【备战2022】高考物理选择题专题强化训练：电容器的电容

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【备战2022】高考物理选择题专题强化训练：电容器的电容 一、单项选择题（共20小题；共80分）1. 一个电容器的规格是 20 V，5 μF，对以下数据及相关问题的理解，正确的是   A. 这个电容器只有加上 20 V 电压时，电容才是 5 μF B. 这个电容器的电容的最大值为 5 μF，当带电荷量较少时，电容小于 5 μF C. 这个电容器的电容是 5 μF，与电容器所加电压、所带电量大小无关 D. 这个电容若不带电，则电容为 0 2. 全球首创超级电容储存式现代电车在我国宁波基地下线，没有传统无轨电车的“辫子”，没有尾气排放，乘客上下车的 30 秒内可充满电并行驶 5 公里以上，刹车和下坡时可把 80% 的刹车能量转化成电能回收储存再使用，如图为使用“3 V 、 12000 F”石墨烯纳米混合型超级电容器的电车，下列说法正确的是   A. 该电容器最多能储存 72000 C 的电荷量 B. 电容器放电，电荷量逐渐减少到 0，电容不变 C. 电容器放电，电荷量逐渐减少到 0，电压不变 D. 若 30 s 能充满电，则充电平均电流为 3600 A 3. 常用的电容器，从构造上看，可以分为固定电容器和可变电容器两类。如图甲、乙为两种电容器的实物图片，根据图中的相关信息，下列判断中正确的是   A. 甲为可变电容器，它是通过改变极板间的距离来改变电容的 B. 在不改变其他条件的情况下，将甲电容器浸入煤油中，其电容不发生变化 C. 根据乙电容器外壳上标的数据可知，电压超过 5.5 V 时乙电容器就会被击穿 D. 根据乙电容器外壳上标的数据可知，乙电容器接 5.5 V 电压时，储存的电荷量为 5.5 C 4. 如图所示，A 、 B 为平行板电容器的金属板，G 为静电计，开始时开关 S 闭合，静电计指针张开一定角度。下列操作可使指针张开角度增大一些的是   A. 断开开关 S 后，将 A 、 B 两极板的正对面积减小一些 B. 断开开关 S 后，将 A 、 B 两极板靠近一些 C. 保持开关 S 闭合，将 R 上的滑片向右移动 D. 保持开关 S 闭合，将 A 、 B 两极板分开一些 5. 某电容器上标有 "25 μF450 V" 字样，下列对该电容器的说法中正确的是   A. 要使该电容器两极板之间电压增加 1 V，所需电荷量为 2.5×10−5 C B. 要使该电容器带电荷量为 1 C，两极板之间需加电压 2.5×10−5 V C. 该电容器能够容纳的电荷量最多为 2.5×10−5 C D. 该电容器能够承受的最大电压为 450V 6. 根据电容的定义式 C=QU 知   A. 电容器的电容越大，则电容器所带电荷量应越多 B. 电容器两极板间电压越大，电容越大 C. 电容器的电容与电荷量成正比，与电压成反比 D. 电容器的电容不随带电荷量及两极板间电压的变化而变化 7. 电容器是一种常用的电子元件。对电容器认识正确的是   A. 电容器的电容表示其储存电荷的能力 B. 电容器的电容与它所带的电荷量成正比 C. 电容器的电容与它两极板间的电压成反比 D. 电容的常用单位有  μF 和 pF，1 μF=103pF 8. 某电容器的电容是 30μF，额定电压为 200 V，击穿电压为 400 V，对于该电容器，下列说法中正确的是   A. 为使它的两极板间的电压增加 1 V，所需要的电荷量是 3×10−5 C B. 给电容器 1 C 的电荷量，两极板间的电压为 3×10−5 V C. 该电容器能容纳的电荷量最多为 6×10−3 C D. 该电容器两极板间能承受的最大电压为 200 V 9. 如图所示实验中，关于平行板电容器的充、放电，下列说法正确的是  。 A. 开关接 1 时，平行板电容器充电，且上极板带正电 B. 开关接 1 时，平行板电容器充电，且上极板带负电 C. 开关接 2 时，平行板电容器放电，且上极板带正电 D. 开关接 2 时，平行板电容器放电，且上极板带负电 10. 一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容 C 和两极板间的电势差 U 的变化情况是   A. C 和 U 均增大 B. C 增大，U 减小 C. C 减小，U 增大 D. C 和 U 均减小 11. 如图所示，平行板电容器已经充电，静电计的金属球与电容器的一个极板连接，外壳与另一个极板连接，静电计指针的偏转反映电容器两极板间的电势差。实验中保持极板上的电荷量 Q 不变。设电容器两极板正对面积为 S，极板间的距离为 d，静电计指针偏角为 θ。下列关于实验现象的描述正确的是   A. 保持 S 不变，增大 d，则 θ 变大 B. 保持 S 不变，减小 d，则 θ 不变 C. 保持 d 不变，减小 S，则 θ 变小 D. 保持 S 、 d 不变，在两板间插入电介质，则 θ 变大 12. 测定压力变化的电容式传感器如图所示，A 为固定电极，B 为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器。可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容。现将此电容式传感器连接到如图所示的电路中，当待测压力增大时   A. 电容器的电容将减小 B. 电阻 R 中没有电流 C. 电阻 R 中有从 a 流向 b 的电流 D. 电阻 R 中有从 b 流向 a 的电流 13. 麦克斯韦的电磁场理论提出：变化的电场产生磁场。以平行板电容器为例：圆形平行板电容器在充、放电的过程中，板间电场发生变化，产生的磁场相当于一连接两板的板间直导线通以充、放电电流时所产生的磁场。如图所示，若某时刻连接电容器的导线具有向上的电流，则下列说法中正确的是   A. 电容器正在放电 B. 两平行板间的电场强度 E 在减小 C. 该变化电场产生顺时针方向（俯视）的磁场 D. 两极板间电场最强时，板间电场产生的磁场却为零 14. 如图所示，电容器与电动势为 E 的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的 P 点恰好处于静止状态。现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，则   A. P 点的电势将降低 B. 电容器极板所带电荷量减小 C. 带电油滴的电势能将减小 D. 带电油滴仍处于静止状态 15. 如图所示的电容式话筒就是一种电容式传感器，其原理是导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器，当振动膜片在声压的作用下振动时，两个电极之间的电容发生变化，电路中电流随之变化，这样声信号就变成了电信号，则当振动膜片向左振动时   A. 电容器的电容增大 B. 电容器所带电荷量减少 C. 电容器两极板间的场强增大 D. 电阻 R 中的电流方向自右向左 16. 如图所示，先接通 S 使电容器充电，然后断开 S。当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量 Q 、电容 C 、两极板间电势差 U 、电容器两极板间的电场强度 E 的变化情况是   ​ A. Q 变小，C 不变，U 不变，E 变小 B. Q 变小，C 变小，U 不变，E 不变 C. Q 不变，C 变小，U 变大，E 不变 D. Q 不变，C 变小，U 变小，E 变小 17. 如图所示：a 、 b 为平行金属板，静电计的外壳接地，合上开关 S 后，静电计的指针张开一个较小的角度，能使角度增大的办法是   A. 使 a 、 b 板的距离增大一些 B. 使 a 、 b 板的正对面积减小一些 C. 断开 S，使 a 、 b 板的距离增大一些 D. 断开 S，使 a 、 b 板的正对面积增大一些 18. 如图所示，平行板电容器与电动势为 E 的电源连接，上极板 A 接地，一带负电的油滴固定于电容器中的 P 点，现将平行板电容器的下极板 B 竖直向下移动一小段距离，则   A. 带电油滴所受静电力不变 B. P 点的电势将升高 C. 带电油滴在 P 点时的电势能增大 D. 电容器的电容减小，极板带电荷量增大 19. 如图所示，若将平行板电容器的 A 、 B 两极板稍微错开些，使两极板正对面积减小的过程中，电阻 R 中将   A. 会有瞬时向右的电流 B. 会有瞬时向左的电流 C. 不会有电流通过 R D. 无法判断电流方向 20. 如图所示，电容器两极板与电源正负极相连，当电容器两极板间的距离由 d 迅速增大为 2d 的过程中，下列说法正确的是   A. 电容器两板间电压始终不变 B. 电容器两板间电压瞬时升高后又恢复原值 C. 根据 Q=CU 可知，电容器带电荷量先增大后减小 D. 电路中电流由 A 板经电源流向 B 板 二、双项选择题（共10小题；共40分）21. 如图所示，A 、 B 为两块平行带电金属板，A 带负电，B 带正电且与大地相接，两板间 P 点处固定一负电荷，设此时两板间的电势差为 U 、 P 点场强大小为 E，电势为 φP，负电荷的电势能为 EP，现将 A 、 B 两板水平错开一段距离（两板间距不变），下列说法正确的是   A. U 变大，E 变大 B. U 变小，φP 变小 C. φP 变小，EP 变大 D. φP 变大，EP 变小 22. 在温控电路中，通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制.如图所示，R1 为定值电阻，R2 为半导体热敏电阻（温度越高电阻越小）， C 为电容器.当环境温度降低时   . A. 电容器 C 的带电荷量增大 B. 电压表的读数增大 C. 电容器 C 两板问的电场强度减小 D. R1 消耗的功率增大 23. 对于给定的电容器，描述其电容 C 、电荷量 Q 、电压 U 之间的相应关系的图象正确的是   A. B. C. D. 24. 关于电容器和电容的概念下列说法正确的是   A. 任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一个电容器 B. 用电源对平行板电容器充电后，两极板一定带有等量异种电荷 C. 某一电容器带电荷量越多，它的电容就越大 D. 某一电容器两板间的电压越高，它的电容就越大 25. 关于已充上电的某个平行板电容器，下列说法正确的是   A. 两极板上一定带等量异号电荷 B. 两极板所带的电荷量为两极板所带电荷量的绝对值之和 C. 电容器带电荷量多，说明它容纳电荷的本领大 D. 某电容器带电荷量越多，两极板间的电势差就越大 26. 如图所示，对一个给定的电容器充电时，下列图象中能正确反映电容器所带电荷量 Q 、两极板间电压 U 和电容器的电容 C 之间关系的是   A. B. C. D. 27. 有一只电容器的规格是" 1.5 μF ， 9 V "，那么   A. 这只电容器上的电荷量不能超过 1.5×10−5 C B. 这只电容器上的电荷量不能超过 1.35×10−5 C C. 这只电容器的额定电压为 9 V D. 这只电容器的击穿电压为 9 V 28. 对给定的电容器，如图所示是描述电容 C、带电荷量 Q、电势差 U 之间的相互关系的图线，正确的是   A. B. C. D. 29. 理想平行板电容器充电后与电源断开，能使两极板间电势差增大的方法是   A. 在两极板间插入玻璃板 B. 使两极板靠近些 C. 保持两极板的间距不变，使两极板错开些 D. 使两极板分开些 30. 如图所示，C1=6μF，C2=3μF，R1=3Ω，R2=6Ω，电源电动势 E=18 V，内阻不计，下列说法正确的是   A. 开关 S 断开时，a 、 b 两点电势相等 B. 开关 S 闭合后，a 、 b 两点间的电流是 2 A C. 开关 S 断开时 C1 带的电荷量比开关 S 闭合后 C1 带的电荷量大 D. 不论开关 S 断开还是闭合，C1 带的电荷量总比 C2 带的电荷量大答案第一部分1. C【解析】本题考查电容器的概念。以平行板电容器为例，电容器的电容值大小由：正对面积、平行板间距、板间介电常数决定，不随外界条件变化。而变化的是电荷量随着加在电容器上的电压决定的。所以选项 C 正确。2. B【解析】该电容器能容纳的最大电荷量为 Q=CU=12000×3 C=36000 C，选项A错误；电容器的电容与电荷量和电压无关，在充、放电时电容不变，电容器放电，电荷量逐渐减少到 0，电压逐渐减小为 0，选项B正确，C错误；若 30 s 能充满电，则充电平均电流为 I=Qt=3600030 A=1200 A，选项D错误。3. D【解析】图甲中可变电容器是通过改变极板的正对面积来改变电容的，将甲电容器浸入煤油中，两极板间的介质改变，相对介电常数改变，即电容发生变化，选项A、B错误；电容器的击穿电压一定大于额定电压，电容器外壳上标的电压是额定电压，根据公式 Q=CU 得 Q=1.0×5.5 C=5.5 C，选项C错误，D正确。4. A【解析】断开开关，电容器所带电荷量不变，将 A 、 B 两极板的正对面积减小一些，根据 C=ɛrS4πkd 知，电容减小，根据 Q=CU 知，电势差变大，静电计指针张角变大，选项A正确；断开开关，电容器所带电荷量不变，将 A 、 B 靠近一些，则 d 减小，根据 C=ɛrS4πkd 知，电容变大，根据 Q=CU 知，电势差减小，静电计指针张角减小，选项B错误；保持开关闭合，电容器两极板间的电势差不变，则静电计指针张角不变，选项C、D错误。5. A【解析】由电容器的定义式 C=QU 可得 C=ΔQΔU，所以 ΔQ=C⋅ΔU=2.5×10−5×1C=2.5×10−5 C 、A正确.若 Q=1 C，则 U=QC=4×104 V 、B错误.当电容器的电压为 450 V 时，电容器的电荷量最多，Q′=CU′=2.5×10−5×450 C=1.125×10−2 C 、C错误. 450 V 是电容器的额定电压，低于击穿电压，D错误.6. D【解析】认识到电容器的电容是由电容器本身决定，与所带电荷量、两极板间的电压无关.公式 C=QU 是定义式，它可以适用于任何电容器，但绝不能说 C 与 Q 成正比，或 C 与 U 成反比.7. A【解析】 C=QU 是电容的定义式，不是决定式，故 C 与 Q 、 U 无关，B 、C 错。 1μF=106pF，D 错。电容是表示电容器储存电荷的能力的物理量，A 选项正确。8. A【解析】由 ΔQ=C·ΔU=30×10−6×1 C=3×10−5 C ，A 对；由 U=QC=130×10−6 V=3.3×104 V，电容器被击穿，B错；击穿电压为 400 V 表示能承受的最大电压为 400 V，最大电荷量 Q=CU=3×10−5×400 C=1.2×10−2 C ，C 、D 错。9. A【解析】开关接 1 时，平行板电容器充电，上极板与电源正极相连，所以带正电，故 A 对 B错。开关接 2 时，平行板电容器被导线短接而放电，瞬间极板上电荷中和，均不带电，故 C 、 D 均错。10. B【解析】当电容器两极板间插入一电介质时，根据 C=ɛrS4πkd 可知电容器电容 C 变大，由于电容器电荷量不变，根据 C=QU 可知电容器两端电压减小，选项B正确。11. A【解析】平行板电容器的电容 C=ɛrS4πkd，电容器两极板间的电压 U=QC，电荷量 Q 不变，保持 S 不变，增大 d，电容 C 减小，电压 U 增大，θ 变大，选项A正确；电荷量 Q 不变，保持 S 不变，减小 d，电容 C 增大，电压 U 减小，θ 变小，选项B错误；电荷量 Q 不变，保持 d 不变，减小 S，电容 C 减小，电压 U 增大，θ 变大，选项C错误；电荷量 Q 不变，保持 S 、 d 不变，在两板间插入电介质，电容 C 增大，电压 U 变小，θ 变小，选项D错误。12. D【解析】当待测压力增大吋，电容器两极板间的距离减小，根据平行板电容器电容的决定式 C=ɛrS4πkd 可知电容增大，选项A错误；电容器两极板间电压 U 不变，所带电荷量 Q=CU，C 增大，则 Q 增大，电容器处于充电状态，则电路中形成逆时针方向的电流，电阻 R 中的电流从 b 流向 a，选项B、C错误，D正确。13. D14. C【解析】现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，d 减小，电容器的电压 U 不变，由 E=Ud 分析得知，板间场强增大，因 P 点到下极板的距离不变，而 E 增大，由 U=Ed 知，P 点与下极板间电势差增大，P 点的电势大于零，则 P 点的电势升高，由于油滴带负电，则带电油滴的电势能将减少，故A错误，C正确；由于 d 减小，由 C=ɛS4πkd，知电容 C 增大，U 不变，由 C=QU 分析可知电容器所带电量增加，故B错误；将上极板竖直向下移动时，d 减小，电容器的电压 U 不变，由 E=Ud 分析得知，板间场强增大，则油滴所受电场力增大，油滴将沿竖直向上运动。故D错误。15. B【解析】振动膜片向左振动时电容器两极板间的距离变大，由 C=ɛrS4πkd 可知电容器的电容减小，A错误；由 C=QU 可知，在 U 不变的情况下，C 减小则 Q 减小，电容器处于放电状态，R 中电流方向自左向右，B正确，D错误；依据 E=Ud 可知，电容器两极板间的场强减小，C错误。16. C【解析】电容器充电后再断开 S，其所带电荷量 Q 不变。​由 C∝Sd 可知，d 增大时，C 变小；​又因 U=QC，所以 d 增大时，U 变大；​由 C=ɛrS4πkd，Q=CU，U=Ed 知 E=4πkQɛrS，所以 d 大，E 不变。17. C【解析】开关 S 闭合，电容器两端的电势差不变，则静电计指针的张角不变，故A、B错误；断开 S，电容器所带的电量不变，a 、 b 板的距离增大，则电容减小，根据 U=QC 知，电势差增大，则指针张角增大，故C正确；断开 S，电容器所带的电量不变，a 、 b 板的正对面积增大，电容增大，根据 U=QC 知，电势差减小，则指针张角减小，故D错误。18. B【解析】A.将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据 E=Ud 得知板间场强减小，油滴所受的静电力减小，则油滴将向下运动，故选项A错误；BC.板间场强 E 减小，而 P 点与上极板间的距离不变，则由公式 U=Ed 分析可知，P 点与上极板间电势差将减小，而 P 点的电势低于上极板的电势，则知 P 点的电势将升高，由带电油滴原来处于平衡状态可知油滴带负电，P 点的电势升高，则油滴在 P 点时的电势能将减小，故选项B正确，C错误；D.根据电容的定义式 C=QU 电容器与电源相连，则 U 不变，当 C 减小时，则极板带电荷量 Q 也减小，故选项D错误。19. B【解析】平行板电容器的 A 、 B 两极板稍微错开些，两极板正对面积减小，根据 C=ɛrS4πkd，得 C 减小，由 Q=CU 得电容器所带电荷量减小，电容器放电，会有瞬时向左的电流通过电阻，选B。20. B【解析】当将电容器两极板间距离迅速增大的过程中，电容器极板上的电荷量未来得及变化，即 Q 不变，则 C=QU=QEd，又 C=εrS4πkd，所以 QEd=εrS4πkd，所以 E=4πkQεrS 也不变，而 U=Ed，故 U 增大，但最终电压 U 要与电源电压相等，故选项B正确。因为 C=εrS4πkd，所以 d 增大时，C 减小。由 Q=CU，所以 Q 减小，电路中有瞬时电流，方向由 B 板经电源流向 A 板，故 D 不对.第二部分21. A， C【解析】将两板水平错开一段距离，两板正对面积减小，根据电容的决定式 C=ɛrS4πkd 可知，电容 C 减小，而电容器的电荷量 Q 不变，则由 C=QU 知，两板间电势差 U 增大，由公式 E=Ud 可知，板间场强增大，选项A正确，B错误；P 点到下极板的距离不变，由 UBP=EdBP 知，P 点与下极板间电势差增大，由于电场线方向向上，P 点的电势低于下极板的电势，则 P 点的电势降低，负电荷在 P 点的电势能变大，选项C正确，D错误。22. A， B【解析】选AB.当环境温度降低时，R2 变大，电路的总电阻变大，由 I=ER总 知 I 变小，又 U=E−Ir, 电压表的读数 U 增大，B正确；又由 U1=IR1 及 P1=I2R1 可知 U1 变小，R1 消耗的功率 P1 变小，D错误；电容器两板间的电压 U2=U−U1,U2 变大，由场强 E′=U2d,Q=CU2 可知 Q 、 E′ 都增大，故A正确，C错误.23. B， C24. A， B25. A， D【解析】电容器充电后两极板上一定带等量异号电荷，A对；两极板所带的电荷量指一个极板所带电荷量的绝对值，B 错；描述电容器容纳电荷本领的是电容，C 错；由 U=QC 知，电容器带电荷量越多，两极板间的电势差就越大，D对.26. B， C【解析】对一个给定的电容器， C 与 Q、U 无关， Q 与 U 的比值不变，为电容器的电容，故选B、C。27. B， C【解析】 9 V 为电容器的额定电压（或工作电压），故C正确；正常工作时的带电荷量 Q=CU=1.5×10−6×9 C=1.35×10−5 C ，B正确.28. A， D【解析】对一确定电容器来讲电容是不变的，故 A 对；​由 C=QU 知 D 对。29. C， D【解析】理想平行板电容器充电后与电源断开即保持所带电荷量不变，在两极板间插入玻璃板，ɛr 增大，C 增大，U 减小；使两极板靠近些，d 减小，C 增大，U 减小；两极板错开些，S 减小，C 减小 U 增大；两极板分开些，d 增大，C 减小，U 增大，选C、D。30. B， C【解析】 S 断开时外电路处于断路状态，两电阻中均无电流通过，电阻两端电势相等，由题图知 a 点电势与电源负极电势相等，而 b 点电势与电源正极电势相等，A错误； S 断开时两电容器两端电压都等于电源电动势，而 C1>C2，由 Q=CU 知此时 Q1>Q2。当 S 闭合时，稳定状态下 C1 与 R1 并联，C2 与 R2 并联，电路中电流 I=ER1+R2=2 A，此时两电阻两端电压分别为 U1=IR1=6 V 、 U2=IR2=12 V，则此时两电容器所带的电荷量分别为 Q1ʹ=C1U1=3.6×10−5 C 、 Q2ʹ=C2U2=3.6×10−5 C，对电容器 C1 来说，S 闭合后其两端电压减小，所带的电荷量也减小，故 B 、C正确，D错误。