《第5节 科学探究：电容器》（同步训练）高中物理必修 第三册_鲁科版_2024-2025学年.docxVIP

《第5节科学探究：电容器》同步训练(答案在后面)

一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）

1、电容器是一种能够存储电荷的元件，以下关于电容器的描述中，正确的是（）

A、电容器只能存储正电荷

B、电容器在电路中只起到隔离直流的作用

C、电容器的电容值与电容器两极板间的距离成反比

D、电容器的电容值与电容器两极板上的电荷量成正比

2、在电容器的电容公式C=Q/V中，以下哪个物理量代表电容器存储的电荷量（）

A、C

B、Q

C、V

D、C/V

3、一个平行板电容器的电容C=?0Ad

A、增加一倍

B、减少一半

C、保持不变

D、变为原来的四倍

4、如果将一个电容器接入一个固定的电压源，当向该电容器充电到稳定的电位差V时，若再将一个具有相同极板面积和材料的电容器与它并联，使得两电容器共享同一电压V，则整个系统的总电容会如何变化？

A、减小

B、增大

C、保持不变

D、无法确定

5、以下关于电容器电容量的描述中，正确的是：

A.电容器的电容大小不受其两板间电压影响

B.电容器的电容大小仅决定于其两板间的距离

C.电容器的电容大小与两板间介质材料的介电常数无关

D.电容器的电容大小只与平行板电容器的极板面积有关

6、在相同电压下，两个电容器的电容分别为C1和C2，并且C1C2。如果要使这两个电容器的电量相等，那么以下哪个选项是正确的？

A.两个电容器的电容量必须相同

B.电阻器两端的电压应为C2*V+C1*V

C.电容器C1的电阻应大于C2的电阻

D.电容器C1的充电时间应大于电容器C2的充电时间

7、一个电容器由两个面积相等的平行金属板组成，两板之间的距离为d，介电常数为ε0，如果将电容器充电至电压U，则电容器所带电荷量Q为（）

A、Q=Uε0d

B、Q=Uε0d2

C、Q=2Uε0d

D、Q=2Uε0d2

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）

1、以下关于电容器的说法中，正确的是（）。

A.电容器是一种能够储存电荷的电子元件。

B.电容器的电容越大，能够储存的电荷量也就越多。

C.电容器充电时，两极板会分别带上等量的异种电荷。

D.电容器放电时，电能会直接转化为内能。

2、关于串联和并联电容器的等效电容，正确的描述是（）。

A.两电容器串联时，等效电容等于两个电容器电容之和。

B.两电容器串联时，等效电容小于两个电容器的最小电容。

C.两电容器并联时，等效电容等于两个电容器电容之和。

D.两电容器并联时，等效电容大于两个电容器的最小电容。

3、下列关于电容器电容大小的描述中，正确的是（）

A、电容器的电容与极板之间距离无关

B、电容器的电容与电介质常数成正比

C、电容器的电容与极板面积成正比

D、电容器的电容与外加电压成正比

E、电容器的电容与电容器类型无关

三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）

第一题

题目：一个电容器由两个平行板组成，其中一块板带电量为Q，另一块板带电量为-Q。若将电容器移到另一位置，使得两块板之间的距离增加为原来的两倍，同时保持电容器的电介质不变。

（1）求新的电容C’；

（2）若保持两板间电压U不变，求电容器储存的电荷量Q’。

第二题

题目

电容器是电子设备中不可或缺的元件之一，广泛应用于储能、滤波、耦合和旁路等场合。某实验小组为了探究电容的充放电过程，使用了一个电容值为10μF的电容器，与一个

实验步骤：

1.关闭开关，使电容器充电，观察电压计的读数。

2.打开开关，使电容器通过电阻放电，观察电压计的读数随时间的变化情况。

问题：

1.请画出实验电路的示意图，并标注已知的电容值和电源电压。

2.请问在闭合开关后电容器两端的电压是多少？为什么？

3.在自然放电过程中，电容器两端电压会如何变化？请简要描述这一过程。

4.假设电容器充电完成后的电压为9V，请通过数学表达式描述电容器两端电压U随时间t

答案和解析

1.电路示意图：

+9V[开关][10μF电容器][电压计]|G（接地）

解析：

电路中包括一个9V的电池、一个开关、一个10

电压计与电容器并联用于测量电容器的两端电压。

2.闭合开关后电容器两端的电压是多少？为什么？

3.自然放电过程中，电容器两端电压会如何变化？请简要描述这一过程。

4.假设充电完成后电压为9V，电容器两端电压U随时间t

第三题

题目：已知一平行板电容器由两块平行极板组成，极板间距离为d，极板面积为S，介电常数为ε。现对电容器进行如下实验：

（1）将电容器充电至电压U1，此时电容器带电量为Q

（2）将介电常数ε倍增至2ε，此时电容器带电量变为Q2，求Q1与Q2的关系。

第四题

一、计算题

已知电容器C1的