江苏省南京市2025-2026学年高三上学期物理周测试卷8（含解析）

高三物理限时练8
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列说法或判断正确的是（ ）
A. 对于平行板电容器，插入电介质后，电容会变大
B. 物理学规定，电子定向移动的方向与电流的方向相同
C. 由知，电容与电容器的电荷量成正比，与两板间的电压成反比
D. 根据，当两个带电体间的距离趋近于零时，库仑力将趋向无穷大
2. 清明节荡秋千是我国的传统习俗，如图所示。秋千由踏板和绳构成，人在秋千上小幅度摆动时可以简化为单摆。等效“摆球”的质量为，摆绳长为，忽略空气阻力。已知重力加速度大小为，下列说法正确的是（ ）
A. 经过最低点时“摆球”处于平衡状态
B. “摆球”偏离最低点位移为时，回复力
C. 偏离最低点运动的过程中，“摆球”的机械能逐渐增大
D. 经过最低点时，人顺势轻轻跳下，踏板的振幅将增大
3. 下列关于静电现象的说法，正确的是（ ）
A. 图甲中，高压输电线最上面两根导线的作用是和大地一起组成稀疏金属“网”把高压线屏蔽起来
B. 图乙中，因为有金属网的屏蔽，A球上的电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零
C. 图丙中，避雷针利用了带电导体越尖锐的地方电荷密度越小、周围场强越小的特点
D. 图丁中，烟尘吸附从负极释放出来的电子，在电场力作用下向A极运动
4. 向心力演示仪可以探究影响向心力大小的因素。它通过皮带传动改变两轮的转速，让两轮上的实心小球（体积相同）同时做圆周运动，然后通过动装置使安放在圆盘中心套筒中的弹簧产生形变，利用标尺露出的格数来反映向心力的大小。下列说法中正确的是（ ）
A. 探究向心力大小与圆周运动角速度关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板和挡板处
B. 探究向心力大小与圆周运动半径关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板和挡板处
C. 探究向心力大小与物体质量关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板和挡板处
D. 探究向心力大小与圆周运动角速度关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板和挡板处
5. 如图所示，A、B、C三个球（可视为质点）初速度大小均相同，同时水平抛出（地面水平长度足够），A、C球抛出高度相同，不计任何阻力。假定任意球与地面碰撞后都立即消失。则下列说法正确的是（ ）
A. 图中A、B不可能发生碰撞 B. 图中B、C可能发生碰撞
C. 图中A、C一定会发生碰撞 D. 图中A、C不可能发生碰撞
6．如图所示，直线为电源的图线，曲线为灯泡的图线，用该电源和灯泡组成闭合电路时，下列说法错误的是（ ）
A．电源的电动势为，电源内阻为
B．电源的输出功率为，电路的总功率为
C．此时灯泡电阻为，灯泡消耗的电功率为
D．电源的效率约为
7．有一列沿水平方向传播的简谐横波，在波的传播方向上有平衡位置相距的、两质点，已知波的传播方向由指向，图甲、乙分别是、两质点的振动图像。则这列波的波速可能为（ ）
A． B．
C． D．
8．匀强电场平行于平面。、两点坐标分别为和，电势分别为和，原点的电势为。下列说法正确的是（ ）
A．电场强度大小为
B．场强方向平行于连线
C．场强方向垂直于连线
D．把电子从点沿移动到点，电势能先增大后减小
9．如图所示，一足够长的轻绳一端挂一个质量为的物体，另一端系在一个质量为的圆环上，圆环套在竖直固定的杆上，轻质定滑轮（不计大小）与细杆相距。将圆环从与定滑轮等高位置由静止释放，环沿杆向下滑动的最大距离为。不计一切摩擦和空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．圆环下滑的过程中一直处于失重状态
B．在圆环下滑的过程中，圆环与物体的速度大小之比一直在增大
C．圆环与物体的质量之比为
D．圆环下滑的全过程，圆环减小的重力势能大于物体增加的重力势能
10．让两个完全相同的金属球各自带电后，用两相同绝缘绳悬挂于点，两球静止时状态如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．两球带异种电荷
B．两球所带电荷量一定相同
C．若绝缘绳缩短相同长度，两绳夹角增大
D．若两球相碰后分开，再次静止时夹角减小
11．如图甲所示，足够长的倾斜传送带沿顺时针方向以的速度匀速转动，质量为的物块（可视为质点）从传送带底端点以某一初速度滑上传送带。选择点所在水平面为零势能面，物块从点向上运动到最高点的过程中，其机械能随位移变化的关系如图乙所示。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。关于该过程，下列说法正确的是（ ）
A．物块与传送带间的动摩擦因数为
B．物块在最高点时，其重力势能为
C．物块运动时间为
D．物块与传送带之间因摩擦产生的热量为
二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题-第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12.（15分）实验小组准备测一节干电池的电动势和内阻，进行了如下的实验：
（1）如图甲所示为用游标卡尺测量电池直径的示意图，其读数为_________mm；
（2）为了测量该电池的电动势和内阻，某同学设计了如图乙所示的实验，当单刀双掷开关接1进行实验时，误差来源于_______________（填“电压表分流”或“电流表分压”）；
（3）正确连接电路后，当闭合开关，单刀双掷开关接1进行实验时，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表的读数都不变，电流表读数为零。则电路的故障可能是（ ）
A．电流表断路
B．开关接触不良
C．滑动变阻器断路
（4）根据正确的实验操作，记录数据，绘制如图丙中所示的、两条图线，根据图线得到，电池电动势__________；内阻__________。（结果用丙图中符号表示）
13.（6分）2022年12月17日凌晨，“嫦娥五号”探测器圆满完成我国首次月球无人采样任务，携带样品返回地球。已知引力常量为，地球质量为，地球半径为，月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的，月球半径为。
（1）求地球表面重力加速度大小；
（2）求月球的第一宇宙速度大小。
14.（8分）如图所示电路，电源电动势、内阻，电动机线圈内阻，灯泡的灯丝电阻，定值电阻。闭合开关，电动机正常工作，通过电源的电流。不考虑温度对灯丝电阻的影响，求：
（1）流过灯丝的电流；
（2）电动机的输出功率。
15.（12分）如图（a）所示，水平放置的平行金属板间的距离，板长，在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板，小孔恰好位于板的正中间。距金属板右端处竖直放置一足够大的荧光屏。现在板间加如图（b）所示的方波形电压，已知。在挡板的左侧，有大量带正电的相同粒子以平行于金属板方向的速度持续射向挡板，粒子的质量，电荷量，速度大小均为。带电粒子的重力不计。求：
（1）在时刻进入的粒子射出电场时竖直方向的速度大小；
（2）荧光屏上出现的光带长度；
（3）若撤去挡板，同时将粒子的速度均变为，则荧光屏上出现的光带又为多长。
16.（15分）如图所示，长的轻质板静止在光滑水平面上，小物块、分别静置在板的左右两端，质量、均为，、与间的动摩擦因数分别为、。现给施加水平向右的推力，使它们开始运动。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，、间的碰撞为弹性碰撞，取重力加速度。
（1）若推力大小，求受到的摩擦力大小；
（2）若推力大小，求从开始运动到与刚要发生碰撞的过程中，所受摩擦力的冲量大小；
（3）若推力大小，经时间撤去推力；、、继续运动到稳定状态，求整个过程中产生的热量。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
A B A B A D A D C C C
1.【答案】A
2.【答案】B
【详解】A．摆球经过最低点时具有向心加速度，所以摆球处于非平衡状态，故A错误；
B．根据简谐运动公式，当摆角很小时，摆球运动的圆弧可以看作直线，可知摆球偏离最低点位移为时，回复力为，故B正确；
C．摆球偏离最低点运动的过程中，动能向重力势能转化，但机械能保持不变，故C错误；
D．经过最低点时，人顺势轻轻跳下，踏板的能量未增大，则振幅不变，故D错误。
3.【答案】A
【详解】A．高压输电线最上面两根导线是避雷线，它们与大地相连，和大地一起组成稀疏金属“网”，能把高压线屏蔽起来，避免雷击，故A正确；
B．图乙中，由于金属网的屏蔽，验电器箔片不会张开，此时A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度与金属网产生的感应电场相互平衡，不是A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零，故B错误；
C．导体外表面越尖锐的位置电荷密度越大，周围的场强越大，故C错误；
D．在静电除尘中，A板带正电，B为负极，且B处附近电场强度很强，B处空气被电离，烟尘吸附从空气电离释放出来的电子后带负电，在电场力作用下应向带正电的A板运动，故D错误。
4.【答案】B
【详解】AD．探究向心力大小与圆周运动角速度关系时，根据可知应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处。故AD错误；
B．探究向心力大小与圆周运动半径关系时，根据可知应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处。故B正确；
C．探究向心力大小与物体质量关系时，根据可知应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处。故C错误。
5.【答案】A
【详解】A、B球竖直方向同时自由落体，任意时刻，A高度比B高，因此不可能在空中碰撞；B、C同理；A、C任意时刻高度相同，若水平位移之和等于初始时刻的水平距离，则水平方向有可能相遇，因此A、C可能相撞。
6.【答案】D
【详解】A．根据可知， 故A正确，不符合题意；
B．灯泡与电源连接时，工作电压， 则电源的输出功率 电路的总功率为 故B正确，不符合题意；
C．此时灯泡电阻为 灯泡消耗的电功率为 故C正确，不符合题意；
D．电源的效率约为 故D错误，符合题意。
7.【答案】A
【详解】根据题意可得 所以
所以
当时，有 当时，有 当时，有
8.【答案】D
【详解】ABC. 由题意可知，方向沿轴负向，
，方向沿轴负向；
可知电场强度大小为 方向与轴负向夹角为
可得，ABC错误；
D. 把电子从点沿移动到点，电场力先做负功后做正功，则电势能先增大后减小，D正确。
9.【答案】C
【详解】A. 圆环先向下加速后向下减速，即加速度先向下后向上，则先失重后超重，A错误；
B. 在圆环下滑的过程中，设细绳与竖直杆的夹角为，则 可知
因逐渐减小，可知圆环与物体的速度大小之比一直在减小，B错误；
CD. 由能量关系可知，圆环下滑的全过程，圆环减小的重力势能等于物体增加的重力势能，即
其中，
可得圆环与物体的质量之比为，C正确，D错误。
10.【答案】C
【详解】A. 两个球相互排斥，带同种电荷，故A错误；
B. 两球间的库仑力大小 由库仑定律
两球之间的库仑力肯定是相同的，但是两球所带电荷量不一定相同，故B错误；
C. 假设绝缘绳缩短后，角度不变，那么两个小球之间的距离变短，根据库仑定律可知库仑力变大，角度肯定会变
大，所以若绝缘绳缩短相同长度，两绳夹角增大，故C正确；
D. 若两球相碰前电量不相同，设接触前甲和乙的电荷电量分别为，，接触后甲和乙的电荷电量相等，为
，由于
由于两球相碰后各自电荷量相同，库仑力变大，再次静止时夹角变大，故D错误。
11.【答案】C
【详解】A. 由图像可知在点时物块的速度为 解得物块的初速度为
物块刚滑上传送带时摩擦力对物块做负功，可知此时传送带与物块间的摩擦力是滑动摩擦力，前物块做匀减
速直线运动，由牛顿第二定律有
当时，物块和传送带共速，此时机械能为
由运动学知识有 联立解得，，A错误；
BC. 匀减速时间
因为 \mu\lt\tan\theta ，可知共速后物块继续做匀减速直线运动，由牛顿第二定律有
解得匀减速的加速度大小为 从共速到最高点过程中，由运动学知识有，
解得，
在最高点的重力势能为 故到最高点的时间为，B错误；C正确；
D．由上述分析可知第一个匀减速阶段，相对位移为 第二个匀减速阶段相对位移为
摩擦产热为 联立解得物块与传送带之间因摩擦产生的热量为，D错误。
12．【答案】（1）29.8（2）电流表分压 （3）C（4）
【详解】（1）游标卡尺的读数为
（2）当单刀双掷开关接1进行实验时，电流表测量的是干路电流，由于电流表的分压作用，电压表的测量值偏小。
（3）A．如果电流表断路，则电流表无读数，电压表也无读数，A错误；
B．如果开关接触不良，则电流表和电压表均无读数，B错误；
C．如果滑动变阻器断路，则电流表无读数，电压表测量电源两端的电动势，无论如何移动滑动变阻器的滑片，电压表的读数都不变，C正确。
（4）[1]开关接1进行实验时，相对于电源，电流表采用内接法，根据闭合电路欧姆定律，有
当时，有 电动势的测量值为真实值，内阻的测量值偏大，对应的图线为A。
[2]开关接2进行实验时，相对于电源，电流表采用外接法，根据闭合电路欧姆定律，有
对应图线B，当时，外电路短路，短路电流为
短路电流为真实值，电源的真实的图线是A图线与纵轴交点和B图线与横轴交点的连线，电源的内阻为
13．【答案】（1）；（2）
【详解】（1）设探测器质量为，在地球表面，由万有引力定律得 解得
（2）在月球表面，由万有引力定律得 又 解得
14．【答案】（1）2A（2）192W
【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律得，路端电压
根据欧姆定律得，流过灯丝电流
（2）流过电动机电流 电动机总功率
电动机发热功率 电动机输出功率
15．【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）从t=0时刻进入的带电粒子水平方向速度不变。 在电场中运动时间
正好等于一个周期；
竖直方向先加速后减速，加速度大小
射出电场时竖直方向的速度
（2）无论何时进入电场，粒子射出电场时的速度均相同。
偏转最大的粒子偏转量
反方向最大偏转量
形成光带的总长度
（3）带电粒子在电场中运动的时间为，打在荧光屏上的范围如图所示。
形成的光带长度
16.【答案】（1） （2） （3）
【详解】（1）对A、B、C由牛顿第二定律 代入数据得
对B，由牛顿第二定律 代入数据得
（2）假设ABC相对静止，则 可得
此时，则BC间产生滑动；
对A， 解得，则A、C相对静止，对A、C，由牛顿第二定律
解得
对B，由牛顿第二定律 解得
从B开始运动到与A刚要发生碰撞的过程的位移关系 代入数据得
B所受摩擦力的冲量 代入数据得
（3）经时间撤去推力时，A、C的速度 代入数据得
B的速度 代入数据得
A、B等质量，且A、B间的碰撞为弹性碰撞，A与B发生碰撞瞬间，交换速度有，
碰后设A、B最终共速且B没有滑离C，对系统A、B、C整体，从撤去推力至共速过程，由动量守恒定律
由能量守恒定律 解得
因为 令 解得
故A、B最终共速且B没有滑离C，整个过程中产生的热量 代入数据得