8．如图所示的安全出口指示灯，该灯配备有两个电源——正常电源和紧急备用电源，其中正常亮灯状态下，指示灯功率为3W，紧急指示灯亮起时，指示灯功率为6W。
假设在某次消防安全演练中，某商场的200个紧急指示灯全部正常开启，持续时间为60min。
在这次演练中，所有指示灯消耗的电能约为
A．3.6×105JB．7.2×105J
C．2.2×106JD．4.3×106J
9．如图甲所示，在粗糙的水平面上，质量为1kg的物块在水平向右的外力F的作用下做直线运动，3s后撤去外力，物块运动的速度—时间图像如图乙所示。
下列判断正确的是
A．5s末物块返回出发点
B．0~5s内，物块经过的路程是16m
C．物块在0~1s内和3s~5s内的平均速度大小相等
D．物块与水平面之间的动摩擦因数为0.5
10．如图所示，一横截面为等腰三角形的玻璃砖，底角为30°，底边BC长为2a，AP与BC垂直，O为BP中点。
一细光束平行于AB边从O点由空气射入玻璃砖。
已知玻璃砖对该光束的折射率
，真空中光速为c。
则光束
A．在AC边不会发生全反射
B．在玻璃砖中的波长为空气中的
倍
C．在玻璃砖内传播的光程为2a
D．从玻璃砖BC边射出的位置与O点的距离为a
11．用三根绝缘轻杆将质量均为m的A、B两小球相连后悬挂于O点，其中A球带电量为-q，B球不带电。
现将带电量为+q的小球C放置在某处，恰使A静止在与C相距为x的等高处，且三根细杆组成如图所示的等腰直角三角形，其中O、B间的细杆竖直。
已知静电力常量为k，重力加速度为g，小球的大小均可忽略，则
A．O、B间轻杆拉力小于mg
B．A、C间距
C．撤去C的瞬间，A的加速度大小为g
D．若将C放置在A的正上方相距为x的位置，O、B间细杆也可以保持竖直
12．如图所示，倾角为30°的光滑斜面固定在水平地面上，一轻质弹簧一端固定于斜面低端，另一端与质量为4kg的物体B相连。
开始时，B静止，质量为1kg的物体A在斜面上与物体B相距10cm处由静止释放，物体A与B碰撞后粘在一起，整体下滑5cm时运动至最低点。
已知弹簧始终处于弹性限度内，物体A、B均可视为质点，A、B碰撞时间极短。
从碰撞结束至运动到最低点的过程中
A．A和B碰撞结束瞬间的速度大小为2m/s
B．弹簧的弹性势能增加了1.35J
C．A和B整体的机械能先增大后减小
D．可能存在两个与碰撞结束时速度相等的位置
13．静电喷漆技术具有效率高、质量好等优点，其装置示意图如图所示。
A、B为两块水平放置的平行金属板，间距d=1.0m，两板间有方向竖直向上，大小为E＝1.0×103N/C的匀强电场。
在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出初速度大小均为v0＝1.0m/s、质量均为m＝5.0×10-14kg和带电量均为q＝-2.0×10-15C的带电油漆微粒。
不计微粒所受空气阻力及微粒间相互作用，油漆微粒最后都落在金属板B上。
下列说法正确的是
A．沿水平方向喷出的微粒运动到B板所需时间为
B．沿不同方向喷出的微粒，从喷出至到达B板，动能变化量为2.0×10-12J
C．若其它条件均不变，d增大为原来的2倍，喷涂面积增大为原来的2倍
D．若其它条件均不变，E增大为原来的2倍，喷涂面积减小为原来的1/2
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2分，共6分，每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。
全部选对的得2分，选对但不选全的得1分，有选错的得0分）
14．在新冠肺炎疫情防控工作中，为尽可能减少人员接触，红外热成像检测仪成为重要的体温检测工具之一，如图所示。
红外热成像将物体热辐射的红外线特定波段信号转换成可供人类视觉分辨的图像和图形，并可以进一步计算出温度值。
关于红外线，下列说法正确的是
A．红外线频率比紫外线高
B．红外线是电磁波，其能量是量子化的
C．红外热成像说明红外线传播时不会发生衍射现象
D．若物体在空气中辐射的红外线波长为100μm，该红外线频率为3.0×1012Hz
15．1919年，卢瑟福用镭放射出的α粒子轰击氮原子核，从氮原子核中打出了一种新的粒子M，如图所示。
下列说法正确的是
A．新的粒子M是质子
B．粒子M具有波粒二象性
C．若提高粒子源所处环境温度，放射出的α粒子数会增加
D．在氮原子核中，两个M粒子之间的核力比它们之间的万有引力和库仑力都要大的多
16．如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，此时波恰好传至x=0的位置，质点a、b、c在该时刻所在位置如图，已知波速为v=0.2m/s。
以下说法正确的是
A．质点a、b、c开始振动的方向均沿y轴正方向
B．从图示时刻开始计时，质点b比质点a先回到平衡位置
C．从图示时刻开始后0.5s时间内，质点a、b、c通过的路程为Sa>Sc>Sb
D．从图示时刻开始再经过0.1s时间，x=-2cm处的质点恰好到达波谷位置
非选择题部分
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
17．（7分）李明同学利用如图所示装置开展“探究小车速度随时间变化的关系”（实验一）和“改变重物质量探究做功与小车速度变化的关系”（实验二）的实验研究。
（1）关于两个实验的相关操作，下列说法正确的是▲；
A．两个实验都需要平衡摩擦力
B．图中的打点计时器使用220V交流电
C．“实验一”中重物的质量可以大于小车的质量
D．“实验二”中通过在轨道左端垫木块可调节牵引小车的细绳与轨道平行
（2）实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，得到的纸带如图乙所示。
取纸带上某点为计数点0，后每隔一个点取一个计数点，分别记为1、2、3、4、5、6，以计数点0为坐标原点，各计数点坐标如下表所示。
计数点
0
1
2
3
4
5
6
坐标/cm
0
1.04
2.80
5.28
8.45
12.35
17.10
速度/（m/s）
0.35
0.53
▲
0.88
1.08
根据表格信息，完成下列问题：
①计数点3的速度大小为▲m/s；
②在答题纸相应位置作出小车运动的速度—时间图像（以坐标原点为计时零点）；
③根据图象信息和实验原理，该纸带数据适用于哪个实验？
答：
▲。
A．仅适用于实验一B．仅适用于实验二
C．两个实验均适用D．两个实验均不适用
18．（7分）张强同学在实验室对规格为“3.8V，0.3A”的小灯泡进行“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验。
（1）根据图甲所示实验电路图连接电路，为检验电路通电情况，接通开关后，电压表和电流表示数如图乙所示，此时电压为▲V（结果保留3位有效数字），而电流表示数为零。
出现上述情况的可能原因是▲。
A．电流表接线处断路B．电压表接线处短路
C．小灯泡接线处断路D．小灯泡接线处短路
（2）正确连接电路，记录多组数据，在I-U图象中描出各对应点并连线。
与实验用的小灯泡相对应的I-U图象可能是图丙中的图线▲。
（填“甲”、“乙”或“丙”）
（3）当小灯泡两端电压为2.50V时，其消耗的实际功率约为▲W。
A．0.75B．0.55C．0.48B．0.35
19．（9分）为全面提升电动自行车的安全性能，最新的《电动自行车安全技术规范》规定，电动自行车须具有脚踏骑行能力、最高设计车速不超过25km/h（计算时可近似取7m/s）、整车质量（含电池）不超过55kg、电机功率不超过400W。
假设某人驾驶如图所示型号的电动自行车由静止开始做匀加速直线运动，经25s速度达到18km/h，电机功率恰好达到额定功率，此后以额定功率继续行驶。
已知人、车总质量为100kg，行驶过程中受到的阻力恒为人、车总重的0.05倍。
求：
（1）匀加速运动时自行车的加速度大小及受到的牵引力大小；
（2）通过计算判断该车电机功率是否符合规定；
（3）该车以额定功率继续行驶1min时间内前进的距离是多少（车子已达最大速度）？
20．（12分）如图甲所示是某款名为“云霄飞车”的玩具，其部分结构简化示意图如图乙所示。
小球
（可视为质点）从传送立柱的位置A由静止开始出发，沿连接滑道①经B点进入水平圆轨道P，再通过连接滑道②经C点进入竖直圆轨道Q，最后通过连接滑道③回到立柱底部位置D，并通过传送装置缓慢传送到位置A，以此往复运动。
已知小球质量m=8g，立柱位置A、D之间高度差h=16cm，圆轨道P、Q的半径均为R=3.6cm，A、B间高度差h1=3.2cm，B、C间高度差h2=8cm，到达D点时速度v=0.5m/s，各部分平滑连接。
（1）在一次完整的运动过程中，小球从A运动到D损失的机械能E1是多少？
（2）调整滑道③的长度可调节圆轨道Q的半径，若不考虑机械能损失，要使小球不脱离轨道Q，其轨道半径应满足什么条件？
（3）若小球第一次经过C点与第二次经过C点时对轨道的压力差为0.02N，小球经过竖直圆轨道过程中损失的机械能E2是多少？
21．（10分）如图所示，一电子枪可以连续发射质量为m，带电量为-e的电子，两平行极板E、F分别与可控电源正、负极相接，电源电压U可在0～U0之间任意调节。
电子经E、F之间的电场加速后，从x=0处沿x轴垂直磁场和边界AB进入磁场区域。
已知在
和
区域内分别充满垂直纸面向外和向内的匀强磁场，两磁场磁感应强度大小相等，MN是垂直x轴的足够长荧光屏。
现从0开始调节电源电压至最大值U0，当电压调至
时，荧光屏上恰好出现亮点P（未画出）。
忽略电子初速度，不计电子重力和电子间相互作用，求：
（1）磁感应强度大小；
（2）在磁场中运动时间最短的电子在荧光屏上的亮点与x轴之间的距离d0；
（3）设荧光屏上亮点与x轴的距离为d，请写出d与U的函数关系式。
22．（10分）如图甲所示，两导轨都由水平、倾斜两部分圆滑对接而成，相互平行放置，光滑倾斜导轨处在一垂直斜面的匀强磁场区Ⅰ中，Ⅰ区中磁场的磁感应强度B1随时间变化的规律如图乙所示（以垂直斜面向上的磁场方向为正）。
水平导轨粗糙且足够长，其左端接有理想电压表，水平导轨处在一竖直向上的磁感应强度恒定不变的匀强磁场区Ⅱ中，金属棒cd锁定在磁场Ⅱ区域。
在t=0时刻，从斜轨上磁场Ⅰ区外某处垂直于导轨释放一金属棒ab，棒下滑时与导轨保持良好接触，棒由倾斜导轨滑向水平导轨时无机械能损失，导轨的电阻不计。
若棒在斜面上向下滑动的整个过程中，电压表的示数大小保持不变，ab棒进入水平轨道的同时，对cd棒解锁，最后两棒同时停止运动。
已知两导轨相距L=1m，倾斜导轨与水平面成θ=30°角，磁感应强度大小B2=1T，两金属棒的质量均为m=0.1kg，电阻值相等，g取10m/s2。
（1）判断0-1s时间内通过导体棒ab的感应电流的方向；（填“a到b”或“b到a”）
（2）求磁场区Ⅰ在沿倾斜轨道方向上的长度x；
（3）求ab棒从开始运动到刚好进入水平轨道这段时间内ab棒上产生的热量；
（4）若两金属棒沿水平导轨运动过程中受到的阻力大小与金属棒速度大小成正比，比例系数k=0.2N·s/m，从ab棒进入水平轨道至棒停止运动的过程中，两金属棒前进的位移之比是多少？
——★参*考*答*案★——
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
D
C
B
B
C
A
D
题号
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
C
D
D
B
C
BD
ABD
AC
17．
（1）C；1分
（2）①0.70-0.72均算对；2分
②见右图；2分
③A；2分
18．
（1）1.80；1分C；2分
（2）乙；2分
（3）B；2分
19．（9分）解：
（1）设运动过程中加速度大小为a，根据匀变速直线运动规律
v=at1分
a=0.2m/s21分
设牵引力大小为F，阻力大小为f，根据牛顿第二定律
F-f=ma，f=0.05mg1分
F=70N1分
（2）电机功率P=Fv1分
联立方程得：
P=350W，符合规定。
1分
（3）设运动的最大速度为vm，则
P=fvm1分
设继续行驶的距离为x，根据动能定理
1分
联立方程得：
x=396m1分
20．（12分）解：
（1）损失的机械能
2分
（2）①若小球恰好到达与圆心等高处时速度为零，则r=h1+h2=11.2cm1分
②若小球恰好过圆轨道Q的最高点，在最高点：
2分
根据机械能守恒定律
2分
联立方程，代入数据得：
r=4.48cm1分
所以轨道半径应满足r≥11.2cm或r≤4.48cm1分
（3）设小球第一次经过C点时速度大小为v1，第二次经过C点时速度大小为v2，第一次经过C点时轨道对小球的支持力大小为F1，第二次经过C点时轨道对小球的支持力大小为F2，则：
1分
根据牛顿第三定律，F1-F2=0.02N
损失的机械能
1分
联立方程，代入数据得，E2=3.6×10-4J1分
21．（10分）解：
（1）当电压调至
时，荧光屏上恰好出现亮点P，所以此时电子恰好能够进入
的磁场区域中（进入磁场时速度方向垂直x轴），运动轨迹如图所示。
设此时电子运动半径为R，电子进入磁场时速度大小为v1，则：
1分
1分
由几何关系：
R=L1分
联立方程，得：
1分
（2）根据题目信息，当加速度电压为U0时，电子进入磁场时速度最大，电子在磁场中圆周运动的半径最大，电子在磁场中运动时间最短。
设此时电子进入磁场时速度为v2，电子在磁场中圆周运动半径为r，则：
，联立
（1）可知，r=2R=2L1分
根据几何关系，此时电子在两个磁场中运动转过的角度均为30°，亮点与x轴之间的距离为
1分
代入数据得：
1分
（3）设电压为U时，电子在磁场中做圆周运动的半径为r＇，可知：
1分
由几何关系可得：
1分
1分
22．（10分）解：
（1）a到b1分
（2）电压表读数不变，说明回路中感应电动势不变，所以t=1s时导体棒a恰好进入B1磁场区域，且匀速下滑。
设0-1s时间内感应电动势大小为E1，1s后感应电动势大小为E2，则：
1分
E2=BLv，v=at=gtsinθ1分
联立方程，代入数据得：
x=2.5m1分
（3）设导体棒电阻为r，ab棒匀速进入磁场时
1分
解得：
r=5Ω1分
导体棒ab匀加速下滑时间t=1s，在磁场区Ⅰ运动时间
所以ab棒从开始运动到刚好进入水平轨道这段时间内ab棒上产生的热量
1分
Q=1.875J1分
（4）以ab棒为研究对象，根据动量定理
1分
以两导体棒为系统研究，根据动量定理
设ab棒前进距离为x1，cd棒前进距离为x2，则
联立方程得：
1分
升级会员 