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2019年高考物理双基突破:专题03-含电容器电路(精练)含答案解析

1、1(多选)在如图所示的电路中,电源的内 阻为 r,现闭合开关 S,将滑片 P 向左移动一段距离后,下列结论正确的是A灯泡 L 变亮B电压表读数变小C电流表读数变小D电容器 C 上的电荷量增大【答案】CD2在如图所示的电路中,当闭合开关 S 后,若将滑动变阻器的滑片 P 向下移动,则正确的是A电压表和电流表示数都增大B灯 L2 变暗,电流表示数减小C灯 L1 变亮,电压表的示数减小 D灯 L2 变亮,电容器的带电荷量增大【答案】C【解析】由题图可知,电压表与滑动变阻器并联,电流表与滑动变阻器串联,灯泡 L1 与滑动变阻器串联,灯泡 L2 与滑动变阻器并联,电容器 C 与滑动变阻器并联,当滑片向下

2、移动时,滑动变阻器的阻值减小,据结论“串反并同”可得:电流表示数增大而电压表示数减小,灯泡 L2 上的电流减小,变暗,灯泡L1 上的电流增大,变亮,故 C 选项正确,A、B 选项错误,电容器两端的电压减小,据 QCU,则带电荷量减小,故 D 选项错误。 5阻值相等的四个电阻、电容器 C 及电池 E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关 S 断开且电流 稳定时,C 所带的电荷量为 Q1;闭合开关 S,电流再次稳定后,C 所带的电荷量为 Q2。Q 1 与 Q2 的比值为A B 25 12C D35 23【答案】C6(多选)在如图所示电路中,开关闭合后,灯泡 L 能正常发光。当滑动变阻器的滑片向右移

3、动时,下列判断正确的是A滑动变阻器 R 的阻值变小 B灯光 L 变暗C电源消耗的功率增大 D电容器 C 的 电荷量增大【答案】BD 【解析】滑动变阻器的滑片向右移动时,其电阻 R 增大,流过 R 的电流减小,灯泡 L 变暗,故 A 错误,B 正确;由 P 总 EI 知电源消耗的功率减小,C 错误;电容器 C 上电压为路端电压,由 U 路 EIr 知路端电压增大,即电容器 C 上的电荷量增大, D 正确。 7如图所示,R 1R 2R 3R 4R,开关 S 闭合时,间距为 d 的平行板电容器 C 的正中间有一质量为m、电荷量为 q 的小球恰好处于静止状态;则开关 S 断开时,小球的运动情况为A不动

4、 B向上运动 C向下运动 D不能确定【答案】C 8如图,电源 A 的电压为 6 V,电源 B 的电压为 8 V, 电容器的电容为 200 pF,当开关 S 合向 A,稳定后再合向 B,再次达到稳定,则在这个过程中通过电流计的电荷量为A410 9 C B1.210 9 C C1.610 9 C D2.810 9 C【答案】D 【解析】开关 S 打在 A 时,电容器的电压为 U16 V,电量为: Q1CU 1210 10 6 C1.210 9 C。开关 S 打在 B 时,稳定时,电容器的电压为 U28 V,电量为:Q 2CU 2210 10 8 C1.610 9 C。故通过电流计的电荷量为: QQ

5、 1Q 22.810 9 C。9(多选)如图电路中,电阻 R1R 2R 3R 41234,C 为电容器,A 为电流表,当电路中某个电阻断路瞬间,发现有自上而下的电流通过电流表 A,则断路的电阻可能是AR 1 BR 2 CR 3 DR 4【答案】BC 10(多选)如图所示,电路中 R1、R 2 均为可变电阻,电源内阻不能忽略,二极管 D 为理想二极管,平行板电容器 C 的极板水平放置,闭合开关 S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两极板之间处于静止状态,下列操作中,油滴仍然能保持静止的有A只增大 R1 的阻值 B只增大 R2 的阻值 C只增大两板间的距离 D只断开开关 S【答案】BCD 【解析】电

6、路稳定时,电容器的电压等于可变电阻 R1 的电压,增大 R1 的阻值,路端电压增大,所以电容器两端的电压增大,故两极板间的电场强度增大,粒子向上运动,A 错误;只增大 R2 的阻值,而 R2处于断路的支路中,对电路的电压、电流没有影响,所以油滴仍保持静止状态,B 正确;增大两板间的距离,根据公式 C 可知电容减小,电荷量要减小,但是由于二极管的存在,电容器不能放电,故电荷S4kd量仍保持不变,两极板间的电场强度不变,所以油滴仍能保持静止,C 正确;断开开关,电容充电完毕,又不能放电,所以电容两极板间的电压恒定不变,即电场强度不变,所以油滴仍保持静止,D 正确。11(多选)如图所示的电路,R 1

7、 是定值电阻,R 2 是滑动变阻器,L 是小灯泡,C 是电容器,电源内阻为 r。开关 S 闭合后,在滑动变阻器触头向上移动的过程中A小灯泡变亮 B电容器所带电荷量增大C电压表示数变小 D电源的总功率变大【答案】CD12如图所示,开关 S 闭合后,带电质点 P 在平行金属板中处于静止状态,则A质点 P 一定带正电 B滑片向 a 端移动时,两只 电表的示数均增大C滑片向 a 端移动时,质点 P 将向上极板运动D若将开关 S 断开,质点 P 将向下极板运动【答案】C【解析】质点处于静止状态,则受到的电场力向上,故质点 P 带负电,A 错误;滑片向 a 端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,则总电阻

8、增大,总电流减小,内电压减小,由闭合电路的欧姆定律可知路端电压增大,R 1 两端的电压减小,故并联部分电压增大,电容器两端的电压增大,质点所受的电场力增大,则质点将向上极板移动因并联部分电压增大,则 R3 中的电流增大,而干路电流减小,故电流表中的电流减小并联部分电压增大,即 R2 与 R4 两端的总电压增大,而由于电流表示数减小,由欧姆定律可知R2 两端的电压减小,故 R4 两端的电压增大,即电压表示数增大,故 B 错误,C 正确;开关 S 断开,电容器两端的电压等于电源的电动势,电容器两端电压增大,板间场强增大,质点受到的电场力变大,质点 P将向上极板运动,故 D 错误。13(多选)如图,

9、电源的电动势为 E,内阻为 r,R 1 为定值电阻,R 2 为光敏电阻,C 为电容器,L为小灯泡,电表均为理想电表,闭合开关 S 后,若增大照射光强度,则A电压 表的示数增大 B小灯泡的功率减小C电容器上的电荷量增加 D两表示数变化量的比值| |不变UI【答案】AD14如图所示的电路,水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态(设电源电阻 r不计,两端电压不变)。现将滑动变阻器的滑片 P 向左移动,则A电容器上的带电荷量将减少 B电容器中的电场强度将增大C电容器的电容将减小 D液滴将向上运动【答案】A15(多选)如图,电源电动势 E9 V,内电阻 r4.5 ,变阻器 R1 的最大电

10、阻 Rm5.0 ,R 21.5 ,R 3R 41 000 ,平行板电容器 C 的两金属板水平放置。在开关 S 与 a 接触且当电路稳定时,电源恰好有最大的输出功率,在平行板电容器中间引入一带电微粒恰能静止。那么A在题设条件下,R 1 接入电路的阻值应为 3 ,电源的输出功率应为 4.5 WB引入的微粒带负电,当开关接向 b(未接 触 b)的过程中,微粒将向下运动C在题设条件下,当 R1 的阻值增大时, R2 两端的电压增大D在题设条件下,当开关接向 b 后,流过 R3 的电流流向为 dc【答案】AD 【解析】选项 A 中在开关 S 与 a 接触且当电路稳定时,电源恰好有最大的输出功率,可知R1

11、R 2r ,R 21.5 ,则 R13 。电源的输出功率 Pm 4.5 W,故 A 正确;选项 B 中在开关 S 与E24ra 接触且当电路稳定时,在平行板电容器正中央引入一带电微粒,恰能静止,微粒受重力和电场力作用而处于平衡状态。而上极板带正电,可知微粒带负电。当开关接向 b(未接触 b)的过程中,电容器所带的电荷量未变,电场强度也不变,所以微粒不动,故 B 错误;选项 C 中电容器所在的支路相当于断路,在题设条件下,R 1 和 R2 及电源构成串联电路,R 1 的阻值增大时,总电阻增大 ,总电流减小,R 2 两端的电压减小,故 C 错误;选项 D 中在题设条件下,开关接 a 时,上极板带正

12、电,当开关接向 b 后,下极板带正电,流过R3 的电流流向为 dc ,故 D 正确。16(多选)如图的电路中, 电源的电动势 E 和内阻 r 一定,A、B 为平行板电容器的两块正对金属板,R 1 为光敏电阻。当 R2 的滑动触头 P 在 a 端时,闭合开关 S,此时电流表 和电压表 的示数分别为 I和 U。以下说法正确 的是A若仅将 R2 的滑动触头 P 向 b 端移动,则 I 不变,U 增大B若仅增大 A、B 板间距离,则电容器所带电荷量减少C若仅用更强的光照射 R1,则 I 增大,U 增大,电容器所带电荷量增加D若仅用更强的光照射 R1,则 U 变化量的绝对值与 I 变化量的绝对值的比值不变【答案】BD 17如图所示电路,电源电动势为 E3 V,两个定值电阻阻值 R1R 22 ,电源内阻 r1 ,电容器的电容值是 C20 F。开关全部闭合时,一颗带电油滴恰能在极板间静止。取重力加速度 g10 m/s2,求:(1)极板的带电荷量大小;(2)电源的效率;(3)断开开关 S2 时(认为电容器充放电过程瞬间完成),液滴的加速度的大小和方向。 【答案】(1)410 5 C(2)66.7%(3)5 m/s 2,方向竖直向上【解析】(1)回路电流 I 1 A 电容器两板间电压 UIR 12 VER1 r电容器所带电荷量 QCU410 5 C