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陕西西安市多校联考2026-2027学年高三上学期8月测试物理试卷
一、单选题
1．海盗船（如图所示）是游乐园里一种经典的摆动设施，乘客坐上去可以体验像在海浪里颠簸一样的刺激。某乘客坐在海盗船的中间位置，随海盗船一起在竖直平面内自由摆动，摆动过程中乘客会（ ）
A．一直处于失重状态 B．一直处于超重状态
C．既不失重也不超重 D．既有失重也有超重
2．稀土矿中有天然放射性核素钍系和铀系，已知经历一系列衰变后，最终衰变为，在这个过程中将不断出现新的原子核，其中包括（ ）
A． B． C． D．
3．汽车的安全带和安全气囊可以在交通事故中极大降低车祸中头部、胸腔重伤概率。在某次碰撞测试中，一辆以的速度行驶的汽车与刚性固定障碍物碰撞，司机（假人）经静止，则司机受到的合力约为自身重力的（ ）
A．5倍 B．10倍 C．15倍 D．20倍
4．如图所示，为正四面体，O点是三角形的中心，在顶点A固定一个带正电的点电荷，下列说法正确的是（　　）
A．面是等势面
B．B、C两点电势相等，电场强度相同
C．O点电场强度与B点电场强度的大小之比为
D．将一个带负电的检验电荷从B点沿直线移到D点，检验电荷的电势能先增大后减小
5．某位同学发现教室窗户上的玻璃被窗框包裹住了，不方便直接测量玻璃厚度，思考后决定通过玻璃的折射测量玻璃的厚度。玻璃的横截面如图所示，光线a从玻璃表面的A点垂直射入玻璃，光线b从玻璃表面B点斜射入玻璃，入射光线与玻璃表面的夹角为，已知A、B两点之间的距离为d，玻璃的折射率，不考虑多次反射。两束光线从玻璃另一侧同一点射出，则此玻璃的厚度为（ ）
A． B．d C． D．
6．磁约束是指用磁场来约束等离子体中带电粒子的运动的技术。如图所示，两同心圆的半径分别为R和，在圆心处有一粒子源（未画出），在纸面内从各个方向发射速度大小相等的同种粒子。两同心圆之间的区域内存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，带电粒子在磁场的约束下，恰无法从大圆射出。若该粒子源可以放置在小圆内的任何位置，要保证依然没有粒子从大圆射出，则磁感应强度大小至少为（ ）
A． B． C． D．
7．“地球隧道”是科幻电影中出现过的场景，设想通过贯穿地球核心的隧道实现跨半球快速通行。两条隧道和如图所示，人类可以无初速度地进入光滑隧道，并在万有引力的作用下无摩擦地穿过地球，到达地球的另一端。两隧道长度之比，人类穿过两隧道的时间分别为和。认为地球为质量分布均匀的球体，已知均匀球壳对内部物体的万有引力为零，则为（ ）
A．1 B．2 C．3 D．4
二、多选题
8．图甲为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，图乙为质点Q的振动图像，已知质点Q的平衡位置的横坐标。下列说法正确的是（ ）
A．该波的波长为
B．该波的波速为
C．从图甲波形图时刻开始，质点P比质点Q先到波谷
D．质点Q的振幅为
9．2026年5月，16兆瓦漂浮式海上风电平台三峡领航号完成了固定安装，标志着我国在深远海漂浮式风电领域取得突破。某风力发电的输电网络供电的装置如图所示，升压变压器、降压变压器均为理想变压器，电流表为理想交流电表，下列说法正确的是（ ）
A．若只将风力发电机线圈转动的角速度增加为原来的两倍，则电流表示数也增加为原来的两倍
B．高压输电指的是要增加输电线电阻上的电压
C．若只增大降压变压器副线圈所接负载R的电阻，则电流表的示数增大
D．若只将降压变压器副线圈的滑片向上移动，则电流表的示数增大
10．如图所示，倾角为的足够长斜面固定在水平地面上，质量均为m的木块A和B置于斜面上，A和B通过轻质弹簧连接，弹簧劲度系数为k，弹簧弹性势能与形变量之间的关系式为，其中x为弹簧的形变量。不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接木块B和C，滑轮与木块B之间的轻绳与斜面平行，木块C的质量也是m。在外力作用下，三木块均处于静止状态，弹簧处于原长，木块A和木块C在同一高度。突然撤去外力，木块A、B、C开始运动，不计一切摩擦，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度大小为g，在木块A向下运动的过程中，B未碰滑轮，C未落地。关于该过程，下列说法正确的是（ ）
A．木块A、B、C的机械能之和保持不变
B．木块A与木块C始终在同一高度
C．木块A的最大速度为
D．木块A的最大位移为
三、实验题
11．某同学设计如图所示的实验装置测量木块与木板间的动摩擦因数，操作步骤如下：
①将砝码放入托盘中，用细线连接木块与托盘，调整木板的倾角，使木块沿木板匀速上滑；
②测量并记录砝码和托盘的总质量m、木块的质量M、斜面的长度s和斜面的高度h；
③改变砝码和托盘的总质量、木块的质量，重复以上步骤，可得到多组m、M的数据，并作出图像。
(1)本实验______（填“需要”或“不需要”）满足。
(2)若图像的斜率为k，则动摩擦因数______。
(3)若该同学测质量时忘记测量托盘的质量，仅将砝码的质量记为m，则动摩擦因数的测量结果______（填“偏大”“偏小”或“准确”）。
12．某简易电阻表的电路图如图所示，图中E是电池，电动势为，电流表的满偏电流为，内阻为，定值电阻，A端和B端分别与两表笔相连。
(1)图中的A端应与______（填“红”或“黑”）表笔相连接。
(2)短接两表笔进行欧姆调零后，用该挡测量一个未知电阻的阻值，指针偏转到电流表满偏刻度的处，则该未知电阻的阻值为______Ω。
(3)若要将该电阻表的倍率减小为原来的，则应将定值电阻更换为______Ω。（保留两位有效数字）
(4)实验结束后，若发现电流表内阻的实际值略小于，则按正确步骤操作会导致被测电阻的测量值______（填“偏大”“偏小”或“准确”）。
四、解答题
13．压缩空气储能是一种用电低谷时利用电能压缩空气储存能量，用电高峰时释放能量发电的大规模物理储能技术，当前我国已建成全球最大规模的盐穴压缩空气储能电站，核心设备实现国产化。空气储能装备中，密闭一定质量的理想气体，在某工作过程中，气体经历过程，其图像如图所示，图中、均为已知，A状态时气体的压强为。
(1)求气体在状态C时的压强；
(2)若1mol理想气体在标准状况下（热力学温度为，压强为p）的体积为，求题中气体物质的量n。
14．如图所示，质量的四分之一圆弧轨道（上表面光滑，下表面粗糙）放置在水平地面上，圆弧轨道半径，轨道最低点切线水平。在最低点放置一质量的小球P，将质量的小球Q从圆弧轨道与圆心等高处由静止释放，小球Q在最低点时与小球P发生碰撞（时间极短）。两小球均视为质点，整个过程中圆弧轨道始终处于静止状态，取重力加速度大小。
(1)求小球Q与小球P碰撞前瞬间，地面对圆弧轨道的支持力大小F；
(2)若碰撞后瞬间，两小球对圆弧轨道的压力大小相等，求碰撞过程中两小球损失的总机械能。
15．如图所示，足够长的两平行导轨倾斜固定放置，导轨与水平面的夹角为θ，导轨的间距为L，空间中有磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。质量为m、有效电阻为R的金属杆垂直导轨放置，金属杆与导轨间的动摩擦因数为μ。由静止释放金属杆，金属杆下滑距离s后开始做匀速直线运动。金属杆运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，除金属杆外，其余部分电阻不计，重力加速度大小为g。求：
(1)从金属杆由静止释放到匀速运动的过程中，通过金属杆的电荷量q；
(2)金属杆的最大速度v；
(3)从金属杆由静止释放到匀速运动的过程中，金属杆上产生的焦耳热Q。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A B C C D A CD AD BC
11．(1)不需要
(2)
(3)准确
【详解】（1）本实验利用平衡条件测量动摩擦因数，系统做匀速直线运动，加速度为零。对托盘和砝码分析，由平衡条件可知细线拉力
对木块分析，沿斜面方向由平衡条件可知
联立可得
在此过程中，细线拉力严格等于托盘和砝码的总重力，不存在系统误差，因此不需要满足的条件。
（2）由平衡方程
整理得
根据几何关系，斜面倾角满足，
图像的斜率
代入三角函数值得
解得
（3）设托盘质量为，实际悬挂总质量为。根据平衡条件有
整理得
作图像时，为常数，仅影响图像的纵轴截距，不改变图像的斜率。动摩擦因数是通过斜率计算得出的，既然斜率测量值不变，则动摩擦因数的测量结果准确。
12．(1)红
(2)100
(3)4.5
(4)偏小
【详解】（1）根据欧姆表原理，电流应该从红表笔流进，而A端与电源负极相连，则A端是红表笔。
（2）短接两表笔时，设干路电流I，则
根据闭合电路欧姆定律得
测电阻时，设干路电流为，则
根据闭合电路欧姆定律得
联立解得
（3）若要将该电阻表的倍率减小为原来的，则内阻变为原来的，由，
解得
（4）由可知，电流表内阻的实际值略小于，代入计算的偏大，电阻的测量值偏小。
13．(1)
(2)
【详解】（1）气体从A状态到C状态，有
解得
（2）从A状态到标准状况下，对理想气体有
解得
由于1mol理想气体在标准状况下（热力学温度为，压强为p）的体积为，所以有
解得
14．(1)
(2)
【详解】（1）圆弧轨道上表面光滑、全程静止，小球Q下滑过程只有重力做功，根据机械能守恒
解得碰撞前Q的速度
在最低点，根据牛顿第二定律
代入数值解得
根据牛顿第三定律，小球Q对轨道的压力大小为
对圆弧轨道受力分析，它受自身重力、Q对它的向下压力、地面支持力，根据三力平衡关系
解得
（2）碰撞时间极短，水平方向动量守恒，取向左为正方向
根据牛顿第二定律，对碰撞后的Q：
对碰撞后的P：
由题意知
联立可得解得，
损失的机械能等于碰撞前总动能减去碰撞后总动能
代入数值得
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）电荷量的推导公式为
其中平均感应电流
平均感应电动势由法拉第电磁感应定律得
金属杆下滑距离，回路沿斜面的面积为，其在水平方向（垂直竖直磁场）的投影面积为
可得：
（2）金属杆匀速时速度达到最大值，沿导轨方向合力为0：速度为时，感应电动势
感应电流
安培力大小为，方向水平向左
沿导轨方向： 与 安培力沿导轨向上的分力、滑动摩擦力平衡；
垂直导轨方向：支持力，滑动摩擦力
代入平衡条件
整理后解得最大速度：
（3）对金属杆从释放到匀速的过程用动能定理：重力做功、摩擦力做功、安培力做功的总和等于动能变化，而安培力做的负功全部转化为回路焦耳热。
列动能定理方程：
对全程的摩擦力功积分：
第一部分积分结果为；第二部分中，因此
结合第一问的电荷量
可得：
最终整理得到焦耳热：

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