山东省济南市2023-2024学年高一上学期9月学情检测物理试题
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． B． C．W D．
【答案】A
【知识点】单位制
【解析】【解答】A、属于电功的单位，所以A对；
B、属于功率的单位，所以B错；
C、W、kW都属于功率的单位，所以CD错，
正确答案为A。
【分析】电功的单位为千瓦时及焦耳，电功率的单位为焦耳每秒或瓦特。
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
【知识点】多普勒效应；声波及其应用
【解析】【解答】根据多普勒效应可以判别当声源远离或靠近接受者时，声音的频率会发生变化，与声音频率有关的特性就是音调，所以B对，ACD错，正确答案为B。
【分析】声音的频率发生变化主要引起音调的高低变化。
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
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】用冰取火是利用光的折射原理，与海市蜃楼的原理一样；立杆见影和凿壁偷光都是属于光的直线传播原理；镜花水月属于光的反射原理；所以正确答案为C
【分析】本题目主要区分光的折射、光的反射和光的直线传播。
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
【知识点】重力势能；物体的内能
【解析】【解答】孔明灯内部空气被加热后，内部气体会出现膨胀，导致部分气体溢出，内部空气密度小于外界气体时，外部气体的浮力大于孔明灯的重力时，孔明灯就会飞起来，此过程中燃烧过程中化学能转化为孔明灯上升的重力势能，没有涉及连通器原理，所以ACD对，B错；
【分析】空气被加热涉及热胀冷缩，孔明灯受到浮力大于重力涉及阿基米德原理，燃烧的化学能转化为孔明灯的重力势能。
5．（2021高一上·杭州期末）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A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B点时受到树枝的作用力较大
【答案】A
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】BD．小鸟站在A点或B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，BD不符合题意；
AC．设小鸟的重力为mg，过小鸟在树枝上位置的切线的倾角为θ，则小鸟所受支持力大小为
所受摩擦力大小为
因为过A的切线的倾角比过B的切线的倾角大，所以小鸟站在B点时受到的支持力较大，站在A点时受到的摩擦力较大，A符合题意，C不符合题意。
故答案为：A。
【分析】利用平衡条件可以判别小鸟在A点和在B点其树枝对小鸟的作用力相等；利用其平衡条件可以求出支持力和摩擦力的大小，结合角度的变化可以判别支持力和摩擦力的大小变化。
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v-t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
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】由于甲的速度一直大于乙的速度，所以甲比乙先到达终点，且甲乙不会出现并齐的情况，所以AC错；
通过图像可以看得出丙有一小段时间的速度大于甲的速度，利用相同时间图像面积相等可以判别甲和丙会出现并齐的情况，所以B错D对；
正确答案为D
【分析】利用图像坐标可以比较速度的大小；利用图像面积可以比较龙舟位移的大小，进而判别是否出现并齐。
7． 如图所示电路中，闭合开关，灯泡均发光。将滑动变阻器的滑片由向滑动时（ ）
A．都变亮 B．都变暗
C．变亮，变暗 D．变暗，变亮
【答案】D
【知识点】闭合电路的欧姆定律；电路动态分析
【解析】【解答】根据动态电路有着“串反并同”的规律，当滑动变阻器R的滑片从右往左滑动时，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，则灯泡L1与之串联，电流变小则变暗；灯泡L1与之并联则电流变大所以变亮，所以D对，ABC错误，正确答案为D。
【分析】利用局部电路滑动变阻器的阻值变化结合动态电路的规律可以判别两个灯泡的电流变化。
8． 正六边形钢质螺母的质量为，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，则正六边形的边长为（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】压强及封闭气体压强的计算
【解析】【解答】假设螺母的厚度为d，正六边形的边长为L，侧面积为S1，底面积为S2，则螺母平放时接触地面的面积为；根据螺母立方时对水平面的压强时平放时对水平面压强的3倍；则有：，则可以得出；根据几何关系，底面积为，；联立可得：；根据密度公式有：，可以解得：，所以A对，BCD错；正确答案为A
【分析】利用压强的大小关系可以求出底面积和侧面积的关系，结合面积公式可以求出螺母高和边长的关系，结合密度公式可以求出底面积边长的大小。
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（ ）
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】A,C
【知识点】电磁感应在生活中的应用
【解析】【解答】A、送电线圈通以变化电流，电流通过线圈产生磁场，所以A对；
B、由于送电线圈的磁场发生变化，受电线圈中磁通量发生变化产生感应电流，属于电磁感应现象，所以B错；
C、送电线圈通过通电产生磁场属于电流的磁效应与电磁铁原理相同，所以C对；
D、受电线圈磁通量发生变化产生电流相当于发电机原理，所以D错；
正确答案为AC。
【分析】送电线圈的原理为电流的磁效应，受电线圈原理为电磁感应现象。
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】A,D
【知识点】动能和势能的相互转化；机械能守恒定律
【解析】【解答】 A、在弹性绳子伸直前，人只有重力做功，减少的重力势能全部转化为动能，所以A对；
B、在弹性绳子伸直后，减少的重力势能等于动能和弹性势能的变化量之和，所以B错；
C、人下降到最低点时，人的重力势能全部转化为绳子的弹性势能，所以C错D对；
正确答案为AD。
【分析】通过机械能守恒定律可以判别重力势能、动能、弹性势能的大小变化。
11． 如图所示是一种液面升降监测装置的原理图。点光源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，光点向左移动
C．保持入射光与反射光垂直，光点向左移动时，液面上升
D．保持入射光与反射光垂直，光点向右移动时，液面下降
【答案】B,D
【知识点】光的反射
【解析】【解答】如图所示，液面下降则从1液面到2液面发生变化，液面上升则从2液面到1液面发生变化；
A、如图所示，液面下降时，反射角和入射角相同，保持不变，所以A错；
B、如图所示当液面上升时，光点向左移动，所以B对；
C、当入射光和反射光垂直时，则，由于两次反射光线平行，根据几何关系有：，，所以光点向左移动d时，液面上升；光点向右移动d时，液面下降，所以C错，D对；
正确答案为BD。
【分析】根据光的反射定律并结合上述画出的液面上升和下降后的光路图，即可判断出AB选项正误；根据光的反射定律以及结合数学的几何关系，可以判断出CD选项中光点的移动方向以及液面移动距离。
12． 2022年12月，我国“西电东送”的国家重大工程——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，年平均发电量。若白鹤滩水电站大坝蓄水水面与水轮机组位置的高度差约，取。则（ ）
A．平均每年用于发电的水的质量为
B．水轮机组附近，水的压强大约
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
【答案】A,C,D
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】A、平均每年用于发电的水的质量，根据，所以A对；
B、由于h=200m，根据，可得水的压强：，所以B错；
C、已知总装机容量，年平均发电量，则每台大电阻平均每年发电，所以C对；
D、已知每年发电的水的质量，根据可以解得水量做功，则水电站将水能转化为电能的效率为：，所以D对；
正确答案为ACD。
【分析】利用体积和密度可以求出水的质量；利用压强公式可以求出压强的大小；利用发电总能量和功率可以求出发电的时间；利用发电总能量和水流做功可以求出发电效率。
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：
（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L与钩码质量m，所得数据记录在下表中。
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
钩码质量 0 30 60 90 120 150 180
弹力 0 0.3 06 0.9 1.2 1.5 1.8
弹簧总长度 6.0 7.2 8.6 10.6 10.9 11.8 13.2
弹簧伸长量 0 1.2 2.6 4.6 49 5.8 7.2
请根据实验数据在图乙中描点，作出弹簧弹力与弹簧伸长量的关系图像。（ ）
（2）根据图像，可得出弹簧弹力与弹簧伸长量的关系式为 。
（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】（1）
（2）
（3）4
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】（1）根据表格弹簧原长和弹簧形变量的数据可以对应进行描点连线，绘制图像如下：
（2）由图像可得图像斜率为：，则弹力与弹簧形变量的关系为：；
（3）根据图像坐标点偏离图线的情况可以判别错误数据对应的实验次数是第4次。
【分析】（1）利用表格中的数据可以进行描点连线；
（2）利用图线坐标点可以求出斜率的大小，利用斜率可以求出弹力与形变量的表达式；
（3）利用偏离图线最远的坐标点可以判别数据错误的实验次数。
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，热敏电阻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，通过它的电流超过时，铃响发出报警信号；超过时，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，滑动变阻器，滑动变阻器。为满足“当温度达到或超过时，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“”“”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）
（2）
（3）会；
【知识点】研究热敏、光敏、压敏等可变电阻的特性；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】（1）为了使热敏电阻引起电路电流的变化，应该使热敏电阻与电铃串联；当电流达到最大电流时，电路中最小电阻为：；当电铃开始工作时，电路中的电阻为：，所以滑动变阻器应该串联进电路调节总电阻的大小；则完整的电路图如下：
（2）当温度达到600C时，电铃开始工作，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为：，所以滑动变阻器应该选择R2；
（3）已知常温下热敏电阻的阻值，滑动变阻器的滑片接反时，此时回路中电流：，所以此时报警系统会报警；当电流达到0.2A时，此时，根据图像可得此时热敏电阻的温度为480C，所以温度超过480C时电铃就可能被烧坏。
【分析】（1）利用回路的欧姆定律可以判别滑动变阻器的接法；利用热敏电阻对电铃的影响可以判别热敏电阻的接法；
（2）利用欧姆定律结合热敏电阻的工作电流及工作电阻可以判别滑动变阻器的阻值；
（3）利用欧姆定律结合热敏电阻的阻值可以判别系统是否报警；结合欧姆定律可以求出电铃烧坏时热敏电阻的阻值，结合图像可以判别对应的温度。
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（主要是氢的同位素氘和氚）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。核聚变反应的燃料氘在海水中藏量丰富，据测算，每升海水中含有氘。已知氘中含有个氘核，每个氘核发生聚变反应可释放出的能量。求：
（1）每升海水中的氘全部发生聚变反应可以释放出多少能量？
（2）每升海水中的氘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）
【答案】（1）解：每升海水中的氘全部发生聚变反应可以释放出的能量
（2）解：设每升海水中的氘全部发生聚变反应释放出的能量相当于千克煤完全燃烧放出的热量，则
【知识点】核聚变
【解析】【分析】（1）利用氘核的数量结合氘核聚变时释放的能量可以求出每升海水全部发生聚变释放的能量；
（2）已知海水释放的能量，结合煤的热值可以求出完全燃烧时所需煤的质量大小。
16． 小敏利用如图所示的斜面和滑轮装置将一质量的重物搬运到高处，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，斜面倾角。求：
（1）拉力做的功是多少？
（2）斜面和滑轮装置的机械效率是多少？
【答案】（1）解：拉力做的功为
（2）解：该装置做的有用功为
斜面和滑轮装置的机械效率是
【知识点】功的计算；功率及其计算
【解析】【分析】（1）已知拉力及绳子伸长的长度可以求出拉力做功的大小；
（2）已知物体上升的高度及物体的重力可以求出有用功的大小，结合总功的大小可以求出装置的效率。
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，是测速仪先后发出的超声波信号，分别是测速仪检测到的经反射后的信号。已知超声波在空气中传播的速度。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）超声波信号到达被测汽车时，汽车距测速仪的距离为多少？
（3）超声波信号先后到达被测汽车的时间差为多少？
（4）汽车速度为多大？
【答案】（1）解：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）解：超声波信号到达被测汽车时，汽车距测速仪的距离为
（3）解：超声波信号先后到达被测汽车的时间差为
（4）解：超声波信号到达被测汽车时，汽车距测速仪的距离为
汽车速度为
【知识点】匀速直线运动
【解析】【分析】（1）根据信号发射到接收之间的时间间隔变化可以判别汽车与测速仪之间的距离变化；
（2）已知超声波传播的时间，利用传播的时间结合速度的大小可以求出汽车距离测速仪的距离大小；
（3）已知两个超声波传播的时间，利用传播的时间可以求出时间之差；
（4）已知两次超声波到达汽车的时间，结合汽车距离测速仪的距离可以汽车运动的时间。
18．如图所示的柱形容器，上半部分截面积，下半部分底面积。容器内装有水，水面上漂浮着一个质量、底面积、高的不吸水圆柱形物体A。开始时水面距上、下两部分连接处的距离。若容器足够高，物体A不会触及容器底部，，。求：
（1）此时物体A浸入水中部分的深度为多少？
（2）若通过加水使水面上升，则应加入水的体积为多少？
（3）若将物体A竖直向下压，物体A的下底面受到水的压强增加了多少？
（4）若将物体A竖直向下压，物体A所受的浮力增加了多少？
【答案】（1）解：物体A处于漂浮状态，则浮力等于重力，则
解得浸入水中部分的深度h1=12cm
（2）解：若通过加水使水面上升，则应加入水的体积为
（3）解：若将物体A竖直向下压，则液面上升
即液面恰好上升到上、下两部分连接处，则物体A的下底面受到水的压强增加了
（4）解：将物体A竖直向下压1cm，液面恰好上升到上、下两部分连接处，若再下压1cm，则液面上升高度
此时液面还没有到达物块A的顶部，则物体A所受的浮力增加了
【知识点】共点力的平衡；压强及封闭气体压强的计算
【解析】【分析】（1）物体A处于悬浮，利用平衡条件结合压强的表达式可以求出物体浸入水中的深度；
（2）已知水面上升的高度，结合几何关系可以求出加入水的体积大小；
（3）当物体向下压时，利用A下压的体积等于液面上升的体积可以求出液面上升的高度，结合A下底面的深度及压强公式可以求出下底面压强的变化量；
（4）已知物体下压的深度，结合液面的高度变化及压强公式可以求出物体A增加的浮力大小。
山东省济南市2023-2024学年高一上学期9月学情检测物理试题
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． B． C．W D．
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
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
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
5．（2021高一上·杭州期末）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A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B点时受到树枝的作用力较大
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v-t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
7． 如图所示电路中，闭合开关，灯泡均发光。将滑动变阻器的滑片由向滑动时（ ）
A．都变亮 B．都变暗
C．变亮，变暗 D．变暗，变亮
8． 正六边形钢质螺母的质量为，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，则正六边形的边长为（ ）
A． B． C． D．
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（ ）
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
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
11． 如图所示是一种液面升降监测装置的原理图。点光源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，光点向左移动
C．保持入射光与反射光垂直，光点向左移动时，液面上升
D．保持入射光与反射光垂直，光点向右移动时，液面下降
12． 2022年12月，我国“西电东送”的国家重大工程——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，年平均发电量。若白鹤滩水电站大坝蓄水水面与水轮机组位置的高度差约，取。则（ ）
A．平均每年用于发电的水的质量为
B．水轮机组附近，水的压强大约
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
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：
（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L与钩码质量m，所得数据记录在下表中。
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
钩码质量 0 30 60 90 120 150 180
弹力 0 0.3 06 0.9 1.2 1.5 1.8
弹簧总长度 6.0 7.2 8.6 10.6 10.9 11.8 13.2
弹簧伸长量 0 1.2 2.6 4.6 49 5.8 7.2
请根据实验数据在图乙中描点，作出弹簧弹力与弹簧伸长量的关系图像。（ ）
（2）根据图像，可得出弹簧弹力与弹簧伸长量的关系式为 。
（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。
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，热敏电阻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，通过它的电流超过时，铃响发出报警信号；超过时，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，滑动变阻器，滑动变阻器。为满足“当温度达到或超过时，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“”“”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。
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（主要是氢的同位素氘和氚）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。核聚变反应的燃料氘在海水中藏量丰富，据测算，每升海水中含有氘。已知氘中含有个氘核，每个氘核发生聚变反应可释放出的能量。求：
（1）每升海水中的氘全部发生聚变反应可以释放出多少能量？
（2）每升海水中的氘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）
16． 小敏利用如图所示的斜面和滑轮装置将一质量的重物搬运到高处，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，斜面倾角。求：
（1）拉力做的功是多少？
（2）斜面和滑轮装置的机械效率是多少？
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，是测速仪先后发出的超声波信号，分别是测速仪检测到的经反射后的信号。已知超声波在空气中传播的速度。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）超声波信号到达被测汽车时，汽车距测速仪的距离为多少？
（3）超声波信号先后到达被测汽车的时间差为多少？
（4）汽车速度为多大？
18．如图所示的柱形容器，上半部分截面积，下半部分底面积。容器内装有水，水面上漂浮着一个质量、底面积、高的不吸水圆柱形物体A。开始时水面距上、下两部分连接处的距离。若容器足够高，物体A不会触及容器底部，，。求：
（1）此时物体A浸入水中部分的深度为多少？
（2）若通过加水使水面上升，则应加入水的体积为多少？
（3）若将物体A竖直向下压，物体A的下底面受到水的压强增加了多少？
（4）若将物体A竖直向下压，物体A所受的浮力增加了多少？
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】单位制
【解析】【解答】A、属于电功的单位，所以A对；
B、属于功率的单位，所以B错；
C、W、kW都属于功率的单位，所以CD错，
正确答案为A。
【分析】电功的单位为千瓦时及焦耳，电功率的单位为焦耳每秒或瓦特。
2．【答案】B
【知识点】多普勒效应；声波及其应用
【解析】【解答】根据多普勒效应可以判别当声源远离或靠近接受者时，声音的频率会发生变化，与声音频率有关的特性就是音调，所以B对，ACD错，正确答案为B。
【分析】声音的频率发生变化主要引起音调的高低变化。
3．【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】用冰取火是利用光的折射原理，与海市蜃楼的原理一样；立杆见影和凿壁偷光都是属于光的直线传播原理；镜花水月属于光的反射原理；所以正确答案为C
【分析】本题目主要区分光的折射、光的反射和光的直线传播。
4．【答案】B
【知识点】重力势能；物体的内能
【解析】【解答】孔明灯内部空气被加热后，内部气体会出现膨胀，导致部分气体溢出，内部空气密度小于外界气体时，外部气体的浮力大于孔明灯的重力时，孔明灯就会飞起来，此过程中燃烧过程中化学能转化为孔明灯上升的重力势能，没有涉及连通器原理，所以ACD对，B错；
【分析】空气被加热涉及热胀冷缩，孔明灯受到浮力大于重力涉及阿基米德原理，燃烧的化学能转化为孔明灯的重力势能。
5．【答案】A
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】BD．小鸟站在A点或B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，BD不符合题意；
AC．设小鸟的重力为mg，过小鸟在树枝上位置的切线的倾角为θ，则小鸟所受支持力大小为
所受摩擦力大小为
因为过A的切线的倾角比过B的切线的倾角大，所以小鸟站在B点时受到的支持力较大，站在A点时受到的摩擦力较大，A符合题意，C不符合题意。
故答案为：A。
【分析】利用平衡条件可以判别小鸟在A点和在B点其树枝对小鸟的作用力相等；利用其平衡条件可以求出支持力和摩擦力的大小，结合角度的变化可以判别支持力和摩擦力的大小变化。
6．【答案】D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】由于甲的速度一直大于乙的速度，所以甲比乙先到达终点，且甲乙不会出现并齐的情况，所以AC错；
通过图像可以看得出丙有一小段时间的速度大于甲的速度，利用相同时间图像面积相等可以判别甲和丙会出现并齐的情况，所以B错D对；
正确答案为D
【分析】利用图像坐标可以比较速度的大小；利用图像面积可以比较龙舟位移的大小，进而判别是否出现并齐。
7．【答案】D
【知识点】闭合电路的欧姆定律；电路动态分析
【解析】【解答】根据动态电路有着“串反并同”的规律，当滑动变阻器R的滑片从右往左滑动时，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，则灯泡L1与之串联，电流变小则变暗；灯泡L1与之并联则电流变大所以变亮，所以D对，ABC错误，正确答案为D。
【分析】利用局部电路滑动变阻器的阻值变化结合动态电路的规律可以判别两个灯泡的电流变化。
8．【答案】A
【知识点】压强及封闭气体压强的计算
【解析】【解答】假设螺母的厚度为d，正六边形的边长为L，侧面积为S1，底面积为S2，则螺母平放时接触地面的面积为；根据螺母立方时对水平面的压强时平放时对水平面压强的3倍；则有：，则可以得出；根据几何关系，底面积为，；联立可得：；根据密度公式有：，可以解得：，所以A对，BCD错；正确答案为A
【分析】利用压强的大小关系可以求出底面积和侧面积的关系，结合面积公式可以求出螺母高和边长的关系，结合密度公式可以求出底面积边长的大小。
9．【答案】A,C
【知识点】电磁感应在生活中的应用
【解析】【解答】A、送电线圈通以变化电流，电流通过线圈产生磁场，所以A对；
B、由于送电线圈的磁场发生变化，受电线圈中磁通量发生变化产生感应电流，属于电磁感应现象，所以B错；
C、送电线圈通过通电产生磁场属于电流的磁效应与电磁铁原理相同，所以C对；
D、受电线圈磁通量发生变化产生电流相当于发电机原理，所以D错；
正确答案为AC。
【分析】送电线圈的原理为电流的磁效应，受电线圈原理为电磁感应现象。
10．【答案】A,D
【知识点】动能和势能的相互转化；机械能守恒定律
【解析】【解答】 A、在弹性绳子伸直前，人只有重力做功，减少的重力势能全部转化为动能，所以A对；
B、在弹性绳子伸直后，减少的重力势能等于动能和弹性势能的变化量之和，所以B错；
C、人下降到最低点时，人的重力势能全部转化为绳子的弹性势能，所以C错D对；
正确答案为AD。
【分析】通过机械能守恒定律可以判别重力势能、动能、弹性势能的大小变化。
11．【答案】B,D
【知识点】光的反射
【解析】【解答】如图所示，液面下降则从1液面到2液面发生变化，液面上升则从2液面到1液面发生变化；
A、如图所示，液面下降时，反射角和入射角相同，保持不变，所以A错；
B、如图所示当液面上升时，光点向左移动，所以B对；
C、当入射光和反射光垂直时，则，由于两次反射光线平行，根据几何关系有：，，所以光点向左移动d时，液面上升；光点向右移动d时，液面下降，所以C错，D对；
正确答案为BD。
【分析】根据光的反射定律并结合上述画出的液面上升和下降后的光路图，即可判断出AB选项正误；根据光的反射定律以及结合数学的几何关系，可以判断出CD选项中光点的移动方向以及液面移动距离。
12．【答案】A,C,D
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】A、平均每年用于发电的水的质量，根据，所以A对；
B、由于h=200m，根据，可得水的压强：，所以B错；
C、已知总装机容量，年平均发电量，则每台大电阻平均每年发电，所以C对；
D、已知每年发电的水的质量，根据可以解得水量做功，则水电站将水能转化为电能的效率为：，所以D对；
正确答案为ACD。
【分析】利用体积和密度可以求出水的质量；利用压强公式可以求出压强的大小；利用发电总能量和功率可以求出发电的时间；利用发电总能量和水流做功可以求出发电效率。
13．【答案】（1）
（2）
（3）4
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】（1）根据表格弹簧原长和弹簧形变量的数据可以对应进行描点连线，绘制图像如下：
（2）由图像可得图像斜率为：，则弹力与弹簧形变量的关系为：；
（3）根据图像坐标点偏离图线的情况可以判别错误数据对应的实验次数是第4次。
【分析】（1）利用表格中的数据可以进行描点连线；
（2）利用图线坐标点可以求出斜率的大小，利用斜率可以求出弹力与形变量的表达式；
（3）利用偏离图线最远的坐标点可以判别数据错误的实验次数。
14．【答案】（1）
（2）
（3）会；
【知识点】研究热敏、光敏、压敏等可变电阻的特性；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】（1）为了使热敏电阻引起电路电流的变化，应该使热敏电阻与电铃串联；当电流达到最大电流时，电路中最小电阻为：；当电铃开始工作时，电路中的电阻为：，所以滑动变阻器应该串联进电路调节总电阻的大小；则完整的电路图如下：
（2）当温度达到600C时，电铃开始工作，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为：，所以滑动变阻器应该选择R2；
（3）已知常温下热敏电阻的阻值，滑动变阻器的滑片接反时，此时回路中电流：，所以此时报警系统会报警；当电流达到0.2A时，此时，根据图像可得此时热敏电阻的温度为480C，所以温度超过480C时电铃就可能被烧坏。
【分析】（1）利用回路的欧姆定律可以判别滑动变阻器的接法；利用热敏电阻对电铃的影响可以判别热敏电阻的接法；
（2）利用欧姆定律结合热敏电阻的工作电流及工作电阻可以判别滑动变阻器的阻值；
（3）利用欧姆定律结合热敏电阻的阻值可以判别系统是否报警；结合欧姆定律可以求出电铃烧坏时热敏电阻的阻值，结合图像可以判别对应的温度。
15．【答案】（1）解：每升海水中的氘全部发生聚变反应可以释放出的能量
（2）解：设每升海水中的氘全部发生聚变反应释放出的能量相当于千克煤完全燃烧放出的热量，则
【知识点】核聚变
【解析】【分析】（1）利用氘核的数量结合氘核聚变时释放的能量可以求出每升海水全部发生聚变释放的能量；
（2）已知海水释放的能量，结合煤的热值可以求出完全燃烧时所需煤的质量大小。
16．【答案】（1）解：拉力做的功为
（2）解：该装置做的有用功为
斜面和滑轮装置的机械效率是
【知识点】功的计算；功率及其计算
【解析】【分析】（1）已知拉力及绳子伸长的长度可以求出拉力做功的大小；
（2）已知物体上升的高度及物体的重力可以求出有用功的大小，结合总功的大小可以求出装置的效率。
17．【答案】（1）解：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）解：超声波信号到达被测汽车时，汽车距测速仪的距离为
（3）解：超声波信号先后到达被测汽车的时间差为
（4）解：超声波信号到达被测汽车时，汽车距测速仪的距离为
汽车速度为
【知识点】匀速直线运动
【解析】【分析】（1）根据信号发射到接收之间的时间间隔变化可以判别汽车与测速仪之间的距离变化；
（2）已知超声波传播的时间，利用传播的时间结合速度的大小可以求出汽车距离测速仪的距离大小；
（3）已知两个超声波传播的时间，利用传播的时间可以求出时间之差；
（4）已知两次超声波到达汽车的时间，结合汽车距离测速仪的距离可以汽车运动的时间。
18．【答案】（1）解：物体A处于漂浮状态，则浮力等于重力，则
解得浸入水中部分的深度h1=12cm
（2）解：若通过加水使水面上升，则应加入水的体积为
（3）解：若将物体A竖直向下压，则液面上升
即液面恰好上升到上、下两部分连接处，则物体A的下底面受到水的压强增加了
（4）解：将物体A竖直向下压1cm，液面恰好上升到上、下两部分连接处，若再下压1cm，则液面上升高度
此时液面还没有到达物块A的顶部，则物体A所受的浮力增加了
【知识点】共点力的平衡；压强及封闭气体压强的计算
【解析】【分析】（1）物体A处于悬浮，利用平衡条件结合压强的表达式可以求出物体浸入水中的深度；
（2）已知水面上升的高度，结合几何关系可以求出加入水的体积大小；
（3）当物体向下压时，利用A下压的体积等于液面上升的体积可以求出液面上升的高度，结合A下底面的深度及压强公式可以求出下底面压强的变化量；
（4）已知物体下压的深度，结合液面的高度变化及压强公式可以求出物体A增加的浮力大小。
