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必修部分电学实验最新模拟题冲刺
专题.1 电容器充放电实验
1. （2024 江苏泰州3 月调研）电容储能已经在电动汽车、风力发电等方面得到广泛应用。某同学设计了图
甲所示电路，探究不同电压下电容器的充、放电过程和测定电容器的电容。器材如下：
电容器C（额定电压
，电容标识不清）；
电源E（电动势
，内阻不计）；滑动变阻器
（最大阻值
）；
电阻箱
（阻值
）；电压表V（量程
，内阻较大）；
开关
，电流传感器，计算机，导线若干
（1）按照图甲连接电路，闭合开关
、断开开关
，若要升高电容器充电电压，滑动变阻器
滑片
应向___________端滑动（选填“a”或“b”）。
（2）当电压表
示数为
时，调节
的阻值，闭合开关
，通过计算机得到电容器充电过程电流
随时间变化的图像；保持
的阻值不变，断开开关
，得到电容器放电过程电流随时间变化的图像，图
像如图乙所示。测得
，则
___________
。
（3）重复上述实验，得到不同电压下电容器的充、放电过程的电流和时间的图像，利用面积法可以得到
电容器电荷量的大小，测出不同电压下电容器所带的电荷量如下表：
实验次数
1
2
3
4
5
6
1
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3
4
5
6
7
8
0.14
0.19
0
24
0.30
0.33
0.38
请在图丙中画出
图像_____，并利用图像求出电容器的电容为____F。（结果保留两位有效数字）
（4）实验发现，相同电压下电容器充、放电过程的电流和时间的图像中的
总是略大于
，其原因是
___________。
2. （2024 河南高考适应性考试）学生小组用放电法测量电容器的电容，所用器材如下：
电池（电动势3V，内阻不计）；
待测电容器（额定电压5V，电容值未知）；
微安表（量程200μA，内阻约
1kΩ）；
滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）；
电阻箱R1、R2、R3、R4（最大阻值均
9999.9Ω）；
定值电阻R0（阻值为5.0kΩ）；
单刀单掷开关S1、S2，单刀双掷开关S3；
计时器；
导线若干。
2
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（1）小组先测量微安表内阻，按图（a）连接电路。
（2）为保护微安表，实验开始前S1、S2断开，滑动变阻器R 的滑片应置于__________（填“左”或
“右”）端。将电阻箱R1、R2、R3的阻值均置于1000.0Ω，滑动变阻器R 的滑片置于适当位置。保持R1、R3
阻值不变，反复调节R2，使开关S2闭合前后微安表的示数不变，则P、Q 两点的电势__________（填“相
等”或“不相等”）。记录此时R2的示数为1230.0Ω，则微安表的内阻为__________Ω。
（3）按照图（b）所示连接电路，电阻箱R4阻值调至615.0Ω，将开关S3掷于位置1，待电容器充电完成后，
再将开关S3掷于位置2，记录微安表电流I 随时间t 的变化情况，得到如图（c）所示的图像。当微安表的
示数为100μA 时，通过电阻R0的电流是__________μA。
（4）图（c）中每个最小方格面积所对应的电荷量为__________C（保留两位有效数字）。某同学数得曲线
下包含150 个这样的小方格，则电容器的电容为__________F（保留两位有效数字）。
3. （2024 江苏无锡期末） 某校学习小组要测定一个电容器的电容，选用器材如下：
待测电容器；电流传感器（内阻不计）；电压表；干电池（1.5V，内阻忽略不计）；定值电阻
；单刀双掷开关；导线若干；
实验过程如下：
①按图甲所示的电路图正确连接电路；
②将开关S 与“1”端连接，电源向电容器充电；
③将开关S 掷向“2”端，测得电流随时间变化的
图线如图丙中的实线所示。
请回答下列问题：
3
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（1）充电完成时，电压表示数如图乙所示，则其大小为________V。
（2）开关与“2”端相连，电压表示数将_______（填“逐渐变大”“逐渐变小”或“不变”）。
（3）电容器的电容
_________F（保留二位有效数字）。
（4）若将定值电阻换为
，重复③。则电流随时间变化的
图线应该是图丁中的曲线
________ （选填“b”或“c”）。
（5）实验中开关与“1”端相连后，电流表的示数始终不为0，小明同学认为等待时间不够长，你是否同
意他的观点？请简要说明理由。_______
4. （2024 广东肇庆二模） 如图甲所示，在“观察电容器的充、放电现象”实验中，将单刀双掷开关S 与
“1”端相接，并将电阻箱的阻值调为R1和R2（R1>R2）两种情况，两次得到的电流I 随时间t 的变化图像如
图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 实线是电阻箱阻值为R1时的结果
B. 电路达到稳定时，电阻箱的阻值为R1时电容器所带的电荷量较大
C. S 与“2”端相接时，电容器的放电时间与电阻箱阻值的变化无关
D. 电容器的其他参数不变，当两极板间的距离增大时，其电容变大
4
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5. （2024 北京丰台期末）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、
数据分析等。图甲是观察电容器充、放电现象的实验电路。某时刻，电流自右向左通过电流传感器，电容
器在______（选填“充电”或“放电”）。图乙为电容器在此过程中电流随时间变化的图像，请在图丙中
画出此过程中电容器所带电荷量随时间变化的图像______。
6．（2024 北京摸底）用如图甲所示电路观察电容器的充、放电现象。先使开关S 接1，电容器充电完毕后
将开关掷向2，可视为理想电流表的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。定值电阻R 已知，且从图中可读出最大放电电流I 0，以及图线与坐标轴围成的面
积S。根据题目所给的信息，下列说法错误的是（ ）
A．由图线与坐标轴围成的面积S 可得到电容器放出的总电荷量
B．不改变电路其他参数，只减小电阻R 的阻值，则图线与坐标轴围成的面积S 将减小
C．由最大放电电流I 0和定值电阻R 的阻值可得到R 两端的最大电压
D．若电容器放出的总电荷量为Q，R 两端的最大电压为U m，则电容器的电容为Q
U m
7. (2024 安徽合肥重点高中期中)某同学用如图甲所示电路研究电容器的充放电规律，直流电源的电动势为
6V。
5
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（1）将单向双掷开关合向“1”，电流传感器记录电容器充电电流随时间变化规律如图乙所示，则图乙中
图线与坐标轴所围的面积的物理意义为 ___________；
（2）充电结束时电容器两端的电压为
___________V，结合图像面积可知，电容器的电容为
___________
；
（3）将单向双掷开关合向“2”，得到放电电流随时间变化
图像，从图像上得到放电电流的最大值为
，
图线与坐标轴所围的面积为
；将R 调大，将开关合向“1”后再合向“2”，再次得到的放电电流随时间
变化的图像上放电电流的最大值为
，图线与坐标轴所围的面积为
。则
___________
，
___________
（均选填“
” 、“
”或“
”）。
8. （2024 北京重点中学质检）（1）如图所示为“研究影响平行板电容器电容的因素”的实验装置，以下
说法正确的是（ ）
6
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A.A 板与静电计的指针带的是异种电荷
B.甲图中将B 板上移，静电计的指针偏角减小
C.乙图中将B 板左移，静电计的指针偏角不变
D.丙图中将电介质插入两板之间，静电计的指针偏角减小
（2）利用如图甲所示电路观察电容器的充、放电现象，电流传感器可以捕捉到瞬间的电流变化，直流电
源电动势9V，内阻可忽略，实验过程中屏幕上显示出电流随时间变化的I-t 图像如图乙所示。
①关于电容器充电过程中电容器两极间电压U、电容器所带电荷量Q 随时间t 变化的图像，下面四个图像
中，正确的是________。
②如果不改变电路其他参数，只减小电阻
，充电时I-t 曲线与横轴所围成的面积将________（填“增大”
“不变”或“变小”）；充电时间将________（填“变长”“不变”或“变短”）。
③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。
按他的想法，下列说法正确的是________。
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A.
图线的斜率越大，电容C 越大
B.搬运Δq 的电量，克服电场力所做的功近似等于Δq 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
时储存的能量为
8
