2020版高考物理100考點(diǎn)最新模擬題千題精練專題2.7含電容電路（提高篇）（電磁部分）（含解析）.docx

專題2.7 含電容電路（提高篇）一選擇題1（2019湖南長沙一模）阻值相等的四個(gè)電阻、電容為C的電容器及電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻可以忽略的電池連接成如圖所示電路開始時(shí)，開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定，然后閉合開關(guān)S，電流再次穩(wěn)定閉合開關(guān)前后電容器所帶的電荷量（ ）A增加 B增加 C增加D減少【參考答案】B。【名師解析】由已知條件及電容定義式C可得：Q1U1C，Q2U2C.S斷開時(shí)等效電路如圖甲所示。甲U1EE；S閉合時(shí)等效電路如圖乙所示，乙U2EE Q1=，Q2=Q=Q2-Q1=，故選項(xiàng)B正確2. （2019江蘇泰州期末）如圖所示電路中，合上開關(guān)S后，電壓表和電流表的讀數(shù)分別為U、I，定值電阻R2消耗的功率為P，電容器所帶的電荷量為Q，兩電表均為理想電表當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)，下列有關(guān)物理量之間變化關(guān)系圖象正確的是()ABCD【參考答案】BD【名師解析】當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻減小，由閉合電路歐姆定律，E=I（r+ R1+ R2），電流表讀數(shù)I增大，電壓表讀數(shù)U減小，定值電阻R2消耗的功率P增大，3（2019南京六校聯(lián)考）如圖所示，電源電動(dòng)勢E=9V，內(nèi)電阻r=4.5，變阻器R1的最大電阻Rm=5.0，R2=1.5，R3=R4=1000，平行板電容器C的兩金屬板水平放置,在開關(guān)S與a接觸且當(dāng)電路穩(wěn)定時(shí)，電源恰好有最大的輸出功率，在平板電容器正中央引入一帶電微粒，也恰能靜止,那么( )A在題設(shè)條件下，R1接入電路的阻值為3，電源的輸出功率為4.5WB引入的微粒帶負(fù)電，當(dāng)開關(guān)與a斷開但未與b接觸時(shí)，微粒將向下運(yùn)動(dòng)C在題設(shè)條件下，R1的阻值增大時(shí)，R2兩端的電壓增大D在題設(shè)條件下，當(dāng)開關(guān)接向b后，流過R3的電流方向?yàn)閐c【參考答案】.AD【名師解析】在開關(guān)S與a接觸且當(dāng)電路穩(wěn)定時(shí)，電源恰好有最大的輸出功率，根據(jù)電源輸出功率最大的條件，R1+R2= r=4.5，解得R1=3，電源的輸出功率為P=4.5W，選項(xiàng)A正確；在開關(guān)S與a接觸且當(dāng)電路穩(wěn)定時(shí)，電源輸出電流I=E/( R1+R2+r)=1A，電容器兩端電壓UC=I R1=3V，上極板帶正電，在平板電容器正中央引入一帶電微粒，也恰能靜止，微粒所受電場力豎直向上，微粒帶負(fù)電。當(dāng)開關(guān)與a斷開但未與b接觸時(shí)，電容器帶電荷量不變，微粒所受電場力不變，微粒仍能靜止，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在題設(shè)條件下，R1的阻值增大時(shí)，電流減小，R2兩端的電壓減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在題設(shè)條件下，當(dāng)開關(guān)接向b后，電容器通過R4放電，流過R3的電流方向?yàn)閐c，選項(xiàng)D正確。4.（2018高考成都一診）如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢E=4V，內(nèi)阻r=1,，定值電阻R0=1,，R 為滑動(dòng)變阻器,電容器的電容C=40F。閉合開關(guān)S,下列說法中正確的是（ ）A.將R 的阻值調(diào)至2時(shí),電容器的電荷量為810-5CB.將R 的阻值調(diào)至2時(shí),滑動(dòng)變阻器的功率為最大值C.將R 的阻值調(diào)至2時(shí),電源的輸出功率為最大值D.在R 的滑動(dòng)觸頭P 由左向右移動(dòng)的過程中,電容器的電荷量增加【參考答案】.AB【命題意圖】 本題考查含電容器電路、直流電路動(dòng)態(tài)分析、閉合電路歐姆定律、電容公式、電源輸出電功率最大的條件及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)?！窘忸}思路】將R的阻值調(diào)至2時(shí)，由閉合電路歐姆定律，可計(jì)算出滑動(dòng)變阻器中電流I=A=1A，電容器兩端電壓U=IR=2V，電容器的電荷量Q=CU=4010-62C=810-5C，選項(xiàng)A正確；把定值電阻R0看作電源內(nèi)阻的一部分，根據(jù)電源輸出功率最大的條件，將R的阻值調(diào)至2時(shí)，外電阻R等于定值電阻和內(nèi)阻之和，滑動(dòng)變阻器的功率為最大值，選項(xiàng)B正確；將R的阻值調(diào)至2時(shí)，定值電阻和滑動(dòng)變阻器相對(duì)于電池來說，是外電阻，大于電池內(nèi)阻，電源的輸出功率不是最大值，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在R的滑動(dòng)觸頭P由左向右移動(dòng)的過程中，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻值逐漸減小，電容器兩端電壓逐漸減小，根據(jù)公式Q=CU可知，電容器的電荷量逐漸減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5（2018江蘇高考物理）如圖所示，電源E對(duì)電容器C充電，當(dāng)C兩端電壓達(dá)到80 V時(shí)，閃光燈瞬間導(dǎo)通并發(fā)光，C放電放電后，閃光燈斷開并熄滅，電源再次對(duì)C充電這樣不斷地充電和放電，閃光燈就周期性地發(fā)光該電路（ ）A.充電時(shí)，通過R的電流不變B.若R增大，則充電時(shí)間變長C.若C增大，則閃光燈閃光一次通過的電荷量增大D.若E減小為85 V，閃光燈閃光一次通過的電荷量不變【參考答案】BCD【命題意圖】本題考查電容器電路、電容器充電和放電及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)?！窘忸}思路】充電時(shí)，通過R的電流逐漸減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若R增大，充電的最大電流減小，充電時(shí)間變長，選項(xiàng)B正確；若C增大，電容器充電的電荷量增多，則閃光燈閃光一次通過的電荷量增大，選項(xiàng)C正確；若E減小為85V，電容器充滿電后電壓仍然大于閃光燈導(dǎo)通需要的電壓，所以閃光燈閃光一次通過的電荷量不變，選項(xiàng)D正確。6.（2018山東濟(jì)寧二模）如圖所示，理想二極管、平行板電容器、電源組成閉合電路，帶電液滴P置于水平放置的平行板電容器的正中間，且處于靜止?fàn)顟B(tài)，平行板電容器的B板接地。若將極板A向上移動(dòng)少許，下列說法中正確的是（ ）A.電容器的電容增大 B.A、B間的電壓增大C.液滴將向上運(yùn)動(dòng) D.液滴的電勢能不變【參考答案】.BD【名師解析】若將極板A向上移動(dòng)少許，兩極板之間的距離增大，根據(jù)平行板電容器的電容決定式，電容器的電容減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于電路中串聯(lián)了理想二極管，二極管具有單向?qū)щ娦裕瑑蓸O板上帶電荷量不變，兩極板之間的電場強(qiáng)度不變，若將極板A向上移動(dòng)少許，兩極板之間的距離增大，由U=Ed可知，A、B間的電壓增大，選項(xiàng)B正確；由于兩極板之間的電場強(qiáng)度不變，液滴仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，液滴的電勢能不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤D正確。7.（2018北京20中三模）圖甲是觀察電容器放電的電路。先將開關(guān)S與1端相連，電源向電容器充電，然后把開關(guān)S擲向2端，電容器通過電阻R放電，傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī)，在屏幕上顯示出電流隨時(shí)間變化的I-t曲線如圖乙所示。則下列判斷正確的是（ ）A. 隨著放電過程的進(jìn)行，該電容器的電容逐漸減小B. 根據(jù)I-t曲線可估算出該電容器的電容大小C. 電容器充電過程的I-t曲線電流應(yīng)該隨時(shí)間的增加而增大D. 根據(jù)I-t曲線可估算出電容器在整個(gè)放電過程中釋放的電荷量【參考答案】 D【名師解析】電容器的電容由電容器本身的特性決定，與板間的電荷量無關(guān)，因此在放電過程中，該電容器的電容不變選項(xiàng)A錯(cuò)誤；I-t圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示電荷量，可估算出電容器在整個(gè)放電過程中釋放的電荷量，但由于電容器電壓的變化量無法估算，由C=Q/U知，不能估算出該電容器的電容大小選項(xiàng)B錯(cuò)誤D正確電容器充電過程的I-t曲線電流應(yīng)該隨時(shí)間的增加而減小，充電完畢，充電電流為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤8.（多選）（百校聯(lián)盟2018年高考名師猜題保溫金卷物理試題）如圖所示電路中電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為r,開關(guān)s閉合后，平行金屬板中的帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)，電流表和電壓表均為理想電表，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向b端滑動(dòng)過程中，下列說法正確的是( )A. R3的功率變大 B. 電壓表、電流表示數(shù)都變大C. 減小平行板間距則液滴一定向下移動(dòng) D. 電容器C所帶電量減少，液滴向下加速運(yùn)動(dòng)【參考答案】 BD【名師解析】此閉合電路的外電路由R1、R2、R3構(gòu)成，R2與R3并聯(lián)后再與R1串聯(lián)，電容器兩端的電壓與R3兩端電壓相等，現(xiàn)將滑片向b端滑動(dòng)，R2接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，外電路電壓減小，總電流變大，則定值電阻R1上的電壓增大，電壓表示數(shù)變大，R3兩端電壓減小，R3功率變小，電流表示數(shù)變大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；平行板間電壓減小，減小平行板間距時(shí)，板間電場可能不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電容器兩端的電壓減小，所帶電荷量減少，電容器極板間的場強(qiáng)減小，液滴受到的電場力減小，液滴向下加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確9（2018云南昭通五校聯(lián)考）（多選）如圖所示，當(dāng)電路里滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)()A 電容器C兩端的電壓增大 B 電容器C兩極板間的電場強(qiáng)度增大C 電壓表的讀數(shù)減小 DR1消耗的功率增大【參考答案】AB【名師解析】P下滑時(shí)R2接入電路的電阻增大，總電阻增大，總電流減小，R1消耗的功率減小，故D錯(cuò)誤內(nèi)電壓減小，外電壓增大，電壓表的讀數(shù)增大，故C錯(cuò)誤電容器兩端的電壓增大，兩極板間的電場強(qiáng)度增大，A、B選項(xiàng)正確10.(2016全國卷，17)阻值相等的四個(gè)電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖所示電路。開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時(shí)，C所帶的電荷量為Q1；閉合開關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2。Q1與Q2的比值為()A. B. C. D.【參考答案】C【名師解析】S斷開時(shí)等效電路如圖甲所示。甲電容器兩端電壓為U1RE；S閉合時(shí)等效電路如圖乙所示。乙電容器兩端電壓為U2RE，由QCU得，故選項(xiàng)C正確。11.如圖所示,E為電源,R為電阻,D為理想二極管,P和Q構(gòu)成一理想電容器,M、N為輸出端,讓薄金屬片P以圖示位置為中心在虛線范圍內(nèi)左右做周期性往復(fù)運(yùn)動(dòng),而Q固定不動(dòng).下列說法中正確的是（ ） A. P每次向右運(yùn)動(dòng),電容器的電容就會(huì)增大B. P每次向左運(yùn)動(dòng),電容器的電壓就會(huì)增大C. 隨著P的左右運(yùn)動(dòng),兩板間電場強(qiáng)度最終會(huì)保持不變D. 隨著P的左右運(yùn)動(dòng),輸出端會(huì)有周期性脈沖電壓輸出【參考答案】ABD【名師解析】P每次向右運(yùn)動(dòng),平行板電容器兩極板之間的距離減小，根據(jù)平行板電容器決定式可知，電容器的電容就會(huì)增大，選項(xiàng)A正確；由于平行板電容器通過理想二極管與直流電源連接，P每次向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致極板間距增大，則電容C減小，因二極管的影響，電容器不能放電，即電量Q不變，根據(jù)公式U=QCQC，得電壓增大，選項(xiàng)B正確；根據(jù)E=UdUd，隨著P的左右運(yùn)動(dòng)，那么兩板間電場強(qiáng)度會(huì)變化，故C錯(cuò)誤；隨著P的左右運(yùn)動(dòng)，電容C會(huì)改變，因二極管的作用，電量只能增大，不會(huì)減小，那么當(dāng)給電容器充電時(shí)，電阻中有電流通過，因此輸出端會(huì)有周期性脈沖電壓輸出，故D正確。12.(2017滄州模擬)(多選)如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢E3 V，內(nèi)電阻r1 ，定值電阻R13 ，R22 ，電容器的電容C100 F，則下列說法正確的是()A.閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后電容器兩端的電壓為1.5 VB.閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后電容器所帶電荷量為3.0104 CC.閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后電容器極板a所帶電荷量為1.5104 CD.先閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)S，通過電阻R1的電荷量為3.0104 C【參考答案】AC【名師解析】閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后電流I0.5 A，電容器兩端的電壓為UIR11.5 V，選項(xiàng)A正確；電路穩(wěn)定后電容器所帶電荷量QCU1001061.5 C1.5104 C，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；先閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)S，電容器C通過電阻R1放電，通過電阻R1的電荷量為1.5104 C，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。13（2015黃岡模擬）如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r一定，A、B為平行板電容器的兩塊正對(duì)金屬板，R1為光敏電阻當(dāng)R2的滑動(dòng)觸頭P在a端時(shí)，閉合開關(guān)S，此時(shí)電流表A和電壓表V的示數(shù)分別為I和U.以下說法正確的是()A若僅將R2的滑動(dòng)觸頭P向b端移動(dòng)，則I不變，U增大B若僅增大A、B板間距離，則電容器所帶電荷量減少C若僅用更強(qiáng)的光照射R1，則I增大，U增大，電容器所帶電荷量增加D若僅用更強(qiáng)的光照射R1，則U變化量的絕對(duì)值與I變化量的絕對(duì)值的比值不變【參考答案】BD【名師解析】 若僅將R2的滑動(dòng)觸頭P向b端移動(dòng)，電壓表與電流表示數(shù)都不變，A錯(cuò)誤；增大A、B板間距離，電容減小，電容器兩端電壓不變，由QCU得電荷量減小，B正確；光照更強(qiáng)，光敏電阻R1變小，根據(jù)串聯(lián)分壓，U變小，C錯(cuò)誤；U變化量的絕對(duì)值與I變化量的絕對(duì)值的比值就等于r，D正確二計(jì)算題1.如圖所示電路中，R1=5，R2=7，R3=8，R4=10，C=20F，AB兩端電壓U=15V，電表為理想電表。求：（1）電流表、電壓表的示數(shù)；（2）電容器極板所帶的電荷量?！久麕熃馕觥浚?）作出等效電路，可以看出，R2、R3、R4串聯(lián)后與R1并聯(lián)，R2上無電流通過，R2、R3、R4串聯(lián)后與R1并聯(lián)的等效電阻R=25/6由歐姆定律，可得電流表的示數(shù)I=3.6A電壓表的示數(shù)等于R4兩端電壓，R4中電流I4=0.6AU4= I4 R4=6V。（2）電容器兩極板之間的電壓UC= I4（R2+R3）=9V電容器極板所帶的電荷量Q=C