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微專題--電容器電荷量一定時，U、E隨電容器的變化和電功和電功率定義、表達式及簡單應用重點考點單選 變式練 2026年高考物理復習備考
1．如圖，某壓力傳感器中平行板電容器內的絕緣彈性結構是模仿犰狳設計的，逐漸增大施加于兩極板壓力F的過程中，F較小時彈性結構易被壓縮，極板間距d容易減小；F較大時彈性結構閉合，d難以減小。將該電容器充電后斷開電源，極板間電勢差U與F的關系曲線可能正確的是（ ）
A． B．
C． D．
2．某同學利用電容式傳感器設計了一款汽車油量監測系統，如圖所示，極板M、N組成的電容器視為平行板電容器，M固定，N通過一絕緣輕桿與漂浮在油面上的浮子Q相連，浮子Q上下移動帶動N上下移動，可通過測量電容器極板之間電壓來監測油量的多少。當汽車油量減少時，極板M、N的距離增大，若極板上電荷量保持不變，則該電容器（　　）
A．電容減小 B．極板間電壓變小
C．極板間電壓不變 D．極板間電場強度變大
3．圖示是研究“電容器兩極板間距對電容大小的影響”實驗，保持電荷量不變，當極板間距減小時，靜電計指針張角減小，則（　　）
A．極板間電勢差增大 B．電容器的電容減小
C．極板間電場強度減小 D．電容器儲存能量減小
4．由導電的多晶硅制成的電容加速度傳感器如圖甲所示，圖乙是其原理圖，位于中間的多晶硅懸臂梁分別與頂層多晶硅、底層多晶硅組成兩個電容器，當電容器充電后處于斷路狀態，并由靜止突然向上加速運動時，多晶硅懸臂梁的右側可發生如圖中虛線所示的彎曲形變，下列說法正確的是（　　）
A．電容器的電容增加，電容器的電容減小
B．電容器兩板間電壓增大，電容器兩板間電壓減小
C．電容器兩板間場強增大，電容器兩板間場強減小
D．電容器兩板間場強減小，電容器兩板間場強增大
5．某電容式電子秤的部分結構如圖所示。將該電子秤水平放置，未測物品時，兩金屬板M，N平行正對，帶有等量異種電荷且保持不變；當放置物品時，M板受到壓力F而發生微小形變，則（　　）
A．M、N兩板間電勢差變小
B．M、N兩板間場強處處不變
C．M、N兩板構成的電容器的電容變小
D．M、N兩板構成的電容器的電容不變
6．電容式加速度傳感器可用于汽車安全氣囊系統，傳感器的核心部件為由一塊固定極板和一塊可前后移動的極板組成的平行板電容器，可移動極板的移動距離與汽車的加速度大小成正比。已知電容器所帶電荷量始終保持不變，當汽車速度減小時，由于慣性導致極板M、N之間的相對位置發生變化，電容器M、N兩極板之間的電壓減小，當電壓減小到某一值時，安全氣囊彈出。則減速過程該電容器（　　）
A．電容減小
B．M、N兩極板間的距離減小
C．極板間的電場強度增大
D．M板為可移動極板
7．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． B．
C． D．
8．我國新一代車用電池能夠提供更長的續航里程，其參數之一為。其中單位“”（瓦時）對應的物理量是（　　）
A．能量 B．位移 C．電流 D．電荷量
9．如圖所示是某電動汽車的銘牌，該車充滿電后在額定功率下能以的速度行駛4小時，家用普通充電樁的功率為，則下列說法正確的是（ ）
最大允許總質量： 驅動電機型號：306 驅動電機峰值功率： 驅動電池系統額定電壓/容量： 制造年月：2023年3月
A．“A·h”是電能的單位
B．該車電機的額定功率約為
C．該車充滿一次電耗電約為35.2度
D．家用普通充電樁1.7小時可以給該車充滿電
10．用國際制基本單位表示能量的單位，下列正確的是（ ）
A．MeV B．J C． D．
11．杭州市正將主干道上的部分高壓鈉燈換成LED燈，已知高壓鈉燈功率為400W，LED燈功率為180W，若更換400盞，則一個月可節約的電能約為（ ）
A．9 × 102kW·h B．3 × 105kW·h
C．6 × 104kW·h D．1 × 1012kW·h
12．充電寶內部的主要部件是鋰電池，可以給手機充電。為了安全起見，機場規定：嚴禁攜帶額定能量超過的充電寶搭乘飛機。某充電寶的銘牌如圖所示，充電寶的轉化率是指電源放電總量占電源容量的比值。下列說法正確的是（　　）
產品名稱：移動電源 電池容量： 電源輸出： 轉換率：75％
A．這款充電寶能夠儲存的最大電量為
B．這款充電寶能夠儲存的最大能量約為
C．按照機場規定，不能將這款充電寶帶上飛機
D．該充電寶給電量為零、容量為的手機充電，則理論上能充滿6次
13．白鶴灘水電站總裝機容量1600萬千瓦，總裝機量世界第二僅次于三峽工程。全部投產發電后，年均發電量624.43億度。我國居民年用電總量約為12000億度，試估算白鶴灘水電站一年發電量能滿足幾個千萬人口城市的生活用電（　　）
A．3個 B．5個 C．7個 D．9個
14．北京市國民體質監測中心曾經調查發現，由于長時間看書、看手機時坐姿不正等原因造成我國青少年探頸、駝背比例高達46.1%。智能感應式矯正器能對不良姿勢產生提醒以起到矯姿的作用，如圖是某矯正器的銘牌信息。假定矯正器第一次充電前電池容量為零；且它正器工作時一直以額定功率運行，當剩余電池容量為總容量的20%時，矯正器將停止工作。
下列說法正確的是（ ）
A．電池容量的單位“”是能量單位
B．該矯正器內置電池的電動勢為5V
C．第一次充滿電的時間和可正常工作時間之比約為25：46
D．該矯正器充滿電所儲存的能量約為
15．我國某汽車集團采用減小厚度、增加長度的結構創新方案推出了“刀片電池”，可以在同樣的空間內裝入更多電池。如圖所示，一款車型裝配了N塊“刀片電池”，每塊“刀片電池”的容量是q，平均工作電壓是U，該車型采用充電電壓為U0的快充充電樁時，充電效率為80%，充滿電需要的時間為t。已知該車型每行駛100km平均能耗是E，則下列說法不正確的是（　　）
A．電池組充滿電后儲存的電荷量為Nq B．單塊電池充滿電后儲存的電能為qU
C．電池組充滿電后的續航里程為 D．快充充電樁的平均充電電流為
16．太陽能路燈是采用晶體硅太陽能電池供電，蓄電池儲存電能，超高亮LED燈具作為光源，并由智能化充放電控制器控制，用于代替傳統公用電力照明的路燈。白天太陽能電池對蓄電池充電，晚上蓄電池的電能供給路燈照明。假設當太陽光垂直照射到地面上時，單位面積的輻射功率為P＝l.4×l03W/m2。某一太陽能路燈供電系統對一盞LED燈供電，太陽能電池的光電轉換效率為15%左右，電池板面積lm2，采用兩組12V蓄電池（總容量300Ah），LED路燈規格為“40W，24V”，蓄電池放電預留20%容量。下列說法正確的（　　）
A．一盞LED燈一天消耗的電能約為0.96kW×h
B．蓄電池的放電電流約為0.6A
C．該太陽能電池板把光能轉換為電能的功率約為40W
D．要把蓄電池完全充滿電，太陽照射電池板的時間不少于27.4h
17．近幾年，中國的動力電池技術快速發展，電動汽車產品迭代升級，可供消費者選擇的車型和品牌也會越來越豐富，如圖為蔚來的ES8車型，下列表中數據為ES8的動力系統部分數據：
蔚來ES8部分數據
前后輪輸出功率 前 標準電池的能量
后 標準電池電荷量
最大扭矩 勻速行駛最大里程
加速時間 交流充電口 ，效率80％
最高車速 直流充電口 ，效率90％
則下列說法正確的是（　　）
A．若加速是勻加速直線運動，則汽車的加速度約為
B．按照勻速行駛最大里程，汽車行駛過程受到平均阻力為
C．用交流電充電，如果能保持充電電流為，則充滿標準電池需要約
D．用直流電充電，如果能保持充電電流為，則充滿標準電池需要約
參考答案
題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A D B A B D A B C
題號 11 12 13 14 15 16 17
答案 C B C D D D D
1．D
【詳解】根據公式和電容的決定式
可得
根據題意F較小時易被壓縮，故可知當F較小時，隨著F的增大，d在減小，且減小的越來越慢，與電源斷開后Q不變，故此時極板間的電勢差U在減小，且減小的越來越慢；當F增大到一定程度時，再增大F后，d基本不變，故此時U保持不變，結合圖像，最符合情境的是D選項。
故選D。
2．A
【詳解】A．極板、間的距離增大時，由
知電容減小，故A正確；
BC．由于極板所帶的電荷量不變，由
知極板間的電壓增大，故BC錯誤；
D．聯立
，，
知電場強度
場強不隨距離變化，故D錯誤。
故選A。
3．D
【詳解】AB．根據
當極板間距減小時，電容C增大；根據
因保持電荷量不變，故電壓U 減小，故極板間電勢差減小，即靜電計指針張角減小，故AB錯誤；
C．根據， ，
可得
可知在電量保持不變的情況下，當極板間距減小時，電場強度不變，故C錯誤；
D．移動極板的過程中電場力做正功，故電容器儲存能量減小，故D正確。
故選D。
4．B
【詳解】A．多晶硅懸臂梁的右側可發生如圖所示的彎曲形變，多晶硅懸臂梁與上電極間距增加，下電極距離減小，根據電容器電容決定式
可得電容器的電容減小，電容器的電容增加，A錯誤；
B．因電荷量不變，根據
可知電容器兩板間電壓增大，電容器兩板間電壓減小，B正確；
CD．根據
可知，當板間距變化時，電場強度不變，C錯誤，D錯誤。
故選B。
5．A
【詳解】CD．根據題意，由電容器的決定式可知，M板受到壓力F而發生微小形變，板間距離減小，則電容器電容增大，故CD錯誤；
A．根據題意，由電容器的定義式可知，由于極板上電荷量不變，電容增大，則M、N兩板間電勢差變小，故A正確；
B．M板受到壓力F而發生微小形變，M、N兩板不平行，則M、N兩板間場強不再是勻強電場，則一定不是場強處處不變，故B錯誤。
故選A。
6．B
【詳解】A．因為電荷量Q不變，電壓U減小，根據
可知電容增大，故A錯誤；
B．因為C增大，根據
則M、N兩極板間的距離d減小，故B正確；
C．極板間電場強度
又因為，
聯立解得
可知電場強度不變，故C錯誤；
D．當汽車速度減小時，可移動極板因為慣性速度沒來的及變化相對汽車向前運動，M、N兩極板間的距離減小，則N板為可移動極板，故D錯誤。
故選B。
7．D
【詳解】A．根據電容的決定式
負極板向右移動，板間距離d增大，電容減小，故A錯誤；
B．充電后的電容器與電源斷開連接后，極板帶電量Q保持不變，故B錯誤；
C．由
當Q不變，C減小時，U增大，故C錯誤；
D．由
可得
在帶電量Q一定時，只改變距離d，E不變，故D正確。
故選D。
8．A
【詳解】根據電功可知是能量的單位。
故選A。
9．B
【詳解】A．由可知，“A·h”是電荷量的單位，A錯誤；
C．根據銘牌信息，該車充滿一次電耗電量為
度
C錯誤；
B．已知該車充滿電后能在額定功率下行駛4小時，則可得該車電機的額定功率約為
B正確；
D．用家用普通充電樁給該車充滿電所需時間約為
D錯誤。
故選B。
10．C
【詳解】用國際制基本單位表示能量的單位，根據
則有
故選C。
11．C
【詳解】每盞高壓鈉燈換成LED燈時，節約的功率
P = 400W－180W = 220W
故一個月可節約的電能約為
E = nPt = 400 × 0.22 × 30 × 24kW·h ≈ 6 × 104kW·h
故選C。
12．B
【詳解】A．由題可知，這款充電寶能夠儲存的最大電量為
故A錯誤；
B．由題可知，這款充電寶能夠儲存的最大能量為
故B正確；
C．機場限定的是充電寶儲存的最大能量為
比充電寶能夠儲存的最大能量大，故按照機場規定，可以將這款充電寶帶上飛機，故C錯誤；
D．該款充電寶電池容量為20000mAh，根據
該充電寶給電量為零、容量為的手機充電，則理論上能充滿5次，故D錯誤。
故選B。
13．C
【詳解】我國人口約為14億，則1億人口每年的用電量為億度，則一個千萬人口城市每年的生活用電億度，則能滿足的城市個數為。
故選C。
14．D
【詳解】A．電池容量的單位“”是電量單位，故A錯誤；
B．由圖可知，該矯正器內置電池的電動勢為3.7V，故B錯誤；
C．充電時間為
正常工作時的電流為
當剩余電池容量為總容量的20%時，矯正器將停止工作。則正常工作時間為
第一次充滿電的時間和可正常工作時間之比約為
故C錯誤；
D．該矯正器充滿電所儲存的能量約為
故D正確。
故選D。
15．D
【詳解】A．電池組充滿電后儲存的電荷量為
故A正確，不符合題意；
B．單塊電池充滿電后儲存的電能為
故B正確，不符合題意；
C．電池組充滿電后儲存的電能為NqU，而汽車每行駛100km平均能耗是E，則電池組充滿電后的續航里程為
故C正確，不符合題意；
D．快充充電樁充電過程有
所以平均充電電流為
故D錯誤，符合題意。
故選D。
16．D
【詳解】A．一盞LED燈的功率為40W，每天平均使用按10小時算，每天消耗的電能約為
W=Pt=40W×10h=400W h=0.4kW h
故A錯誤；
B．蓄電池的放電電流為
故B錯誤；
C．太陽能電池板把光能轉化為電能的功率
P=P0S×15%=1.4×103×1×15%=210W
故C錯誤；
D．把蓄電池完全充滿電，假設太陽能電池板全部用于對蓄電池充電，需能量為
E=（1-0.2）qU=0.8×300×24W h=5760W h
而太陽能電池的即使一直垂直照射，功率為210W，故用時約
故D正確。
故選D。
17．D
【詳解】A．由加速度定義式得
故A錯誤；
B．汽車勻速行駛時，牽引力等于阻力，由能量守恒知
故B錯誤；
CD．考慮能量轉化
用交流電充電，充電電流為32A時，則充滿標準電池需要用時
用直流電充電，充電電流為250A時，則充滿標準電池需時
C錯誤，D正確。
故選D。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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