【备战2022】高考物理选择题专项练习集：平行板电容器的电容 常用电容器(成都专栏)

这是一份【备战2022】高考物理选择题专项练习集：平行板电容器的电容 常用电容器(成都专栏)，共13页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题（共19小题；共76分）
1. 传感器是一种采集信息的重要器件，图为测定压力的电容式传感器，将电容器、灵敏电流表、电源连接。施加力的作用使电极发生形变，引起电容的变化，导致灵敏电流计指针偏转。在对膜片开始施加恒定的压力到膜片稳定，灵敏电流表指针的偏转情况为（电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏）
A. 向右偏到某一刻度后不动B. 向左偏到某一刻度后不动
C. 向右偏到某一刻度后回到零刻度D. 向左偏到某一刻度后回到零刻度

2. 传感器是把非电学物理量（如位移、压力、流量、声强等）转换成电学量的一种元件。如图所示为一种电容传感器，电路可将声音信号转化为电信号。电路中 a 、 b 构成一个电容器，b 是固定不动的金属板，a 是能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜。若声源 S 发岀的声波使 a 振动，则 a 在振动过程中
A. a 、 b 板之间的电场强度不变
B. 电路中始终有方向不变的电流
C. 向右位移最大时，电容器的电容量最大
D. 在 a 向右运动过程中，流过表的电流方向为由 c→d

3. 【 2018 海淀二模 20 】基于人的指纹具有终身不变性和唯一性的特点，发明了指纹识别技术。目前许多国产手机都有指纹解锁功能，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示。指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同。此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后电容器放电，电容值小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图象数据。根据文中信息，下列说法正确的是
A. 在峪处形成的电容器电容较大
B. 充电后在嵴处形成的电容器的电荷量大
C. 在峪处形成的电容器放电较慢
D. 潮湿的手指头对指纹识别绝对没有影响

4. 静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小.如图所示，A 、 B 是平行板电容器的两个金属板，G 为静电计。开始时开关 S 闭合，静电计指针张开一定角度，为了使指针张开的角度增大些，下列采取的措施可行的是
A. 断开开关 S 后，将 A 、 B 两极板分开些
B. 保持开关 S 闭合，将 A 、 B 两极板分开些
C. 保持开关 S 闭合，将 A 、 B 两极板靠近些
D. 保持开关 S 闭合，将变阻器滑动触头向右移动

5. 用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素（如图所示）。设两极板正对面积为 S，极板间的距离为 d，静电计指针偏角为 θ。实验中，极板所带电荷量不变，则
A. 保持 S 不变，增大 d，则 θ 变大
B. 保持 S 不变，增大 d，则 θ 变小
C. 保持 d 不变，减小 S，则 θ 变小
D. 保持 d 不变，减小 S，则 θ 不变

6. 某一电容器标注的是 "400 V22μ F "（如图），则下列说法中正确的是 。
A. 该电容器可在 400 V 以下电压时正常工作
B. 该电容器只能在 400 V 电压时正常工作
C. 电压是 200 V 时，电容是 11μ F
D. 使用时只需考虑工作电压，不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连

7. 如图所示，平行板电容器的电容为 C，带电荷量为 Q，两极板间距为 d，今在距两极板的中点 12d 处放一电荷 q，则
A. q 所受电场力的大小 k4Qqd2 B. q 所受电场力的大小为 QqCd
C. q 点处的电场强度是 k4Qd2 D. q 点处的电场强度是 k8qd2

8. 一平行板电容器的两个极板分别与一电源的正负极相连，在保持开关闭合的情况下，将电容器两极板间的距离增大，则电容器的电容 C，电容器所带电量 Q 和极板间的电场强度 E 的变化情况是
A. C 、 Q 、 E 都逐渐增大B. C 、 Q 、 E 都逐渐减小
C. C 、 Q 逐渐减小，E 不变D. C 、 E 逐渐减小，Q 不变

9. 关于电容器和电容的概念，下列说法中不正确是
A. 任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成一个电容器
B. 电容器所带电荷量与两极板间的电势差成正比
C. 电容器不带电荷时，其电容为零
D. 平行板电容器两极板间距离变大时，电容变小

10. 某同学利用电流传感器研究电容器的放电过程，他按图 1 所示连接电路。先使开关 S 接 1。电容器很快充电完毕、然后将开关掷向 2，电容器通过 R 放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的 I−t 曲线如图 2 所示，他进一步研究滑动变阻器的阻值变化对曲线的影响，断开 S，先将滑片 P 向右移动一段距离，再重复以上操作，又得到一条 I−t 线。关于这条曲线，下列判断正确的是
A. 曲线与坐标轴所围面积将增大
B. 曲线与坐标轴所围面积将减小
C. 曲线与纵轴交点的位置将向下移动
D. 曲线与纵轴交点的位置将向上移动

11. 如图所示的实验装置中，极板 A 接地，平行板电容器的极板 B 与一个灵敏的静电计相接。下述哪些做法可使指针张角增大
A. 保持两板正对面积不变，使 A 、 B 两板靠近
B. 保持两板之间距离不变，使 A 、 B 两板正对面积减小
C. 保持两板之间距离不变，使 A 、 B 两板正对面积增大
D. 在 A 、 B 两板之间插入绝缘板

12. 如图所示，在两个水平放置的平行金属板之间，电场和磁场的方向相互垂直。一个带电粒子（不计重力）沿平行极板的方向进入板间，穿出时的电势能增加，为使它保持电势能不变穿过板间，可以
A. 适当减小射入速度
B. 适当减小电场强度
C. 适当增大磁感应强度
D. 保持极板电量不变，适当增大板间距离

13. 如图所示，平行板电容器保持与直流电源连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的 P 点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，下列说法中正确的是
A. 油滴带正电B. 电容器的电容变大
C. 油滴将向下运动D. P 点的电势保持不变

14. 传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域。如图所示为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两板间距离而引起电容变化的是
A. B.
C. D.

15. 目前的手机触摸屏大多是电容式触摸屏。电容式触摸屏是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层导电物质，最外层是一薄层玻璃保护层，夹层作为工作面，四个角上引出四个电极，内层作为屏蔽层以保证良好的工作环境。当手指触摸屏幕时，人体和触摸屏就形成了一个电容，对于高频电流来说，电容具有“通高频”的作用，于是手指从手的接触点吸走一部分电荷，从而导致有电流分别从触摸屏四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置信息。在开机状态下，下列说法正确的是
A. 电容式触摸屏感测手指触摸点的位置是因为手指对屏幕按压产生了形变
B. 电容式触摸屏感测手指触摸点的位置是利用了电磁感应现象
C. 当手指触摸屏幕时手指有微弱的电流流过
D. 使用绝缘笔触摸屏幕时也能进行正常操作

16. 一平行板电容器的两个极板分别与一电源的正负极相连，待电容器充电后将开关断开，再将电容器两极板间距离逐渐增大，则电容器的电容 C，极板间的电压 U 和极板间的电场强度 E 的变化情况是
A. C 变小，U 变大，E 不变B. C 变小，U 、 E 均变大
C. C 变大，U 变小，E 不变D. C 变小，U 不变，E 变小

17. 如图所示的实验装置中，极板 A 接地，平行板电容器的极板 B 与一个灵敏的静电计相接。将 A 极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量 Q 、电容 C 、两极间的电压 U，电容器两极板间的场强 E 的变化情况是
A. C 不变，U 不变，E 变小B. C 变小，U 不变，E 不变
C. C 变小，U 变大，E 不变D. C 变小，U 变大，E 变小

18. 研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说正确的是
A. 实验前，只用带电玻璃棒与电容器 a 板接触，能使电容器带电
B. 实验中，只将电容器 b 板向上平移，静电计指针张角变小
C. 实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针张角减小
D. 实验中，只增加极板带电量，静电计指针张角变大，表明电容增大

19. 如图所示，静电计指针张角会随电容器极板间电势差U的增大而变大。现使电容器带电，并保持总电量不变，实验中每次只进行一种操作，能使静电计指针张角变大的是( )
A. 将A板稍微上移B. 减小两极板之间的距离
C. 将玻璃板插入两板之间D. 将云母板插入两板之间

二、双项选择题（共7小题；共28分）
20. 要使平行板电容器的电容增大，以下方法可行的是
A. 只增大两极板的正对面积
B. 只增大两极板间的距离
C. 减少两极板的正对面积的同时增大两极板间的距离
D. 增大两极板的正对面积的同时减少两极板间的距离

21. 平行板电容器的电容
A. 跟两极板间的距离成正比
B. 跟充满极板间的介质的介电常数成正比
C. 跟两极板的正对面积成正比
D. 跟加在两极板间的电压成正比

22. 传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域。如图所示为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两极板正对面积而引起电容变化的是 。
A. B.
C. D.

23. 如图所示是探究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置，关于此实验装置中的静电计，下列说法中正确的是
A. 增大两极板之间的距离，静电计指针张角变大
B. 将 A 板稍微上移，静电计指针张角将变小
C. 静电计的外壳与 A 板相连接后可不接地
D. 可以用电压表替代静电计

24. 如图所示，给平行板电容器带一定量的电荷后，将电容器的两极板 A 、 B 分别跟静电计的指针和外壳相连。下列说法中正确的是
A. 将 B 极板向右移动少许，静电计指针的偏转角将减小
B. 将 B 极板向上移动少许，静电计指针的偏转角将减小
C. 将一块玻璃板插入 A 、 B 两极板之间，静电计指针的偏转角将减小
D. 用手触摸一下 B 极板，静电计指针的偏转角将减小到零

25. 如图所示，两块较大的金属板 A 、 B 平行放置并与一电源相连，S 闭合后，两板间有一质量为 m 、带电量为 q 的油滴恰好在 P 点处于静止状态。则下列说法正确的是
A. 若将 A 板向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G 中有 b→a 的电流，P 点电势升高
B. 若将 A 板向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G 中有 b→a 的电流，P 点电势不变
C. 若将 S 断开，且将 A 板向左平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G 中无电流，P 点电势不变
D. 若将 S 断开，再将 A 板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G 中无电流，P 点电势降低

26. 研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图。下列说法正确的是
A. 实验前，只用带电玻璃棒与电容器 a 板接触，能使电容器带电
B. 实验中，只将电容器 b 板向上平移，静电计指针张角变小
C. 实验中只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针张角变小
D. 实验中只增加极板带电量，静电计指针张角变大，表明电容增大

三、多项选择题（共4小题；共16分）
27. 对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是
A. 将两极板的间距加大，电容将增大
B. 将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小
C. 在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大
D. 在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板，电容将增大

28. 对于水平放置的平行板电容器，下列说法中正确的是
A. 将两极板的间距加大，电容将增大
B. 将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小
C. 在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大
D. 在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板，电容将增大

29. 对于水平放置的平行板电容器，下列说法中正确的是
A. 将两极板的间距加大，电容将增大
B. 将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小
C. 在下板的内表面上放置一面积和极板相等，厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大
D. 在下板的内表面上放置一面积和极板相等，厚度小于极板间距的铝板，电容将增大

30. 如图所示，在两平行金属板中央有一个静止的电子（不计重力），当两板间加上下图所示的交变电压后，能使电子做往返运动的是
A. B.
C. D.
答案
第一部分
1. C
【解析】当 F 向上压膜片电极时，板间距离减小，由电容的决定式 C=ɛS4πkd 得到，电容器的电容将增大，又根据电容的定义式 C=QU，电容器两极的电压 U 不变，故 Q 将增大，即电容器充电，所以电流将从电流表正接线柱流入，电流计指针向右偏。当充电完毕后，电路中没有电流，电流计的指针回到零刻度。故C正确，ABD错误。
2. C
3. B
4. A
【解析】要使静电计的指针张开角度增大些，必须使静电计金属球和外壳之间的电势差增大，断开开关 S 后，将 A 、 B 两极板分开些，电容器的带电量不变，电容减小，电势差增大，A正确；
保持开关 S 闭合，将 A 、 B 两极板分开或靠近些，静电计金属和外壳之间的电势差不变，B、C错误；
保持开关 S 闭合，将滑动变阻器触头向右或向左移动，静电计金属球和外壳之间的电势差不变，D错误。
5. A
【解析】保持 S 不变，增大 d 时，电容器的电容 C 减小，Q 不变时，电压 U 增大，静电计指针偏角 θ 变大，选项 A 正确，B 错误；
保持 d 不变，减小 S 时，电容 C 减小，Q 不变，则电压 U 增大，静电计指针偏角 θ 变大，选项 C、D 错误。
6. A
【解析】每一个电容器都有它的耐压值，电容器可以在耐压值及其以下正常工作，所以选项 A 正确，选项 B 错误；
电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是由电容器本身的性质决定的，所以电容不变，选项 C 错误；
有的电容器是有极性的，分正负极，所以选项 D 错误。
7. B
【解析】本题考查平行板电容器。
平行板电容器之间为匀强电场，根据电容定义式 C=QU 可得 U=QC，则两板间电荷所受的电场力为 F=Eq=Udq=QqCd，所以选项 B 正确。
8. B
9. C
【解析】任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体就能储存电荷，可以看成是一个电容器，故A正确；
根据 C=QU 可知，Q=CU，确定的电容器的电容不变，所以电容器所带电荷量与两极板间的电势差成正比，故B正确；
电容器的电容由本身因素决定，与电容器所带的电荷量和电压无关，故C错误；
根据 C=εS4πkd 可知，d 变大，电容 C 变小，故D正确，本题选不正确的。
故选C。
10. C
【解析】根据 I=Qt，图象围成的面积代表电荷量，改变滑片位置时并未改变电容器储存的电荷，故 I−t 图围成的面积不变，故AB错误；
根据 I=UR，滑片向右移动时，接入回路的电阻变大，在电压不变的情况下，初始电流减小。故C正确；故D错误。
11. B
【解析】若极板 B 稍向上移动一点，极板正对面积减小，由电容的决定式
C=ɛS4πkd 分析知，电容减小；电容器的电量不变，根据电容定义式 C=QU，极板间的电压 U 增大，则静电计指针偏角增大。
故选B。
12. A
【解析】粒子进入电磁场区域受到的洛伦兹力和电场力方向相反，根据题意，电势能增加，说明电场力做负功，洛伦兹力大于电场力，向洛伦兹力方向偏转，若要保持电势能不变，则减小洛伦兹力或增加电场力均可以，从而使洛伦兹力和电场力平衡。
减小射入速度，可减小洛伦兹力，可以使电场力等于洛伦兹力，故A正确；
减小电场强度，电场力变小，故B错误；
适当增大磁感应强度，洛伦兹力增大，故C错误；
根据电容的决定式 C=ɛs4πkd，电场强度 E=Ud=QCd=Qɛs4πkd⋅d=4πkQɛs，电场强度不随距离改变，所以不能使粒子电势能不变，故D错误。
13. C
【解析】由带电油滴原来处于平衡状态可知，根据电场强度方向向下，而电场力方向竖直向上，则油滴带负电，故A错误；
上极板上移时，则 d 增大，由 C=ɛs4πkd，可知，C 减小，故B错误；
将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据 E=Ud 得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动，故C正确；
场强 E 减小，而 P 点与下极板间的距离不变，则由公式 U=Ed 分析可知，P 点与下极板间电势差将减小，而 P 点的电势高于下极板的电势，则知 P 点的电势将降低，故D错误。
14. C
【解析】A图这是可变电容器，通过改变电介质，来改变电容器的电容，故A错误；
B图示电容器的一个极板时金属芯线，另一个极板是导电液，故是通过改变电容器两极间正对面积而引起电容变化的，故B错误；
C图是通过改变极板间的距离，改变电容器的电容，故C正确；
D图图示电容器为可变电容器，通过转动动片改变正对面积，改变电容器的电容，故D错误。
15. C
16. A
【解析】根据电容的决定式 C=ξs4πkd 知，E=Ud=QCd=4πkdQξs 两极板间的距离改变，则场强不变。
17. C
【解析】电容器两极间电荷量 Q 不变，增大电容器两极板间的距离时，由公式 C=ɛs4πkd 可知电容 C 变小，由 C=QU 知 U 变大，联立 C=ɛs4πkd 、 C=QU 和 U=Ed 可得 E=4πkQɛs，故极板间距 d 变化时两极板间电场强度 E 不变，C正确。
18. A
19. A
【解析】【分析】静电计测量的是电容器两端的电势差，根据电容的决定式确定电容的变化，从而根据U=QC判断电势差的变化。
【解析】解：A、根据C=ɛs4πkd得，将A板稍微上移，S减小，则电容减小，根据U=QC知，电荷量不变，则电势差增大，静电计指针张角变大，故A正确。
B、根据C=ɛs4πkd得，减小两极板之间的距离，则电容增大，根据U=QC知，电荷量不变，则电势差减小，静电计指针张角变小，故B错误。
C、根据C=ɛs4πkd得，将玻璃板插入两板之间，则电容增大，根据U=QC知，电荷量不变，则电势差减小，静电计指针张角变小，故C错误。
D、根据C=ɛs4πkd得，将云母板插入两板之间，则电容增大，根据U=QC知，电荷量不变，则电势差减小，静电计指针张角变小，故D错误；
故选：A。
【点评】解决本题的关键掌握电容的决定式C=ɛs4πkd和电容的定义式C=QU，并能灵活运用。
第二部分
20. A， D
21. B， C
22. B， D
【解析】A 选项改变的是介质，B、D 选项改变的是正对面积，C 选项改变的是两板间的距离，故B、D 正确。
23. A， C
24. A， C
25. A， B
【解析】开始时，重力和电场力平衡，故：mg=qE；将 A 板上移，由 E=Ud 可知，E 变小，故油滴应向下加速运动；根据 C=QU 、 C=ɛS4πkd，有：Q=ɛSU4πkd，因电压 U 不变，随着间距 d 增大，故电容器电量减小，放电，故 G 中有 b→a 的电流，由于电场强度 E 变小，则 PB 电势差减小，而 B 板接地，因此 P 点电势升高；故A正确；若将 B 板向左平移一小段位移，由 E=Ud 可知，E 不变，油滴仍静止；根据 C=QU 、 C=ɛS4πkd，有：Q=ɛSU4πkd，故电容器电量减小，放电，故 G 中有 b→a 的电流，因 BP 电势差不变，那么 P 点的电势也不变，故B正确；若将 S 断开，Q 不变，A 向左平移一小段距离，根据 C=ɛS4πkd 可知，电容 C 减小，再根据 C=QU 可知，U 增大；根据 U=Ed 可知，E 增大；电场力增大，油滴向上运动；但由于电量不变，故 G 中无电流，由于电场强度 E 变大，则 PB 电势差增大，而 B 板接地，因此 P 点电势降低，故C错误；若将 S 断开，Q 不变，再将 A 板向下平移一小段位移，根据 C=ɛS4πkd，电容减小；根据 C=QU 、 U=Ed，得到 E=4πkQɛS，故电场强度不变，故电场力不变，故油滴静止，G 中没有电流，且 P 点电势也不变，故D错误。
26. A， C
【解析】由 C=ɛS4πkd 知，将 b 上移即保持 ɛd 不变，减小 S，C 变小，Q 不变，由 C=QU 知，电势差增大，则 θ 变大，同理 ɛ 增大 θ 变小，θ 增大，电容不一定增大，故AC正确，BD错误。
第三部分
27. B， C， D
28. B， C， D
29. B， C， D
30. A， B， C
【解析】由A图象可知，电子先做加速度减小的加速运动， 14T 时刻速度最大，由 14T 到 12T 做加速度增大的减速运动， 12T 时刻速度为零.
由 12T 到 34T 电子反向做加速度减小的加速运动， 34T 时刻速度最大，由 34T 到 T 做加速度增大的减速运动， T 时刻速度为零，回到初始位置，即电子能做往复运动.同样的方法可得B、C也对.