10.4 电容器的电容 分层练习 2026-2027学年高二上学期物理同步备课系列【提升题】

10.4 电容器的电容 分层练习 2026-2027学年高二物理同步备课系列【提升题】——解析版 目录 【A组同步训练】 1 【B组难点突破】 6 【C组综合拓展】 10 【A组同步训练】 1．（2025高一下·常州期末）沿图示箭头方向移动相应元件，可使平行板电容器电容增大的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】根据平行板电容器的决定式。 A.向右移动上极板，则S减小，可知C减小，故A错误； B.向上移动上极板，则d增大，可知C减小，故B错误； C.向下移动下极板，则d增大，可知C减小，故C错误； D.插入电介质，则ɛr增大，可知C增大，故D正确。 故选：D。 （多选）2．（2025高二上·桂林期中）如图所示，平行板电容器两板A、B接于电池两极，用绝缘细线将一个带电小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，电容器充电，小球平衡时，细线偏离竖直方向的夹角为。下列说法正确的是（　　） A．将S断开，再将A板向左移少许，变大 B．将S断开，再将A板向右移少许，变大 C．保持S闭合，将B板向上移少许，不变 D．保持S闭合，将B板向下移少许，不变 【答案】C,D 【解析】A、S断开，电容器电荷量Q不变，极板间场强，E与极板间距d无关，A板左移，d变大，E不变，电场力不变，不变，故A错误； B、S断开，电荷量Q不变，A板右移，d变小，场强E不变，电场力不变，不变，故B错误； C、保持S闭合，极板间电压U不变，B板上移，正对面积S改变，极板间距d不变，由，E不变，电场力不变，不变，故C正确； D、保持S闭合，极板间电压U不变，B板下移，正对面积S改变，极板间距d不变，，E不变，电场力不变，不变，故D正确； 故答案为：CD。 3．（2026·九龙坡模拟）某新型液体电容器的电容特性与液体的浓度有关，其不导电溶液的相对介电常数与浓度的关系如图甲。将平行板电容器的两极板全部插入该溶液中，并与恒压电源、内阻不计的电流表等连接成如图乙所示的电路。闭合开关S，电路稳定后，增大溶液浓度， 则（　　） A．电容器的电容将增大 B．电容器所带电荷量增加 C．电容器两极板之间的电势差不变 D．浓度增大过程中，电流由右向左流过电流表 【答案】C 【解析】A．由图可知，若增大溶液浓度，不导电溶液的相对介电常数减小，则电容器的电容将减小，A错误； BC．由于电容器与电源相连，则电容器两极板间的电压不变，根据Q=CU，因电容器电容减小，可知电容器所带电荷量减小，B错误，C正确； D．由于电容器所带的电荷量减小，即电容器放电，电路中电流方向为从左向右流，故D错误。 故选C。 4．（2025·南宁模拟）利用静电悬浮技术可以进行材料的无容器处理，其原理为当静电场中的带电物体所受电场力与重力平衡时，可实现物体的悬浮。如图所示，某装置中为电阻箱、为定值电阻，电容器与并联。现闭合开关S，待电路稳定后，在电容器间的P点释放一带电液滴，液滴恰好静止。下列操作中，液滴依然可以保持静止的是（　　） A．断开开关S B．将电容器的上极板M上移一小段距离 C．将电容器的下极板N左移一小段距离 D．增大的阻值 【答案】C 【解析】A．开关S断开后，电容器将有流经电阻的放电电流，电容器的正负电荷会中和，电场力消失，液滴将竖直向下加速运动，故A错误； B．将电容器的上极板M上移一小段距离，电容器与并联，电压不变，由可知，电场强度E减小，电场力小于重力，液滴将竖直向下加速运动，故B错误； C．将电容器的下极板N左移一小段距离，极板间距d未变，电容器与并联，电压不变，由可知电场强度不变，故液滴依然静止，C正确； D．由闭合电路欧姆定律，由欧姆定律可知，电容器的电压 增大的阻值，电流减小，电容器的电压增大，电场强度E增大，电场力将大于重力，液滴竖直向上加速运动，故D错误。 故答案为：C。 5．如图所示，平行板电容器与一个恒压直流电源连接，下极板通过A点接地，一带正电小球被固定于P点，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则(　　) A．平行板电容器的电容值将变大 B．静电计指针张角变小 C．带电小球的电势能将减小 D．若先将下极板与A点之间的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电小球所受静电力不变 【答案】D 【解析】根据C＝知，d增大，则电容减小，故A错误；静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故B错误；电势差U不变，d增大，则电场强度E＝减小．设P点与上极板的距离为x，P点与上极板的电势差U1＝Ex减小，P点与下极板的电势差U2＝U－U1增大，下极板接地电势为零，则P点的电势φP＝U2增大，又因为该小球带正电，则电势能增大，故C错误；电容器与电源断开，则电荷量Q不变，d改变，根据C＝、C＝、E＝，可得E＝，知电场强度不变，则小球所受静电力不变，故D正确． （多选）6．（2025·德阳模拟）如图所示，A、B为两块平行、正对的水平金属板，金属板A带正电并接地，一带电微粒恰好悬浮在两板之间静止不动。下列说法正确的是（　　） A．若仅将B板竖直向上缓慢平移一小段距离，微粒将向下运动 B．若仅将A板水平向左缓慢平移一小段距离，微粒将向上运动 C．若仅将B板竖直向上缓慢平移一小段距离，微粒的电势能不变 D．若仅将A板水平向左缓慢平移一小段距离，微粒的电势能将增大 【答案】B,C 【解析】A．根据，其中，则电容器间的电场强度为，联立，可得可知，电场强度与两极板间的距离无关，根据可知，微粒所受电场力与两极板间的距离无关，所以仅将B板竖直向上缓慢平移一小段距离，微粒受力不变，微粒将继续保持静止，故A错误； B．因为，若仅将A板水平向左缓慢平移一小段距离，则两极板正对面积减小，则微粒所受电场力增大，微粒将向上运动，故B正确； C．由A分析可知，若仅将B板竖直向上缓慢平移一小段距离，两极板间的电场强度向上不变，微粒保持静止，A板接地电势为零，根据其中为微粒到A板的距离且保持不变，所以微粒所在位置的电势不变，根据受力分析可知，微粒带正电，根据，可知，微粒的电势能不变，故C正确； D．由B分析可知，两极板间的电场强度向上变大，根据，，可知，微粒的电势能将减小，故D错误。 故答案为：BC。 【B组难点突破】 7．（2025高三上·邯郸期末）如图所示，一电容为的平行板电容器带电荷量为，上极板带正电，下极板带负电，规定无限远处的电势为零。两虚线把板间距离三等分，两点分别在虚线上，把带电荷量为的小球从无限远处移到点，把带电荷量为的小球从无限远处移到点。已知，则此过程中电场力对两个带电小球所做的总功为（　　） A．0 B． C． D． 【答案】C 【解析】根据异名点电荷场强分布特点可知把小球从无限远处移动到两点电场力对电荷做的功，与自中线分别移动至两点电场力对电荷做的功相等，则电场力对正电荷做功 同理电场力对负电荷做功 电场力做的总功 ，故C正确，ABD错误。 故选：C。 （多选）8．（2025高二上·防城港期末）电容器是一种常用的电学元件，在电工、电子技术中有着广泛的应用。关于电容式压力传感器（如图所示）在生活中的应用，下列说法正确的是（　　） A．在力F增大的过程中，电容变大 B．在力F增大的过程中，电流计中的电流从b流向a C．在力F增大的过程中，电容器处于放电状态 D．在力F增大的过程中，电容器间的电场强度增大 【答案】A,B,D 【解析】A．根据可知，在力F增大的过程中，电容极板间距减小，则电容变大，故A正确； B．根据，解得，在力F增大的过程中，电容极板间距减小，则极板所带电荷量增大，电容器处于充电状态，上极板与电源正极连接带正电，则上极板失去电子，可知，电流计中的电流从b流向a，故B正确； C．结合上述，在力F增大的过程中，电容器处于充电状态，故C错误； D．根据，在力F增大的过程中，电容极板间距减小，则电容器间的电场强度增大，故D正确。 故选ABD。 （多选）9．（2025高二上·酒泉期末）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，做出了图示甲、乙两个电容器的关系图像。下列判定正确的是（　　） A．甲、乙的电容之比为 B．甲、乙的电容之比为 C．若甲、乙两板正对面积和板间绝缘介质均相同，则甲两板的间距较大 D．若甲、乙两板的间距和板间绝缘介质均相同，则甲两板的正对面积较大 【答案】B,D 【解析】AB．根据平行板电容器所带电荷量与两极板间的电势差关系可知图像的斜率表，示电容器的电容，由图像可得，故A错误，B正确； CD．根据可知，若甲、乙两板正对面积和板间绝缘介质均相同，由于，可得电容器两板的间距，同理，若甲、乙两板的间距和板间绝缘介质均相同，则两板的正对面积较大，故C错误，D正确。 故选BD。 （多选）10．（2025高二上·浙江期中）如图所示，平行板电容器的上极板带正电荷、下极板带等量负电荷，且上极板接地。比荷不同的带正电粒子以相同的速度v0沿两极板的中线射入两板间，发现有部分粒子可以射出两板间，有部分粒子打到极板上。将上极板缓慢向下平移一小段距离，不计粒子间的相互作用和粒子的重力，不计粒子打到极板上时极板电量的变化，下列说法正确的是（　　） A．打在极板上的粒子的数量不变 B．射出两极板间的粒子的出射速度的偏转角变大 C．两极板间各点的电势均升高 D．所有粒子在两极板间初、末位置的电势差均增大 【答案】A,C 【解析】AB．平行板电容器内部电场强度向下，带电粒子所受电场力向下，带电粒子打在下极板上。 根据电容的定义式，平行板电容器的电容为，平行板电容器内部电场的电场强度为解得，将上极板缓慢向下平移一小段距离，Q不变，S不变，d减小，E不变，带电粒子受到的电场力不变，带电粒子的运动状态不变，对带电粒子的运动无影响。所以打在极板上的粒子的数量不变，射出两极板间的粒子的出射速度的偏转角不变，故A正确，B错误； C．设电场中任意一点到上极板之间的距离为x，因为上极板接地，沿着电场线方向电势降低，两极板间各点的电势均为负值，该点的电势为 将上极板缓慢向下平移一小段距离，E不变，x减小，Ex减小，-Ex增大，φ增大，该点电势升高，所以两极板间各点的电势均升高，故C正确； D．设某个粒子在两极板间初、末位置沿着电场线方向的距离为L，该粒子在两极板间初、末位置的电势差为，将上极板缓慢向下平移一小段距离，E不变，对该粒子的运动无影响，该粒子的初、末位置不变，L不变，U不变，所有粒子在两极板间初、末位置的电势差均不变，故D错误。 故选AC。 【C组综合拓展】 （多选）11．（2025高三上·临夏期末）电容器是一种重要的电学元件，基本工作方式就是充电和放电。由这种充、放电的工作方式延伸出来的许多电学现象，使得电容器有着广泛的应用。如图所示为一种心脏除颤器的原理图，在一次模拟治疗中，将开关S接到位置1，电容器充电后电压为10kV；将开关S接到位置2，电容器在5ms内通过人体模型完成放电，已知电容器的电容为14μF，放电结束时电容器两极板间的电势差减为零，下列说法正确的是（　　） A．人体起到绝缘电介质的作用 B．这次电容器充电后的带电荷量为0.14C C．这次放电过程的平均电流为28A D．若充电至20kV，则该电容器的电容为28μF 【答案】B,C 【解析】A．人体是导体，并非绝缘介质，故A错误； B．当电容器与直流电源相连时，电容器充电，充电后带电荷量为，，故B正确； C．放电过程的平均电流为，故C正确； D．电容器的电容取决于电容器本身，与电容器的带电荷量Q以及电势差U均无关，故D错误。 故答案为：BC。 12．（2025高二上·秦皇岛期末）如图甲所示，在“用传感器观察平行板电容器的放电”实验中，单刀双掷开关先置于1位置，待一段时间后，再置于2位置，利用电容器放电过程中记录的数据作出的图像如图乙所示，已知电源电动势为，下列说法正确的是（　　） A．到时间内，电容器放电量约为 B．电容器的电容约为 C．如果将一块陶瓷板放入电容器两板之间，则电容变小 D．如果将平行板电容器的板间距离增大，放电图像距坐标原点会变远 【答案】B 【解析】A．图像与坐标轴围成的面积等于电容器的放电量，则到时间内，电容器放电量约为，故A错误； B．电容器总的放电量为 电容器的电容约为，故B正确； D．如果将平行板电容器的板间距离增大，则电容器的电容减小，根据Q=CU可知，电容器的带电量减小，则放电电量减小，则放电I－t图像距坐标原点会变近，故D错误； C．如果匀速将一块陶瓷板放入电容器两板之间，根据可知，介电常数均匀增加，则电容C均匀变大，故C错误。 故答案为：B。 第 1 页 共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 10.4 电容器的电容 分层练习 2026-2027学年高二物理同步备课系列【提升题】——原卷版 目录 【A组同步训练】 1 【B组难点突破】 3 【C组综合拓展】 5 【A组同步训练】 1．（2025高一下·常州期末）沿图示箭头方向移动相应元件，可使平行板电容器电容增大的是（　　） A． B． C． D． （多选）2．（2025高二上·桂林期中）如图所示，平行板电容器两板A、B接于电池两极，用绝缘细线将一个带电小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，电容器充电，小球平衡时，细线偏离竖直方向的夹角为。下列说法正确的是（　　） A．将S断开，再将A板向左移少许，变大 B．将S断开，再将A板向右移少许，变大 C．保持S闭合，将B板向上移少许，不变 D．保持S闭合，将B板向下移少许，不变 3．（2026·九龙坡模拟）某新型液体电容器的电容特性与液体的浓度有关，其不导电溶液的相对介电常数与浓度的关系如图甲。将平行板电容器的两极板全部插入该溶液中，并与恒压电源、内阻不计的电流表等连接成如图乙所示的电路。闭合开关S，电路稳定后，增大溶液浓度， 则（　　） A．电容器的电容将增大 B．电容器所带电荷量增加 C．电容器两极板之间的电势差不变 D．浓度增大过程中，电流由右向左流过电流表 4．（2025·南宁模拟）利用静电悬浮技术可以进行材料的无容器处理，其原理为当静电场中的带电物体所受电场力与重力平衡时，可实现物体的悬浮。如图所示，某装置中为电阻箱、为定值电阻，电容器与并联。现闭合开关S，待电路稳定后，在电容器间的P点释放一带电液滴，液滴恰好静止。下列操作中，液滴依然可以保持静止的是（　　） A．断开开关S B．将电容器的上极板M上移一小段距离 C．将电容器的下极板N左移一小段距离 D．增大的阻值 5．如图所示，平行板电容器与一个恒压直流电源连接，下极板通过A点接地，一带正电小球被固定于P点，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则(　　) A．平行板电容器的电容值将变大 B．静电计指针张角变小 C．带电小球的电势能将减小 D．若先将下极板与A点之间的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电小球所受静电力不变 （多选）6．（2025·德阳模拟）如图所示，A、B为两块平行、正对的水平金属板，金属板A带正电并接地，一带电微粒恰好悬浮在两板之间静止不动。下列说法正确的是（　　） A．若仅将B板竖直向上缓慢平移一小段距离，微粒将向下运动 B．若仅将A板水平向左缓慢平移一小段距离，微粒将向上运动 C．若仅将B板竖直向上缓慢平移一小段距离，微粒的电势能不变 D．若仅将A板水平向左缓慢平移一小段距离，微粒的电势能将增大 【B组难点突破】 7．（2025高三上·邯郸期末）如图所示，一电容为的平行板电容器带电荷量为，上极板带正电，下极板带负电，规定无限远处的电势为零。两虚线把板间距离三等分，两点分别在虚线上，把带电荷量为的小球从无限远处移到点，把带电荷量为的小球从无限远处移到点。已知，则此过程中电场力对两个带电小球所做的总功为（　　） A．0 B． C． D． （多选）8．（2025高二上·防城港期末）电容器是一种常用的电学元件，在电工、电子技术中有着广泛的应用。关于电容式压力传感器（如图所示）在生活中的应用，下列说法正确的是（　　） A．在力F增大的过程中，电容变大 B．在力F增大的过程中，电流计中的电流从b流向a C．在力F增大的过程中，电容器处于放电状态 D．在力F增大的过程中，电容器间的电场强度增大 （多选）9．（2025高二上·酒泉期末）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，做出了图示甲、乙两个电容器的关系图像。下列判定正确的是（　　） A．甲、乙的电容之比为 B．甲、乙的电容之比为 C．若甲、乙两板正对面积和板间绝缘介质均相同，则甲两板的间距较大 D．若甲、乙两板的间距和板间绝缘介质均相同，则甲两板的正对面积较大 （多选）10．（2025高二上·浙江期中）如图所示，平行板电容器的上极板带正电荷、下极板带等量负电荷，且上极板接地。比荷不同的带正电粒子以相同的速度v0沿两极板的中线射入两板间，发现有部分粒子可以射出两板间，有部分粒子打到极板上。将上极板缓慢向下平移一小段距离，不计粒子间的相互作用和粒子的重力，不计粒子打到极板上时极板电量的变化，下列说法正确的是（　　） A．打在极板上的粒子的数量不变 B．射出两极板间的粒子的出射速度的偏转角变大 C．两极板间各点的电势均升高 D．所有粒子在两极板间初、末位置的电势差均增大 【C组综合拓展】 （多选）11．（2025高三上·临夏期末）电容器是一种重要的电学元件，基本工作方式就是充电和放电。由这种充、放电的工作方式延伸出来的许多电学现象，使得电容器有着广泛的应用。如图所示为一种心脏除颤器的原理图，在一次模拟治疗中，将开关S接到位置1，电容器充电后电压为10kV；将开关S接到位置2，电容器在5ms内通过人体模型完成放电，已知电容器的电容为14μF，放电结束时电容器两极板间的电势差减为零，下列说法正确的是（　　） A．人体起到绝缘电介质的作用 B．这次电容器充电后的带电荷量为0.14C C．这次放电过程的平均电流为28A D．若充电至20kV，则该电容器的电容为28μF 12．（2025高二上·秦皇岛期末）如图甲所示，在“用传感器观察平行板电容器的放电”实验中，单刀双掷开关先置于1位置，待一段时间后，再置于2位置，利用电容器放电过程中记录的数据作出的图像如图乙所示，已知电源电动势为，下列说法正确的是（　　） A．到时间内，电容器放电量约为 B．电容器的电容约为 C．如果将一块陶瓷板放入电容器两板之间，则电容变小 D．如果将平行板电容器的板间距离增大，放电图像距坐标原点会变远 第 1 页 共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 $