山东省（春季高考）电气技术类 《电工技术基础与技能》项目三任务二 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 任务二：电容器的概念 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. 在电容量一定时，电路中的电容器存储的能量与哪个因素有关？（ ） A. 电容量 B. 电阻 C. 电压 D. 电流 【答案】C 【解析】电容器储存的能量为W=1/2CU2。在电容量C一定时，储能W与电压U的平方成正比。因此选C。 2. 将万用表的表笔分别与单相电容器的两端相接，若指针转到0Ω位置后不再回去，说明电容器（ ） A. 漏电 B. 内部断路 C. 内部短路 D. 质量好 【答案】C 【解析】万用表测量电容器时，正常电容器会先充电，指针向右偏转后逐渐返回无穷大位置。若指针转到0Ω位置后不再回去，说明电容器两端始终导通，即内部短路。故选C。 3. 如图所示，已知电源电动势E=300V，C1=25μF，C2=75μF，C3=200μF，则电容器C1所存储的电荷量为（ ） A. 0.0025C B. 0.0075C C. 0.004C D. 0.005C 【答案】D 4. 以下哪个电路图形符号表示电容器（ ） A. ⊥ B. ─| |─ C. ⊕ D. ⚡ 【答案】B 【解析】电容器的电路图形符号由两块相互平行的极板及其引线构成，通常表示为“─| |─”。因此选B。 5. 电容器的容量单位“法拉”（F）表示什么（ ） A. 电流 B. 电阻 C. 电容 D. 电压 【答案】C 【解析】法拉（F）是电容的单位。由C=Q/U可知，当电容器储存的电荷量Q为1C、两端电压U为1V时，电容C为1F。因此选C。 6. 关于较大容量电容器的质量检测，下列说法不正确的是（ ） A. 用万用表的R×100档 B. 指针向右偏转，最终稳定在零欧姆位置，则说明质量好 C. 指针向右偏转一定的角度，并很快回到接近于起始位置的地方，则说明质量好 D. 测量是利用电容器的充放电现象 【答案】B 【解析】用万用表电阻档检测较大容量电容器，是利用电容器充放电时电阻值变化的现象。质量好的电容器，指针应先向右偏转，再逐渐返回接近起始位置；若最终稳定在零欧姆位置，说明电容器内部短路。因此B项说法不正确。故选B。 7. 如图所示，各电容器的电容均为，当开关断开和闭合时，、间的等效电容分别是（ ） A. 和 B. 和 C. 和 D. 和 【答案】C 【解析】当开关断开时，、间的等效电容为；当开关闭合时，、间的等效电容为，故C正确。 8. 关于电容器，下列说法正确的是（ ） A. 固定、可变、云母、电解电容器是按容量是否可变来分类的 B. 电容器的实际容量就是标称容量 C. 标有“4u7”字样的电容器，其电容值为4．7pF D. 一般情况下电解电容器正极的引线稍长一些 【答案】D 【解析】电容器按容量是否可变可分为固定电容器和可变电容器；云母电容器、电解电容器是按介质材料分类。实际容量与标称容量之间允许存在误差。“4u7”表示4.7μF。一般电解电容器正极引线比负极引线稍长。故选D。 9. 平行板电容器的电容与以下哪个因素有关：（ ） A. 电容器的高度 B. 电池的电压大小 C. 介质的电导率 D. 电容器的板间距 【答案】D 【解析】平行板电容器的电容为C=εA/d，其中ε为介电常数，A为极板正对面积，d为板间距。可见电容与板间距成反比。电池电压只影响电荷量和极板间电压，不影响电容；介质的电导率不是决定理想平行板电容的因素。因此选D。 10. 如图所示，若C都是“100V，3μF”的电容器，则电容器组的参数为（ ） A. 200V，4.5μF B. 150V，4.5μF C. 150V，2μF D. 200V，2μF 【答案】C 11. 下列哪种情况可使平行板空气电容器的电荷量增大一倍（ ） A. 电容器充电后保持与电源相连，将极板面积增加一倍 B. 电容器充电后保持与电源相连，将两极板间的距离增加一倍 C. 电容器充电后与电源断开，将极板面积增加一倍 D. 电容器充电后与电源断开，将两极板间的距离增加一倍 【答案】A 【解析】电容器保持与电源相连时，极板间电压不变。由可知，极板面积增加一倍，电容增大一倍；由可知，电荷量也增大一倍。电容器与电源断开后，电荷量保持不变。故选A。 12. 可使平行板电容器两极板间电压增大一倍的是（ ） A. 电容器充电完毕后与电源断开，将极板面积增大一倍 B. 电容器充电完毕后与电源断开，将两极板间距离增大一倍 C. 电容器充电完毕后与电源断开，在两极板间充满介电常数的电介质 D. 以上都不正确 【答案】B 【解析】电容器充电后与电源断开，极板所带电荷量不变。由可知，两极板间距离增大一倍时，电容减小一半；由可知，极板间电压增大一倍。故选B。 13. 一个电容为C的平行板电容器与电源相连，开关闭合后，电容器极板间的电压为U，极板上的电荷量为q。在不断开电源的条件下，把两极板间的距离拉大一倍，则（ ） A. U不变，q减小一半，C减小一半 B. U不变，C减小一半，q增大一倍 C. q不变，C减小一半，U增大一倍 D. q、U都不变，C减小一半 【答案】A 【解析】在不断开电源的前提下，电容器两极板间的电压不变；由可知，当两极板间的距离拉大一倍时，电容减小一半；由可知，也减小一半。故A正确。 14. 在如图所示的电路中，，，。若，则为（ ） A. 0.8μF B. 4μF C. 5μF D. 10μF 【答案】A 15. 已知三个电容器的容量之比为1：2：3，所带电量之比为3：2：1，则它们的电压之比为（ ） A. 1：2：3 B. 3：2：1 C. 9：3：1 D. 6：3：2 【答案】C 【解析】由可得。三个电容器的电压之比为。故选C。 16. 有两只电容器，A的电容量为200μF，耐压为40V，B的电容量大于A，耐压大于40V，那么电容器A和电容器B串联后的总耐压应该是（ ） A. 大于80V B. 小于80V C. 等于80V D. 无法判断 【答案】B 【解析】两电容器串联时，所带电荷量相等，设串联支路电荷量为Q，则两端电压分别为UA=Q/CA、UB=Q/CB。题设中CB>CA，因此UA>UB，即A两端分得的电压较高。A的耐压为40V，当A刚达到40V时，UB=40×CA/CB<40V。此时串联组合允许的最大总电压为U=UA+UB=40+40×CA/CB<80V。因此串联后的总耐压小于80V，故选B。 17. 如图2所示，F，已充电，两极板之间的电压为100V，当开关S闭合时，电容器两端的电压变为（ ） A. 各为100V B. 各为50V C. 各为0V，因为向放电 D. 上电压为0V，上电压为100V 【答案】B 18. 两个电容器 C1=4μF，C2=6μF 串联，接上18V电压，则C2两端的电压为（ ） A. 7．2V B. 10.8V C. 12V D. 14.4V 【答案】A 【解析】等效电容 C=4×6/(4+6)=2.4μF，总电荷量Q= CU=2.4×18=43.2μC，C2 两端电压 U2=Q/C2=43.2/6=7.2V，故选A。 19. 两个电容 C1=2μF 和 C2=3μF 串联，总电容为（ ）​ A. 1μF​ B. 1.2μF​ C. 5μF​ D. 6μF​​ 【答案】B 【解析】两个电容器串联时，等效电容满足。因此。故选B。 20. 两个电容器 C1=2μF，C2=3μF，并联后接在 10V 电源上，C1 所带电荷量为（ ）​ A. 20μC​ B. 30μC​ C. 50μC​ D. 100μC​ 【答案】A 【解析】并联电路中各电容器两端电压相等，均为10V。由可得，所带电荷量为。故选A。 二、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 21. 电容器是如何存储电能的？在实际应用中，电容器有哪些主要用途？ 【答案】电容器通过极板间的电场存储能量，电场的强度与施加的电压成正比。在实际应用中，电容器用于滤波、耦合、去耦、能量存储等场合。例如，在开关电源中，电容器用于平滑电压波动，保证稳定的输出电压。 【解析】电容器由彼此绝缘的两个导体极板构成。接通电源后，电源使两个极板分别带上等量异种电荷，极板间形成电场；外界电源克服电场力做的功以电场能的形式储存在电容器中。对给定结构的电容器，极板间电场强度随端电压增大而增大。电容器常用于滤波和平滑电压波动、交流耦合和直流隔离、去耦与旁路抑制干扰，以及短时储能、定时等场合。 22. 一平行板电容器每个极板都是半径为2cm的圆形金属板，两极板正对，两极板间的距离为4cm，且两极板间用陶瓷作电介质，则电容器的电容为多少？若该电容器的击穿电压为50V，则电容器刚好被击穿时，带电量为多少？ 【答案】解：圆形极板面积为 S=π。 两极板间距离d=4 cm=4×10-2 m。 由平行板电容器电容公式得 C=εrε0S/d=εr×8.86×10-12×1.256×10-3/(4×10-2) F=2.78×10-13εr F。 击穿电压为U=50 V时， Q=CU=2.78×10-13εr×50 C=1.39×10-11εr C。 答：电容为2.78×10-13εr F，刚好击穿时带电量为1.39×10-11εr C。由于题目未给出陶瓷的相对介电常数εr，不能确定具体数值。 【解析】平行板电容器的电容为C=εrε0S/d。先进行单位换算：r=2 cm=2×10-2 m，d=4 cm=4×10-2 m；极板面积S=π。代入得C=2.78×10-13εr F。击穿时端电压为50 V，由Q=CU得Q=1.39×10-11εr C。题干未给出陶瓷的相对介电常数εr，因此只能写出含εr的表达式，无法得到唯一数值。 23. 两个电容串联或并联时，总电容如何计算？串联和并联各有什么特点？ 【答案】串联总电容C串=（C1C2）/（C1+C2）（总电容小于任一分电容），特点：各电容电荷量相等，电压与电容成反比；并联总电容C并=C1+C2（总电容大于任一分电容），特点：各电容电压相等，电荷量与电容成正比。 【解析】两个电容器串联时，等效电容满足1/C串=1/C1+1/C2，因此C串=C1C2/(C1+C2)。由于C1、C2均为正值，C串小于任一分电容。串联支路中各电容器所带电荷量相等，即Q1=Q2；由U=Q/C可知，分电压与电容量成反比。 两个电容器并联时，等效电容为C并=C1+C2，因此C并大于任一分电容。并联时各电容器两端电压相等，即U1=U2；由Q=CU可知，在相同电压下，各电容器所带电荷量与其电容量成正比。 三、计算题（本大题共3小题，每题6分，共18分） 24. 某平行板电容器以空气为介质，极板有效面积为 ，极板间距离为 。在两极板间填入相对介电常数为 3 的绝缘材料后，接在 直流电源上。已知真空介电常数 。（1）计算该电容器的电容量。（2）计算电容器带有的电荷量。 【答案】（1）极板面积 ，极板间距离 。电容量 ，即 。（2）电荷量 ，即 。 【解析】填充介质后，平行板电容器C=ε0εrS/d。S=200×10^-4 ，d=0.50×10^-3 m，代入得C=1.062×10^-9 F=1062 pF。接100 V电源时，Q=CU=1.062×10^-7 C=106.2 nC。 25. 如图所示的电路中，，则a、b两端的等效电容为？ 【答案】可得a、b两端的等效电容为10μF。 【解析】电容与串联，等效电容） 与并联，则等效电容） 与串联，则等效电容） 可得a、b两端的等效电容为10μF。 26. 某控制电路中，电容器 与 串联后构成一支路，该支路再与电容器 并联，接在 直流电源两端。（1）计算 与 串联后的等效电容量。（2）计算该组合电容器的总电容量及从电源获取的总电荷量。（3）计算电容器 、 两端的电压。 【答案】（1）串联支路的等效电容量。（2）总电容量。总电荷量，即 。（3）串联支路的电荷量。 两端电压 。 两端电压 。 【解析】C1、C2串联：C12=C1C2/(C1+C2)=2 μF；再与C3并联，总电容C=6 μF。总电荷Q=CU=144 μC。串联支路电荷Q12=C12U=48 μC，串联电容电荷相等，故U1=Q12/C1=8 V，U2=Q12/C2=16 V。 四、综合应用题（本大题共3小题，每题10分，共30分） 27. 某自动化设备企业调试电容式位移检测装置，采用两块相对平行的铝板构成平行板电容器。每块极板的长为300 mm、宽为400 mm，极板间距为1.5 mm，板间填充相对介电常数为3的绝缘材料。已知真空介电常数 。（1）计算该平行板电容器的电容量。（2）若检测装置工作时极板间距增大到3.0 mm，判断其电容量如何变化，并计算变化后的电容量。（3）为保证检测结果稳定和检修安全，说明应采取的两项措施。 【答案】（1）极板面积为：。极板间距为：。电容量为： 。因此，电容量约为 。（2）极板间距增大一倍，电容量减小为原来的一半。 。变化后的电容量约为 。（3）使用绝缘支撑件固定极板，使极板保持平行并保证间距稳定。检修前应切断电源，并通过放电电阻将电容器储存的电荷释放。 【解析】（1）平行板电容器的电容量公式为：。极板面积：。极板间距：。代入得： ，约为。（2）当极板面积、介质及相对介电常数不变时，电容量与极板间距成反比。极板间距由增大至，增大为原来的2倍，因此电容量减小为原来的。 ，约为。（3）应使用绝缘支撑件固定极板，保证极板平行且间距稳定，避免机械振动或位置偏移引起电容量变化；检修前应切断电源，并通过放电电阻释放电容器储存的电荷，以防残余电荷造成触电或设备损坏。 28. 如下图所示的直流稳压电源的焊接电路图。试： （1）将未接入的元件补画完整； （2）元器件安装正确无误后，在变压器一次侧接220V交流电、测量AB、负载两端的电压应将万用表分别置于何档？若将可调电阻置于480，则AB、两端的电压是多少？ （3）说明电解电容、的最小耐压值； （4）说明电容的作用； （5）若用万用表测得AB两端的电压只有20V，说明电路中各元件是否正常，若不正常，请找出故障元件，此时负载两端的电压怎样变化？ 【答案】（1） （2）直流电压档，24V，6.25V。 （3）28.28V，16.5V。 （4）可消除上的纹波电压，使取样电压稳定。 （5）一只二极管或对臂的两只二极管开路。 29. 某电气控制柜的直流滤波试验电路中，电容器 与 串联后形成一条支路，该支路再与电容器 并联，整个电容器组接在 直流电源两端。三只电容器的额定电压均为 。（1）计算电容器组的等效电容量和接通电源后电容器组储存的总电荷量。（2）计算 、、 两端的电压，并判断各电容器能否在该电路中安全使用。（3）针对不满足额定电压要求的电容器，提出改进措施，并说明串联电容器电压分配的特点。 【答案】（1）、 串联后的等效电容量为：。电容器组的等效电容量为：。总电荷量为：。（2）串联支路两端电压为 ，其电荷量为：。。。。、 可以安全使用， 的工作电压超过额定电压，不能安全使用。（3）应将 更换为额定电压不低于 的电容器，实际选用时宜留有电压裕量。串联电容器的电荷量相等，各电容器的电压与其电容量成反比。 【解析】C1、C2串联得C12=2 μF，与C3并联后C=6 μF，故总电荷Q=CU=720 μC。串联支路电荷为240 μC，U1=40 V、U2=80 V；并联的C3电压U3=120 V。C1、C2未超100 V，C3超额定，应更换为额定电压不低于120 V且留裕量的型号。串联时电荷相等，电压与电容成反比。 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 任务二：电容器的概念 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. 在电容量一定时，电路中的电容器存储的能量与哪个因素有关？（ ） A. 电容量 B. 电阻 C. 电压 D. 电流 2. 将万用表的表笔分别与单相电容器的两端相接，若指针转到0Ω位置后不再回去，说明电容器（ ） A. 漏电 B. 内部断路 C. 内部短路 D. 质量好 3. 如图所示，已知电源电动势E=300V，C1=25μF，C2=75μF，C3=200μF，则电容器C1所存储的电荷量为（ ） A. 0.0025C B. 0.0075C C. 0.004C D. 0.005C 4. 以下哪个电路图形符号表示电容器（ ） A. ⊥ B. ─| |─ C. ⊕ D. ⚡ 5. 电容器的容量单位“法拉”（F）表示什么（ ） A. 电流 B. 电阻 C. 电容 D. 电压 6. 关于较大容量电容器的质量检测，下列说法不正确的是（ ） A. 用万用表的R×100档 B. 指针向右偏转，最终稳定在零欧姆位置，则说明质量好 C. 指针向右偏转一定的角度，并很快回到接近于起始位置的地方，则说明质量好 D. 测量是利用电容器的充放电现象 7. 如图所示，各电容器的电容均为，当开关断开和闭合时，、间的等效电容分别是（ ） A. 和 B. 和 C. 和 D. 和 8. 关于电容器，下列说法正确的是（ ） A. 固定、可变、云母、电解电容器是按容量是否可变来分类的 B. 电容器的实际容量就是标称容量 C. 标有“4u7”字样的电容器，其电容值为4．7pF D. 一般情况下电解电容器正极的引线稍长一些 9. 平行板电容器的电容与以下哪个因素有关：（ ） A. 电容器的高度 B. 电池的电压大小 C. 介质的电导率 D. 电容器的板间距 10. 如图所示，若C都是“100V，3μF”的电容器，则电容器组的参数为（ ） A. 200V，4.5μF B. 150V，4.5μF C. 150V，2μF D. 200V，2μF 11. 下列哪种情况可使平行板空气电容器的电荷量增大一倍（ ） A. 电容器充电后保持与电源相连，将极板面积增加一倍 B. 电容器充电后保持与电源相连，将两极板间的距离增加一倍 C. 电容器充电后与电源断开，将极板面积增加一倍 D. 电容器充电后与电源断开，将两极板间的距离增加一倍 12. 可使平行板电容器两极板间电压增大一倍的是（ ） A. 电容器充电完毕后与电源断开，将极板面积增大一倍 B. 电容器充电完毕后与电源断开，将两极板间距离增大一倍 C. 电容器充电完毕后与电源断开，在两极板间充满介电常数的电介质 D. 以上都不正确 13. 一个电容为C的平行板电容器与电源相连，开关闭合后，电容器极板间的电压为U，极板上的电荷量为q。在不断开电源的条件下，把两极板间的距离拉大一倍，则（ ） A. U不变，q减小一半，C减小一半 B. U不变，C减小一半，q增大一倍 C. q不变，C减小一半，U增大一倍 D. q、U都不变，C减小一半 14. 在如图所示的电路中，，，。若，则为（ ） A. 0.8μF B. 4μF C. 5μF D. 10μF 15. 已知三个电容器的容量之比为1：2：3，所带电量之比为3：2：1，则它们的电压之比为（ ） A. 1：2：3 B. 3：2：1 C. 9：3：1 D. 6：3：2 16. 有两只电容器，A的电容量为200μF，耐压为40V，B的电容量大于A，耐压大于40V，那么电容器A和电容器B串联后的总耐压应该是（ ） A. 大于80V B. 小于80V C. 等于80V D. 无法判断 17. 如图2所示，F，已充电，两极板之间的电压为100V，当开关S闭合时，电容器两端的电压变为（ ） A. 各为100V B. 各为50V C. 各为0V，因为向放电 D. 上电压为0V，上电压为100V 18. 两个电容器 C1=4μF，C2=6μF 串联，接上18V电压，则C2两端的电压为（ ） A. 7．2V B. 10.8V C. 12V D. 14.4V 19. 两个电容 C1=2μF 和 C2=3μF 串联，总电容为（ ）​ A. 1μF​ B. 1.2μF​ C. 5μF​ D. 6μF​​ 20. 两个电容器 C1=2μF，C2=3μF，并联后接在 10V 电源上，C1 所带电荷量为（ ）​ A. 20μC​ B. 30μC​ C. 50μC​ D. 100μC​ 二、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 21. 电容器是如何存储电能的？在实际应用中，电容器有哪些主要用途？ 22. 一平行板电容器每个极板都是半径为2cm的圆形金属板，两极板正对，两极板间的距离为4cm，且两极板间用陶瓷作电介质，则电容器的电容为多少？若该电容器的击穿电压为50V，则电容器刚好被击穿时，带电量为多少？ 23. 两个电容串联或并联时，总电容如何计算？串联和并联各有什么特点？ 三、计算题（本大题共3小题，每题6分，共18分） 24. 某平行板电容器以空气为介质，极板有效面积为 ，极板间距离为 。在两极板间填入相对介电常数为 3 的绝缘材料后，接在 直流电源上。已知真空介电常数 。（1）计算该电容器的电容量。（2）计算电容器带有的电荷量。 25. 如图所示的电路中，，则a、b两端的等效电容为？ 26. 某控制电路中，电容器 与 串联后构成一支路，该支路再与电容器 并联，接在 直流电源两端。（1）计算 与 串联后的等效电容量。（2）计算该组合电容器的总电容量及从电源获取的总电荷量。（3）计算电容器 、 两端的电压。 四、综合应用题（本大题共3小题，每题10分，共30分） 27. 某自动化设备企业调试电容式位移检测装置，采用两块相对平行的铝板构成平行板电容器。每块极板的长为300 mm、宽为400 mm，极板间距为1.5 mm，板间填充相对介电常数为3的绝缘材料。已知真空介电常数 。（1）计算该平行板电容器的电容量。（2）若检测装置工作时极板间距增大到3.0 mm，判断其电容量如何变化，并计算变化后的电容量。（3）为保证检测结果稳定和检修安全，说明应采取的两项措施。 28. 如下图所示的直流稳压电源的焊接电路图。试： （1）将未接入的元件补画完整； （2）元器件安装正确无误后，在变压器一次侧接220V交流电、测量AB、负载两端的电压应将万用表分别置于何档？若将可调电阻置于480，则AB、两端的电压是多少？ （3）说明电解电容、的最小耐压值； （4）说明电容的作用； （5）若用万用表测得AB两端的电压只有20V，说明电路中各元件是否正常，若不正常，请找出故障元件，此时负载两端的电压怎样变化？ 29. 某电气控制柜的直流滤波试验电路中，电容器 与 串联后形成一条支路，该支路再与电容器 并联，整个电容器组接在 直流电源两端。三只电容器的额定电压均为 。（1）计算电容器组的等效电容量和接通电源后电容器组储存的总电荷量。（2）计算 、、 两端的电压，并判断各电容器能否在该电路中安全使用。（3）针对不满足额定电压要求的电容器，提出改进措施，并说明串联电容器电压分配的特点。 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 $