2026届陕西省西安市高新第一中学高三第9次模拟考试物理试题（含解析）

高三物理试题
一、单项选择题：本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1 ．如图所示，一定质量的理想气体从状态a 开始经a → b 、b → c 、c → a 三个过程回到原状态。已知ab 延长线过O 点。对于该气体，下列说法正确的是( )
A ．a → b 过程气体对外界做功
B ．气体在c 状态下的温度是a 状态下温度的 2 倍
C ．c → a 过程气体体积不变
D ．c → a 过程气体分子碰撞单位面积容器壁的作用力减小
2 ．兴趣小组利用如图 1 所示装置研究机械振动，通过手机传感器测量加速度 a 随时间 t 变化的图像如图 2 所示。比较曲线上 P、N 两点对应的时刻，N 时刻( )
A ．小车合外力较大 B ．系统机械能较大
C ．弹簧弹性势能较大 D ．小车动能较大
3 ．医学研究中，将血液放进足够深的血沉管内，由于重力作用，血液中的红细胞将会下沉。下沉过程中，近似为球形的红细胞受到血液的阻力表达式为f = 6τηrv ，其中η 为血液的粘滞系数，r 为红细胞的半径，v 为红细胞运动的速率。若某血样中红细胞下沉情况稳定时速度为vm ，已知红细胞密度为r1 ，血液密度为r2 ，重力加速度为g ，该红细胞的半径可表示为( )
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(
9
η
v
m
2
g
r
1
+
r
2
) (
9
η
v
m
r
1
) (
9
η
v
m
r
2
2
g
r
1
) (
A
．
) (
C
．
(
)
) (
B
．
2
g
r
2
) (
D
．
(
)
) (
9
η
v
m
2
g
r
1
-
r
2
)
4 ．如图所示为远距离输电原理模拟图，变压器均为理想变压器，变压器间输电线的总电阻为R ，灯泡的电阻均相同，电表均为理想交流电表，a、b 两端接入电压有效值不变的正弦式交流电。闭合开关后，下列说法正确的是( )
A ．每个灯泡的功率不变
B ．每个灯泡的功率增大
C ．电压表与电流表示数变化量的比值不变
D ．电压表与电流表示数变化量的比值减小
5 ．如图，光滑水平面上有 a、b、c、d 四个弹性小球，质量分别为m 、9m 、3m 、m 。小球 a 一端靠墙，并通过一根轻弹簧与小球 b 相连，此时弹簧处于原长。小球 b 和 c 接触但不粘连。现给小球 d 一个向左的初速度v0 ，与小球 c 发生碰撞，整个碰撞过程中没有能量损失，弹簧始终处于弹性限度之内。以下说法正确的是( )
A ．整个过程中小球 a、b、c、d 和弹簧组成的系统动量守恒
B ．整个过程中四个弹性小球 a、b、c、d 的机械能不守恒
C ．小球 a 的速度增大时，小球 a 的加速度也增大
D ．小球 b 可以追上小球 c
6 ．某研究小组估测甩手时指尖的最大向心加速度，利用摄像机记录甩手动作，A、B 、C 是最后 3 帧（每秒 25 帧）照片中指尖的位置。根据照片构建运动模型：从 A 到 B，指尖以肘 关节 M 为圆心做圆周运动，从 B 到 C，指尖以腕关节 N 为圆心做圆周运动，粗略认为 A、B 之间平均速度为整个过程中指尖做圆周运动的线速度。测得 A、B 之间的距离为 26cm ，B、 N 之间的距离为 17cm ，B 、M 之间的距离为 40cm。重力加速度为 g，甩手时指尖的最大向 心加速度大约为( )
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A ．5g B ．10g C ．25g D ．50g
7 ．如图所示，xOy 平面内存在沿y 轴正向的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，带正电粒子从坐标原点 O 由静止释放，运动轨迹如图虚线所示，不计粒子的重力。下列描述粒子沿 x 轴方向的分速度vx 随时间 t、位置坐标 y 的变化图像中可能正确的是( )
A ．①③ B ．①④ C ．②③ D ．②④
二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
8 ．当氢原子从n =2 能级跃迁到n =1 能级时，辐射光的波长为 121nm。以下判断正确的是( )
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A ．氢原子从n =3 能级跃迁到n =2 能级时，辐射光的波长小于 121nm
B ．用波长为 330nm 的光照射，可使氢原子从n =2 能级跃迁到n =3 能级
C ．用波长为 121nm 的光照射，能使氢原子从n =2 能级发生电离
D ．一群处于n =4 能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生 6 种谱线
9 ．“流式细胞仪”可对不同类型的细胞进行分类收集，其原理如图所示。仅含有一个A 细胞或B 细胞的小液滴从喷嘴喷出（另有一些液滴不含细胞），液滴质量均为 m 。当液滴穿过激光束、充电环时被分类充电，使含 A 、B 细胞的液滴分别带上异种电荷，电荷量均为q 。随后，液滴以v 的速度竖直进入长度为l 的电极板间，板间电场均匀、方向水平向右，电场强度大小为E 。含细胞的液滴最终被分别收集在极板下方 h 处的 A 、B 收集管中。不计重力、空气阻力及带电液滴间的相互作用力。则( )
A ．含B 细胞的液滴带负电
B ．含A 细胞的液滴在电极板间运动时间为
C．A 、B 细胞收集管的间距为
D ．含A 细胞的液滴离开电场时的动能为
10．如图所示，截面为直角三角形的斜面体固定在水平面上，两斜面光滑，斜面倾角分别为 30°和 60°, 左侧斜面底端固定一挡板，物块 a 紧挨挡板放置，斜面顶端固定一轻质定滑轮，轻绳一端连接物块 a ，一端跨过定滑轮与劲度系数为 k 的弹簧上端连接，弹簧的下端连接物
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块 b。初始状态， 用手托住物块 b（处于 P 处），使两物块 a 、b 均静止，弹簧处于原长且轻绳刚好伸直，轻绳和弹簧都与斜面平行。现释放物块 b，物块 b 从 P 运动到最低点 Q 的过程中，物块 a 恰好没有离开挡板。已知弹簧的弹性势能表达式Ep kx2 （x 为弹簧形变 量），物块 a 的质量为 M，重力加速度为 g，下列说法正确的是( )
A ．物块 b 被释放瞬间，其加速度大小为g
B ．物块 a 、b 的质量之比为 :1
C ．弹簧的最大弹性势能为
D ．物块 b 运动到 PQ 中点时速度大小为v
三、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。
11．图甲是某学习小组自制的“液体折射率测量仪”装置，由一端有转轴的主支架和两根与主支架垂直的分支架 1 和 2 组成，分支架 1 上沿其轴线方向固定一支激光笔，一直角扇形量角盘固定在主支架和分支架 1 之间，交点处用细线悬挂一重锤，分支架 2 上放置装有待测液体的透明容器，整个装置可绕转轴在竖直面内转动。
(1)打开激光笔开关，让激光垂直容器壁射入液体并在液面处出现图乙所示的光路，缓慢转动装置，为了使透射出液面的光线消失，主支架绕转轴的转动方向为________（填“顺时针”或“逆时针”）；
(2)将透射出液面的光线恰好消失时重垂线与主支架间的夹角记为 θ, 则该待测液体的折射率
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的表达式为________，越靠近激光笔，标注的折射率值________（填“越大”“不变”或“越小”）；
(3)若容器壁稍增厚，则激光在液面处的入射角________（填“增大”“不变”或“减小”）。
12 ．某小组测定一节干电池的电动势和内电阻，器材如下：干电池一节（电动势约为 1.5V）；
电压表 V（量程为 0~3V，内阻约为 8kΩ);
电流表 A（量程为 0~0.6A，内阻 RA 等于 1Ω);滑动变阻器（最大阻值为 20Ω);
开关、导线若干。
（1）现提供图甲和图乙两种测量电路，要求尽量减小干电池内电阻的实验误差，应选择________（选填“甲”或“乙”）电路图。
（2）该组同学记录了若干组数据，并将对应点标在图中的坐标纸上，画出了 U-I 图线，如图丙所示。
（3）利用图像求得干电池的内电阻 r=________Ω（结果均保留到小数点后两位）。
（4）若实验采用图甲所示的电路，则内阻测量的相对误差 δ1=________。若实验采用图乙所示的电路，则内阻测量的相对误差 δ2=________。（设电压表、电流表电阻分别为 RV 和
绝对误差
RA，电源内阻为 r，相对误差 = ）
真实值
13 ．比较是一种重要的学习方法，通过比较可以加深对知识的理解。电场和磁场有相似的地方，也有很多的不同。
(1)电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，磁场的基本性质是对处于其中的运动电荷也有力的作用。请从电荷受到的电场力和洛伦兹力角度， 写出电场强度E 和磁感应强度B 的定义式。
(2)如图所示，匀强电场分布在左右宽度为L ，上下宽度足够大的区域内。一个正离子以初速度v0 垂直于电场方向射入场强为E 的匀强电场，穿出电场区域时速度偏转角为θ。在同样
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的宽度范围内，若改用方向垂直于纸面向里的匀强磁场，使该离子穿过磁场区域时速度偏转角的大小也为θ ,求：（离子重力忽略不计）
a.匀强磁场磁感应强度B 的大小；
b.若该区域同时存在以上两种电场和磁场，试分析说明该带电离子能否沿直线通过场区？
14 ．在运用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的 x、y 两个方向上分别研究。如图质量为 m 的弹性薄片沿倾斜方向落到足够大水平固定面上，与水平面碰前瞬时速度为 v0，
方向与水平方向夹角 α=45°。薄片与水平面间的动摩擦因数 μ=0.1。不计空气阻力，碰撞过程中忽略薄片重力。薄片每次碰撞前后竖直方向的分速度大小保持不变， 并且在运动过程中始终没有旋转。已知 sin37°=0.6，求：
(1)薄片与水平面在第 1 次碰撞后瞬间速度与水平方向夹角的正切值；
(2)薄片与水平面在第 1 次碰撞的过程中，受到地面的冲量大小；
(3)薄片与水平面发生多少次碰撞后，水平位移将不会再增加？
15 ．如图甲所示，两根完全相同的金属导轨平行放置，宽 L ＝3m，其中倾斜部分 abcd 光滑且与水平方向夹角为θ = 30。，匀强磁场垂直斜面向下，磁感应强 B ＝0.5T，轨道顶端 ac 接有电阻 R ＝1.5Ω。导轨水平部分粗糙，动摩擦因数为μ = 0.05 且只有边界 zk、ke 、ep、pn 、 nf、fz 之间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小也为 B ＝0.5T，其中磁场左边界 zk 长为1m，边界 ke 、zf 与水平导轨间夹角均为a = 45。且长度相等，磁场右边界pn 与两个导轨垂直。一金属棒与导轨接触良好，在斜面上由静止释放，到达底端 bd 时已经匀速，速度大小
为v0 = 8 m/s。当金属棒进入导轨的水平部分时（不计拐角处的能量损失），给金属棒施加外
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力，其在轨道水平部分 zkef之间运动时速度的倒数v1 与位移 x 图像如图乙所示，棒运动到 ef 处时撤去外力，此时棒速度大小为 最终金属棒恰能运动到磁场的右边界pn 处。已知运动中金属棒始终与导轨垂直，金属棒连入电路中的电阻为 r ＝0.5Ω,金属棒在水平导轨上从bd 边界运动到pn 边界共用时t s ，g = 10 m / s2 。求：
（1）金属棒的质量 m 的大小；
（2）水平磁场边界 ep 的长度 d 为多少；
（3）金属棒在水平导轨上运动时，外力所需做的功。
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1 ．B
A ．由p - T 图像可知，a → b 过程，由于 C ，可知气体发生等容变化，所以不做功，故 A 错误；
B ．a → b 过程，由查理定律可得 可得Tb = 2Ta
由于b → c 过程气体温度不变，可知气体在c 状态下的温度是a 状态下温度的 2 倍，故 B 正确；
C ．c → a 过程，气体压强不变，温度降低，则气体体积减小，故 C 错误；
D ．c → a 过程，气体压强不变，则气体分子碰撞单位面积容器壁的作用力不变，故 D 错误。故选 B。
2 ．C
A ．由图可知，P、N 两点加速度相同，由牛顿第二定律可知合外力相等，故 A 错误；
B ．由图可知，手机在做阻尼振动，说明有摩擦力作用，从 P 到 N，系统需要克服摩擦力做功，故 N 点系统机械能较小，故 B 错误；
C．P 点加速度在增大，说明小车在远离平衡位置，摩擦力与弹力同向，设形变量为 x1 ，N点加速度在减小，说明小车在衡位置，摩擦力与弹力反向，设形变量为 x2，根据牛顿第二定律可得kx1 + f = ma ，kx2 - f = ma
由此可知x1 < x2
则 N 点弹簧弹性势能较大，故 C 正确；
D ．由于 N 点系统机械能较小，N 点弹簧弹性势能较大，则在 N 点小车动能较小，故 D 错误。
故选 C。
3 ．D
红细胞下沉情况稳定时做匀速直线运动，竖直向下的重力等于竖直向上的浮力与阻力之和。
红细胞重力G = r1Vg = rr3g
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红细胞受到的浮力F浮 = r2 Vg = rr3g红细胞受到的阻力f = 6πηrvm
由平衡条件列方程 rr3g = rr3g + 6πηrvm联立解得 r D 正确。
故选 D。
4 ．C
AB ．闭合开关后，负载总电阻减小，电流增大，导致输电导线上的电流增大，输电线电阻 R 下降的电压增大，到达降压变压器的电压减小，降压变压器的输出电压（灯泡两端电压）也减小，由 P 知，每个灯泡的功率都减小，故 AB 错误；
CD ．电压表的示数 U 与电流表的示数 I 满足U2 = IR +U可得 R ，不变。故 C 正确，D 错误。
5 ．B
A ．由于墙壁对小球 a 有弹力作用，整个过程中小球 a 、b 、c 、d 和弹簧组成的系统动量不守恒，故 A 错误；
B ．整个过程中弹簧与四个弹性小球的系统机械能守恒，所以四个弹性小球 a、b、c、d 的机械能不守恒，故 B 正确；
CD ．小球 d 与小球 c 碰后，小球 bc 一起压缩弹簧，速度减为零后一起向右运动，当弹簧恢复到原长后小球 a 开始脱离挡板向右加速运动，此时小球 a 速度增大，弹簧不断被拉伸，弹力增大，小球 a 的加速度增大；当小球 a 和小球 b 共速时，弹簧最长，此时小球 a 的加速度最大，小球 c 与小球 b 脱离，以后弹簧开始缩短，弹力减小，则小球 a 的加速度减小，速度继续增大，小球 b 做减速运动，小球 c 做匀速运动，则小球 b 不会追上小球 c ，CD 错误。故选 B。
6 ．C
根据题意甩手动作每秒 25 帧，则从帧 A 到帧 B 的时间间隔为t s = 0.04s粗略认为 A 、B 之间平均速度为甩手动作最后阶段指尖做圆周运动的线速度，则
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则向心加速度约为amax m/s2 = 249m/s2 ≈ 25g故选 C。
7 ．A
释放时粒子可视为有沿 x 轴正方向和负方向、大小均为 v 的两个分速度，且满足qvB = qE
则粒子的运动可分解为沿 x 轴正方向以速率 v 做匀速直线运动的同时，以速率 v 在 xOy 平面内做匀速圆周运动，t 时刻粒子沿 x 轴方向的分速度满足vx = v - v cos wt （ w 为粒子做匀速圆周运动的角速度），故①正确，②错误；
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以 x 方向为正方向，由动量定理可知
又沿y 方向的位移vyi×Δt = yi解得qBy = mvx
变形后得vx y
则vx - y 图像是过原点的直线，故③正确，④错误。
故选 A。
8 ．CD
A ．由能级图可知，氢原子从n =3 能级跃迁到n =2 能级时辐射出的光子的能量1.89eV 小于从n =2 能级跃迁到n =1 能级时辐射光子的能量 10.2eV，由
可知，该辐射光的波长大于 121nm，故 A 错误；
B ．波长为 330nm 的光，对应光子的能量为
而氢原子从n =2 能级跃迁到n =3 能级，所需光子的能量为 1.89eV，无法实现，故 B 错误；
C ．波长为 121nm 的光子能量为 10.2eV，要使氢原子从 n =2 能级发生电离，所需光子的能量
ΔE = E∞ - E2 = 0 - (-3.4eV ) = 3.4eV < 10.2eV
所以用波长为 121nm 的光照射，能使氢原子从n =2 能级发生电离，故 C 正确；
D．一群处于n =4 能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生的谱线种类数为C = 6 种，故 D正确。
故选 CD。
9 ．AC
A ．由图可知，含B 细胞的液滴在电极板间受电场力向左，与场强方向相反，可知带负电，A 正确；
B ．含A 细胞的液滴在电极板间竖直方向做匀速运动，则运动时间为t = ，B 错误；
C ． A 、B 细胞离开电极板的水平位移x at 根据
解得收集管的间距为2x' = ，C 正确；
D ．含A 细胞的液滴离开电场时的水平速度vx = at = 动能为Ek D 错误。
故选 AC。
10 ．AD
AB ．由题意可知，物块 b 在 PQ 之间做简谐运动，在 P 点加速度大小为
由对称性可知，物块 b 在 Q 点的加速度大小也为g ，根据牛顿第二定律有Mg sin 30。- mb g sin 60。= mba
解得 ，故 A 正确，B 错误；
C ．物块由 P 到 Q 的过程，由机械能守恒可知重力势能减少量等于弹簧弹性势能的增加量，设 PQ 的长度为 x，则 mb g sin 60。. x kx2
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解得x
所以弹性势能为Ep = ，故 C 错误；
D ．从 P 点到 PQ 中点，由能量守恒定律得 mb g sin 60。. x mbv2解得v 故 D 正确。
故选 AD。
11 ．(1)顺时针
(2) n 越大
(3)不变
（1）激光笔固定在分支架 1 上，缓慢转动装置，要使光线在液面的入射角逐渐增大至全反射的临界角，需将主支架顺时针转动，即 θ 减小，光线在液面处的入射角增大，则折射角增大；
（2）[1]当光线恰好发生全反射时，如图所示
根据几何关系可知全反射的临界角为C = 90。-θ所以n
[2]越靠近激光笔，则θ 越大，cosθ 越小，则标注的折射率值越大；
（3）由于激光垂直容器壁射入液体，可知激光在容器中传播方向不变，若容器壁稍增厚，则激光在液面处的入射角仍等于 90°-θ,即入射角不变。
12 ． 乙 0.30 0
[1]由于电流表内阻已知，则电流表的分压可以确定，所以电流表应采用相对电源的内接法，即图乙；
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[2]根据闭合回路欧姆定律可得U = E - I(r + RA )
结合图线可得E = 1.45V ，r + RA 所以r = 0.30Ω
[3]若实验采用图甲所示的电路，根据等效电源法可得
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(
δ
1
=
测
=
)所以 r - r
r
(
=
)
rR (
V
) V - r r + R
r
r
(
V
)r + R
[4]若实验采用图乙所示的电路，由于电流表内阻已知，则电源内阻的测量值等于真实值，所以相对误差为δ2 = 0
13 ． B =
a. B b.不能沿直线通过场区
（1）电场强度 E 和磁感应强度 B 的定义式分别为E = ，B = （2）a. 当区域内只存在匀强电场时，偏转角的正切tan
当区域内只存在匀强磁场时有 sinθ , Bqv0 = m 联立解得B
b. 当上述两种场同时存在该区域时，此时该离子受到的电场力为离子受到的洛伦兹力为f洛 = Bqv0 = m
又 = sin θ
即f洛 = m sinθ
(
mv
)显然F ≠f洛 ，该带电离子不能沿直线通过场区。
14 ．(1)
(2) 0 10
(3)5 次
（1）依题意，设薄片质量为 m，将速度 v0分解到水平和竖直方向，则水平与竖直
方向的初速度大小均为 v，与地面作用时的弹力为 FN，作用时间为 t，根据动量定理，竖直
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方向上，有FNt = mv - m(-v)
水平方向，有-μFNt = mv1 - mv
联立可得v1 = 0.8v
则速度与水平方向夹角的正切值为
（2）第 1 次碰撞的过程中，竖直方向速度变化量为Δvy = v - (-v) = 2v水平方向速度变化量为Δvx = v - 0.8v = 0.2v
所以动量变化量为 Δp = m
其中v = v0 cos a
根据动量定理可得I = Δp = m
联立解得薄片受到地面的冲量大小为I =
（3）结合题意和前面分析可知，薄片与水平面每次碰撞过程中，薄片竖直方向的动量变化量大小相等，均为Δpy = 2mv
第一次碰撞过程中，薄片水平方向的动量变化量大小为 Δpx = μΔpy
当水平位移不再增加时，即水平速度减为零，则有n 联立解得n = 5
则薄片与水平面发生 5 次碰撞后，水平位移将不会再增加。
15 ．（1）1.8kg；（2）2.4m；（3）-48.3 J
（1）由题意知，金属棒在斜面上运动，匀速时，受力平衡
F安 = BIL = mg sin θ
其中动生电动势
(
0
)E = BLv
根据闭合电路欧姆定律有
I =
代入数据得到
m ＝1.8kg
（2）由几何关系可知，bd 边界与边界 ef 的距离为 1m，图像与横轴所围面积代表金属棒从bd 到 ef 的时间
则金属棒从 ef运动到pn 所用时间为
从撤去外力到运动至pn 处，由动量定理
代入数据，联立求得
d＝2.4m
（3）金属棒在水平轨道 zkef 间运动时，金属棒所受安培力
(
安
x
x
x
)F = BI L
而电流
动生电动势
Ex = BLxv
金属棒切割磁感线的有效长度
L = 1+ 2x tan 45。= 1+ 2x
x
联立得
由图像得
变形得到
8
v =
1 + 2x
联立得
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F安x = 1+ 2x
金属棒在水平轨道 zkef 间运动过程中
所以
WF安 = -2× 1J = -2J
由动能定理有
解得
W外 = -48.3 J
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