2023-2025全國(guó)高考真題物理匯編

電容器的電容

一、單選題

1.（2024遼寧高考真題）某種不導(dǎo)電溶液的相對(duì)介電常數(shù)J與濃度Cm的關(guān)系曲線如圖（a）所示，將平行

板電容器的兩極板全部插入該溶液中，并與恒壓電源，電流表等構(gòu)成如圖（b）所示的電路，閉合開(kāi)關(guān)S

)

圖（a）

A.電容器的電容減小B.電容器所帶的電荷量增大

C.電容器兩極板之間的電勢(shì)差增大D.溶液濃度降低過(guò)程中電流方向?yàn)镸-N

2.（2024甘肅高考真題）一平行板電容器充放電電路如圖所示。開(kāi)關(guān)S接1,電源E給電容器C充電；開(kāi)

關(guān)S接2,電容器C對(duì)電阻R放電。下列說(shuō)法正確的是（）

MN

A.充電過(guò)程中，電容器兩極板間電勢(shì)差增加，充電電流增加

B.充電過(guò)程中，電容器的上極板帶正電荷、流過(guò)電阻R的電流由M點(diǎn)流向N點(diǎn)

C.放電過(guò)程中，電容器兩極板間電勢(shì)差減小，放電電流減小

D.放電過(guò)程中，電容器的上極板帶負(fù)電荷，流過(guò)電阻R的電流由N點(diǎn)流向M點(diǎn)

3.（2024浙江高考真題）圖示是“研究電容器兩極板間距對(duì)電容大小的影響”實(shí)驗(yàn)，保持電荷量不變，當(dāng)極

板間距增大時(shí)，靜電計(jì)指針張角增大，則（）

A.極板間電勢(shì)差減小B.電容器的電容增大

C.極板間電場(chǎng)強(qiáng)度增大D.電容器儲(chǔ)存能量增大

4.（2025黑吉遼蒙卷高考真題）如圖，某壓力傳感器中平行板電容器內(nèi)的絕緣彈性結(jié)構(gòu)是模仿抗跺設(shè)計(jì)

的，逐漸增大施加于兩極板壓力廠的過(guò)程中，尸較小時(shí)彈性結(jié)構(gòu)易被壓縮，極板間距d容易減??；產(chǎn)較大

時(shí)彈性結(jié)構(gòu)閉合，d難以減小。將該電容器充電后斷開(kāi)電源，極板間電勢(shì)差U與尸的關(guān)系曲線可能正確的

是（）

F

5.（2025江蘇高考真題）如圖所示，平行金屬板與電源連接。一點(diǎn)電荷由。點(diǎn)移動(dòng)到6點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)

力做功為卬?，F(xiàn)將上、下兩板分別向上、向下移動(dòng)，使兩板間距離增大為原來(lái)的2倍，再將該電荷由。移

動(dòng)到6的過(guò)程中，電場(chǎng)力做功為（）

a*

?bT

A.—B.WC.2WD.4W

2

二、實(shí)驗(yàn)題

6.（2023山東高考真題）電容儲(chǔ)能已經(jīng)在電動(dòng)汽車，風(fēng)、光發(fā)電、脈沖電源等方面得到廣泛應(yīng)用。某同學(xué)

設(shè)計(jì)圖甲所示電路，探究不同電壓下電容器的充、放電過(guò)程，器材如下:

X

接計(jì)算機(jī)

<Y>

b

E

甲

電容器c（額定電壓10V,電容標(biāo)識(shí)不清）;

電源E（電動(dòng)勢(shì)12V,內(nèi)阻不計(jì)）;

電阻箱與（阻值0~99999.9。）；

滑動(dòng)變阻器&（最大阻值20。，額定電流2A）；

電壓表V（量程15V,內(nèi)阻很大）;

發(fā)光二極管D。D2,開(kāi)關(guān)&、S2,電流傳感器，計(jì)算機(jī)，導(dǎo)線若干。

回答以下問(wèn)題:

（1）按照?qǐng)D甲連接電路，閉合開(kāi)關(guān)S-若要升高電容器充電電壓，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)向端滑動(dòng)

（填“a”或"b”）。

（2）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片位置，電壓表表盤(pán)如圖乙所示，示數(shù)為.V（保留1位小數(shù)）。

乙

（3）繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片位置，電壓表示數(shù)為8.0V時(shí)，開(kāi)關(guān)S?擲向1,得到電容器充電過(guò)程的/一

圖像，如圖丙所示。借鑒“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中估算油膜面積的方法，根據(jù)圖像可估算出

充電結(jié)束后，電容器存儲(chǔ)的電荷量為C（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

A//mA

3||---------------------m--------

土dJ-------L-z/s

丙68

（4）本電路中所使用電容器的電容約為F（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

（5）電容器充電后，將開(kāi)關(guān)S2擲向2,發(fā)光二極管（填或“D?”）閃光。

7.（2024廣西高考真題）某同學(xué)為探究電容器充、放電過(guò)程，設(shè)計(jì)了圖甲實(shí)驗(yàn)電路。器材如下：電容器,

電源E（電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻不計(jì)），電阻R/=400.0Q,電阻&=200.00,電流傳感器，開(kāi)關(guān)Si、S2,導(dǎo)線

若干。實(shí)驗(yàn)步驟如下:

（1）斷開(kāi)Si、S2,將電流傳感器正極與。節(jié)點(diǎn)相連，其數(shù)據(jù)采樣頻率為5000Hz,則采樣周期為—s；

（2）閉合Si,電容器開(kāi)始充電，直至充電結(jié)束，得到充電過(guò)程的曲線如圖乙，由圖乙可知開(kāi)關(guān)Si閉合

瞬間流經(jīng)電阻R/的電流為—mA（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）;

（3）保持Si閉合，再閉合S2,電容器開(kāi)始放電，直至放電結(jié)束，則放電結(jié)束后電容器兩極板間電壓為.

V；

（4）實(shí)驗(yàn)得到放電過(guò)程的J曲線如圖丙，/—f曲線與坐標(biāo)軸所圍面積對(duì)應(yīng)電容器釋放的電荷量為

0.0188C,則電容器的電容C為"。圖丙中曲線與橫坐標(biāo)、直線/=1s所圍面積對(duì)應(yīng)電容器釋放

的電荷量為0.0038C,則f=1s時(shí)電容器兩極板間電壓為—V（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

8.（2024海南高考真題）用如圖a所示的電路觀察電容器的充放電現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)器材有電源E、電容器C、

電壓表、電流表、電流傳感器、計(jì)算機(jī)、定值電阻R、單刀雙擲開(kāi)關(guān)和、開(kāi)關(guān)邑、導(dǎo)線若干

（1）閉合開(kāi)關(guān)Sz，將S1接1,電壓表示數(shù)增大，最后穩(wěn)定在12.3V。在此過(guò)程中，電流表的示數(shù)（填選

項(xiàng)標(biāo)號(hào)）

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(kāi)開(kāi)關(guān)SZ、S-將電流表更換成電流傳感器，再將接2,此時(shí)通過(guò)定值電阻R的電流方向

（選填或“6今a”），通過(guò)傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī)，畫(huà)出電流隨時(shí)間變化的/T圖像，如圖

b,r=2s時(shí)/=1.10mA,圖中M、N區(qū)域面積比為8：7,可求出R=kQ（保留2位有效數(shù)字）。

9.（2024重慶高考真題）探究電容器充放電規(guī)律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，有電源E,定值電阻電容器

C,單刀雙置開(kāi)關(guān)s。

iZiZiuupuuuiJ

jiiDDopaaauIiDDDC□aaa

+IHHHK:HH:H二I二+

11口口口二口口口|了

TirinnrnnHIT

?I?IHHbHHHI^

iiiiitiDboa'ia4-lt-IMM>-MH1414-

IIIIDDC□aaa

?TinAnhnrritiT

irirmfjjim工

(IiDDDHDDDC□aan

?ILILELIlJnnrriT

甲乙丙

（1）為測(cè)量電容器充放電過(guò)程電壓。和電流/變化，需在①、②處接入測(cè)量?jī)x器，位置②應(yīng)該接入測(cè)—

（電流、電壓）儀器。

（2）接通電路并接通開(kāi)關(guān)使電容器充電，當(dāng)電壓表示數(shù)最大時(shí)，電流表示數(shù)為—=

（3）根據(jù)測(cè)到數(shù)據(jù)，某過(guò)程中電容器兩端電壓U與電流/的關(guān)系圖如圖乙所示。該過(guò)程為—（充電，放

電）。放電過(guò)程中電容器兩端電壓U隨時(shí)間f變化關(guān)系如圖丙所示。0.2s時(shí)&消耗的功率Wo

三、解答題

10.（2023山東高考真題）電磁炮滅火消防車（圖甲）采用電磁彈射技術(shù)投射滅火彈進(jìn)入高層建筑快速滅

火。電容器儲(chǔ)存的能量通過(guò)電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)化成滅火彈的動(dòng)能，設(shè)置儲(chǔ)能電容器的工作電壓可獲得所需的滅火

彈出膛速度。如圖乙所示，若電磁炮正對(duì)高樓，與高樓之間的水平距離L=60m,滅火彈出膛速度

%=50m/s,方向與水平面夾角。=53。，不計(jì)炮口離地面高度及空氣阻力，取重力加速度大小

g=10m/s2,sin53°=0.8o

（1）求滅火彈擊中高樓位置距地面的高度”；

（2）已知電容器儲(chǔ)存的電能石=［（?。2,轉(zhuǎn)化為滅火彈動(dòng)能的效率〃=15%,滅火彈的質(zhì)量為3kg,電容

C=2.5X10\F,電容器工作電壓U應(yīng)設(shè)置為多少？

11.（2025全國(guó)高考真題）電容器的形狀變化會(huì)導(dǎo)致其電容變化，這一性質(zhì)可用于設(shè)計(jì)鍵盤(pán)，簡(jiǎn)化原理圖

如圖所示。鍵盤(pán)按鍵下的裝置可視為平行板電容器，電容器的極板面積為S、間距為d,電容C=（a

a

為常量）。按下鍵盤(pán)按鍵時(shí)，極板間的距離變?yōu)榘磯呵暗摹ū?；撤去按壓，按鍵在彈力作用下復(fù)位。電容器

充電后：

(1)若按壓按鍵不改變電容器所帶的電荷量，則按壓后極板間的電壓變?yōu)榘磯呵暗亩嗌俦叮?/p>

(2)若按壓按鍵不改變電容器極板間的電壓，則按壓后極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小變?yōu)榘磯呵暗亩嗌俦?

參考答案

1.B

【詳解】A.降低溶液濃度，不導(dǎo)電溶液的相對(duì)介電常數(shù)J增大，根據(jù)電容器的決定式C=考7可知電容

器的電容增大，故A錯(cuò)誤；

BC.溶液不導(dǎo)電沒(méi)有形成閉合回路，電容器兩端的電壓不變，根據(jù)。=CU結(jié)合A選項(xiàng)分析可知電容器所

帶的電荷量增大，故B正確，C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)B選項(xiàng)分析可知電容器所帶的電荷量增大，則給電容器充電，結(jié)合題圖可知電路中電流方向?yàn)?/p>

N件M,故D錯(cuò)誤。

故選B。

【點(diǎn)睛】

2.C

【詳解】A.充電過(guò)程中，隨著電容器帶電量的增加，電容器兩極板間電勢(shì)差增加，充電電流在減小，故

A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)電路圖可知，充電過(guò)程中，電容器的上極板帶正電荷、流過(guò)電阻R的電流由N點(diǎn)流向/點(diǎn)，故B

錯(cuò)誤；

C.放電過(guò)程中，隨著電容器帶電量的減小，電容器兩極板間電勢(shì)差減小，放電電流在減小，故C正確；

D.根據(jù)電路圖可知，放電過(guò)程中，電容器的上極板帶正電荷，流過(guò)電阻R的電流由M點(diǎn)流向N點(diǎn)，故D

錯(cuò)誤。

故選C。

【點(diǎn)睛】

3.D

【詳解】AB.根據(jù)。=CU,C=可得當(dāng)極板間距增大時(shí)電容減小，由于電容器的帶電量不變，故極

4兀kd

板間電勢(shì)差增大，故AB錯(cuò)誤；

C.根據(jù)E==得

a

E=蛔也

2s

故場(chǎng)強(qiáng)不變，故C錯(cuò)誤；

D.移動(dòng)極板的過(guò)程中要克服電場(chǎng)力做功，故電容器儲(chǔ)存能量增大，故D正確。

故選D。

4.D

【詳解】根據(jù)公式。=cu和電容的決定式C=$

471kd

可得。=上等M

根據(jù)題意尸較小時(shí)易被壓縮，故可知當(dāng)尸較小時(shí)，隨著尸的增大，d在減小，且減小的越來(lái)越慢，與電源

斷開(kāi)后。不變，故此時(shí)極板間的電勢(shì)差u在減小，且減小的越來(lái)越慢；當(dāng)P增大到一定程度時(shí)，再增大廠

后，d基本不變，故此時(shí)U保持不變，結(jié)合圖像，最符合情境的是D選項(xiàng)。

故選D。

5.A

【詳解】根據(jù)題意可知，電容器與電源保持連接，電容器兩端電壓不變，現(xiàn)將電容器兩極板間距增大至原

來(lái)的兩倍，由公式E=9可知，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的;，則有W=Eqd可知，再把電荷由a移至

b,則電場(chǎng)力做功變?yōu)樵瓉?lái)的即電場(chǎng)力做功為三。

故選Ao

6.b

6.53.8x10-34.8X10-4D1

【詳解】（1）[1]滑動(dòng)變阻器分壓式接法，故向b端滑動(dòng)充電電壓升高；

（2）⑵量程15V,每個(gè)小格0.5V,g估讀，故6.5V；

（3）[3]]"圖像所圍的面積，等于電容器存儲(chǔ)的電荷量，38個(gè)小格，故電容器存儲(chǔ)的電荷量為3.8x10-3

C；

（4）⑷由電容的定義式C得得：C=4.8xl（）TF；

（5）[5]開(kāi)關(guān)S2擲向2,電容器放電,故口閃光。

(2)15.0

(3)2

(4)4.7x1032.8

【詳解】(1)采樣周期為

（2）由圖乙可知開(kāi)關(guān)Si閉合瞬間流經(jīng)電阻R/的電流為15.0mA；

（3）放電結(jié)束后電容器兩極板間電壓等于&兩端電壓，根據(jù)閉合電路歐姆定律得電容器兩極板間電壓為

（4）[1]充電結(jié)束后電容器兩端電壓為=E=6V,故可得

△Q=M-UC）C=0O188C

解得

C=4.7xl03gF

⑵設(shè)t=Is時(shí)電容器兩極板間電壓為貝，得

M—u'c)c=Aq

代入數(shù)值解得

U"c=2.8V

8.(1)B

(2)a7b5.2

【詳解】(1)電容器充電過(guò)程中，當(dāng)電路剛接通后，電流表示數(shù)從。增大某一最大值，后隨著電容器的不

斷充電，電路中的充電電流在減小，當(dāng)充電結(jié)束電路穩(wěn)定后，此時(shí)電路相當(dāng)于開(kāi)路，電流為0。

故選Bo

(2)川根據(jù)電路圖可知充電結(jié)束后電容器上極板帶正電，將匹接2,電容器放電，此時(shí)通過(guò)定值電阻R

的電流方向af人；

[2]r=2s時(shí)/=1.10mA可知此時(shí)電容器兩端的電壓為

U2=IR

電容器開(kāi)始放電前兩端電壓為12.3V,根據(jù)/T圖像與橫軸圍成的面積表示放電量可得0-2s間的放電量為

2-C=(12.3-1.10*10-3%可c2s后到放電結(jié)束間放電量為

,

Q2=At/C=1.10xl0

Q,8

根據(jù)題意券=7,解得

R=5.2kQ

9.(1)電壓

(2)0

(3)放電0.32

【詳解】(1)位置②與電容器并聯(lián)，為測(cè)電壓儀器。

(2)電壓表示數(shù)最大時(shí)，電容器充電完畢，電流表示數(shù)為零。

(3)口]電容器放電時(shí)電壓和電流都減小，圖像逆向分析，該過(guò)程為電容器放電過(guò)程。

⑵電容器充電完畢后的電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)，大小為12V,由題圖丙可知f=0.2s時(shí)電容器兩端電壓為U

=8V,由題圖乙可知當(dāng)U=8V時(shí)，電流/=40mA,則電阻凡消耗的功率為

P=8x4Oxl(p3w=0.32W

10.(1)60m；(2)[7=1000V2V

【詳解】(1)滅火彈做斜向上拋運(yùn)動(dòng)，則水平方向上有

L=VQCOS0?t

豎直方向上有

1

H=%sina一5g?9

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得

77=60m

（2）根據(jù)題意可知

1,