20μF，两端电压U₀=10V，通过一个电阻R=5kΩ进行放电。 （1）放电开始时，放电电流I₀为多少？（4分） （2）放电结束时，电容器两端的电压和放电电流各为多少？（3分） （3）电容器放电过程中释放的电荷量Q为多少？（3分） 五、综合应用题（共 20 分） 1. 某同学在电工实训中研究电容器的充放电特性。实验电路如下：直流电源E=10V，电阻R=1kΩ，电容器C=100μF。初始时电容器未充电。 请回答以下问题： （1）开关S闭合瞬间，电路中的电流为多少？电容器两端的电压为多少？并简要解释原因。（4分） （2）随着充电时间的延长，电路中的电流和电容器两端电压分别如何变化？（4分） （3）当充电稳定后，电路中的电流和电容器两端电压分别为多少？（4分） （4）充电稳定后断开开关S，将电容器两端用导线短接，会发生什么现象？此时电容器两端电压和放电电流如何变化？（4分） （5）根据上述分析，总结电容器在直流电路中的工作特性。（4分） 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 $