山东省（春季高考）电气技术类 《电工技术基础与技能》项目三任务一 45分钟专题训练卷

山东省（春季高考）电气技术类《电工技术基础与技能》45分钟专题训练卷专辑，共155份试卷。试卷命题与高考紧密相关，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气技术类理论知识，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气技术类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《电子技术基础与技能》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）电气技术类 《电工技术基础与技能》 项目三：电容与电感 任务一：电容 时间：45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2分，共40分） 1. 电容器的串联与并联中，哪种连接方式的总电容更大？（ ） A. 串联 B. 并联 C. 相同 D. 总电容小于任一电容器的电容 【答案】B 【解析】设各电容器的电容量均为正值。并联时，总电容等于各电容之和，即C总=C1+C2+……；串联时，满足1/C总=1/C1+1/C2+……，其总电容小于任一单个电容器的电容。因此，对同一组电容器而言，并联时的总电容更大，故选B。 2. 下列关于电容的说法中，正确的是（ ） A. 由C=q/U可知，电容器的电容与它的带电量、两极板间的电压有关 B. 电容器带电量越多，说明它容纳电荷的本领越大 C. 由q=CU可知，当U增大时，q可以无限增大 D. 两个相互靠近彼此绝缘的人，虽然不带电，但他们之间有电容 【答案】D 【解析】电容C是由电容器的结构、极板间介质等决定的物理量，与电容器当前所带电荷量q及两端电压U无关，故A错误。电容器带电量的多少还与其两端电压有关，不能据此判断其容纳电荷本领的大小，故B错误。受电容器耐压值、介质击穿等限制，电荷量不能无限增大，故C错误。两个相互靠近且彼此绝缘的人可视为两个导体，二者之间存在电容，故选D。 3. 在如图所示的电路中，当电容时，它们两端电压的关系为（ ） A. B. C. D. 不能确定 【答案】C 【解析】电容器串联时，每个电容器上带有相等的电荷，即，由可得，又，可得，故C正确。 4. 某电容器两端的电压为40V，它所带的电量是0.2C，若它两端电压降至20V时，则（ ） A. 电容器的电容量降低一半 B. 电荷量保持不变 C. 电容器所带电荷增加一倍 D. 电容量保持不变 【答案】D 【解析】由C=q/U可得，电容器的电容量C=0.2C÷40V=0.005F。电容器的电容量由其结构和介质决定，在未改变结构和介质的情况下保持不变。当两端电压降至20V时，电荷量q=CU=0.005F×20V=0.1C，即电荷量减半，电容量不变，故选D。 5. 用万用表欧姆挡检测较大容量电容器质量优劣时，若表笔搭在电容器两端时，指针不动，则说明（ ） A. 电容器是好的 B. 该电容器内部断路 C. 电介质已被击穿 D. 该电容器存在漏电 【答案】B 【解析】用万用表欧姆挡检测较大容量电容器时，正常电容器接通瞬间会有充电电流，指针应先偏转后逐渐回到高阻位置。若表笔接在电容器两端后指针始终不动，说明没有充电电流通过，通常表明电容器内部断路，故选B。 6. 超级电容器相比于普通电池，在充电速度方面具有的优势是（ ） A. 充电速度更快 B. 储存能量更多 C. 使用寿命更长 D. 体积更小 【答案】A 【解析】超级电容器具有较高的功率密度，能够在较短时间内完成充电和放电，因此其充电速度通常比普通电池更快，故选A。 7. 平行板电容器两板间电压恒定，带电的油滴在两板间静止，如图所示，若将板间距离减小一些，则油滴的运动将（ ） A. 向上运动 B. 向下运动 C. 向左运动 D. 向右运动 【答案】A 【解析】根据U=E/d，由于电压U不变，板间距离减小，场强E增大，根据F=qE，场强增大，电场力F增大，合力向上，油滴向上运动。故选A。 8. 不可变电容器的电容值是否可以调节？（ ） A. 是 B. 只能在特定范围内调节 C. 受到外界环境影响 D. 否 【答案】D 【解析】不可变电容器的极板面积、极板间距和介质等结构参数在制造后不能人为调节，因此其标称电容值不能调节，故选D。 9. 两个完全相同的空气平行板电容器串联接到一直流电源上。现将云母介质插入中，下列关于两电容器两端电压的判断正确的是（ ） A. B. C. D. 无法判断 【答案】B 【解析】两电容器串联接在直流电源上时，串联支路中两电容器所带电荷量相等。将云母介质插入后，的电容量增大。由可知，在两电容器电荷量相等的条件下，电容量较大的两端电压较小，因此，故选B。 10. 如图所示，已知R1为200Ω，R2为300Ω，电容C1为1μF，若a、b两点的电位相等，则C2等于（ ） A. 2μF B. 3μF C. 2/3μF D. 3/2μF 【答案】C 【解析】a、b两点的电位相等，则，可得，3，则3，与串联，。可得F。故选C。 11. 电容器的能量存储方式属于哪一种能量（ ） A. 势能 B. 动能 C. 热能 D. 光能 【答案】A 【解析】电容器充电后，能量储存在极板间形成的电场中，电场能属于势能的一种，故选A。 12. 选择电容器时，除考虑标称容量之外，还要考虑其（ ） A. 都不是 B. 额定电流 C. 额定功率 D. 额定电压 【答案】D 【解析】选择电容器时，除考虑标称容量外，还必须考虑额定电压。电容器的额定电压应不低于实际工作电压，否则可能发生介质击穿并损坏电容器，故选D。 13. 两个相同的电容器并联之后的等效电容与其串联之后的等效电容之比为（ ） A. 1：4 B. 4：1 C. 1：2 D. 2：15 【答案】B 【解析】设每个电容器的电容量为C。两个相同电容器并联的等效电容为，串联的等效电容为，两者之比为，故选B。 14. 在图所示的电路中，电容器A的电容F，电容器B的电容F。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=得库仑 库仑 S1，S2 闭合，两个电容器并联，异性电荷中和： Q=库仑 C=40uF 2.5V 15. 若一个电容器充电后的电压已经达到电源电压的90%，充电所需的时间大约是多少？（ ） A. 10% B. 50% C. 90% D. 70% 【答案】无正确选项（充电至电源电压90%约需2.3RC） 【解析】RC电路充电时，电容器两端电压为 。当 时，，所以 ，。因此，充电至电源电压的90%约需2.3个时间常数；现有选项10%、50%、90%、70%均不是这一时间，故无正确选项。 16. 在电容器充电的过程中，电容器所储存的能量主要来自于：（ ） A. 电源 B. 电阻 C. 电容 D. 电流 【答案】A 【解析】充电过程中，电源提供能量给电容器，使其储存电荷。 17. 如图所示电路中，已知，则下列说法正确的是（ ） A. 当开关处于断开状态时，电容电量大于的电量。 B. 当开关处于断开状态时，电容电量小于的电量。 C. 当开关处于接通状态时，电容电量大于的电量。 D. 当开关处于接通状态时，电容电量小于的电量。 【答案】A 18. 在一个RC电路中，增加电容的值会如何影响电容充电的速度（ ） A. 增加 B. 取决于电阻的值 C. 不变 D. 减少 【答案】D 【解析】增加电容的值会增加电容充电的时间，因此充电速度会减慢。 19. 在电容器的充电过程中，电容器两端的电压变化情况如何（ ） A. 电压呈指数增长 B. 电压呈指数下降 C. 电压呈线性增长 D. 电压保持不变 【答案】A 【解析】电容器充电时，其两端电压为UC=E(1-)。随着时间增加，UC从0开始按指数规律增大，并逐渐接近电源电压E。因此选A。 20. 一电容器由电源E通过充电，然后用转换开关使其向放电。若，，则充电和放电的时间常数关系应为（ ） A. B. C. D. 无法比较 【答案】B 【解析】电容器充电和放电的时间常数分别为、。由于，，所以，故选B。 二、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 21. 一个电容器两端的电压为 50 V，它所带的电量是 1.5×1C，求该电容器的电容为多大?如果该电容两端的电压为 150V，则它所带的电量又是多少? 【答案】300 μF；4.5x1C 【解析】由电容定义式C=Q/U得：C=(1.5×10-2 C)/(50 V)=3.0×10-4 F=300 μF。当电压变为150 V时，电容不变，所带电量Q'=CU=3.0×10-4 F×150 V=4.5×10-2 C。因此，电容为300 μF，电量为4.5×10-2 C。 22. 一个平行板电容器，使它每板电量从4．0×1C增加到4．8×1C时，两板间的电势差从10V增加到12V，这个电容器的电容量多大？如要使两极电势差从15V降为U2'=10V，则每板需减少多少电量？ 【答案】电容器的电容为4.0 μF；当两极板间电势差从15 V降到10 V时，每板需减少的电量为2.0×10-5 C。 【解析】由C=Q/U可得：C=Q1/U1=(4.0×10-5 C)/(10 V)=4.0×10-6 F=4.0 μF。校验第二组数据：Q2/U2=(4.8×10-5 C)/(12 V)=4.0×10-6 F，与前述结果一致。电势差从15 V降到10 V时，电压变化量ΔU=15 V-10 V=5 V，每板减少的电量为ΔQ=CΔU=4.0×10-6 F×5 V=2.0×10-5 C。 23. 现有电容为200μF、耐压为500V和电容为300μF、耐压为900V的两只电容器。 （1）两只电容器串联后的总电容是多少。 （2）电容器串联后，如果在它两端加1000V的电压，电容器是否会被击穿。 【答案】（1） （2）电容器将先后被击穿 【解析】（1）根据题意可知，串联后的总电容为 。 （2）根据串联电容的分压原理可知，电容为的电容器两端的电压为 ， 则耐压为的电容器将被击穿，之后全部电压将加在耐压为的电容器上，后者也被击穿。故两电容器将先后被击穿。 三、计算题（本大题共3小题，每题6分，共18分） 24. 一个平行板电容器，两极板间是空气，极板的面积为50，两极板间距是1mm。试求： （1）电容器的电容； （2）如果两极板间的电压是300V，电容器所带的电荷量为多少。 【答案】（1） （2） 【解析】空气平行板电容器的电容为C=ε0S/d。其中S=50 cm2=50×10-4 m2=5.0×10-3 m2，d=1 mm=1.0×10-3 m。故C=(8.85×10-12 F/m×5.0×10-3 m2)/(1.0×10-3 m)=4.425×10-11 F≈44.3×10-12 F。当U=300 V时，Q=CU=44.3×10-12 F×300 V=1.329×10-8 C≈1.3×10-8 C。 25. 电容器A和B的电容分别为，分别充电，然后利用导线把它们连接起来，如图所示电路，求连接后电容器两端的电压。 【答案】连接后电容器两端的电压 【解析】电容器A和电容器B并联，等效电容量CF 电容器A连接前的电量 电容器B连接前的电量 连接后电容器所带的总电量 连接后电容器两端的电压 26. 给电容为100μF的电容器充电时，电容器两端的电压从零增加到50V，问电源供给电容器多少电能？若此电容器接着开始放电，电容器上的电压从50V降至30V，问此时电容器中还存储多少电场能？放电过程中电容器释放了多少电场能？ 【答案】 【解析】根据题意可知，当电容器两端的电压从零增加到时，电源提供给电容器的电能为 当电容器两端的电压降至时，电容器中存储的电场能为 ， 电容器释放的电场能为 四、综合应用题（本大题共3小题，每题10分，共30分） 27. 某同学用万用表R×1K档测量较大容量的电容器时，观察到以下几种现象，试解释每种现象产生的原因： （1）表针不动； （2）看到表针有回摆，但最终回不到“∞”位置； （3）表针偏转后不回摆，始终指在“0”位置。 【答案】（1）电容器内部开路。 （2）电容器内部有漏电现象，质量稍差。 （3）电容器内部短路。 【解析】万用表电阻档内置电源。测量电容器时，刚接通瞬间电容器相当于未充电负载，会有充电电流，表针向“0”端偏转；随着电容器充电，充电电流逐渐减小，表针应回摆至“∞”端。 （1）表针不动，始终在“∞”端，说明回路中无充电电流，电容器内部开路。 （2）表针有回摆，但最终回不到“∞”位置，说明充电后仍有持续电流通过，电容器存在漏电，绝缘性能较差。 （3）表针偏转后不回摆，始终指在“0”位置，说明电阻档电流持续很大，电容器内部短路。 28. 如图所示电路中，两个电容器的电容量分别是F，F。在开关和都断开的情况下，分别给两个电容器和进行充电，使V，V，然后接通开关和。完成下列各题。 （1）开关和接通后，两个电容器的连接关系是（ ） A. 串联连接 B. 并联连接 C. 两个电容器极板所带的电荷量相等 D. 电容器极板所带电荷量小于电容器极板所带电荷量 E. 电容器两端的电压高于电容器两端的电压 F. 两个电容器两端的电压相等 G. 250μC H. 100μC I. 50μC J. 0 K. 8．67V L. 3．33V M. 2．5V N. 2V 【答案】BDBC 29. ​某电路需要一个总电容为 4μF、能承受 30V 电压的电容组合，现有以下电容：​ A：2μF/25V B：3μF/35V C：1μF/30V D：6μF/30V E：8μF/20V​ （1）若采用串联方式，需选用哪些电容？计算总电容并验证耐压；​ （2）若采用并联方式，需选用哪些电容？计算总电容并验证耐压； 【答案】（1）串联：选两个E串联 总电容 总电压 30V 时，，耐压合格 （2）并联： B与C并联 总电容，各电容电压，耐压合格 【解析】（1）采用串联方式时，选用两个8μF/20V的E电容串联。串联总电容为 两只电容容量相等，串联后电压均分。总电压为30V时，每只E电容两端电压为 因此每只电容均未超过额定耐压，串联组合耐压合格。 （2）采用并联方式时，选用3μF/35V的B电容与1μF/30V的C电容并联。并联总电容为 并联电路中各电容两端电压相等，均为30V。B电容的额定耐压为35V，C电容的额定耐压为30V，均满足耐压要求，因此并联组合耐压合格。 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 $ 山东省（春季高考）电气技术类《电工技术基础与技能》45分钟专题训练卷专辑，共155份试卷。试卷命题与高考紧密相关，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气技术类理论知识，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气技术类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《电子技术基础与技能》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）电气技术类 《电工技术基础与技能》 项目三：电容与电感 任务一：电容 时间：45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2分，共40分） 1. 电容器的串联与并联中，哪种连接方式的总电容更大？（ ） A. 串联 B. 并联 C. 相同 D. 总电容小于任一电容器的电容 2. 下列关于电容的说法中，正确的是（ ） A. 由C=q/U可知，电容器的电容与它的带电量、两极板间的电压有关 B. 电容器带电量越多，说明它容纳电荷的本领越大 C. 由q=CU可知，当U增大时，q可以无限增大 D. 两个相互靠近彼此绝缘的人，虽然不带电，但他们之间有电容 3. 在如图所示的电路中，当电容时，它们两端电压的关系为（ ） A. B. C. D. 不能确定 4. 某电容器两端的电压为40V，它所带的电量是0.2C，若它两端电压降至20V时，则（ ） A. 电容器的电容量降低一半 B. 电荷量保持不变 C. 电容器所带电荷增加一倍 D. 电容量保持不变 5. 用万用表欧姆挡检测较大容量电容器质量优劣时，若表笔搭在电容器两端时，指针不动，则说明（ ） A. 电容器是好的 B. 该电容器内部断路 C. 电介质已被击穿 D. 该电容器存在漏电 6. 超级电容器相比于普通电池，在充电速度方面具有的优势是（ ） A. 充电速度更快 B. 储存能量更多 C. 使用寿命更长 D. 体积更小 7. 平行板电容器两板间电压恒定，带电的油滴在两板间静止，如图所示，若将板间距离减小一些，则油滴的运动将（ ） A. 向上运动 B. 向下运动 C. 向左运动 D. 向右运动 8. 不可变电容器的电容值是否可以调节？（ ） A. 是 B. 只能在特定范围内调节 C. 受到外界环境影响 D. 否 9. 两个完全相同的空气平行板电容器串联接到一直流电源上。现将云母介质插入中，下列关于两电容器两端电压的判断正确的是（ ） A. B. C. D. 无法判断 10. 如图所示，已知R1为200Ω，R2为300Ω，电容C1为1μF，若a、b两点的电位相等，则C2等于（ ） A. 2μF B. 3μF C. 2/3μF D. 3/2μF 11. 电容器的能量存储方式属于哪一种能量（ ） A. 势能 B. 动能 C. 热能 D. 光能 12. 选择电容器时，除考虑标称容量之外，还要考虑其（ ） A. 都不是 B. 额定电流 C. 额定功率 D. 额定电压 13. 两个相同的电容器并联之后的等效电容与其串联之后的等效电容之比为（ ） A. 1：4 B. 4：1 C. 1：2 D. 2：15 14. 在图所示的电路中，电容器A的电容F，电容器B的电容F。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. 若一个电容器充电后的电压已经达到电源电压的90%，充电所需的时间大约是多少？（ ） A. 10% B. 50% C. 90% D. 70% 16. 在电容器充电的过程中，电容器所储存的能量主要来自于：（ ） A. 电源 B. 电阻 C. 电容 D. 电流 17. 如图所示电路中，已知，则下列说法正确的是（ ） A. 当开关处于断开状态时，电容电量大于的电量。 B. 当开关处于断开状态时，电容电量小于的电量。 C. 当开关处于接通状态时，电容电量大于的电量。 D. 当开关处于接通状态时，电容电量小于的电量。 18. 在一个RC电路中，增加电容的值会如何影响电容充电的速度（ ） A. 增加 B. 取决于电阻的值 C. 不变 D. 减少 19. 在电容器的充电过程中，电容器两端的电压变化情况如何（ ） A. 电压呈指数增长 B. 电压呈指数下降 C. 电压呈线性增长 D. 电压保持不变 20. 一电容器由电源E通过充电，然后用转换开关使其向放电。若，，则充电和放电的时间常数关系应为（ ） A. B. C. D. 无法比较 二、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 21. 一个电容器两端的电压为 50 V，它所带的电量是 1.5×1C，求该电容器的电容为多大?如果该电容两端的电压为 150V，则它所带的电量又是多少? 22. 一个平行板电容器，使它每板电量从4．0×1C增加到4．8×1C时，两板间的电势差从10V增加到12V，这个电容器的电容量多大？如要使两极电势差从15V降为U2'=10V，则每板需减少多少电量？ 23. 现有电容为200μF、耐压为500V和电容为300μF、耐压为900V的两只电容器。 （1）两只电容器串联后的总电容是多少。 （2）电容器串联后，如果在它两端加1000V的电压，电容器是否会被击穿。 三、计算题（本大题共3小题，每题6分，共18分） 24. 一个平行板电容器，两极板间是空气，极板的面积为50，两极板间距是1mm。试求： （1）电容器的电容； （2）如果两极板间的电压是300V，电容器所带的电荷量为多少。 25. 电容器A和B的电容分别为，分别充电，然后利用导线把它们连接起来，如图所示电路，求连接后电容器两端的电压。 26. 给电容为100μF的电容器充电时，电容器两端的电压从零增加到50V，问电源供给电容器多少电能？若此电容器接着开始放电，电容器上的电压从50V降至30V，问此时电容器中还存储多少电场能？放电过程中电容器释放了多少电场能？ 四、综合应用题（本大题共3小题，每题10分，共30分） 27. 某同学用万用表R×1K档测量较大容量的电容器时，观察到以下几种现象，试解释每种现象产生的原因： （1）表针不动； （2）看到表针有回摆，但最终回不到“∞”位置； （3）表针偏转后不回摆，始终指在“0”位置。 28. 如图所示电路中，两个电容器的电容量分别是F，F。在开关和都断开的情况下，分别给两个电容器和进行充电，使V，V，然后接通开关和。完成下列各题。 （1）开关和接通后，两个电容器的连接关系是（ ） A. 串联连接 B. 并联连接 C. 两个电容器极板所带的电荷量相等 D. 电容器极板所带电荷量小于电容器极板所带电荷量 E. 电容器两端的电压高于电容器两端的电压 F. 两个电容器两端的电压相等 G. 250μC H. 100μC I. 50μC J. 0 K. 8．67V L. 3．33V M. 2．5V N. 2V 29. ​某电路需要一个总电容为 4μF、能承受 30V 电压的电容组合，现有以下电容：​ A：2μF/25V B：3μF/35V C：1μF/30V D：6μF/30V E：8μF/20V​ （1）若采用串联方式，需选用哪些电容？计算总电容并验证耐压；​ （2）若采用并联方式，需选用哪些电容？计算总电容并验证耐压； 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 $