山东省济南市2023-2024学年高一年级上册开学考试物理试题（解析版）

济南市2023年高一学情检测

物理试题

满分100分。考试用时90分钟。

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、座号等填写在答题卡和试卷指定位置上。

2.答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改

动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，用0.5mm黑色签字笔在答题卡

上题号提示的区域作答。在本试题上作答无效。

3.不允许使用计算器。考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。

1.下列各项中电功的单位是（）

A.kWhB.J/sC.WD.kW

【答案】A

【解析】

【详解】A.电功的国际单位是焦耳，符号J,日常生活和工农业生产中，我们常用的单位是kW-h

（度）作为计量单位来计量消耗电能的多少，故A正确；

BCD.J/s、W、kW都是功率的单位，故BCD错误。

故选A„

2.小李站在火车站台上，当一辆火车经过时，他听到火车的汽笛声在靠近时变得尖锐，在远离时变得低沉。

“尖锐”和“低沉”说明声音的特性发生变化的是（）

A.响度B.音调C.音色D.振幅

【答案】B

【解析】

【详解】根据多普勒效应可知汽笛声在靠近时接收到频率升高，在远离时接收到的频率减小，频率高音调

高声音“尖锐”，频率低音调低声音“低沉”，所以“尖锐”和“低沉”说明声音的音调发生变化。

故选B。

3.汉代的《淮南万毕术》中有古人用冰制作透镜利用太阳取火的记载。下列成语所描绘的光现象中，与“用

冰取火”的物理原理相同的是（）

A.立竿见影B.凿壁偷光C.海市蜃楼D.镜花水月

【答案】C

【解析】

【详解】C.“用冰取火”是利用光的折射原理，海市蜃楼也是利用光的折射原理，与“用冰取火”的物

理原理相同，故C正确；

AB.立竿见影、凿壁偷光、是利用光沿直线传播原理，与“用冰取火”的物理原理不相同，故AB错误；

D.镜花水月是利用光的反射原理，与“用冰取火”的物理原理不相同，故D错误。

故选Co

4.如图所示的孔明灯，又叫天灯，在我国传统文化中常用于祈福、许愿等活动。施放孔明灯时，一般选择

晴朗无风的夜晚，将灯内底部的蜡块点燃，孔明灯即可徐徐飞起，上升高度可达1000m左右，与热气球的

原理相同。关于孔明灯所涉及的物理知识，与以下选项无关的是（）

A.热胀冷缩B.连通器原理

C.阿基米德原理D.化学能转化为重力势能

【答案】B

【解析】

【详解】孔明灯内空气被加热后，内部气体膨胀，有一部分空气溢出，灯笼内部的空气受热密度变小，体

积不变，质量变小，孔明灯的重力变小，当所受的浮力大于重力时，孔明灯开始上浮，此过程中化学能转

化为重力势能，则孔明灯所涉及的物理知识有，热胀冷缩、阿基米德原理和化学能转化为重力势能，与连

通器原理无关。

故选B。

5.如图甲所示，在一根固定不动的树枝上，小鸟有时停在A点，有时停在8点。图乙为该现象的示意图，

对于这两个点下列分析正确的是（）

A.小鸟站在A点时受到的摩擦力较大

B.小鸟站在4点时受到树枝的作用力较大

C.小鸟站在B点时受到的摩擦力较大

D.小鸟站在3点时受到树枝的作用力较大

【答案】A

【解析】

【详解】BD.小鸟站在A点或8点时所受树枝的作用力都和小鸟的重力平衡，所以两个位置树枝对小鸟

的作用力相等，故BD错误；

AC.设小鸟的重力为机g,过小鸟在树枝上位置的切线的倾角为仇则小鸟所受支持力大小为

N=mgcos0

所受摩擦力大小为

f=mgsin0

因为过A的切线的倾角比过8的切线的倾角大，所以小鸟站在8点时受到的支持力较大，站在A点时受到

的摩擦力较大，故A正确，C错误。

故选Ao

6.赛龙舟是我国端午节的传统活动。以下两速度随时间变化的四图像，描述了三条相同的龙舟从同一起

点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程，下列说法正确的是（）

A.乙比甲先到达终点B.甲的速度始终比丙大

C.出发后甲和乙船头会出现并齐的情况D.出发后甲和丙船头会出现并齐的情况

【答案】D

【解析】

【详解】A.图像的面积等于位移，由甲乙的速度-时间图可知，甲比乙先到达终点，A错误；

B.根据甲丙的速度时间图像可知，在开始有一段时间内，丙的速度大于甲，B错误；

C.由甲乙的速度-时间图可知，出发后甲的速度始终大于乙，则甲和乙船头不会出现并齐的情况，选项C

错误；

D.甲丙的速度-时间图线围成的面积表示位移，由图可知，在两图线交点对应的时刻前，丙的位移比甲

大，即丙在前，在交点对应的时刻后有一个时刻，两图线围成的面积相等，即位移相等，可知龙舟甲和龙

舟乙在途中会出现船头并齐，D正确。

故选D。

7.如图所示电路中，闭合开关S,灯泡L1、L?均发光。将滑动变阻器R的滑片P由人向。滑动时（）

C.L］变亮，L?变暗D.L］变暗，L?变亮

【答案】D

【解析】

【详解】将滑动变阻器R的滑片尸由6向。滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路总电阻增大，

总电流减小，L］两端的电压变小，L］变暗，L2两端的电压变大，L2变亮。

故选D。

8.正六边形钢质螺母的质量为7.9g,其空心圆部分的面积为正六边形面积的;，当螺母如图甲所示立放时

对水平面的压强是如图乙所示平放时对水平面压强的3倍。已知钢的密度为7.9xl（）3kg/m3,则正六边形

的边长为（

•图甲4图乙

A.1cmB.^cmC.班cmD.灰cm

【答案】A

【解析】

【详解】设螺母正六边形的面积为S底，侧面一个矩形的面积为S边，则如图乙所示平放时对地面的压强为

一|5底

如图甲所示立放时对水平面的压强为

3p*

S边

联立可解得

9

S底=万5边

钢的体积为

7.1

VL=—=----------——y=ixium

钢夕钢7.9xlO3kg/m3

设正六边形的边长为L,则螺母的厚度

』=工也

L9L

正六边形的面积为

cA,17G八_3环

S在一ox(—xLx------L

底222

已知空心圆部分的面积为正六边形面积的g,则螺母剩余部分的底面积为

霏=|染=辰

所以钢螺母实心部分的体积为

%冈=5底'义［=石£2*半=炉=ixi（）-6m3

解得

£=1x102m=lcm

故选A„

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，至少有

两个选项符合题目要求。全选对者得4分，选对但不全者得2分。

9.图甲是正在为手机进行无线充电时的情景，图乙是其充电原理图。无线充电是利用变化的电流在送电线

圈中产生变化的磁场，变化的磁场通过手机中的受电线圈感应出电流，为手机充电。下列说法正确的是（）

接手机

A.送电线圈的原理是电流的磁效应B.受电线圈的原理是电流的磁效应

C.送电线圈作用相当于一个电磁铁D.受电线圈的作用相当于一个电动机

【答案】AC

【解析】

【详解】AC.送电线圈的作用是当电流经过时产生磁场，相当于电磁铁，原理是电流的磁效应，故A正

确，C正确；

BD.受电线圈的作用是产生感应电流，相当于发电机，原理是电磁感应现象，故B错误，D错误。

故选AC。

10.“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下，如图所示。将蹦极

过程简化为人沿竖直方向的运动。从人跳下到第一次下降至最低点的过程中，不考虑空气阻力，下列分析正

确的是（）

A.在长弹性绳伸直前，减小的重力势能全部转化为动能

B.在长弹性绳伸直后，减小的重力势能全部转化为动能

C.在人下降到最低点时，人的重力势能全部转化为人的动能

D.在人下降到最低点时，人的重力势能全部转化为绳的弹性势能

【答案】AD

【解析】

【详解】A.根据题意可知，不考虑空气阻力，在长弹性绳伸直前，只有重力做功，减小的重力势能全部转

化为动能，故A正确；

B.在长弹性绳伸直后，除重力做功之外，弹性绳的弹力做负功，减小的重力势能转化为动能和弹性势能,

故B错误；

CD.在人下降到最低点时，速度为零，动能为零，弹性势能最大，人的重力势能全部转化为绳的弹性势能，

故C错误，D正确。

故选AD。

11.如图所示是一种液面升降监测装置的原理图。点光源S发出的一束激光射向平静的液面，经液面反射后

射到液面上方水平标尺上的s'点。下列说法正确的是（）

A.入射角不变，当液面下降时，反射角变大

B.入射角不变，当液面上升时，光点S'向左移动

c.保持入射光与反射光垂直，光点s'向左移动d时，液面上升回

2

D保持入射光与反射光垂直，光点S'向右移动d时，液面下降四

【答案】BD

【解析】

【详解】AB.当液面发生变化时，由于入射角的大小不变，所以反射光线与原来的反射光线平行；如图所

从图中可以看出，由于入射角i不变，故反射角也不变；当液面上升时，光点S'向左移动，故A错误，B

正确；

CD.保持入射光与反射光垂直，则

z=45°

设光点移动d时，液面变化高度为人根据几何关系可得

tanz=—

解得

,dd

n=--------=—

2tani2

光点S'向左移动时，液面上升，光点S'向右移动时，液面下降，故C错误，D正确。

故选BD。

12.2022年12月，我国“西电东送”的国家重大工程一白鹤滩水电站全部机组投产发电，如图所示。白鹤

滩水电站位于金沙江干流河段上，坝址年平均流量共安装16台单机容量100万千瓦的水轮

发电机组，总装机容量IKxlCfkW，年平均发电量6.24xl（y°kW-h。若白鹤滩水电站大坝蓄水水面与水

33

轮机组位置的高度差约200m,^Lg=10N/kg,p7K=1.0xl0kg/mo则（）

A,平均每年用于发电的水的质量为1.3x1014kg

B.水轮机组附近，水的压强大约2.0xl()5pa

C.每台发电机组平均每年发电162.5天

D.白鹤滩水电站将水能转化为电能的效率约为86.4%

【答案】ACD

【解析】

【详解】A.坝址年平均流量为1.3xl(yim3,故平均每年用于发电的水的质量为

P•V=1.3xlO"kg

故A正确；

B.白鹤滩水电站大坝蓄水水面与水轮机组位置的高度差约200m,则水轮机组附近，水的压强大约

p=pgh=2.0xIO,Pa

故B错误；

C.白鹤滩水电站共安装16台单机容量100万千瓦的水轮发电机组，总装机容量1.6xlCfkW，年平均发

电量6.24x1(y°kW-h，故每台发电机组平均每年发电时间为

6.24xlOlokW-h、,一

--------------------=3.6xl10o3hl=162.5d

1.6xl07kW

故C正确；

D.白鹤滩水电站大坝蓄水水面与水轮机组位置的高度差约200m,故平均每年水电站水量做功为

叱首=7咫%=2.6x10"J

白鹤滩水电站将水能转化为电能的效率约为

6.24xlOlokW-h6.24xlO10x3.6xl06J0V

77=-------------F-----=-----------------F--------=86.4%

2.6X1017J2.6X1017J

故D正确。

故选ACD„

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13.小军同学发现弹簧测力计的刻度是均匀的，于是猜想弹簧弹力与弹簧的长度存在一定关系，为此他设计

了以下实验进行探究：

FN

（1）小军准备了铁架台、刻度尺、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码等器材，如图甲所示。在竖直悬

挂的弹簧下依次加挂不同数量的钩码，同时记录弹簧总长度乙与钩码质量所得数据记录在下表中。

实验次数1234567

钩码质量m/g0306090120150180

弹力b/N00.3060.91.21.51.8

弹簧总长度L/cm6.07.28.610.610.911.813.2

弹簧伸长量加7cm01.22.64.6495.87.2

请根据实验数据在图乙中描点，作出弹簧弹力产与弹簧伸长量Ax的关系图像。（）

⑵根据歹-Ax图像，可得出弹簧弹力E（N）与弹簧伸长量AY（m）的关系式为

（3）小军测得的实验数据中有一组数据有明显错误，错误数据对应的实验次数是第.次。

【答案】②.F=25.0-Ax③.4

【解析】

【详解】（1）[1]根据表格中数据，先描点，再连线，见下图

F/N

(2)[2]根据R-Ax图像，可得出弹簧弹力E(N)与弹簧伸长量Ax(m)的成正比关系，关系式为

F=25.0-Ax

由于作图存在误差，比例系数24.7~25.3均算正确;

(3)[3]由歹-Ax图像可知，第4次的数据明显偏离作出的据歹-Ax图线，错误数据对应的实验次数是

第4次。

14.利用图甲所示的器材可以连接成一个由热敏电阻控制的报警系统。已知电源电压为12V,热敏电阻A

的阻值随温度的变化曲线如图乙所示。电铃的电阻忽略不计，通过它的电流超过0.1A时，铃响发出报警信

号；超过0.2A时，电铃就可能被烧坏。

(1)请用笔画线代替导线完成该报警系统实物电路的连接。()

(2)备用的滑动变阻器有：滑动变阻器K(5OQ,1A),滑动变阻器鸟(100Q,0.5A),滑动变阻器

7?3(2000Q,0.3A)O为满足“当温度达到或超过60℃时，该系统发出报警信号”的要求，该报警电路中的

滑动变阻器应选用(填“%”“凡”或“&”)。

(3)未经调试的该报警系统，在闭合开关前，如果滑动变阻器的滑片P调反了位置，在常温下闭合开关后，

该报警系统(填"会”或“不会”)发出报警信号；如果温度超过℃,电铃就可能被烧

坏。

【答案】①.见解析②.R2③.会48℃（46~50℃均可）

【解析】

【详解】（1）口］连接好的电路如图所示

（2）⑵为避免电铃被烧坏，电路中的电阻最小为

R=工=工。=60。

mm人0.2

所以滑动变阻器的最大阻值不能小于60。，但是最大阻值太大的滑动变阻器在调节时变化较快，不易操

作，所以滑动变阻器应选用为。

（3）［引由图乙可知，温度达到60。。时，热敏电阻的阻值为36。，要使电铃报警，则滑动变阻器的接入电

阻应为

R=y--R执=(--36)Q=84Q

心0-1

如果滑动变阻器的滑片尸调反了位置，则其接入电路的电阻为160,常温下（20℃）热敏电阻的阻值约为

72Q,则电路中的电流为

所以该报警系统会发出报警信号。

⑷要避免电铃被烧坏，电路中的电阻最小为60Q,滑片尸调反了位置导致滑动变阻器接入电路的电阻约

为16。，所以热敏电阻的阻值不能小于44。，由图乙可知此阻值下对应的温度约为48。（2。

15.2023年4月12日，中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克装置（EAST）成功实现稳态高约束模式

运行403秒，创造了新的世界纪录。“人造太阳”装置中进行的反应是轻核（主要是氢的同位素笊和笳）聚

变成较重的原子核，同时释放出巨大的能量，这与太阳发光发热的原理相同。核聚变反应的燃料笊在海水中

藏量丰富，据测算，每升海水中含有0.03g笊。已知坨笊中含有3义1023个笊核，每个笊核发生聚变反应可

释放出2.8x10-"J的能量。求:

(1)每升海水中的笊全部发生聚变反应可以释放出多少能量？

(2)每升海水中的笊全部发生聚变反应释放出的能量相当于多少煤完全燃烧放出的热量？(煤的热值

4=3.0xl（）7j/kg）

【答案】（1）2.52xlOloJ;（2）840kg

【解析】

【详解】(1)每升海水中的笊全部发生聚变反应可以释放出的能量

Qi=0.03x3xIO??x2.8x1012J=2.52xlOloJ

(2)设每升海水中的笊全部发生聚变反应释放出的能量相当于加千克煤完全燃烧放出的热量，则

e，2.52xio10,

根=7=H^kg=84O04nkig

16.小敏利用如图所示的斜面和滑轮装置将一质量忆=10kg的重物搬运到高/z=2m处，滑轮两侧的轻绳

均平行于斜面，若小敏沿斜面方向拉绳子的力歹=40?4,斜面倾角。=30°,g=10N/kg。求:

(1)拉力厂做的功是多少？

(2)斜面和滑轮装置的机械效率是多少？

【解析】

【详解】(1)拉力产做的功为

h

W=P2——=320J

sin。

(2)该装置做的有用功为

W'—mgh=200J

斜面和滑轮装置的机械效率是

〃=j100%=62.5%

W

17.如图(a)所示，安装在公路旁的超声波测速仪可以监测车速：测速仪发出超声波脉冲信号后被汽车反

射回来，根据发出信号和接收到反射信号间的时间差，就能测出车速。在图(b)中，时间标尺每个最小格

代表0.1S,片、鸟是测速仪先后发出的超声波信号，4、％分别是测速仪检测到的片、6经反射后的信号。

已知超声波在空气中传播的速度v声=340m/s。则

(1)被测汽车正在靠近测速仪还是在远离测速仪？(只写出结果即可)

(2)超声波信号片到达被测汽车时，汽车距测速仪的距离4为多少？

(3)超声波信号片、鸟先后到达被测汽车的时间差/为多少？

(4)汽车速度v为多大？

11

1g

~77777777777777777777777777777777777777^7/77777/^77777777777~

图(a)

।」人।」I」I人IIIIII

八।।八『八

图(b)

【答案】(1)正在靠近测速仪；(2)51m；(3)0.05s；(4)20m/s

【解析】

【详解】(1)由图可知第二次发射信号至接收到信号的时间变短，被测汽车正在靠近测速仪。

(2)超声波信号6到达被测汽车时，汽车距测速仪的距离为

4=；%=^-x340x0.3m=51m

(3)超声波信号小鸟先后到达被测汽车的时间差/为

入一%0.3—0.2

t=J_-=----s=0.05s

22

(4)超声波信号舄到达被测汽车时，汽车距测速仪的距离为

—vt^=—x340x0.2s=34m

2-2

汽车速度v为

d、一d?51—34

v=-----=---------m/s=20m/s

—t0.9—0.0