第3講實驗十觀察電容器的充、放電現(xiàn)象電容器的動態(tài)分析(分值:100分)1~9題,每小題9分,共81分。A級基礎對點練對點練1實驗:觀察電容器的充、放電現(xiàn)象1.心臟驟停最有效的搶救方式是盡早通過AED自動除顫機給予及時治療。如圖,某型號AED模擬治療儀器內有一電容為15μF的電容器,某次使用過程中,該電容器在10s內充電至5000V電壓,之后在3ms時間內完成放電,則()A.電容器充電后所帶的電荷量為75CB.電容器充電過程中電容一直增大C.電容器放電過程中放電電流一直增大D.電容器放電過程中平均電流為25A2.(2025·安徽皖豫名校聯(lián)盟聯(lián)考)如圖甲所示,先使開關S與1端相連,給電容器充電。然后把開關S擲向2端,電容器通過電阻R放電,電流傳感器將電流信息傳入計算機,屏幕上顯示出電流隨時間變化的I-t圖像,如圖乙所示。若第5s末時電容器所帶電荷量等于零,圖乙中1~2s內圖線下的面積為S,第1s末和第2s末電壓傳感器的示數(shù)分別為4.5V和3.0V,則1~5s內圖線下的面積為()A.1.5S B.2S C.3S D.4.5S3.(多選)(2025·黑龍江哈爾濱模擬)某實驗小組用如圖甲所示的電路探究電容器的充、放電規(guī)律。先使開關S與1端相連,然后把開關擲向2端,電流傳感器將電流信息傳入計算機,在計算機屏幕上顯示出電流i與時間t的關系圖像如圖乙所示。下列說法正確的是()A.充電過程中,電容器的電容逐漸增大B.i-t圖像中兩陰影部分的面積關系為S1>S2C.增大電阻R的阻值可以延長放電時間D.增大電阻R0的阻值,充電過程中R0消耗的電能不變對點練2平行板電容器的動態(tài)分析4.(2025·廣東深圳模擬)某同學設計了一款河水水位監(jiān)測器,如圖,平行板電容器、電流表和電源組成一電路,絕緣細桿一端連接漂浮在水面上的浮子a,另一端與電容器極板P連接(極板Q固定),a上下移動就帶動P上下移動(初始時,極板P的高度低于極板Q),監(jiān)測人員通過電流表指針偏轉情況就可以遠距離得知河水水位的變化。已知電流從左側進入電流表,其指針左偏;電流從右側進入電流表,其指針右偏。若監(jiān)測人員發(fā)現(xiàn)電流表指針右偏,可以得出()A.河水水位在下降B.Q極板的電荷量在減少C.平行板電容器的電容在增大D.P、Q間的電場強度在變大5.(2025·重慶八中月考)如圖為某同學采用平行板電容器測量材料豎直方向尺度隨溫度變化的裝置示意圖,電容器上極板固定,下極板可隨材料尺度的變化上下移動,兩極板間電壓不變。若材料溫度降低時,極板上所帶電荷量變少,則()A.材料豎直方向尺度減小B.極板間電場強度不變C.極板間電場強度變大D.電容器電容變大6.(2025·福建漳州市模擬)如圖,一平行板電容器充電后與電源斷開。若電容器的正極板保持不動,將負極板緩慢向右平移一小段距離x0,則電容器的電容C、極板上帶電荷量Q、兩極板間電勢差U及電場強度E與負極板移動的距離x的關系圖像正確的是()A.A B.B C.C D.D7.(多選)(2025·山東泰安一模)如圖所示,帶電平行板電容器兩極板水平放置,充電后與電源斷開。帶電小球靜止于電容器內的A點,B點位于上極板附近,忽略電容器極板的邊緣效應及帶電小球對電場的影響。下列說法正確的是()A.把小球由A點移到B點,小球的電勢能增大B.把小球由A點移到B點,小球的電勢能減小C.若將下極板向上移動一小段距離,小球在A點時的電勢能減小D.若將下極板向上移動一小段距離,小球在A點時的電勢能增大B級綜合提升練8.(2025·山西太原模擬)如圖所示,D是一支理想二極管(正向電阻為零,可視為短路;反向電阻無窮大,可視為斷路),C是極板水平放置的平行板電容器,初始時不帶電。當S接1且穩(wěn)定后,處于兩極板間P點的一帶電油滴能保持靜止狀態(tài)。下列說法正確的是()A.保持S接1,減小電容器兩極板的正對面積,油滴會向上移動B.保持S接1,將電容器的下極板上移,油滴會向下移動C.將S從1擲到2,油滴將向下運動D.將S從1擲到2,同時將下極板上移,油滴將向下運動9.(2025·浙江稽陽聯(lián)誼學校聯(lián)考)由電源、定值電阻、滑動變阻器和電容器組成的電路如圖所示。電源電動勢E,內阻r,定值電阻阻值R,電容器電容為C,間距為d。閉合開關S1、S2,穩(wěn)定后,一帶電油滴恰好靜止在電容器中心,則()A.向右移動滑動變阻器滑片,油滴將向下運動B.將N板向下移動,保持油滴不動,油滴電勢能減小C.保持S1閉合,斷開S2,待電路穩(wěn)定,電源消耗的電能等于CD.若油滴獲得一個向上的初速度,運動到M板的過程中電勢能減小mgd溫馨提示:此系列題卡,非選擇題每空2分,分值不同題空另行標注10.(10分)(2023·新課標卷,22)在“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實驗中,所用器材如下:電池、電容器、電阻箱、定值電阻、小燈泡、多用電表、電流表、秒表、單刀雙擲開關以及導線若干。(1)用多用電表的電壓擋檢測電池的電壓。檢測時,紅表筆應該與電池的(選填“正極”或“負極”)接觸。

(2)某同學設計的實驗電路如圖(a)所示。先將電阻箱的阻值調為R1,將單刀雙擲開關S與“1”端相接,記錄電流隨時間的變化。電容器充電完成后,開關S再與“2”端相接,相接后小燈泡亮度變化情況可能是(填正確答案標號)。

A.迅速變亮,然后亮度趨于穩(wěn)定B.亮度逐漸增大,然后趨于穩(wěn)定C.迅速變亮,然后亮度逐漸減小至熄滅(3)將電阻箱的阻值調為R2(R2>R1),再次將開關S與“1”端相接,再次記錄電流隨時間的變化情況,兩次得到的電流I隨時間t變化如圖(b)中曲線所示,其中實線是電阻箱阻值為(選填“R1”或“R2”)時的結果,曲線與坐標軸所圍面積等于該次充電完成后電容器上的(4分)(選填“電壓”或“電荷量”)。

11.(9分)(2024·海南卷,15)用如圖(a)所示的電路觀察電容器的充放電現(xiàn)象,實驗器材有電源E、電容器C、電壓表、電流表、電流傳感器、計算機、定值電阻R、單刀雙擲開關S1、開關S2、導線若干。(1)閉合開關S2,將S1接1,電壓表示數(shù)增大,最后穩(wěn)定在12.3V。在此過程中,電流表的示數(shù)(3分)(填選項標號)。

A.一直穩(wěn)定在某一數(shù)值B.先增大,后逐漸減小為零C.先增大,后穩(wěn)定在某一非零數(shù)值(2)先后斷開開關S2、S1,將電流表更換成電流傳感器,再