2024年名校教研联盟高三3月物理试卷（安徽版）含答案.pdf

物理试题（安徽卷）第 1 页（共 6 页）绝密启用前（安徽卷）绝密启用前（安徽卷）物理试卷物理试卷注意事项：注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共一、选择题：本题共 8 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 32 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.2023 年 12 月 8 日，百亿级中核核能产业园签约落地成都，助力打造国家级核能产业集聚战略高地。核能是通过核反应从原子核释放的能量，如氦 3 与氘核的核反应方程是322111HeHHxE，方程中E 为释放的核能。已知氘核的比结合能为 E1，氦核的比结合能为 E2，则下列说法中正确的是A.该反应为核裂变反应，生成的新核 x 是24HeB.氦 4 核中有 4 个质子 2 个中子，氦 4 核与氦 3 核不是互为同位素C.该反应中氦 3 的比结合能为21423EEED.该反应生成物的质量数将小于反应物的质量数2.在杭州亚运会女子排球决赛中，中国队战胜日本队获得冠军。如图所示，在决赛中，一运动员将排球从 A 点斜向上以速度 v击出，排球沿轨迹 ABC 运动；另一运动员将该排球从 C 点以水平速度 v击回，排球沿轨迹CDA 运动，恰好落回出发点 A。不计空气阻力，则排球A.沿轨迹 CDA 运动的最大速度可能为 v1B.沿轨迹 ABC 运动的最小速度为 v2C.沿轨迹 ABC 和轨迹 CDA 运动过程的速度变化量大小相同D.沿轨迹 ABC 和轨迹 CDA 运动过程的平均速度大小可能相同3.一质点做简谐运动，其相对于平衡位置的位移 x 与时间 t 的关系图线如图所示，由图可知A.该简谐运动的周期是 2.510-2s，振幅是 7cmB.该简谐运动的表达式可能为 x=7sin(100t+23)cmC.t=0.510-2s 时振子的速度最大，且方向向下D.t=0.2510-2s 时振子的位移为-5cm4.如图所示，真空中A、B、C 三点的连线构成一个等腰三角形，OC为AB 连线的中垂线，O 为连线中点。A 的电荷量为Q，B 的电荷量为为+Q，两点电荷分别固定在A、B 点，A、B 相距l，静电力常量为k。现将另一个电荷量为+q 的点电荷放置在AB 连线的中垂线上距O 点为lx21的C 点处，此时+q 所受的静电力大小为#QQABCY6AgggAAJAAAAgCAQEgCgIQkBACCIoOgFAAoAIAiAFABAA=#2024年名校教研联盟高三3月物理试卷（安徽版）物理试题（安徽卷）第 2 页（共 6 页）A222kQqlB2kQqlC22kQqlD22 2kQql5.如图所示，在光滑平台上放置一长度 l=0.32m，质量 M=280g 的文具盒，在文具盒最左端放有可视为质点的质量 m=140g 的墨水瓶，墨水瓶与文具盒间动摩擦因数=0.2。开始时两者均静止，现对文具盒施加 F=1.12N、水平向左的恒力，不计空气阻力，重力加速度 g 取 10m/s2。墨水瓶在文具盒上运动的时间为A0.2sB0.4sC0.8sD1.6s62023 年 12 月 11 日消息，北斗在国内导航地图领域已实现主用地位，每天使用次数超过 3600 亿次。北斗卫星导航系统由若干静止轨道卫星、中地球轨道卫星组成，如图所示，若地球半径为 R，其中中地球轨道卫星A 绕地球做匀速圆周运动的半径为 4R，静止轨道卫星 B 绕地球做匀速圆周运动的半径为 7R。已知地球表面的重力加速度大小 g=10m/s2，第一宇宙速度大小为 7.9km/s，忽略地球自转。下列说法正确的是A.卫星 A 的运行周期与卫星 B 的运行周期之比为47B.卫星 A 的向心加速度大小为 0.625m/s2C.卫星 B 在 6h 内转动的圆心角是 45D.卫星 B 在轨运行速度一定大于 7.9km/s7以下四幅图片中，图甲是单色光的衍射图样，图乙是双缝干涉示意图，图丙是一束复色光进入水珠后传播的示意图，图丁是自然光通过偏振片 M、N 的实验结果，右边是光屏，当 M 固定不动缓慢转动 N 时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化。下列说法中错误的是A.图甲中，中央条纹特别宽特别亮，两侧的亮纹比较窄比较暗B.图乙中，若只增大屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将减小C.图丙中，a 束光在水珠中传播的速度一定大于 b 束光在水珠中传播的速度D.图丁中，这种现象表明光波是横波8.某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电。已知发电机线#QQABCY6AgggAAJAAAAgCAQEgCgIQkBACCIoOgFAAoAIAiAFABAA=#物理试题（安徽卷）第 3 页（共 6 页）圈 ABCD 的匝数 N=100 匝，面积 S=0.03m2，线圈匀速转动的角速度=100 rad/s，匀强磁场的磁感应强度大小 B=2T，输电导线的总电阻为 R=10，升压变压器原、副线圈匝数比 n1n2=18，降压变压器原、副线圈的匝数比 n3n4=101，若理想交流电流表的示数 I4=40A，降压变压器副线圈两端电压 U4=220V。发电机线圈电阻 r 不可忽略。下列说法错误的是A.输电线路上损耗的电功率为 160WB.升压变压器副线圈两端电压为 2240VC.升压变压器的原线圈输入功率为 7890WD.交流发电机线圈电阻 r 上消耗的热功率为 640W二、选择题：本题共二、选择题：本题共 2 小题小题，每小题，每小题 5 分，分，共共 10 分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部全部选对的得选对的得 5 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分分。9.如图所示，固定斜面的倾角30，轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于 C 点，用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体 A 和 B，滑轮左侧绳子与斜面平行，A 的质量是 B 的质量 2 倍，初始时物体 A 到 C 点的距离 L1 m，现给 A、B 一初速度 v03 m/s，使 A 开始沿斜面向下运动，B 向上运动，物体 A 向下运动刚到 C 点时的速度大小 v2 m/s，物体 A 将弹簧压缩到最短后，物体 A 又恰好能弹回到 C点。已知弹簧的最大弹性势能为 6 J，重力加速度 g10 m/s2，不计空气阻力，整个过程中轻绳始终处于伸直状态。则A.物体 A 与斜面之间的动摩擦因数43B.物体 A 向下运动到 C 点的过程中，A 的重力势能转化为 B 的重力势能C.弹簧的最大压缩量 x0.4 mD.B 的质量为 2 kg10.如图所示，边长为a的正方形 MNPQ 区域内有一方向垂直正方形平面向里的匀强磁场，NP 边上有一点 S，4SNa。两个质量相同、带等量异种电荷的粒子均从 S 点平行于 MN 方向射入磁场。带正电粒子甲与带负电粒子乙重力均不计，不考虑甲、乙两粒子间的作用。下列说法正确的是A.若两粒子在磁场中运动的时间相等，则甲与乙的初速度大小之比一定为 13B.若两粒子的初速度相同，则甲与乙在磁场中运动的时间之比可能为 12C.若其中一个粒子垂直 PQ 边射出磁场，则甲与乙在磁场中运动时间之比一定不大于 2 1D.若两粒子分别从 M、Q 两点射出磁场，则甲与乙的初速度大小之比恰好为 21#QQABCY6AgggAAJAAAAgCAQEgCgIQkBACCIoOgFAAoAIAiAFABAA=#物理试题（安徽卷）第 4 页（共 6 页）三、非选择题：本题共三、非选择题：本题共 5 小题，共小题，共 58 分分。11.（8 分）某小组用如图甲所示的气垫导轨研究小车的匀变速直线运动，回答下面的问题：（1）测量遮光条宽度时游标卡尺的示数如图乙所示，则遮光条的宽度 d=cm。（2）滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一光电门的时间t10.156s，通过第二个光电门的时间t20.078s。遮光条通过第一个光电门的速度大小为 v1m/s，遮光条通过第二个光电门的速度大小为 v2m/s。（3）遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门经历的时间为t0.5s,则估算滑块的加速度大小为m/s2。（计算结果保留一位有效数字）12.（11 分）某实验小组在“测量金属丝电阻率”的实验中，先用多用电表进行粗测电阻，再采用“伏安法”较准确地测量未知电阻，后计算金属丝电阻率。（1）在使用多用电表测电阻时，以下说法正确的是。（选填相应序号字母）A.每换一次挡位，不必重新进行欧姆调零B.指针越接近刻度盘中央，误差越小C.在外电路中，电流从红表笔流经被测电阻到黑表笔D.测量时，若指针偏角较小，说明这个电阻的阻值较大，应换倍率较大的挡位来测量（2）先用多用表的欧姆挡“1”按正确操作步骤粗测其电阻，指针如图甲所示，读数应记为。甲乙（3）用螺旋测微器测量金属丝直径，某次测量示数如图乙所示，该金属丝直径的测量值 d=mm。（4）实验室提供的器材如下：A.待测金属丝的电阻 Rx；B.电流表 A1（量程 00.6A，内阻约 0.1）；#QQABCY6AgggAAJAAAAgCAQEgCgIQkBACCIoOgFAAoAIAiAFABAA=#物理试题（安徽卷）第 5 页（共 6 页）C.电流表 A2（量程 03A，内阻约 0.01）；D.电压表 V1（量程 03V，内阻约 3k）；E.电压表 V2（量程 015V，内阻约 20k）；F.滑动变阻器 R（020）；G.电源 E（电动势为 3.0V，内阻不计）；H.开关、若干导线。为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选（填“B”或“C”），电压表应选（填“D”或“E”）。（5）请你根据图丙所示电路图用笔画线代导线，将图丁所示的实验电路连接完整。丙丁（6）若金属丝接入电路的长度为 l，直径为 d，通过金属丝的电流为 I，金属丝两端的电压为 U，由此可计算得出金属丝的电阻率=（用题目所给字母表示）。13.（9 分）图甲为气压式升降椅，它通过活塞上下运动来控制椅子的升降，图乙为其核心部件模型简图，圆筒形导热气缸开口向上竖直放置在水平地面上，活塞（连同细连杆）与椅面的总质量 m=8kg，活塞的横截面积 S=8104m2，气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与气缸之间无摩擦且不漏气，活塞上放有一个质量 M=16kg的物块，气柱高度 h=0.65m。已知大气压强 p0=1105Pa，重力加速度大小 g=10m/s2。求：（1）若拿掉物块活塞上升到如图虚线所示位置，求此时气柱的高度；（2）拿掉物块后，如果缓慢降低环境温度，使活塞从虚线位置下降 6cm，此过程中气体放出热量 24J，求气体内能的变化量U。14.（12 分）如图所示，空间有一宽度为 2d 的有界匀强磁场，磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向外。一边长为 d、电阻分布均匀的正方形导体框 MNPQ，导体框总电阻值为 R。从导体框 MN 边进入磁场开始计时，导体框以恒定的速度大小 v 向右匀速穿过磁场区域的过程中，求：#QQABCY6AgggAAJAAAAgCAQEgCgIQkBACCIoOgFAAoAIAiAFABAA=#物理试题（安徽卷）第 6 页（共 6 页）（1）当 MN 边刚进入磁场时，M、N 两端的电势差，并指明哪端电势高；（2）导体框穿过磁场的过程中，导体框中产生的焦耳热；（3）试分析在30vd时间内 M、N 两点的电势差MNU随时间 t 变化的情况，并在乙图中画出变化的图像。15（18 分）如图所示，一根长 R=1.44m 不可伸长的轻绳，一端系一小球 P，另一端固定于 O 点。长 l=3m 绷紧的水平传送带始终以 5m/s 恒定的速率沿逆时针方向运行，传送带左侧半径 r=0.5m 的竖直光滑圆轨道在 D 点与水平面平滑连接，现将小球拉至悬线（伸直）与水平位置成30角由静止释放，小球到达最低点时与小物块 A 作弹性碰撞，碰后小物块 A 向左运动到 B 点进入圆轨道，绕行一圈后到达 E 点。已知小球与小物块质量相等均为 m=0.3kg 且均视为质点，小物块与传送带之间的动摩擦因数=0.25，其他摩擦均忽略不计，重力加速度大小 g=10m/s2。求：（1）小球运动到最低点与小物块碰前的速度大小和对轻质细绳拉力大小；（2）小物块在传送带上运动时，因相互间摩擦产生的热量；（3）小物块通过圆轨道最高点 C 时对轨道的压力大小。#QQABCY6AgggAAJAAAAgCAQEgCgIQkBACCIoOgFAAoAIAiAFABAA=#物理参考答案（安徽卷）第 1 页（共 7 页）绝密绝密启用前启用前（安徽卷安徽卷）物理参考答案物理参考答案1.【答案】C【解析】该反应为核聚变反应，根据质量数和电荷数守恒可得核反应方程为32421211HeHHeHE，可知生成的新核 x 是42He，选项 A 错误；氦 4 核中有 2 个质子 2 个中子，质子数相同的称为同位素，氦 4 核与氦3 核是互为同位素，选项 B 错误；根据312324EEEE，可得氦 3 的比结合能为 E3=21423EEE，选项 C 正确；核反应过程的前后，反应体系的质量数守恒，选项 D 错误。2.【答案】A【解析】根据图像可知，轨迹 ABC 最高点大于轨迹 CDA 最高点，分析在最高点往左运动，根据平抛规律可知212xxhgtvt，轨迹 ABC 运动时间长，但水平位移小，所以轨迹 ABC 水平分速度小，竖直分速度22vgh，轨迹 ABC 的大，所以沿轨迹 CDA 运动的最大速度可能为 v1，沿轨迹 ABC 运动的最小速度即水平速度小于 v2，选项 A 正确，B 错误；沿轨迹 ABC 和轨迹 CDA 运动过程的速度变化量vg t 不同，因为运动时间不同，选项 C 错误；沿轨迹 ABC 和轨迹 CDA 运动过程的平均速度大小不同，因为位移大小相同，但时间不同，选项 D错误。3.【答案】B【解析】由题图知，该简谐运动的周期22 10 sT，振幅7cmA，选项 A 错误；由=T2=100 rad/s，又因为23或2，所以振子做简谐运动的表达式为 x=7sin(100t+23)cm 或 x=7sin(100t-2)cm，选项 B正确；20.5 10 st时振子位于平衡位置，速度最大，由“爬坡法”知质点在向上运动，选项 C 错误；当20.25 10 st时位移为x=7sin(100t+23)cm=227cm，选项 D 错误。4.【答案】D【解析】如图所示，C 处+q 受到的电场力为2cosAFF，方向由 B 指向 A。根据几何关系有222cos4llx，则有3224kQqlFlx，12xl，则22 2kQqFl，选项 D 正确。#QQABCY6AgggAAJAAAAgCAQEgCgIQkBACCIoOgFAAoAIAiAFABAA=#物理参考答案（安徽卷）第 2 页（共 7 页）5.【答案】C【解析】设墨水瓶脱离文具盒前，墨水瓶的加速度为 a1，文具盒的加速度为 a2，墨水瓶脱离文具盒的时间为 t，则由牛顿第二定律有1mgma，2FmgMa，代入数据解得212m/sa，223m/sa，由墨水瓶与文具盒之间的位移关系可得22211122a tatl，代入数据解得墨水瓶在文具盒上运动的时间0.8st，只有选项 C正确。6.【答案】B【解析】设 M 表示地球的质量，m 表示卫星的质量，根据万有引力提供向心力222MmGmrrT，可得32rTGM，则有3447747TTRR中同，选项 A 错误；在地球表面为0m的物体，有002MmGm gR，对卫星 A 有22164GMmGMmmaRR，联立可得卫星 A 向心加速度大小为20.625m/sa，选项 B 正确；卫星 B 在 6h 内转动的圆心角为62=242，选项C错误；根据rvmrMmG22，即rv12，第一宇宙速度为7.9km/s，故卫星B在轨运行速度一定小于7.9km/s，选项 D 错误。7.【答案】B【解析】图甲是单色光的衍射图样，单缝衍射条纹分布不均匀，中央条纹最宽、最亮，故 A 正确；图乙中，根据双缝干涉相邻条纹间距公式Lxd，可知若只增大屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离x将增大，故B 错误；根据折射率和光的传播速度之间的关系cnv可知，折射率越大，传播速度越小，从图中可以看出，b光线在水中偏折得厉害，即 b 的折射率大于 a 的折射率，则 a 在水中的传播速度大于 b 的传播速度，故 C 正确；只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光是一种横波，故 D 正确。8.【答案】C【解析】根据理想降压变压器的变流比可知3443InIn，解得34AI，所以输电线路上损耗的电功率W16023RIP，选项 A 正确；根据理想变压器的变压比可知3344UnUn，得32200VU，升压变压器副线圈两端电压233UUI R，得22240VU，选项 B 正确；根据理想变压器的变压比可知1122UnUn，可得1280VU，#QQABCY6AgggAAJAAAAgCAQEgCgIQkBACCIoOgFAAoAIAiAFABAA=#物理参考答案（安徽卷）第 3 页（共 7 页）升压变压器的原线圈输入功率1PPP用，降压变压器输出功率为W880044UIP用，得18960WP，选项 C 错误；根据11 1PU I，解得132AI，根据正弦式交变电流产生规律可知，最大值为mENBS，代入数据解得m300 2VE，有效值m300V2EE，电机线圈内阻上消耗的热功率111PI EI U内，得640WP 内，选项 D 正确。9.【答案】ACD【解析】设 B 的质量为 m，在物体 A 向下运动刚到 C 点的过程中，对 A、B 组成的系统应用能量守恒定律可得2mgcos L123mv02123mv22mgLsin mgL，得34，选项 A 正确；物体 A 向下运动到 C 点的过程中，A 的重力势能及 AB 的动能都减小，转化为 B 的重力势能和摩擦生热，选项 B 错误；对 A、B 组成的系统分析，在物体 A 从 C 点压缩弹簧至将弹簧压缩到最大压缩量，又恰好返回到 C 点的过程中，系统动能的减少量等于因摩擦产生的热量，即123mv202mgcos 2x，其中 x 为弹簧的最大压缩量，得 x0.4 m，选项 C 正确；从 C点到弹簧最大压缩量过程中由能量守恒定律可得123mv22mgxsin mgx2mgcos xEpm，得 B 的质量为m2 kg，选项 D 正确。10.【答案】BC【解析】设匀强磁场的磁感应强度为 B，带电粒子的电荷量为 q，质量为 m，初速度为 v，运动半径为 r，根据2vqvBmr可得 rmvqB，根据匀速圆周运动规律可得粒子运动周期为2 mTBq。若粒子运动轨迹所对应的圆心角为，则粒子在磁场中运动时间为2mtTBq。若两粒子在磁场中运动的时间相等，则两粒子在磁场中的转过的圆心角（或弦切角）必定相等，可能分别从左右边射出；可能正粒子从左边射出，负粒子从上边射出；可能都从下边射出，例如此时圆心角均为 180，即均从NP边射出，则对于正粒子有1204mvBqa，解得初速度 v1需满足108Bqavm，对于负粒子同理可知其初速度 v2需满足2308Bqavm，由此可见 v1和 v2取值具有不确定性，根据数学知识可知12vv可以取任意值，不一定为13，1213vv，对应正粒子恰好从 N 点射出，且负粒子恰好从 P 点射出的特殊情况，故 A 错误；若两粒子的初速度相同，则两粒子的运动半径相同，当正粒子的运动半径为4a时，它将垂直 MN 边射出，转过的圆心角为 90；而负粒子将从 NP 边射出，转过的圆心角为180，所以二者在磁场中运动的时间之比为 12，故 B 正确。若其中一个粒子（即负粒子）垂直 PQ 边射出磁#QQABCY6AgggAAJAAAAgCAQEgCgIQkBACCIoOgFAAoAIAiAFABAA=#物理参考答案（安徽卷）第 4 页（共 7 页）场，则其转过的圆心角为 90，而正粒子转过的圆心角最大值为 180，所以正粒子与负粒子在磁场中运动的时间之比一定不大于 21，故 C 正确。若两粒子分别从 M、Q 两点射出磁场，设正、负粒子半径分别为 r1和 r2，根据几何关系有222114rara，2222234arar，解得1178ra，22524ra，所以正粒子与负粒子在磁场中运动的初速度大小之比恰好为11225125vrvr，故 D 错误。11.【答案】（8 分）（1）1.56（2 分）（2）0.1（2 分）0.2（2 分）（3）0.2（2 分）【解析】（1）游标卡尺的主尺读数为 1.5cm，游标读数为 60.1mm=0.6mm=0.06cm，所以最终读数为1.5cm+0.06cm=1.56cm。（2）遮光条通过第一个光电门的平均速度大小2111.56 10m/s0.1m/s0.156vtd，这个速度就是通过第一个光电门中间时刻的速度，即记时 0.078s 时的瞬时速度；遮光条通过第二个光电门的平均速度大小2221.56 10m/s0.2m/s0.078vtd，这个速度就是通过第二个光电门中间时刻的速度，即第二个光电门记时 0.039s时的瞬时速度。（3）滑块的加速度大小2221120.20.1m/s0.2m/s0.1560.0780.52222vvattt。12.【答案】（11 分）（1）BD（2 分，每个 1 分）（2）6.0（或 6）（1 分）（3）3.707（3.7053.709 均可）（2 分）（4）B（1 分）D（1 分）（5）如图（2 分）（6）IlUd42（2 分）【解析】（1）用多用电表测电阻时，每换一次挡位，都必须重新进行欧姆调零，A 错误；指针越接近刻度盘中央，误差越小，B 正确；在外电路中，电流从黑表笔流经被测电阻到红表笔，C 错误；测量时，若指针偏角较小，说明这个电阻的阻值较大，应换倍率较大的挡位来测量，D 正确。（2）该同学选用欧姆表“1”挡，由图甲可知，对应的读数是 Rx6.01 6.0。（3）螺旋测微器固定刻度为3.5mm，可动刻度为20.7 0.01mm0.207mm，则该次金属丝直径的测量值3.5mm0.207mm3.707mmd。#QQABCY6AgggAAJAAAAgCAQEgCgIQkBACCIoOgFAAoAIAiAFABAA=#物理参考答案（安徽卷）第 5 页（共 7 页）（4）电源电动势为 3.0V，因此电压表选择电压表 V1（量程 03V，内阻约 3k）；测量金属丝的电阻阻值约为6，则电路中的最大电流3A0.5A6xEIR，因此电流表应选电流表 A1（量程 00.6A，内阻约 0.1）。即电流表应选 B，电压表应选 D。（5）由于电流表内阻约 0.1较小，因此应选用电流表外接法，如答图所示。（6）根据欧姆定律有URI，根据电阻定律有224)2(dldlSlR，联立解得IlUd42。13.（9 分）【解析】（1）拿掉活塞上的物块，气体做等温变化初态：V1=hS，气缸内封闭气体的压强10()Mm gppS（2 分）代入数据解得51140 Pap（1 分）末态：ShV2，Pa102502pSmgp（1 分）由气体状态方程得12p Shp Sh（1 分）整理得h=2h=1.3m（1 分）（2）在降温过程中，气体做等压变化，外界对气体作功为 W=p2Sh=9.6J（1 分）由热力学第一定律UWQ（1 分）可得U=9.6J+(-24J)=-14.4J（1 分）14.（12 分）【解析】（1）MN 切割磁感线产生的感应电动势EBdv（1 分）回路中的感应电流BdvIR（1 分）MN 两端的电势差4334MNUIRBdv（2 分）M 端电势高（1 分）（2）设线框从 MN 边刚进磁场到 PQ 边刚进磁场所用时间为 t由焦耳定律有22QI Rt（1 分）dvt（1 分）解得导体框穿过磁场的过程中，导体框中产生的焦耳热232BQRd v（1 分）（3）在30vd时间内 M、N 两点的电势差MNU随时间 t 变化的情况可分为三段：#QQABCY6AgggAAJAAAAgCAQEgCgIQkBACCIoOgFAAoAIAiAFABAA=#物理参考答案（安徽卷）第 6 页（共 7 页）第一段：在0dv时间内，线框中产生的电动势EBdv，MN 边相当于电源，电流由 N 流向 M，M、N两点的电势差相当于路端电压，大小为3344MNBdvUE（1 分）第二段：在2ddvv时间内，线框完全在磁场中运动，穿过线框的磁通量没有变化，不产生感应电流，MN边仍然在切割磁感线，M、N 两点的电势差大小为MNUBdv（1 分）第三段：在23dvvd时间内，线圈开始出磁场，MN边离开磁场，只有PQ边切割磁感线，此时PQ边相当于电源，MN边中的电流由M流向N，线圈中电动势为EBdv，M、N两点的电势差为外电路部分电压，大小为144MNBdvUE（1 分）由以上三段可做出 M、N 两点的电势差MNU随时间 t 变化的图线如图所示（1 分）15（18 分）【解析】（1）因开始时轻质细线与水平方向的夹角为 30，则小球 P 自由下落 R 时，轻绳刚好再次伸直如图，设此时 P的速度为 v1。根据自由落体运动规律，可得212vgR（1 分）轻质细线伸直后瞬间小球 P 速度为cos30vv21（1 分）小球 P 与小物块 A 碰前瞬间，设小球 P 的速度大小为 v3，从轻质细绳刚好再次伸直到小球 P 运动到最低点的过程中，由动能定理得22232121)30sin1(mvmvmgR（1 分）联立解得小球 P 运动到最低点与小物块碰前的速度大小36m/spvv（1 分）设小球运动到最低点，轻质细绳对小物块拉力大小为NF#QQABCY6AgggAAJAAAAgCAQEgCgIQkBACCIoOgFAAoAIAiAFABAA=#物理参考答案（安徽卷）第 7 页（共 7 页）根据牛顿第二定律可知：2pNvFmgmR（1 分）解得10.5NNF（1 分）根据牛顿第三定律可知：小物块碰前对轻质细绳拉力大小为 10.5N。（1 分）（2）小球与小物块进行弹性碰撞后的速度为4pvv、动量守恒：4ppmvmvmv（1 分）能量守恒：2224111222ppmvmvmv（1 分）解得小物块冲上传送带前的速度46m/spvv（1 分）小物块冲上传送带后做匀减速运动，根据牛顿第二定律有mgma解得加速度大小22.5m/sa（1 分）设小物块与传送带共速时对地位移为x，传送带速度为5v，则由运动学公式可得22452vvax（1 分）代入数据解得2.2mxl，则可知小物块与传送带共速后和传送带一起做匀速运动，小物块在传送带上减速所用时间为450.4svvta，这段时间内传送带运动的位移为52mxv t带（1 分）则小物块通过传送带时由于摩擦产生的热量0.15JQmg xx带（1 分）（3）设小物块通过圆轨道最高点时的速度为6v，轨道对小物块的弹力为TF，则由动能定理有226511222mgrmvmv（1 分）小物块通过圆轨道最高点时的速度大小为65m/sv（1 分）在最高点由牛顿第二定律可得26TvFmgmr（1 分）联立解得0TF，根据牛顿第三定律可知，通过最高点时，小物块对轨道的压力为 0。（1 分）#QQABCY6AgggAAJAAAAgCAQEgCgIQkBACCIoOgFAAoAIAiAFABAA=#