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1、11 某同学在实验室自制一电容器,并用传感器观察其充电过程,按如图甲所示连接电路。先把 S 拨至 1,并接通足够长的时间,使电容器将所带的电荷量都释放掉,从而不带电。然后把开关 S 掷向 2 端,电源向电容器充电,传感器将电流信息传入计算机,记录下电流随时间变化的图像如图乙,该同学数出图线与坐标轴所围成的方格数为 14 格。下列说法正确的是()A.充满电后,电容器上极板带负电B.充满电后,电容器所带的电荷量为23.5 10 CC.该同学在开关置于 1 足够长时间后,找来电压传感器测出电容器两端的电压值后进一步通过QCU算出了电容器的电容D.保持开关与 2 连接且稳定的情况下将电容器的间距增大,
2、将有向右流过 R 的电流【答案】B2 某同学利用图甲所示电路观察电容器的充电和放电现象,计算机屏幕显示出放电过程的It图像如图乙所示。下列说法正确的是()A.电容器放电时电子由 b 向 a 通过电阻 RB.电容器放电过程中电阻 R 两端电压逐渐增大C.将电阻 R 换成阻值更大的电阻,放电时间变短2025高中物理题库07 电容器 电容 1含答案2D.电容器充电结束所带电荷量约为35 10 C【答案】D3 某研究性学习小组用如图甲所示装置研究平行板电容器的放电现象,开关先置于 1 位置对电容器充电,稳定后,开关置于 2 位置,利用电流传感器记录电容器放电过程,作出It图线如图乙所示,已知电源电动势
3、为 E,It图线与坐标轴围成面积为 S.下列说法正确的是()A.电容器放电时通过电流传感器的电流减小得越来越快B.电容器放电持续时间与电阻 R的阻值没有关系C.电容 C 的大小等于SED.电阻 R 的阻值会影响电容 C 的测量结果【答案】C4 一位同学用底面半径为 r 的圆桶形塑料瓶制作了一种电容式传感器,用来测定瓶内溶液深度的变化,如图所示,瓶的外壁涂有一层导电涂层和瓶内导电溶液构成电容器的两极,它们通过探针和导线与电源、电流计、开关相连,中间层的塑料为绝缘电介质,其厚度为 d,介电常数为r。若发现在某一小段时间 t 内有大小为 I 的电流从下向上流过电流计,设电源电压恒定为 U,则下列说法
4、中正确的是()3A.瓶内液面降低了r2kdItUrB.瓶内液面升高了r2kdItUrC.瓶内液面升高了rkdItUrD.瓶内液面降低了rkdItUr【答案】A5 利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象,其中 E 为电源,R 为定值电阻,C 为电容器,A 为电流表,V 为电压表,S 为单刀双掷开关。下列说法正确的是()A.充电过程中,电流表的示数逐渐增大后趋于稳定B.充电过程中,电压表的示数迅速增大后趋于稳定C.放电过程中,电流表的示数均匀减小至零D.放电过程中,电压表的示数均匀减小至零【答案】B6 下列有关电容器的描述正确的是()A.图甲为电容器充电示意图,充完电后电容器下极板带正电B.图乙
5、为电容器放电示意图,放电过程中通过电流表的电流方向从右向左C.图丙为可变电容器,它是通过改变两极板之间的距离来改变电容的大小D.图丁中的电容器上标有“400V 68F”字样,说明该电容器只有两端加上 400V 的电压4时电容才为 68F【答案】B7.超级电容器又叫双电层电容器,是一种新型储能装置,它不同于传统的化学电源,是一种介于传统电容器与电池之间具有特殊性能的电容器。图为一款标有“2.7V,3000F”的超级电容器,据此可知该款电容器()A.放电时电容不变B.充电时电能减少C.在 2.7V 电压下才能工作D.两极所加电压为 2.7V 时,电容才能达到 3000F【答案】A8.如图甲所示连接
6、电路,电路中直流电源电动势已知,内阻可忽略,电容器选用电容较大的电解电容器。先使开关S与 1 端相连,电源向电容器充电。然后把开关S掷向 2 端,电容器通过电阻R放电,记录几个电流表读数,用平滑曲线画出的电容器放电过程中电流随时间变化的it图像如图乙所示。若电阻R阻值未知,下列说法正确的是()A.图乙所示的it图线与横轴所围面积的物理意义是电容器两端电压B.根据it图像可以估算当电容器开始放电时所带的电量5C.不能估算出电容器的电容CD.如果不改变电路其他参数,只减小电阻R,放电时it曲线与横轴所围成的面积不变【答案】BD9除颤仪(AED)是临床上广泛使用的针对心颤病患的急救设备之一,它通过电
7、源对电容充电,再利用已充电的电容器释放脉冲电流作用于心脏,实施电击治疗。已知电容可释放的能量为12EqU(q 为电容器带电量、U 为电容器两端电压),某型号的除颤仪内部电容器电容为 25F,医学规范要求首次除颤能量为 200J。若每次放电后电容器电量为 0,用该除颤仪进行首次除颤时理论上需要的充电电压应为()A.8kVB.4kVC.2kVD.1kV【答案】B10 一个电容器的规格是“10F50V”,则()A.这个电容器加上 50V 的电压时,电容才是 10FB.这个电容器的电容最大值为 10F,带电量较少时,电容大于 10FC.这个电容器加的电压大于 50V 就会击穿D.这个电容器的电容等于
8、10F【答案】D11 传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求,它是实现自动检测和自动控制的首要环节。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,C 为导电液体。已知电流从灵敏电流计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()6A.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
9、 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,液体的深度 h 在减小【答案】D12 如图甲所示为电容器的充电电路,先将可变电阻R的阻值调为1R,闭合开关S,电容器所带电荷量q随时间t变化的关系图像如图乙实线所示。然后断开开关,先使电容器放电完毕,再把R的阻值调为221RRR,接着重复前面的操作,得到如图乙实线所示图像,下列说法正确的是()A.电容器充电过程,充电电流不断减小B.电容器充电过程,充电电流不断增加C.电容器充电过程,电容器的电容不断增加D.增大可变电阻的阻值对电容器充电更快完成【答案】A13.传感器是把非电学量(如速度、温度、压力
10、等)的变化转化成电学量变化的一种元件,在自动控制中有着相当广泛的应用。如图所示是一种测定液面高度变化的电容式传感器的示意图,金属芯线与导电液体形成一个电容器,电容 C 的大小变化就能反映液面的升降情况,C与 h 的关系是()A.C 增大表示 h 增大B.C 增大表示 h 减小7C.C 减小表示 h 减小D.C 减小表示 h 增大【答案】AC14 如图甲所示,是观察电容器的充、放电现象的电路图,电源电动势为 E。图乙是通过电流传感器的电流随时间变化的 I-t 图线,图中曲线与坐标轴围成的面积大小为 a。下列说法正确的是()A.图乙是开关 S 接 2 时获得的B.开关接 1 和接 2 时流经 R
11、的电流方向不变C.若只减小图甲中 R 的阻值,其他不变,则 a 变小D.若只减小图甲中电源 E 的值,其他不变,则 a 变小【答案】D15 莱顿瓶(Leydenjar)是一种储存静电的装置,为原始形式的电容器。莱顿瓶结构很简单,玻璃瓶子外面贴有一层金属箔,内部装食盐水,瓶口插一金属探针做电极,探针与内部的食盐水相连。如图所示,有一只内部装有食盐水的莱顿瓶,现要提高这只莱顿瓶储存电荷的本领,以下操作正确的是()A.往玻璃瓶中再加入一些食盐水B.从玻璃瓶中再取出一些食盐水C.把金属探针向上拔出一些D.把金属探针向下插入一些【答案】A816.一个电容器的规格是“100 F50 V”,则()A.这个电
12、容器加上 50 V 电压时,电容才是 100 FB.这个电容器最大电容为 100 F,带电荷量较少时,电容小于 10 FC.这个电容器加上电压不能低于 50 VD.这个电容器的电容总等于 100 F【答案】D17 如图所示,单刀双掷开关 S 原来跟“2”相接,从 t=0 开始,开关改接“1”,一段时间后,把开关改接“2”,则流过电路中 P 点的电流 I 和电容器两极板的电势差 UAB随时间变化的图像可能正确的是()A.B.C.D.【答案】C18.用如图所示电路给电容器充、放电。开关 S 接通 1,稳定后改接 2,稳定后又改接 1,如此往复,观察电流表、电压表示数变化情况。则()A.S 接 1
13、时,电流自左向右流过电流表,电流表示数不断增大9B.S 接 2 时,电流自右向左流过电流表,电压表示数不断减小C.S 接 1 时,电源给电容器充电,极板间电场强度减小,电源的能量不断储存在电容器中D.S 接 2 时,电容器对电阻 R 放电,极板间电荷量减小,电容减小【答案】B19 一种可调电容器的结构图如图所示,关于该可调电容器,下列说法正确的是()A.该电容器是通过改变极板间的距离来改变电容的B.动片完全旋出时电容最小,完全旋入时电容最大C.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D.为了增大该电容器的电容,可在动片与定片的间隙充入某种电介质【答案】BD20 某同学利用图甲所示
14、的电路演示电容器的充、放电过程,先使开关 S 与 1 端相连,然后把开关 S 掷向 2 端,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it图像如图乙所示。下列说法正确的是()A.图像中两阴影面积一定相等B.放电过程中,电容器下极板带正电C.减小 R 可以增大图像中两阴影面积D.减小 R 可以延长充放电的时间【答案】A21 如图所示把直流电源、电阻、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关组装成实验电路,可以观察电容器的充、放电现象,当把开关拨至 1 时,可以观察到的正确图象是()10A.B.C.D.【答案】C22 如图所示为某次心脏除颤器的模拟治疗,该心脏除颤器的电容器充电后的电压
15、为 4.0kv,电容器电容为 15F,若电容器在一定时间内放电至两极板间电势差为 0,在此过程中,共释放了 0.06C 的电荷,则下列说法正确的是()A.电容器在充电后的电容为 15F,放电后的电容为 0B.电容器在放电过程中产生的电流大小是恒定不变的C.电容器充电后,单个极板所携带的电荷量为 0.03CD.电容器两极板之间电势差与电荷量成正比【答案】D23如图甲所示的电路,电源电压 8V,电阻 R 与一个电流传感器相连,传感器可以将电路中的电流随时间变化的曲线显示在计算机屏幕上,先将 S 接 2,给电容器 C 充电,再将 S接 1,结果在计算机屏幕上得到如图乙所示的曲线,将该曲线描绘在坐标纸
16、上(坐标纸上的11小方格图中未画出),i 轴每小格表示 0.1mA,t 轴每小格表示 0.1s,图线与坐标轴所围成的面积约为 80 个小方格。则下列说法正确的是()A.充电电流由 a 极板穿过电容器内部流向 b 极板B.放电时电流沿逆时针方向C.电容器充电完毕时,所带电荷量约为48 10CD.电容器的电容约为 0.1F【答案】BC24 如图所示为某同学利用传感器研究电容器放电过程的实验电路,实验时先使开关 S 与 1端相连,电源向电容器充电,待电路稳定后把开关 S 掷向 2 端,电容器通过电阻放电,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 it 曲线,这个曲线的横坐标是放电时间
17、,纵坐标是放电电流。仅由这个 it 曲线所提供的信息可以估算出A.电容器的电容B.一段时间内电容器放电的电荷量C.某时刻电容器两极板间的电压D.一段时间内电阻产生的热量【答案】B1225 某同学 利用电流传感器研究电容器的放电过程,他按如图 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大小对曲线的影响。先断开 S,将滑片 P 向右移动一段距离,再重复以上充、放电操作,又得到一条 I-t 曲线。关于这条曲线,下列判断正确的是()
18、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上移动,放电时间变短D.曲线与纵轴交点的位置将向下移动,放电时间变长【答案】D26下列电容器相关知识描述正确的是()A.图甲为电容器充电示意图,充完电后电容器上极板带正电,两极板间的电压 U 等于电源的电动势 EB.图乙为电容器放电示意图,若电容器上极板带电量为+Q,则放电过程中通过安培表的电流方向从右向左,流过的总电量为 2QC.图丙为电解电容器的实物图和符号,图丁为可变电容器及其符号,两种电容使用时都严13格区分正负极D.图戊中的电容器上有“5.5V1.0F”字样,说明该电容器只有两端加上 5.5V 的
19、电压时电容才为 1.0F【答案】A27 如图甲为探究一电容器充电特性的电路。两次实验中电容器的电荷量q随时间t变化图像如乙图中所示,第一次充电时电容器两端电压U与电荷量q变化图像如图丙所示。不计电源内阻,则()A.第一次充电过程中1t时刻比2t时刻电流小B.第二次充电时,电容器Uq图像斜率比丙图大C.两条曲线形状不同是由于R不同引起的D.两条曲线形状不同是由于E不同引起的【答案】C28、.在“观察电容器的充、放电现象”的实验中,实验电路如图甲。从 t=0 开始,开关接通 1,通过传感器得到流过电路中 P 点的电流和极板电压随时间变化的图像如图乙。t=t1时刻,如果把开关改接 2,此时电容器开始
20、放电,描绘流过电路中 P 点的电流和极板电压随时间变化的图像。图像中正确的是()A.B.C.D.14【答案】A29 如图是“超级电容器”,铭牌上一组数据“2.7V,50F”。下列说法正确的是()A.该电容器充的电荷量越多,它的电容就越大B.该电容器只有电压为 2.7V 时,电容才为 50FC.该电容器只能在“2.7V”的电压下充电D.该电容器的最大充电量为 135C【答案】D30 如图甲所示,先使开关 S 接 1,电容器充电完毕后将开关掷向 2,电容器通过定值电阻 R放电,电流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,如图乙所示。现将电容器两极板间的距离减小少许,其
21、他条件不变,重复上述过程,下列叙述正确的是()A.电容器的电容减小B.最大放电电流大于 I0C.图线与坐标轴围成的面积不变15D.放电时间大于 t0【答案】D31 在研究电容器的充、放电实验中,把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接。先使开关 S 与 1 端相连,电源向电容器充电;然后把开关 S 掷向 2端,电容器放电。电流传感器与计算机连接,记录这一过程中电流随时间变化的 i-t 图像如图乙所示,图线 1 表示电容器的充电过程,图线 2 表示电容器的放电过程。下列选项正确的是()A.电容器放电过程中流过电阻 R 的电流方向向右B.电容器充电过程中电源释放的电能全部转
22、化为电容器中的电场能C.图乙中图线 1 与横轴所围的面积,表示电容器充电后所带电荷量的大小D.图乙中形成图线 2 的过程中,电容器两极板间电压降低的越来越快【答案】C32 电容器充电后就储存了能量,某同学研究电容器储存的能量 E 与电容器的电容 C、电荷量 Q 及电容器两极间电压 U 之间的关系。他从等效的思想出发,认为电容器储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功。为此他做出电容器两极间的电压 u 随电荷量 q 变化的图像(如图所示)。按照他的想法,下列说法正确的是()A.u-q 图线的斜率越大,电容 C 越大16B.搬运q 的电量,克服电场力所做的功近似等于q
23、 上方小矩形的面积C.对同一电容器,电容器储存的能量 E 与两极间电压 U 成正比D.若电容器电荷量为 Q 时储存的能量为 E,则电容器电荷量为2Q时储存的能量为4E【答案】BD33 物理关系式不仅可以反映物理量之间的数值关系,同时也确定了相应的物理量单位间的关系。对于单位的分析是帮助我们检验研究结果正确性的一种方法。下面是同学们在研究平行板电容器充电后储存的能量 EC与哪些量有关的过程中得出的一些结论,式中 C 为电容器的电容、U 为电容器充电后其两极板间的电压、E 为两极板间的电场强度、d 为两极板间的距离、S 为两极板正对面积、为两极板间所充介质的相对介电常数(没有单位)、k 为静电力常
24、量。请你分析下面给出的关于 EC的表达式可能正确的是()A.212CECUB.212CEC UC.8CEESdkD.28CEE Sdk【答案】AD35.如图是某次心脏除颤器的模拟治疗,该心脏除颤器的电容器电容为15F,充电至9.0kV电压,如果电容器在2.0ms时间内完成放电,下列说法正确的是()A.放电之后,电容器的电容为零B.该次放电前,电容器存储的电量为135CC.该次通过人体的电流是67.5AD.该电容器的击穿电压为9kV【答案】C36 如图莱顿瓶是一个玻璃容器,瓶内、外壁各贴着一圈金属箔,作为里、外两个极板,穿过橡皮塞的铜棒上端是一个球形电极,下端利用铁链与内壁金属箔连接,外壁金属箔
25、接地,在其他因素视为不变的情况下,下列说法正确的是()17A.金属箔越厚,莱顿瓶的电容越大B.金属箔越厚,莱顿瓶的电容越小C.瓶壁玻璃越薄,莱顿瓶的电容越小D.瓶壁玻璃越薄,莱顿瓶的电容越大【答案】D37.图甲为用传感器在计算机上观察电容器充、放电现象的电路图,E 表示电源(忽略内阻),R 表示电阻,C 表示电容器。先使开关 S 与 a 端相连,稳定后再将开关 S 与 b 端相连,得到充、放电过程中电路中的电流 I、电容器两极板间电压 U 与时间 t 的关系图像,如图乙所示。下列说法不正确的是()18A.21tt时间内,电容器在充电B.23tt时间内,电容器极板的电量减少为零C.34tt时间内
26、,电路中的电流逐渐减小D.34tt时间内,It图线与 t 轴围成的图形面积表示电容器放电过程放出的电荷量【答案】B38 用电流传感器研究电容器充放电现象,电路如图所示。电容器不带电,闭合开关1S,待电流稳定后再闭合开关2S,通过传感器的电流随时间变化的图像是()A.B.C.D.【答案】A1939 如图,高一学生在学考报名时进行了指纹采集。电容式指纹识驯的原理是手指与传感器表面接触时,皮肤表面会和传感器上许许多多相同面积的小极板一一匹配成电容不同的平行板电容器,从而识别出指纹的纹路。下列说法正确的是()A.极板与指纹沟(凹的部分)构成的电容器电容大B.极板与指纹嵴(凸的部分)构成的电容器电容大C
27、.若增大电容器的电压,电容器电容也增大D.若电容器的电压保持不变,手指挤压绝缘表面,电容器两极间的距离减小,电容器带电量减小【答案】B40 把电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接。先使开关 S 掷向1 端,电源向电容器充电;然后把开关 S 掷向 2 端,电容器放电。电流传感器中的电流 i 随时间 t 变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是()A.在 t1t2时间内,电容器两极板间电压逐渐增大B.在 t3t4时间内,电容器的电容逐渐减小C.若只增大电阻 R 的阻值,则充电电流的最大值增大D.若只增大电阻 R 的阻值,则电容器的放电时间变长【答案】D41 用传感器观察电容器放
28、电过程的实验电路如图甲所示,电源电动势为 8V、内阻忽略不计。先使开关 S 与 1 端相连,稍后掷向 2 端,电流传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示的电流随时间变化的 it 图像如图乙所示。下列说法正确的是()20A.图中画出的靠近 i 轴的竖立狭长矩形面积表示电容器所带的总电荷量B.电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为 20CC.电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为44.0 10CD.电容器的电容约为24.0 10F【答案】D42NPO 电容器是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器,某兴趣小组利用电路图甲研究该电容器的放电规律,先将开关 S 接通 1,待电路稳定后接通 2,用
29、电流传感器和计算机测得电容器某次放电时电流随时间的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是()A.流过 R0的电流方向竖直向上B.图乙中图线与坐标轴围起来的面积表示电容器电容的大小C.若增大 R0的阻值,则放电时间减少D.若增大 R0的阻值,图线与坐标轴围起来的面积不变【答案】D43电容式液位计可根据电容的变化来判断液面升降。某型号液位计的工作原理如图所示,一根金属棒插入金属容器内,金属棒为电容器的一个极,容器壁为电容器的另一个极,金属容器接地,容器内液面高度发生变化引起电容器的电容变化。下列说法正确的是()21A.该液位计适用于导电液体B.金属棒的电势低于金属容器的电势C.若电容器的电容减小,则
30、液面上升D.若电容器的电容增大,则电容器的带电量增大【答案】D44 传感器是把非电学物理量(如位移、速度、压力、角度等)转换成电学物理量(如电压、电流、电量等)的一种元件。如图所示中的甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器,下列说法正确的是()A.甲图中两极间的电量不变,若电压减小,可判断出 h 变小B.乙图中两极间的电量不变,若电压增大,可判断出变小C.丙图中两极间的电压不变,若有电流流向传感器的负极,则 x 变小D.丁图中两极间的电压不变,若有电流流向传感器的正极,则 F 变大【答案】D45在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中,按图 1 所示连接电路。单刀双掷开关S 先跟 2 相接,
31、某时刻开关改接 1,一段时间后,把开关再改接 2,实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。22关于电容器在整个充放电过程中的 q-t 图像和ABut图像的大致形状(q 为电容器极板所带的电荷量,ABu为 A,B 两板的电势差),下列可能正确的是()A.B.C.D.【答案】AD46利用电容传感器可检测矿井渗水,及时发出安全警报,从而避免事故的发生。如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测矿井中液面高低的仪器原理图,A 为位置固定的导体芯,B 为导体芯外面的一层绝缘物质,C 为导电液体(矿井中含有杂质的水),A、B、C构成电容器。若矿井渗水(导电液体深度增大),则电流()A.从 b
32、向 a,A、B、C 构成的电容器放电B.从 a 向 b,A、B、C 构成的电容器放电C.从 b 向 a,A、B、C 构成的电容器充电23D.从 a 向 b,A、B、C 构成的电容器充电【答案】D47 电容器是一种重要的电学元件,在电工、电子技术中应用广泛。使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器与计算机相连,可以显示电路中电流随时间的变化。图甲中直流电源电动势为 E,实验前电容器不带电。先将开关 S 拨到“1”给电容器充电,充电结束后,再将拨到“2”,直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的 it曲线如图乙所示。则()A.乙图中阴影部分的面积12SSB.乙图中阴影部分的面
33、积12SS=C.由甲、乙两图可判断阻值12RRD.由甲、乙两图可判断阻值12RR【答案】BD48利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象,其中 E 为电源,R 为定值电阻,C 为电容器,A 为电流表,V 为电压表。下列说法正确的是()A.充电过程中,电流表的示数逐渐增大后趋于稳定B.充电过程中,电压表的示数逐渐增大后趋于稳定C.放电过程中,电流表的示数均匀减小至零24D.放电过程中,电压表的示数均匀减小至零【答案】B49 某同学利用如图甲所示的闭合电路研究电容器的充、放电过程。先将滑动变阻器 R 滑到某合适位置,闭合开关 S,电流传感器(可视为理想电流表)记录得到充电时电流随时间变化的图像如图
34、乙所示。则()A.充电过程中,电容器极板电压增大、电阻2R两端电压减小B.电路稳定时,电容器两端电压小于1R两端电压C.电路稳定后,将 R 的滑片向左滑动,电流传感器中有ab的电流D.若将 R 的滑片向左滑动,再次稳定后,电源效率比原来大【答案】A50 利用图甲所示电路研究电容器充放电过程,开关接 1 端后,电流传感器 G 记录电流随时间变化的图像如图乙所示。则电容器电容 C、极板电荷量 Q、上极板电势、两端电压 U 随时间 t 变化规律正确的是()25A.B.C.D.【答案】B51 在研究电容器的充、放电实验中,把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接。先使开关 S
35、与 1 端相连,电源向电容器充电;然后把开关 S 掷向 2端,电容器放电。电流传感器与计算机连接,记录这一过程中电流随时间变化的 i-t 图像如图乙所示,图线 1 表示电容器的充电过程,图线 2 表示电容器的放电过程。下列选项正确的是()A.电容器放电过程中流过电阻 R 的电流方向向右B.电容器充电过程中电源释放的电能全部转化为电容器中的电场能C.图乙中图线 1 与横轴所围的面积,表示电容器充电后所带电荷量的大小D.图乙中形成图线 2 的过程中,电容器两极板间电压降低的越来越快【答案】C52 如图所示,单刀双掷开关 S 原来跟“2”相接。从 t=0 开始,开关改接“1”,一段时间后,把开关改接
36、“2”,则流过电路中 P 点的电流 I 和电容器两极板的电势差 UAB随时间变化的图像可能正确的有()26A.B.C.D.【答案】BC53 如图是测定液面高度 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,C 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:电流从右边接线柱流进电流计,指针向右偏如果在导电液体的深度 h发生变化时观察到指针向右偏转,则()A.导体芯 A 所带电量在增加,液体的深度 h 在增大B.导体芯 A 所带电量在减小,液体的深度 h 在增大C.导体芯 A 所带电量在增加,液体的深度 h 在减小D.导体芯
37、A 所带电量在减小,液体的深度 h 在减小【答案】A54 超级电容的容量比通常的电容器大得多,其主要优点是高功率脉冲应用和瞬时功率保持,具有广泛的应用前景如图所示,某超级电容标有“2.7 V100 F”,将该电容接在 1.5 V 干电池的两端,则电路稳定后该电容器的负极板上所带电量为()27A.150 CB.75 CC.270 CD.135C【答案】A55 小华在老师的指导下利用学校新购买的电流传感器测量电容器上充电的电荷量,如图所示的电路,电源电动势7VE,电阻200R 与一个电流传感器相连,传感器可以将电路中的电流随时间变化的曲线显示在计算机屏幕上,闭合开关结果在计算机屏幕上得到如图所示的
38、曲线,曲线与坐标轴所围成的面积约为 14 个小方格。则下列说法正确的是()A.由于电阻的存在,电容器充电完成时两端的电压小于7VB.电容器的电容约为500FC.电容器充电完毕时,电容器所带的电荷量约为32.5 10 CD.电阻R在充电过程中起储存电荷的作用【答案】B56 图甲所示的电路中,K 与 L 间接一智能电源,用以控制电容器 C 两端的电压 UC。如果CU随时间t的变化如图乙所示,根据图甲和图乙分析,下列判断正确的是()28A.如果已知电容器的电容,可以由图求出电阻器的电阻B.如果已知电阻R,可以由图求出12s:内。电阻R产生的焦耳热C.如果把 K 与 L 之间的智能电源换成正弦交流电,
39、电压有效值不变而频率可以改变,R上的电流有效值也会随频率改变D.电阻R上的电压随时间变化关系可能如图所示【答案】CD57如图所示为一电容器,电容器上标有“450V;470F”,已知击穿电压为500V。则下列说法正确的是()A.该电容器两极间的电压减少10V,电荷量减少47CB.电容器所带的电荷量为 0 时,电容器的电容也为 0C.电容器允许施加的最大电压为500VD.电容器所带电荷量最多为0.2115C【答案】C58 如下列有关电容器的表述正确的是()A.图甲 S 接 1 电容器充电,充电过程中通过电流表的电流大小不变B.图乙 S 由接 1 改为接 2,电容器放电,放电时通过电流表的电流方向为
40、从左到右C.图丙为可变电容器,它是通过改变两极板之间的正对面积来改变电容大小的D.图丁中的“400V,68F”,说明该电容器只有两端加上 400V 的电压时电容才为 68F【答案】C2959 莱顿瓶是一种储存电荷的装置,在玻璃瓶外面贴有一层金属篟,内部装食盐水,从瓶口处插入金属探针,下端浸在食盐水中,盐水和金属箔构成电容器的两极。现要增大电容器的电容,下列操作中可行的是()A.多加入一些食盐水B.减小食盐水的浓度C.将金属探针上移少许D.减小金属箔的高度【答案】A60 自动体外除颤器是一种便携式的医疗设备,在最佳抢救时间的“黄金 4 分钟”内,对心脏骤停患者利用自动体外除颤器(AED)可进行有
41、效的除颤和心肺复苏。某型号自动体外除颤器的电容器电容是16F,充电后电容器的电压达到4kV,某次对某心脏骤停患者进行除颤时,平均放电电流达到16A(电荷量Q 平均放电电流放电时间),则下列说法正确的是()A.电容器充电后的电荷量为0.64CB.电容器的平均放电时间为34 10 sC.不同患者进行除颤时平均电流相同D.电容器放电过程中电容器的电容逐渐减小【答案】B61 有研究发现,某神经细胞传递信号时,离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流,若将该细胞膜视为81 10 F的电容器,在 2ms 内细胞膜两侧的电势差从70mV变为 30mV,则该过程中跨膜电流的平均值为()A.75 10 AB.73
42、.5 10 AC.72.5 10 AD.3072 10 A【答案】A62 在“观察电容器的充、放电现象”实验中,电路如图,下列关于电容器充电时带电量 q、电流 i、两极板间的电压 u 分别与时间 t 的关系,q 与两极板间的电压 u 的关系正确的是()A.B.C.D.【答案】B63 如图所示,单刀双掷开关 S 原来跟“2”相接。从 t=0 开始,开关改接“1”,一段时间后,把开关改接“2”,则流过电路中 P 点的电流 I 和电容器两极板的电势差 UAB随时间变化的图像可能正确的有()A.B.C.31D.【答案】BC64 如图所示为一电容器,电容器上标有“450V;470F”,已知击穿电压为50
43、0V。则下列说法正确的是()A.该电容器两极间的电压减少10V,电荷量减少47CB.电容器所带的电荷量为 0 时,电容器的电容也为 0C.电容器允许施加的最大电压为 450vD.电容器所带电荷量最多为 0.235C【答案】D65人体神经受到刺激时,Na就会从神经细胞膜一侧快速移动到另一侧,导致细胞膜两侧电势差发生变化。若将神经细胞膜视为电容为81.5 10 F的电容器,若某人某次受到刺激时该细胞膜两侧电势差从 20mV 变为 40mV,则该过程中通过该细胞膜的电荷量为()A.91.5 10 CB.109.0 10CC.106.0 10CD.103.0 10C【答案】D66a、b两个电容器如图甲
44、所示,图乙是它们的部分参数。由此可知,关于a、b两个电容器的下列说法正确的是()32A.a电容器的电容为1000FB.b电容器只能在10V电压工作C.b电容器最多能容纳电荷1CD.a电容器工作时不区分正负极【答案】A67.超级电容器又叫双电层电容器,是一种新型储能装置,它不同于传统的化学电源,是一种介于传统电容器与电池之间具有特殊性能的电容器。图为一款标有“2.7V,3000F”的超级电容器,据此可知该款电容器()A.放电时电容不变B.充电时电能减少C.在 2.7V 电压下才能工作D.两极所加电压为 2.7V 时,电容才能达到 3000F【答案】A68 心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。一种叫
45、作心脏除颤器的设备,通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电,让一部分电荷通过心脏,使心脏完全停止跳动,再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。如图所示是一次心脏除颤器的模拟治疗,该心脏除颤器的电容器电容为 15F,如果充电后电容器的电压为 4.0kV,电容器在大约 2.0ms 内放电至两极板电压为 0,则这次放电过程通过人体组织的平均电流强度约为()A.610-2AB.30AC.2103AD.3364103A【答案】B69.电容器是一种重要的电学元件,在电工、电子技术中应用广泛。使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器与计算机相连,可以显示电路中电流随时间的变化。图
46、甲中直流电源电动势8VE,实验前电容器不带电。先使 S 与“1”端相连给电容器充电,充电结束后,使 S 与“2”端相连,直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的it曲线如图乙所示。下列说法正确的是()A.图像阴影为it图像与对应时间轴所围成的面积表示电容器的能量B.阴影部分的面积1S和2S肯定不相等C.阻值1R大于2RD.计算机测得11203mA sS,则该电容器的电容约为 0.15F【答案】D70 某型号 AED 模拟治疗仪器的电容器电容是 15F,充电至 9kV 电压,下列说法正确的是()A.电容器的充电电压为 9kVB.电容器的击穿电压为 9kVC.电容器充电后的电量为 0.135CD
47、.当放电完成后,电容为 0【答案】AC71 如图甲所示,单刀双掷开关 S 原来跟 2 相接,从 t=0 时刻开始,开关改接 1,得到流过电34路中点的电流随时间 t 变化的图像如图乙所示,t=2s 时,把开关改接 2,则在 04s 内,下列关于流过电路中点的电流大小随时间 t 变化的图像、电容器两极板的电势差 UAB随时间 t 变化的图像中可能正确的是()A.B.C.D.【答案】AC72.某同学利用如图甲的实验电路观察电容器的充、放电现象,U、I 分别为电压表、电流表示数,下列说法正确的是()A.开关 S 接 1 到稳定过程中,Ut图像如乙图所示B.开关 S 接 1 到稳定过程中,It图像如乙
48、图所示C.电容器充电结束后将开关 S 接 2,两次电阻 R 的取值不同,对比图像应如丙图所示D.电容器充电结束后将开关 S 接 2,两次电容 C 的取值不同,对比图像应如丁图所示【答案】B73 据报道,我国每年心源性猝死案例高达 55 万,而心脏骤停最有效的抢救方式是尽早通过35AED 自动除颤机给予及时治疗。某型号 AED 模拟治疗仪器的电容器电容是 15F,充电至9kV 电压,如果电容器在 2ms 时间内完成放电,则下列说法正确的是()A.电容器放电过程的平均电流强度为 67.5AB.电容器的击穿电压为 9kVC.电容器充电后的电量为 135CD.电容器充满电的电容是 15F,当放电完成后
49、,电容为 0【答案】A74 心脏除颤器,又称电复律机,其工作原理是利用高压整流后向储能电容 C 充电,使电容器获得一定的储能。治疗时,把两电极板放于患者心脏附近,按下放电按钮,在极短的时间内完成放电。一般体外除颤能量在200300J之间,最大不超过 400J。若心脏除颤器的电容器的电容为16FC,在某次治疗时设定除颤能量为 200J。在 2ms 内放电至两极板间电压为 0,放电时忽略人体的电阻变化。已知充电后电容器贮存的电能表达式为212ECU,其中 C 表示电容器的电容,U 表示充电后电容器极板间的电压,下列说法正确的是()A.充电完成后,两极板之间的电压为35 10 VB.放电完成后电容器
50、的电容变为 0C.电容器最大的电压约为3710 VD.该次治疗过程,平均放电电流为 20A【答案】AC75 电流传感器可以像电流表一样测量电流,如图甲连接电路,电源用直流8V左右,开关可在 1,2 两端切换,最终在计算机屏幕显示出图乙,问()36A.图乙是电容器放电时的It图像B.开关接 1 时,增大电容器上下两板距离,板间场强不变C.开关接 1 时,电容器的电容会随电动势的增大而增大D.电容器在全部放电过程中释放的电荷量大约是314 10 C【答案】A76.关于电容器和电容说法正确的是()A.电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量B.平行板电容器的电容只与极板间距、正对面积有关C.电容器不