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    新高考2024版高考物理一轮复习微专题小练习专题47静电平衡电容器实验:观察电容器的充放电现象

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    这是一份新高考2024版高考物理一轮复习微专题小练习专题47静电平衡电容器实验:观察电容器的充放电现象,共4页。

    专题47 静电平衡 电容器 实验:观察电容器的充、放电现象

    E:\24《微专题》\24微专题物理(新教材)(成书XL-5)\24微专题物理(新教材)\23微专题老物理316.TIF

    1[2023·江苏省常州市期中]如图所示,铜丝编织的管线包裹着两根铜导线,能够实现高保真信号传输,铜丝编织的管线作用是(  )

    A.参与信号传输    B.减少信号衰减

    C.屏蔽外部干扰    D.提高绝缘效果

    E:\24《微专题》\24微专题物理(新教材)(成书XL-5)\24微专题物理(新教材)\23微专题老物理317.TIF

    2[2023·广东省检测调研卷](多选)雷雨云由一大团翻腾、波动的水、冰晶和空气组成.当云团里的冰晶在强烈气流中上下翻滚时,这些被强烈气流反复撕扯、撞击的冰晶和水滴充满了静电.其中重量较轻、带正电的堆积在云层上方;较重、带负电的聚集在云层底部.地面则受云层底部大量负电的感应带正电.当正负两种电荷的差异极大时,就会以闪电的形式把能量释放出来.带负电荷雨滴从雷雨云底部落到地面过程,正确的是(  )

    A.从雷雨云底部到地面电势逐渐降低

    B.从雷雨云底部到地面电势逐渐升高

    C.雨滴落向地面过程,电势能减少

    D.雨滴落向地面过程,电势能增加

    3.[2023·浙江省金华市选考模拟]静电植绒技术,于3000多年前在中国首先起步,现代静电植绒于50、60年代在德国首先研制出并使用,如图所示为植绒流程示意图,将绒毛放在带负电荷的容器中,使绒毛带负电,容器与带电极板之间加恒定的电压,绒毛成垂直状加速飞到需要植绒的物体表面上.下列判断正确的是(  )

    E:\24《微专题》\24微专题物理(新教材)(成书XL-5)\24微专题物理(新教材)\24微物理H67.TIF

    A.带电极板带负电

    B.绒毛在飞往需要植绒的物体的过程中,电势能不断增大

    C.若增大容器与带电极板之间的距离,植绒效果会更好

    D.质量相同的绒毛,带电荷量越多,到达需要植绒的物体表面时速率越大

    4.[2023·浙江省绍兴市二模]如图所示,神经元细胞可以看成一个平行板电容器,正、负一价离子相当于极板上储存的电荷,细胞膜相当于电介质,此时左极板的电势低于右极板的电势,左右两极板之间的电势差为U1(U1<0).已知细胞膜的相对介电常数为εr,膜厚为d,膜面积为S,静电力常量为k,元电荷为e.由于某种原因导致膜内外离子透过细胞膜,使膜内变为正离子而膜外变为负离子,这时左右两极板之间的电势差为U2(U2>0),则通过细胞膜的离子数目为(  )

    E:\24《微专题》\24微专题物理(新教材)(成书XL-5)\24微专题物理(新教材)\24微物理H68.TIF

    A    B

    C    D.-

    E:\24《微专题》\24微专题物理(新教材)(成书XL-5)\24微专题物理(新教材)\夜光135.tif

    5[2023·江西赣州模拟]如图所示,平行板电容器与电动势为E′的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可被忽略,一带负电油滴被固定于电容器中的P点.现将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离,则下列说法正确的是(  )

    A.平行板电容器的电容将变小

    B.带电油滴的电势能将减少

    C.静电计指针张角变小

    D.若将上极板与电源正极断开后再将下极板左移一小段距离,则带电油滴所受电场力不变

    6.[2023·浙江省杭州市模拟](多选)微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的,如图所示,M极板固定,当手机的加速度变化时,N极板只能按图中标识的“前后”方向运动.图中R为定值电阻.下列对传感器描述正确的是(  )

    E:\24《微专题》\24微专题物理(新教材)(成书XL-5)\24微专题物理(新教材)\24微物理H69.TIF

    A.静止时,电流表示数为零,且电容器两极板不带电

    B.电路中的电流表示数越大,说明手机“前后”方向的加速度越大

    C.由静止突然向后加速时,电容器的电容会减小

    D.由静止突然向前加速时,电流由b向a流过电流表

     

    7.[2023·新课标卷]在“观察电容器的充、放电现象”实验中,所用器材如下:电池、电容器、电阻箱、定值电阻、小灯泡、多用电表、电流表、秒表、单刀双掷开关以及导线若干.

    E:\24《微专题》\24微专题物理(新教材)(成书XL-5)\24微专题物理(新教材)\23物理高考题1卷32.tif

    (1)用多用电表的电压挡检测电池的电压.检测时,红表笔应该与电池的________(填“正极”或“负极”)接触.

    (2)某同学设计的实验电路如图(a)所示.先将电阻箱的阻值调为R1,将单刀双掷开S与“1”端相接,记录电流随时间的变化.电容器充电完成后,开关S再与“2”端相接,相接后小灯泡亮度变化情况可能是________.(填正确答案标号)

    A.迅速变亮,然后亮度趋于稳定

    B.亮度逐渐增大,然后趋于稳定

    C.迅速变亮,然后亮度逐渐减小至熄灭

    (3)将电阻箱的阻值调为R2(R2>R1),再次将开关S与“1”端相接,再次记录电流随时间的变化情况.两次得到的电流I随时间t变化如图(b)中曲线所示,其中实线是电阻箱阻值为________(填“R1”或“R2”)时的结果,曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的________(填“电压”或“电荷量”).

     

     

     

    专题47 静电平衡 电容器 

    实验:观察电容器的充、放电现象

    1.C 铜丝编织的管线作用是屏蔽外部电磁信号的干扰,参与信号传输的是里面的两根铜导线,不是外部的编织管线,C正确.

    2.BC 由于地面带正电,雷雨云底部带负电,电场线起于正电荷终止于负电荷,因此电场线方向为向上,沿着电场线电势降低,因此从雷雨云底部到地面电势逐渐升高,故B选项正确;雨滴带负电,因此其电场力向下,雨滴落向地面过程,电场力做正功,电势能减少,故C选项正确.

    3.D 带电极板吸引带负电的绒毛,则带电极板带正电,A错误;绒毛在飞往需要植绒的物体的过程中,电场力做正功,电势能不断减小B错误;植绒效果主要由容器和极板间的电场强度决定.若增大容器与带电极板之间的距离,电场强度的变化情况不明,植绒效果的好坏无法判断,C错误;由动能定理得qU=mv2可知,质量相同的绒毛,带电荷量越多,到达需要植绒的物体表面时速率越大,D正确.

    4.B 由C=可得Q1=-CU1,Q2=CU2 ,则通过细胞膜的电荷量为ΔQ=Q2+Q1=ne,又因为C=,可得通过细胞膜的离子数目为n=B项正确.

    5.B

    6.BD 静止时,N板不动,电容器的电容不变,电容器电量不变,则电流表示数为零,电容器保持与电源相连,两极板带电,A项错误;由静止突然向后加速时,N板相对向前移动,则板间距减小,根据C=知电容C增大,C项错误;由静止突然向前加速时,N板相对向后移动,则板间距增大,根据C=知电容C减小,电压不变,由Q=CU知电容器带电量减小,电容器放电,电流由b向a流过电流表,D项正确;由CD项分析可知,手机“前后”方向运动的加速度越大,电容变化越大,相同时间内电容充电或放电的电荷量越大,电路中的电流表示数越大,B项正确.

    7.(1)正极 (2)C (3)R2 电荷量

    解析:(1)多用电表红表笔流入电流,黑表笔流出电流,故电流表红表笔应该与电池的正极接触;

    (2)电容器充电完成后,开始时两极板电量较多,电势差较大,当闭合2”接入小灯泡,回路立即形成电流,灯泡迅速变亮;随着时间的积累,两极板电量变少,电势差变小,流过灯泡的电流减小,直至两极板电荷量为零不带电,则无电流流过,小灯泡熄灭,故选C.

    (3)开始充电时两极板不带电,两极板电势差为零,设电源内阻为r,则开始充电时有E=I(R+r)

    由图像可知开始充电时实线的电流较小,故电路中的电阻较大,因此电阻箱阻值为R2

    图像的物理意义为充电过程中电流随时间的变化图线,故曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的电荷量.

     

     

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