2017-2026十年高考物理专项汇编（全国）：专题19 电容器（教师版）

1

专题19电容器

考点分类十年考情（2017-2026）命题规律

2026四川卷、2026广东卷

2025重庆卷2025江苏卷.真实场景深度渗透：以国产超级电容储能装置、

2025福建卷2024福建卷、

新能源汽车电容快充、芯片制程电容调控等前沿

2024广东卷、2024山东卷、

科技场景为载体，不再使用纯理论裸模型出题，

2024广西卷、2023浙江卷、

要求学生从实际场景中拆解电容器的核心规律。

2023浙江卷、2023广东卷、

2023山东卷、2023辽宁卷、.概念辨析导向突出：不再机械考查电容公式记忆，

2023海南卷、2023全国卷、重点围绕电容的定义式与决定式的区别、两类典

考点1电容2022天津卷、2022江苏卷、型电容器的动态变化分析设置设问，强化对电容

器2022浙江卷、2022河北卷、器储能特性的本质理解。

2022广东卷、2022全国卷、.衔接属性持续增强：常与电路动态分析、带电粒

2021辽宁卷、2021北京卷、

子在电容器电场中的运动联动考查，为后续电场

2021全国高考真题、2021

综合题铺垫核心分析能力，避免孤立考点的碎片

海南卷、2021河北卷、

化考查。

2020北京卷、2020.浙江卷、

2020海南卷、2020江苏卷、

2020山东卷、2020全国卷、.

2019江苏卷、2017全国

考点01电容器

SS

1．（2026·四川卷）如图所示、金属薄板a、b、c、d完全相同，用长导线和开关1、2连接、a与b、

SS

c与d平行且间距相等，1，2均断开。a、b带等量异种电荷，c、d不带电。一质量为m、带电量为

1

q的微粒，静止在a、b之间、忽略边缘效应。则（）

SS

A．1闭合、2断开，微粒向下运动

SS

B．1断开、2闭合，微粒向上运动

SS

C．1、2同时闭合，微粒向下运动

SS

D．1、2同时闭合，微粒保持静止

【答案】C

【详解】带电量为q的微粒，静止在a、b之间，说明重力与电场力平衡，电场力向上。

S

A．2断开，b的带电量保持不变，根据电容器极板电荷等量关系，a的带电量不变，因此ab间电场强度

不变，电场力仍等于重力，微粒保持静止，A错误；

B．同理可得，B错误；

SS

CD．1、2同时闭合相当于ab、cd两个电容器并联，电荷均匀分布在两个电容器的极板上，ab电容器带

电量减小，板间场强减小，电场力小于重力，微粒向下运动，故C正确，D错误。

故选C。

2．（2026·广东·高考真题）图（a）为某梳齿状可变电容器截面图，上端为固定极板，下端为可上下运动

的动极板。将该电容器接入图（b）所示电路，探究其电荷量Q、极板电压U和电容C的变化。过程为：

①当动极板运动到最高处，开关S接a端，电源E向电容器充电；②充电结束后S接b端空置，动极板向

下运动；③当动极板运动到最低处，S接c端，电容器通过R放电。关于该过程，下列图像可能正确的是

（）

1

A．B．C．D．

【答案】A

【详解】AB．由题意可知①过程为电容器充电过程，电容器两端电势差逐渐增大，根据QCU可知电容

SQ

C

器电荷量逐渐增大；②过程S接b端，则电容器Q不变，动极板向下运动，S减小，根据4kdU可

知U增大，C减小；③过程为放电过程，动极板在最低处电容为更小的恒定值，故对应Q-U图线为过原点、

斜率更小的直线，A正确，B错误；

Q

C

CD．通过前面的分析可知①过程的电容C大于③过程的电容C，②过程中Q不变，因为U，所以

U与C成反比，图像为双曲线的一支，故CD均错误。

故选A。

3．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）飞行时间质谱仪可用于创新药物研发等领域，其简化工作原理如图。开

关S闭合，在真空室内，电容器极板AB间加速电压为U，两极板中央开有小孔，C为接收端，BC间为无

场漂移区域。有一质量为m、电荷量为q（q0）的带电大分子（不计重力），自漂入（忽略初速度）A

极板小孔起，经加速区域和漂移区域到达C端结束，时间探测器显示整个过程时间为t，则（）

q

A．保持S闭合，仅m变大，t变长

B．保持S闭合，仅U增大，t变长

C．保持S闭合，AC位置不变，仅B极板向右移动，t变长

D．将S断开，AC位置不变，仅B极板向右移动，t变长

1

【答案】C

qU

ma

【详解】A．根据题意，设A、B距离为d，B、C距离为s，且dsL，在A、B间有d，

12

qUmvvat

2，1

qU2qU2m

avt1d

解得md，m，qU

sm

t2s

在B、C间有v2qU

2mmmm

tt1t2ds2dsdL

则整个过程时间qU2qU2qU2qU

q

保持S闭合，U不变，仅m变大，t变短，故A错误；

B．结合A分析可知，保持S闭合，仅U增大，t变短，故B错误；

C．结合A分析可知，保持S闭合，U不变，AC位置不变，仅B极板向右移动，则d增大，s减小，L不

变，t变长，故C正确；

D．将S断开，极板上电荷量Q不变，AC位置不变，仅B极板向右移动，A、B间电场强度

d2d

t

UQ4kQ1vvs

E2t2

dCdS不变，则加速度不变，则有v2ad，2，v

2dsdL1L

tt1t2d

则整个过程时间v2ad2ad

L

d

由于d增大且小于L，s减小，L不变，根据数学知识可知，当dL时，d有最小值，故随着

L

d

d增大，d减小，总时间t减小，D错误。

故选C。

4．（2025·江西·高考真题）超级电容器可集成到太阳能发电系统中，通过超级电容器储存和释放能量，优

化功率输出，提升电网稳定性。关于超级电容器储存能量过程中所带电荷量Q和两极板间电压U的变化，

下列说法正确的是（）

A．Q增大，U增大B．Q减小，U减小

C．Q减小，U增大D．Q增大，U减小

1

【答案】A

【详解】超级电容器储存能量时处于充电过程，电荷量Q增加。根据电容公式QCU，若电容C不变

（由结构决定，题目未提及变化），则Q与U成正比。因此，Q增大时，U必然增大。

故选A。

5．（2025·全国卷·高考真题）电容器的形状变化会导致其电容变化，这一性质可用于设计键盘，简化原理

S

C

图如图所示。键盘按键下的装置可视为平行板电容器，电容器的极板面积为S、间距为d，电容d（

为常量）。按下键盘按键时，极板间的距离变为按压前的倍；撤去按压，按键在弹力作用下复位。电

容器充电后：

(1)若按压按键不改变电容器所带的电荷量，则按压后极板间的电压变为按压前的多少倍？

(2)若按压按键不改变电容器极板间的电压，则按压后极板间的电场强度大小变为按压前的多少倍？

【答案】(1)倍

1

(2)倍

SQ

CC

【详解】（1）根据平行板电容器公式d，电容的定义式U

SQQ1d1

C1U1

d1C1S

设按压前电容为，电压为U1，电荷量为Q，则

SS

C

dd2

按压后极板间距离变为按压前的倍，即21，此时电容d2d1

QQd

U1

2CS

因为按压不改变电荷量Q，所以按压后电压2

U

2

所以有U1

即按压后极板间的电压变为按压前的倍。

U

E

（2）对于平行板电容器，极板间的电场强度d；

U

E1

d1

设按压前电压为U，极板间距离为d1，则电场强度

1

UU

E

dd2dd

按压后极板间距离变为21，且电压不变仍为U，此时电场强度21

E1

2

所以有E1

1

按压后极板间的电场强度大小变为按压前的倍。

6．（2025·江苏·高考真题）如图所示，平行金属板与电源连接。一点电荷由a点移动到b点的过程中，电

场力做功为W。现将上、下两板分别向上、向下移动，使两板间距离增大为原来的2倍，再将该电荷由a

移动到b的过程中，电场力做功为（）

W

A．2B．WC．2WD．4W

【答案】A

【详解】根据题意可知，电容器与电源保持连接，电容器两端电压不变，现将电容器两极板间距增大至原

U

E1

来的两倍，由公式d可知，极板间电场强度变为原来的2，则有WEqd可知，再把电荷由a移至

1W

b，则电场力做功变为原来的2，即电场力做功为2。

故选A。

7．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）如图，某压力传感器中平行板电容器内的绝缘弹性结构是模仿犰狳设计

的，逐渐增大施加于两极板压力F的过程中，F较小时弹性结构易被压缩，极板间距d容易减小；F较大

时弹性结构闭合，d难以减小。将该电容器充电后断开电源，极板间电势差U与F的关系曲线可能正确的

是（）

A．B．

1

C．D．

【答案】D

S

C

【详解】根据公式QCU和电容的决定式4kd

4kQ

Ud

可得S

根据题意F较小时易被压缩，故可知当F较小时，随着F的增大，d在减小，且减小的越来越慢，与电源

断开后Q不变，故此时极板间的电势差U在减小，且减小的越来越慢；当F增大到一定程度时，再增大

F后，d基本不变，故此时U保持不变，结合图像，最符合情境的是D选项。

故选D。

8．（2024·浙江·高考真题）图示是“研究电容器两极板间距对电容大小的影响”实验，保持电荷量不变，当

极板间距增大时，静电计指针张角增大，则（）

A．极板间电势差减小B．电容器的电容增大

C．极板间电场强度增大D．电容器储存能量增大

【答案】D

S

C

【详解】AB．根据QCU，4kd可得当极板间距增大时电容减小，由于电容器的带电量不变，故极

板间电势差增大，故AB错误；

U

E

C．根据d得

4kQ

E

S

故场强不变，故C错误；

D．移动极板的过程中要克服电场力做功，故电容器储存能量增大，故D正确。

故选D。

1

9．（2024·甘肃·高考真题）一平行板电容器充放电电路如图所示。开关S接1，电源E给电容器C充电；

开关S接2，电容器C对电阻R放电。下列说法正确的是（）

A．充电过程中，电容器两极板间电势差增加，充电电流增加

B．充电过程中，电容器的上极板带正电荷、流过电阻R的电流由M点流向N点

C．放电过程中，电容器两极板间电势差减小，放电电流减小

D．放电过程中，电容器的上极板带负电荷，流过电阻R的电流由N点流向M点

【答案】C

【详解】A．充电过程中，随着电容器带电量的增加，电容器两极板间电势差增加，充电电流在减小，故

A错误；

B．根据电路图可知，充电过程中，电容器的上极板带正电荷、流过电阻R的电流由N点流向M点，故

B错误；

C．放电过程中，随着电容器带电量的减小，电容器两极板间电势差减小，放电电流在减小，故C正确；

D．根据电路图可知，放电过程中，电容器的上极板带正电荷，流过电阻R的电流由M点流向N点，故

D错误。

故选C。

【点睛】

10．（2024·广西·高考真题）某同学为探究电容器充、放电过程，设计了图甲实验电路。器材如下：电容

器，电源E（电动势6V，内阻不计），电阻R1=400.0Ω，电阻R2=200.0Ω，电流传感器，开关S1、S2，

导线若干。实验步骤如下：

(1)断开S1、S2，将电流传感器正极与a节点相连，其数据采样频率为5000Hz，则采样周期为_____s；

1

(2)闭合S1，电容器开始充电，直至充电结束，得到充电过程的I—t曲线如图乙，由图乙可知开关S1闭合

瞬间流经电阻R1的电流为_____mA（结果保留3位有效数字）；

(3)保持S1闭合，再闭合S2，电容器开始放电，直至放电结束，则放电结束后电容器两极板间电压为

_____V；

(4)实验得到放电过程的I—t曲线如图丙，I—t曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为

0.0188C，则电容器的电容C为_____μF。图丙中I—t曲线与横坐标、直线t=1s所围面积对应电容器释放

的电荷量为0.0038C，则t=1s时电容器两极板间电压为_____V（结果保留2位有效数字）。

4

【答案】(1)210s

(2)15.0

(3)2

(4)4.7×1032.8

【详解】（1）采样周期为

11

Ts=2×104s

f5000

（2）由图乙可知开关S1闭合瞬间流经电阻R1的电流为15.0mA；

（3）放电结束后电容器两极板间电压等于R2两端电压，根据闭合电路欧姆定律得电容器两极板间电压为

E

UCR22V

R1R2

UE6V

（4）[1]充电结束后电容器两端电压为C，故可得

ΔQUCUCC0.0188C

解得

C4.7103μF

U

[2]设t=1s时电容器两极板间电压为C，得

''

UCUCCq

代入数值解得

''

UC2.8V

C

11．（2024·吉林·高考真题）某种不导电溶液的相对介电常数r与浓度m的关系曲线如图（a）所示，将

平行板电容器的两极板全部插入该溶液中，并与恒压电源，电流表等构成如图（b）所示的电路，闭合开

关S后，若降低溶液浓度，则（）

1

A．电容器的电容减小B．电容器所带的电荷量增大

C．电容器两极板之间的电势差增大D．溶液浓度降低过程中电流方向为M→N

【答案】B

rS

C

【详解】A．降低溶液浓度，不导电溶液的相对介电常数r增大，根据电容器的决定式4kd可知电容

器的电容增大，故A错误；

BC．溶液不导电没有形成闭合回路，电容器两端的电压不变，根据QCU结合A选项分析可知电容器所

带的电荷量增大，故B正确，C错误；

D．根据B选项分析可知电容器所带的电荷量增大，则给电容器充电，结合题图可知电路中电流方向为

NM，故D错误。

故选B。

【点睛】

12．（2021·重庆·高考真题）电容式加速传感器常用于触发汽车安全气囊等系统，如图所示。极板M、N

组成的电容器视为平行板电容器，M固定，N可左右运动，通过测量电容器板间的电压的变化来确定汽车

的加速度。当汽车减速时，极板M、N间的距离减小，若极板上的电荷量不变，则该电容器（）

A．电容变小B．极板间电压变大

C．极板间电场强度不变D．极板间的电场强度变小

【答案】C

1

S

Cr

【详解】A．由平行板电容器电容的决定式4kd可得，d减小，C增大，故A错误；

Q

U

B．电容器所带电荷量Q不变，C增大，由C可得，U变小，故B错误；

CD．由匀强电场的场强与电势差关系公式可得

UQ4kQ

E

dCdS

rE与d无关，E不变，故C正确，D错误。

故选C。

13．（2022·重庆·高考真题）如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示

意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。若材料温度降低时，

极板上所带电荷量变少，则（）

A．材料竖直方向尺度减小B．极板间电场强度不变

C．极板间电场强度变大D．电容器电容变大

【答案】A

S

Cr

【详解】BCD．根据电容的决定式4kd可知，根据题意可知极板之间电压不变，极板上所带电荷量

U

E

变少，极板间距d增大，电容减小，极板之间形成匀强电场，根据d可知极板间电场强度E减小，

BCD错误；

A．极板间距d增大，材料竖直方向尺度减小，A正确；

故选A。

14．（2022·北京·高考真题）利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象，其中E为电源，R为定值电

阻，C为电容器，A为电流表，V为电压表。下列说法正确的是（）

1

A．充电过程中，电流表的示数逐渐增大后趋于稳定

B．充电过程中，电压表的示数逐渐增大后趋于稳定

C．放电过程中，电流表的示数均匀减小至零

D．放电过程中，电压表的示数均匀减小至零

【答案】B

【详解】A．充电过程中，随着电容器C两极板电荷量的积累，电路中的电流逐渐减小，电容器充电结束

后，电流表示数为零，A错误；

B．充电过程中，随着电容器C两极板电荷量的积累，电压表测量电容器两端的电压，电容器两端的电压

迅速增大，电容器充电结束后，最后趋于稳定，B正确；

CD．电容器放电的It图像如图所示

可知电流表和电压表的示数不是均匀减小至0的，CD错误。

故选B。

15．（2021·江苏·高考真题）有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨

膜电流，若将该细胞膜视为1108F的电容器，在2ms内细胞膜两侧的电势差从70mV变为30mV，则该

过程中跨膜电流的平均值为（）

7777

A．1.510AB．210AC．3.510AD．510A

【答案】D

【详解】根据

Q=CU

可知

∆Q=C∆U=10-8×(30+70)×10-3C=10-9C

则该过程中跨膜电流的平均值为

Q109

IA5107A

t2103

故选D。

1

16．（2020·浙江·高考真题）如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁

感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴

OO上，随轴以角速度匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d

的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩

擦，下列说法正确的是（）

1

Bl2

A．棒产生的电动势为2

2gd

2

B．微粒的电荷量与质量之比为Br

B2r4

C．电阻消耗的电功率为2R

2

D．电容器所带的电荷量为CBr

【答案】B

【详解】A．如图所示，金属棒绕OO轴切割磁感线转动，棒产生的电动势

r1

EBr=Br2

22

A错误；

B．电容器两极板间电压等于电源电动势E，带电微粒在两极板间处于静止状态，则

E

qmg

d

即

qdgdg2dg

2

mE12Br

Br

2

B正确；

C．电阻消耗的功率

1

E2B2r42

P

R4R

C错误；

D．电容器所带的电荷量

CBr2

QCE

2

D错误。

故选B。

17．（2019·浙江·高考真题）下列式子属于比值定义物理量的是

xFQU

taCI

A．vB．mC．UD．R

【答案】C

【详解】A．物体运动的时间与位移成正比，与速度成反比，则A不是比值定义的物理量；

B．加速度与合外力成正比，与质量成反比，则B不是比值定义的物理量；

C．电容器的电容是由本身结构决定的，与两端的电压U与所带的电量Q无关，但是可以用带电量Q与电

压U的比值来量度，则C采用的是比值定义法；

D．导体的电流与加在其两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，则D不是比值定义的物理量。

故选C.

18．（2019·浙江·高考真题）下列器件中是电容器的是

A．B．C．D．

【答案】B

【详解】A是滑动变阻器；B是电容器；C是电阻箱；D是定值电阻；故选B.

19．（2018·江苏·高考真题）（多选）如图所示，电源E对电容器C充电，当C两端电压达到80V时，

1

闪光灯瞬间导通并发光，C放电．放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对C充电．这样不断地充电和放

电，闪光灯就周期性地发光．该电路（）

A．充电时，通过R的电流不变

B．若R增大，则充电时间变长

C．若C增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大

D．若E减小为85V，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变

【答案】BCD

【详解】本题考查电容器的充放电，意在考查考生的分析能力．电容器充电时两端电压不断增大，所以电

源与电容器极板间的电势差不断减小，因此充电电流变小，选项A错误；当电阻R增大时，充电电流变小，

电容器所充电荷量不变的情况下，充电时间变长，选项B正确；若C增大，根据Q=CU，电容器的带电荷

量增大，选项C正确；当电源电动势为85V时，电源给电容器充电仍能达到闪光灯击穿电压80V时，所

以闪光灯仍然发光，闪光一次通过的电荷量不变，选项D正确．

点睛：本题源自于2009年江苏高考物理卷的第5题，以闪光灯发光问题为背景考查电容器的充放电问题，

解题的关键是要弄清电路的工作原理和电容器

20．（2018·北京·高考真题）研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是

()

A．实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电

1

B．实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小

C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大

D．实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大

【答案】A

【详解】A、当用带电玻璃棒与电容器a板接触，由于静电感应，从而在b板感应出等量的异种电荷，从

而使电容器带电，故选项A正确；

S

C

B、根据电容器的决定式