2019学年高二物理同步试题(人教版选修3-1)：第1.8电容器的电容同步测试卷

1、绝密启用前高二上人教版选修 3-1第 1 章静电场 8.电容器的电容第I部分选择题、选择题：本题共 8 小题。将正确答案填写在题干后面的括号里1.（）（电容器与电容）根据电容的定义式 c=Q知（）UA. 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2. （）（电容器与电容）如图所示为某一电容器中所带电量和两端电压之间 的关系图线。若将该电容器两端的电压从 40V 降低到 36V,对电容器来说正确的是 （）A. 是充电过程B. 是放电过程C. 该电容器的电容为 5.

2、0X10_2FD. 电容器的电量变化量为 0.20C3 . （）（常见电容器的构造）如图为可调电容器结构图，下述有关说法错误 的是（）A. 动片完全旋出时电容最小，完全旋入时电容最大B. 利用该电容器可制作测量角度的电容式传感器C. 为增大该电容器的电容，可在动片与定片之间充入某种非导电物质作为电介质D. 可调电容器的定片必须接电源的正极，动片必须接电源的负极4. （）（电容器与电容）有一个正充电的电容器，若使它带的电荷量减少了3X10-6C,则其电压降为原来的 3，则（）A. 电容器原来带的电荷量是 9X10一6CB. 电容器原来带的电荷量是 4.5X10_6CC. 电容器原来的电压可能是

3、5 VD. 电容器原来的电压可能是 5X10_7V5 . （）（平行板电容器的电容）如图所示是测定液面高度 h 的电容式传感器示意图，E 为电源，G 为灵敏电流计，A 为固定的导体芯，B 为导体芯外面的一层 绝缘物质，D 为导电液体。已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系为：电 流从左边接线柱流进电流计，指针向左偏。如果在导电液体的深度h 发生变化时观察到指针正向左偏转，则（）A. 导体芯 A 所带电荷量在增加，液体的深度 h 在增大B. 导体芯 A 所带电荷量在减小，液体的深度 h 在增大C. 导体芯 A 所带电荷量在增加，液体的深度 h 在减小D. 导体芯 A 所带电荷量在减小，液体的

4、深度 h 在减小6 . （）（平行板电容器动态问题）用控制变量法，可以研究影响平行板电容 器电容的因素。如图所示：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0。实验中，极板所带电荷量不变，若（）A. 保持 S 不变，增大 d，则0变大B. 保持 S 不变，增大 d，则0变小C. 保持 d 不变，减小 S,则9变小D. 保持 d 不变，减小 S,则9不变7. （）（电容器的综合问题）如图所示，是一个由电池、电阻 R、开关 S 与 平行板电容器组成的串联电路，开关 S 闭合。一带电液滴悬浮在两板间 P 点不动， 下列说法正确的是（）A. 带电液滴可能带正电B. 增大两极板距离的过程

5、中，电阻 R 中有从 a 到 b 的电流，电容器中负电荷通过电容器从 B 运动到 AC. 断开 S,减小两极板正对面积的过程中，液滴将加速下降D. 断开 S,减小两极板距离的过程中，液滴静止不动8.（）（电容器的综合问题）如图所示， C 为中间插有电介质的电容器，a 和 b 为其两极板，a 板接地；P 和 Q 为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘 线悬挂一带电小球；P 板与 b 板用导线相连，Q 板接地。开始时悬线静止在竖直方 向，在 b 板带电后，悬线偏转了a角度。在以下方法中，能使悬线的偏角a变大的是（）A. 缩小 a、b 间的距离B. 加大 a、b 间的距离C. 取出 a、b 两极板

6、间的电介质J幺C丄_D. 换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质第U部分非选择题 二、非选择题：本题 4 个小题。将符合题意的内容填写在题目中的横线上，或按 题目要求作答。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出 最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。9.（）（电容器与电容）平行板电容器两板距离为 4cm 带电 5. 4X1O8c, 板间电场强度为 4. 5X104N/C,则其电容为_pF ,若保持其他条件不变而使两板正 对面积增为原来的 2 倍，则其电容变为_pF。10.（）（平行板电容器的动态分析）如图所示，平行板电容器 A、B 间有一 带电油

7、滴 P 刚好静止在极板正中间，现将 B 板匀速向下移动到虚线位置，其他条 件不变，则在 B 板移动的过程中油滴将向（填“向下”或“向上”）运动，极板 带的电荷量（填“增加”或减少”），电流计的电流方向_。11. （）（电容器综合应用）如图所示，一平行板电容器跟一电源相接，当S闭合时，平行板电容器极板 A B 间的一带电液滴恰好静止。若将两板间距离增大 为原来的两倍，那么液滴的运动状态如何变化？若先将S 断开，再将两板间距离增大为原来的两倍，液滴的运动状态又将如何变化？-T-i?5-_12. （）（电容器综合应用）如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬

8、挂于 O 点。先给电容器缓慢充电，使两极板所带电荷量分别为+ Q 和一 Q,此时悬线与竖直方向的夹角为 二。再给电6TT容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到，且小球与两极板不接触。3求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。o高二上人教版选修 3-1第 1 章 静电场 8.电容器的电容 参考答案及解析1.【答案】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=Q是定义式，它可以适用于任何电容器，但绝不能说C 与 QU成正比，或 C 与 U 成反比，ABC 错误，D 正确。2.【答案】B【解析】由 Q= CU 知，U 降低，Q 减小，故为放电过程

9、，A 错误，B 正确；由 C=Q3.【答案】D【解析】由图可知，动片完全旋出时，正对面积最小，则由 C=；S可知，此时电4兀kd容最小，完全旋入时正对面积最大，电容最大，故A 正确；因旋出与角度有关，根据旋出面积可求出电容，故可以用其制作测量角度的电容式传感器，故B 正确;由决定式可知，加入介质时可以增大电容，故C 正确；平行板电容器不区分正负极，故不需要将定片接正极，故 D 错误。4.【答案】BC【解析】由题意知Q=Q一3_10_，解得 Q= 4. 5X10-6C，A 错误，B 正确；当UU3-5 V时，“ U -啓 F= 0.9“ F；当 45X 10-7 V时,U -能是 5X10-7V

10、，C 正确，D 错误。5.【答案】D0 2-3F=5X103F，40可知 C 错误; Q= CAU= 5X10-3X4C= 0.02C, D 错误。4.5 10“5 10电线线路上电器的电容不可能达到(F)数量级，故原电压值不可【解析】指针左偏，说明电源在为电容器充电，即电容器原来放电了，电荷量减小，由 C=Q，知 U 不变，故 C 减小。由 C=rS, S 减小，即 h 减小，故选项 DU4 kd正确。6.【答案】A【解析】静电计指针偏角体现电容器两板间电压大小。电容器电荷量Q 保持不变，根据 C=Q=S，保持 S 不变，增大 d,则 C 减小，U 增大，偏角9增大，选U4兀kd项 A正确，

11、B 错误；保持 d 不变，减小 S,则 C 减小，偏角9也增大，故选项 C、D 均 错。7.【答案】D【解析】带电液滴受电场力和重力作用，可知电场力方向竖直向上，液滴带负电，A 错误；增大两极板间距离的过程中，U 不变，由 C=名S知C减小，又根据Q=4兀kdCU 知 Q 减小，是放电过程，R 中的电流从 a 到 b,但负电荷不会通过电容器从 B 到A, B 错误；断开 S,减小极板间距的过程中，E=U=Q=4二kQ，E*1，E 与 dd Cd环 SS无关，E 不变，液滴将静止不动，D 正确；S 减小，E 增大，液滴将加速上升，C 错 误。8.【答案】BC【解析】题中两电容器并联，电势差相同，

12、根据力的平衡可得小球受到的电场力 要增大，即需两极板间的电势差增大，由于 Q 不变，根据 CU= Q,只有 C 减小才能 使 U 增大。根据 C=S，电介质减小、正对面积减小、极板距离增大都能使电4兀kd容减小，故选项 B、C 正确。9.【答案】30 60【解析】板间电压为 U=Ed=4.5X1O4X0.O4V=1. 8X103VQ54 疋 10_8则电容为 C=Q= .3F=3X10 F=30pFU1.8 勺 03若保持其他条件不变而使两板正对面积增为原来的2 倍，根据10. 【答案】向下减少从 a 经过电流计到 b【解析】将 B 极板匀速向下移动时，两极板间的距离增大，由于电势差U 不变，

13、则根据 E=U可知，极板间的电场强度减小，油滴 P 所受的电场力减小，则油滴向d下加速运动。根据 C=s，电容器板间距离增大，则电容 C 减小，而板间电压 U4兀kd不变，则由 C=Q可知，电容器所带电荷量减少，开始放电，由于上极板带正电，U则知电流计中电流从 a 经过电流计到 bo11.【答案】液滴将向下做初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动静止2状态【解析】带电液滴静止时，所受的电场力和重力平衡，液滴带负电，即mg= Eq(1)S 闭合时，U 不变，df,EJ,即 E=U二u二Ed 2d 21I合外力 F= mg- Eq= mg= ma22即 a=，方向向下。2液滴将向下做初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动。2S 断开，电容器的电荷量保持不变，当 d= 2d 时，由公式E=U=4kQ*QdErS%S可知，E 不变，E，= E，因此，液滴受力情况不变，仍处于静止状态。12. 【答案】2Q【解析】设电容器电容为 C,第一次充电后两极板之间的电压为：U=QC两极板之间电场的场强为：E=U，式中 d 为两极板间的距离d按题意，