2020年高考物理100考點最新模擬題千題精練專題1.12 電容器(基礎(chǔ)篇)(解析版)

1、 2020 年高考物理 100 考點最新模擬題千題精練（選修 3-1）第一部分 靜電場專題 1.12 電容器（基礎(chǔ)篇）一選擇題1. （2019 廣東揭陽市期末）據(jù)國外某媒體報道，科學(xué)家發(fā)明了一種新型超級電容器，能讓手機(jī)幾分鐘內(nèi)充滿電，某同學(xué)登山時用這種超級電容器給手機(jī)充電，下列說法正確的是（ ）a.充電時，電容器的電容變小b.充電時，電容器存儲的電能變小c.充電時，電容器所帶的電荷量可能不變d.充電結(jié)束后，電容器不帶電，電容器的電容為零【參考答案】b【名師解析】電容器的電容是由電容器自身的因素決定的，故充電時，電容器的電容不變，a 符合題意；充電時，電容器所帶的電荷量減小，存儲的電能變小，b

2、符合題意；充電時，手機(jī)電能增加，電容器上的電荷量一定減小，c 不符合題意；電容器的電容是由電容器自身的因素決定的，故充電結(jié)束后，電容器的電容不可能為零；d 不符合題意；【溫馨提示】充電的時候電容不變，給手機(jī)充電，電荷量變小，電容器的電壓也變小。2.（2019 浙江嘉興質(zhì)檢）激光閃光燈的電路原理如圖所示，電動勢為 300v 的電源向電容為 6000f 的電容器 c 充電完畢后，通過外加高壓擊穿“火花間隙”間空氣，使電容器一次性向激光閃光燈放電，提供所有能量使閃光燈發(fā)出強光，則電容器放電過程釋放的電量和通過閃光燈的電流方向為（）a.1.8c 向左b.1.8c 向右c.210 c 向左d.210 c

3、 向右55【參考答案】b【名師解析】電動勢為 300v 的電源向電容為 6000f 的電容器 c 充電完畢后，電容器帶電量 -6q=ce=600010 300c=1.8c。電容器放電過程釋放的電量為 q=1.8c，通過閃光燈的電流方向為向右，選項 b 正確3.（2019 北京東城期末）如圖所示是電容式話筒的原理圖，膜片與固定電極構(gòu)成一個電容器，用直流電源供電，當(dāng) 聲波使膜片振動時，電容發(fā)生變化，電路中形成變化的電流，于是電阻r 兩端就輸出了與 聲音變化規(guī)律相同的電壓 下列說法正確的是（）a. 電容式話筒是通過改變正對面積來改變電容的b. 電阻 r 兩端電壓變化的頻率與電流的頻率相同c. 當(dāng)膜片

4、靠近固定電極時，電流從 b 流向 ad. 當(dāng)膜片靠近固定電極時，電容器處于放電狀態(tài)【參考答案】b【名師解析】由圖可知，電容式話筒是通過改變板間距來改變電容的，故a 錯誤；根據(jù)歐姆定律可知，電阻 r 兩端電壓變化的頻率與電流的頻率相同，故b 正確；當(dāng)膜片靠近固定電極時，根據(jù)電容的決定式知，電容變大，因始終和電源相連，故u 不變，由可知，電量增大，電容器充電，電流由 a 到 b，故 cd 錯誤。【方法歸納】根據(jù)電容的決定式判斷電容的變化，電容始終接在電源的兩端，電勢差不變，根據(jù)，判斷電量的變化，從而得出電流的流向解決本題的關(guān)鍵是掌握電容的決定式以及知道電容始終接在電源的兩端，電勢差不變；同時掌握好

5、電容的決定式和定義式的準(zhǔn)確應(yīng)用4（2019 重慶九校聯(lián)盟 12 月聯(lián)考）超級電容器又叫雙電層電容器，它具有功率密度高、充放電時間短、循環(huán)壽命長、工作溫度范圍寬等特點。圖示為一款超級電容器，其上標(biāo)有“2.7 v 400 f”，則可知（ ） a該電容器的輸入電壓只能是 2.7 v 時才能工作b該電容器的輸入電壓最大值小于或等于2.7 v 時都能工作c該電容器不充電時的電容為零d該電容器充滿電時儲存的電荷量為 1080 mah【參考答案】【名師解析】根據(jù)超級電容器，其上標(biāo)有的“2.7 v 400 f”，可知該電容器在 2.7v 以下電壓（擊穿電壓為2.7v）都能正常工作，該電容器充滿電時儲存的電荷量

6、為 q=cu=4002.7c=1080 c，選項 b 正確 acd 錯誤。5. (2018廣東省揭陽市高三期末)將平行板電容器兩極板之間的距離、電壓、電場強度大小、電容和極板所帶的電荷量分別用 d、u、e、c 和 q 表示下列說法正確的是(a保持 u 不變，將 d 變?yōu)樵瓉淼膬杀叮?則 e 變?yōu)樵瓉淼囊话隻保持 e 不變，將 d 變?yōu)樵瓉淼囊话耄?則 u 變?yōu)樵瓉淼膬杀禼保持 c 不變，將 q 變?yōu)樵瓉淼膬杀叮?則 u 變?yōu)樵瓉淼膬杀禿保持 d、c 不變，將 q 變?yōu)樵瓉淼囊话耄?則 e 變?yōu)樵瓉淼囊话搿緟⒖即鸢浮?acd)u【名師解析】 保持 u 不變，將 d 變?yōu)樵瓉淼膬杀逗螅鶕?jù) e 可

7、得 e 變?yōu)樵瓉淼囊话?，a 正確；保持 edq不變，將 d 變?yōu)樵瓉淼囊话耄鶕?jù) ued 可得 u 變?yōu)樵瓉淼囊话?，b 錯誤；根據(jù)公式 c 可知將 q 變?yōu)閡q原來的兩倍，則 u 變?yōu)樵瓉淼膬杀?，c 正確；根據(jù) c 可得 c 不變，將 q 變?yōu)樵瓉淼囊话?，u 變?yōu)樵瓉韚u的一半，根據(jù)公式 e 可知 d 不變，u 變?yōu)樵瓉淼囊话?，e 變?yōu)樵瓉淼囊话?，d 正確d6. (多選)(2019安徽省宿州市質(zhì)檢)如圖為某一機(jī)器人上的電容式位移傳感器工作時的簡化模型圖當(dāng)被測物體在左右方向發(fā)生位移時，電介質(zhì)板隨之在電容器兩極板之間移動，連接電容器的靜電計會顯示電容器電壓的變化，進(jìn)而能測出電容的變化，最后就能探測

8、到物體位移的變化，若靜電計上的指針偏角為 ，則被測物體() a向左移動時， 增大c向左移動時， 減小【參考答案】 bcb向右移動時， 增大d向右移動時， 減小s【名師解析】 由公式 c r ，可知當(dāng)被測物體帶動電介質(zhì)板向左移動時，導(dǎo)致兩極板間電介質(zhì)增大，則4kdq電容 c 增大，由公式 c 可知電荷量 q 不變時，u 減小，則 減小，故 a 錯誤，c 正確；由公式 cusqur ，可知當(dāng)被測物體帶動電介質(zhì)板向右移動時，導(dǎo)致兩極板間電介質(zhì)減小，則電容 減少，由公式 cc4kd可知電荷量 q 不變時，u 增大，則 增大，故 b 正確，d 錯誤7.平行板電容器兩極板之間充滿云母介質(zhì)，接在恒壓直流電源

9、上若將云母介質(zhì)移出，則電容器(a極板上的電荷量變大，極板間電場強度變大b極板上的電荷量變小，極板間電場強度變大c極板上的電荷量變大，極板間電場強度不變d極板上的電荷量變小，極板間電場強度不變【參考答案】 d)s【名師解析】 由 c r 可知，當(dāng)將云母介質(zhì)移出時， 變小，電容器的電容 c 變小，因為電容器接在恒4kdru壓直流電源上，故 u 不變，根據(jù) qcu 可知，當(dāng) c 減小時，q 減小，再由 e ，由于 u 與 d 都不變，故d電場強度 e 不變，選項 d 正確8.(2018北京卷19)研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實驗裝置如圖所示下列說法正確的是()a實驗前，只用帶電玻璃棒與電容器 a

10、 板接觸，能使電容器帶電b實驗中，只將電容器 b 板向上平移，靜電計指針的張角變小c實驗中，只在極板間插入有機(jī)玻璃板，靜電計指針的張角變大d實驗中，只增加極板帶電荷量，靜電計指針的張角變大，表明電容增大【參考答案】 a【名師解析】 實驗前，只用帶電玻璃棒與電容器a 板接觸，由于靜電感應(yīng)，在 b 板上將感應(yīng)出異種電荷，sqa 正確；b 板向上平移，正對面積 s 變小，由 c r 知，電容 c 變小，由 c 知，q 不變，u 變大，因4kdu s此靜電計指針的張角變大，b錯誤；插入有機(jī)玻璃板，相對介電常數(shù) 變大，由c r 知，電容c變大，4kdrqq由 c 知，q 不變，u 變小，因此靜電計指針的

11、張角變小，c 錯誤；由 c 知，實驗中，只增加極板帶uu電荷量，靜電計指針的張角變大，是由于 c 不變導(dǎo)致的，d 錯誤9(多選)如圖所示，a、b 為兩塊平行帶電金屬板，a 帶負(fù)電，b 帶正電且與大地相接，兩板間 p 點處固定一負(fù)電荷，設(shè)此時兩極板間的電勢差為u，p點場強大小為e，電勢為 ，負(fù)電荷的電勢能為e ，現(xiàn)將a、ppb 兩板水平錯開一段距離(兩板間距不變)，下列說法正確的是()au 變大，e 變大c 變小，e 變大bu 變小， 變小pd 變大，e 變小pppp【參考答案】 acs【名師解析】 根據(jù)題意可知兩極板間電荷量保持不變，當(dāng)正對面積減小時，則由c r 可知電容減小，4kdqu由 u

12、 可知極板間電壓增大，由 e 可知，電場強度增大，故 a 正確；設(shè) p 與 b 板之間的距離為 d，pcd點的電勢為 ，b 板接地， 0，則由題可知 0 ed是增大的，則 一定減小，由于負(fù)電荷在電勢pbpp低的地方電勢能一定較大，所以可知電勢能e 是增大的，故 c 正確p10(2019湖北聯(lián)考)如圖所示，美國物理學(xué)家密立根通過研究平行板間懸浮不動的帶電油滴，準(zhǔn)確地測定了電子的電荷量平行板電容器兩極板與電壓為 u 的恒定電源兩極相連，板的間距為 d，現(xiàn)有一質(zhì)量為 m的帶電油滴在極板間靜止不動，則()ua此時極板間的電場強度 edmgudb油滴帶電荷量 qc減小極板間電壓，油滴將向下加速運動d將下

13、極板向下緩慢移動一小段距離，油滴將向上加速運動【參考答案】 acuumgdu【名師解析】由 e 知 a 正確；帶電油滴靜止，則 mgeq q，解得 q，b 錯誤；減小兩板的電dd壓，電場強度減小，則 mgfq，油滴將向下加速運動，c 正確；將下極板向下移動一小段距離，板間距離 增大，電場強度減小，油滴將向下加速運動，d 錯誤11一平行板電容器中存在勻強電場，電場沿垂直方向兩個比荷 (即粒子的電荷量與質(zhì)量之比 )不同的帶電粒子 a 和 b，從電容器邊緣同一豎直線上的不同位置(如圖)沿相同的水平方向同時射入兩平行板之間，經(jīng)過相同時間兩粒子落在電容器下板同一點 p 上若不計重力和粒子間的相互作用，則

14、下列說法正確的是()a粒子 a 的比荷大于粒子 bb粒子 a 射入時的初速度大于粒子 bc若只減小兩板間的電壓，則兩粒子可能同時落在電容器下板邊緣上d若只增大粒子 b 射入時的初速度，則兩粒子可能在兩板之間的某一位置相遇【參考答案】 ac【名師解析】粒子在電場中只受電場力作用，電場力與初速度方向垂直，所以，粒子做類平拋運動；在豎直方向，兩粒子運動時間相同，a 的位移大于 b 的位移，所以，a 的加速度大于 b 的加速度，又由加速度 aqe ，可知 a 的比荷大于 b 的比荷，故 a 正確；在水平方向，兩粒子運動時間相同，運動位移相同，所m以，兩粒子射入時的初速度相等，故 b 錯誤；若只減小兩板

15、間的電壓，則兩粒子的加速度同比減小，那么在豎直方向上，位移和加速度的比值仍舊相等，即 a、b 從原來高度落下需要的時間仍舊相同，所以，兩粒子可能同時落在電容器下板邊緣上，故 c 正確；若只增大粒子 b 射入時的初速度，則在水平方向上 b 的位移恒大于 a 的位移，那么兩粒子不可能在兩板之間的某一位置相遇，故d 錯誤12、靜電計是在驗電器的基礎(chǔ)上制成的，用其指針張角的大小來定性顯示其金屬球與外殼之間的電勢差大小。如圖所示，a、b 是平行板電容器的兩個金屬板，g 為靜電計。開始時開關(guān)s 閉合，靜電計指針張開一定角度，為了使指針張開的角度增大些，下列采取的措施可行的是 ()a.斷開開關(guān) s 后，將

16、a、b 分開些b.保持開關(guān) s 閉合，將 a、b 兩極板分開些 c.保持開關(guān) s 閉合，將 a、b 兩極板靠近些【參考答案】 ad.保持開關(guān) s 閉合，將變阻器滑動觸頭向右移動【名師解析】斷開開關(guān)，電容器帶電量 q 不變，將 a、b 分開一些，則 d 增大，根據(jù) c=知，電容 c減小，根據(jù) c=知，電勢差 u 增大，指針張角增大，故 a 正確;保持開關(guān)閉合，電容器兩端的電勢差不變，則指針張角不變，b、c、d 錯誤。13（2019 全國考試大綱調(diào)研卷 ）如圖所示，三塊平行放置的帶電金屬薄板 、 、 中央各有一小孔，3 a b c小孔分別位于 、 、 點由 點靜止釋放的電子恰好能運動到 點現(xiàn)將 板

17、向右平移到 點，則由o m popcp點靜止釋放的電子()oa 運動到 p 點返回c 運動到 p點返回【參考答案】ab 運動到 p 和 p點之間返回d 穿過 p點【名師解析】 根據(jù)平行板電容器的電容的決定式 c、定義式 和勻強電場的電壓與電場強度的c關(guān)系式 可得 u ed e，可知將 板向右平移到 點， 、 兩板間的電場強度不變，由 點靜止釋b ccpo放的電子仍然可以運動到 點，并且會原路返回，故選項 a 正確.p14（2019 廣東深圳一模）如圖，帶電的平行板電容器和靜電計用導(dǎo)線相連a若僅使上極板上移一段距離，則電容器的電容增大b若僅向兩板間插入云母介質(zhì)，則板間電場強度減小c若靜電計指針張

18、角增大，可能僅是因為兩板正對面積增大d若靜電計指針張角減小，可能僅是因為兩板間距變大【參考答案】b【名師解析】根據(jù)平行板電容器電容的決定式可知，若僅使上極板上移一段距離，電容器正對面積減小， 則電容器的電容減小，選項 a 錯誤；若僅向兩板間插入云母介質(zhì)，介質(zhì)中感應(yīng)帶電，板間電場強度減小，選項 b 正確；若靜電計指針張角增大，說明兩極板之間的電壓增大，可能僅是因為兩板正對面積減小，導(dǎo)致兩極板之間的電場強度增大，由 u=ed 可知，兩極板之間的電壓增大，選項 c 錯誤；若靜電計指針張角減小，說明兩極板之間的電壓減小，可能僅是因為兩板間距減小，選項d 錯誤。15某同學(xué)利用電流傳感器研究電容器的放電過

19、程，他按如圖1 所示連接電路。先使開關(guān)s 接 1，電容器很快充電完畢。然后將開關(guān)擲向 2，電容器通過 r 放電，傳感器將電流信息傳入計算機(jī)，屏幕上顯示出電流隨時間變化的 i-t 曲線如圖 2 所示。他進(jìn)一步研究滑動變阻器的阻值變化對曲線的影響，斷開s，先將滑片p 向右移動一段距離，再重復(fù)以上操作，又得到一條 i-t 曲線。關(guān)于這條曲線，下列判斷正確的是（ ）a曲線與坐標(biāo)軸所圍面積將增大c曲線與縱軸交點的位置將向上移動【參考答案】db曲線與坐標(biāo)軸所圍面積將減小d曲線與縱軸交點的位置將向下移動【名師解析】根據(jù)知 i-t圖象的面積表示電容器所帶電荷量，在滑動變阻器電阻變化前后電容器所帶電荷量相同，所

20、以曲線與坐標(biāo)軸所圍面積將不變，a、b 錯誤；因滑動變阻器電阻電阻增大，則電容器放電電流將減小，曲線與縱軸交點的位置將向下移動。16.（2018 徐州期中）如圖所示，電容器由平行金屬板m、n 和電介質(zhì) d 構(gòu)成。電容器通過開關(guān)s 及電阻及與電源 e 相連接。則a. m 上移電容器的電容變大b. 將 d 從電容器抽出，電容變小c. 斷開開關(guān) s，m 上移，mn 間電壓將增大d. 閉合開關(guān) s，m 上移，流過電阻及的電流方向從 b 到 a 【題型分析】電容器動態(tài)變化是高考命題熱點，此題以平行板電容器為情景，將極板之間距離變化，電介質(zhì)變化，電壓不變、電量不變?nèi)诤蠟橐活}，能力要求較高?！久麕熃馕觥扛鶕?jù)平

21、行板電容器的決定式，m 上移，極板之間距離增大，電容器的電容變小，將d 從電容器抽出，電容變小，選項a 錯誤 b 正確；斷開開關(guān)s，極板上帶電荷量不變，兩極板之間的電場強度不變，m 上移，根據(jù) u=ed 可知，mn 間電壓將增大，選項c 正確；閉合開關(guān) s，極板兩極板之間的電壓不變，m上移，兩極板之間的距離d 增大，根據(jù)u=ed 可知，mn 間的電場強度減小，極板上的電荷量減小，電容器放電，流過電阻及的電流方向從 a 到 b ，選項 d 錯誤。【參考答案】bc17.如圖 2 所示，用靜電計可以測量已充電的平行板電容器兩極板之間的電勢差 u，電容器已帶電，則下列判斷正確的是()a.增大兩極板間的

22、距離，指針張角變大b.將 a 板稍微上移，靜電計指針張角變大c.若將玻璃板插入兩板之間，則靜電計指針張角變大d.若減小兩板間的距離，則靜電計指針張角變小【參考答案】abds【名師解析】 電勢差 u 變大(小)，指針張角變大(小)。電容器所帶電荷量一定，由公式 c r 知，4kdq當(dāng) d 變大時，c 變小，再由 c 得 u 變大；當(dāng) a 板上移時，正對面積 s 變小，c 也變小，u 變大；當(dāng)插入u玻璃板時，c 變大，u 變?。划?dāng)兩板間的距離減小時，c 變大，u 變小，所以選項 a、b、d 正確。18.(2016全國卷，14)一平行板電容器兩極板之間充滿云母介質(zhì)，接在恒壓直流電源上。若將云母介質(zhì)移

23、出，則電容器()a.極板上的電荷量變大，極板間電場強度變大c.極板上的電荷量變大，極板間電場強度不變b.極板上的電荷量變小，極板間電場強度變大d.極板上的電荷量變小，極板間電場強度不變【參考答案】ds【名師解析】 由 c r 可知，當(dāng)云母介質(zhì)移出時， 變小，電容器的電容 c 變?。灰驗殡娙萜鹘釉诤銐?kdr u直流電源上，故 u 不變，根據(jù) qcu 可知，當(dāng) c 減小時，q 減小。再由 e ，由于 u 與 d 都不變，故電d場強度 e 不變，選項 d 正確。19. (多選) 快速抽出后，下列說法正確的是(a.電容器的電容增大)b.極板間的電勢差增大d.極板間電場強度變大c.極板上的電荷量變大【

24、參考答案】bd【名師解析】當(dāng)把云母介質(zhì)從電容器中快速抽出后，電容器的電容減小，選項 a 錯誤；極板上的電荷量不變，選項 c 錯誤；由 c=q/u 可知極板間的電勢差增大，由e=u/d 可知，極板間電場強度變大，選項bd 正確。20.若水平放置平行板電容器內(nèi)部空間有一帶電粒子 p 靜止在電容器中，接在恒壓直流電源上。上極板保持不動，同時下極板接地，當(dāng)將上極板向右移動一小段距離時，則下列說法正確的是(a.電容器所帶電荷量保持不變)b.極板間的電場強度保持不變c.粒子所在初位置的電勢能保持不變d.粒子將加速向下運動【參考答案】bcs4kdqr【名師解析】 由 c可知，當(dāng)將上極板右移一段距離時，s 減小，電容器的電容減小，由 c 得 quucu，電壓 u 不變，c 減小，故電容器所帶電荷量減少，選項 a 錯誤；u 和 d 不變，由 e 可知，極板d間的電場強度保持不變，選項 b 正確；由于極板間的電場強度不變，粒子所在初位置到下極板間的距離不變，故該點到零電勢點的電勢差