《2025年高考帮高中物理》

2.[2023 山东]电容储能已经在电动汽车，风、光发电，脉冲电源等方面得到广泛应用. 某同学设计图甲所示电路，探究不同电压下电容器的充、放电过程，器材如下：

电容器 C（额定电压 10 V，电容标识不清）；
电源 E（电动势 12 V，内阻不计）；
电阻箱$R_{1}$（阻值 0~99 999.9 $\Omega$）；
滑动变阻器$R_{2}$（最大阻值 20 $\Omega$，额定电流 2 A）；
电压表 V（量程 15 V，内阻很大）；
发光二极管$D_{1}$、$D_{2}$，开关$S_{1}$、$S_{2}$，电流传感器，计算机，导线若干.


回答以下问题：
（1）按照图甲连接电路，闭合开关$S_{1}$，若要升高电容器充电电压，滑动变阻器滑片应向______端滑动（填“a”或“b”）.
（2）调节滑动变阻器滑片位置，电压表表盘如图乙所示，示数为______V（保留 1 位小数）.
（3）继续调节滑动变阻器滑片位置，电压表示数为 8.0 V 时，开关$S_{2}$掷向 1，得到电容器充电过程的$I - t$图像，如图丙所示. 借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估算油膜面积的方法，根据图像可估算出充电结束后，电容器存储的电荷量为______C（结果保留 2 位有效数字）.
（4）本电路中所使用电容器的电容约为______F（结果保留 2 位有效数字）.
（5）电容器充电后，将开关$S_{2}$掷向 2，发光二极管______（填“$D_{1}$”或“$D_{2}$”）闪光.

答案： 2.
(1)b　
(2)6.5　
(3)3.8×10−³　
(4)4.8×10−⁴　
(5)D;解析　
(1)滑动变阻器采用分压式接法，根据电路图可知，滑片向b端滑动时，充电电压升高.
(2)电压表的量程为15V,每个小格表示0.5V,即电压表的分度值为0.5V,