2024年普通高校统一招生考试最新模拟试卷（安徽卷6）
物理试题
一、选择题：本大题共8小题，每小题4分，共32分。每小题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.大风天气时，货场水平地面上质量为4.0 kg 的箱子在水平风力作用下做直线运动，截取1秒钟监控视频，通过影像分析软件得到箱子速度与时间的关系图像如图所示。箱子与地面间的动摩擦因数为0.55，重力加速度g取10 m/s2，由此推算箱子在这1 s内受到的风力为( )
INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-59.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-59.TIF" \* MERGEFORMAT
A．18 N B．22 N
C．40 N D．42 N
2.一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后再回到状态a，其p－T图像如图所示，则该气体( )
INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-60.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-60.TIF" \* MERGEFORMAT
A．在状态a的内能小于在状态b的内能
B．在状态a的密集程度大于在状态b的密集程度
C．在a→b→c过程中，外界对气体做功为0
D．由状态a经历三个过程后再回到状态a的过程中，气体从外界吸热
3. 2023年1月21日，农历除夕当晚，中国空间站过境我国上空，神舟十五号航天员向全国人民送来新春祝福。如图所示，中国空间站绕地心近似做圆周运动，轨道半径为r，航天员们在空间站内观察地球的最大张角为θ。已知地球表面的重力加速度为g，忽略地球自转，则( )
INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-61.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-61.TIF" \* MERGEFORMAT
A．地球半径为r cos
B．航天员所受地球引力几乎为零
C．空间站绕地球运动的周期为
D．航天员的向心加速度为g sin
4．如图所示，理想变压器连接输出电压恒为U0的交流电源，所有电表均为理想电表，用电器R阻值恒定，则在滑片P从a向b滑动过程中，示数不变的电表是( )
INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-62.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-62.TIF" \* MERGEFORMAT
A．A1表 B．V1表
C．V2表 D．A2表
5．我国是国际热核聚变实验(ITER)计划的重要成员之一，ITER装置是一个磁约束核聚变超导托马克，俗称“人造小太阳”。下列关于核反应说法正确的是( )
A．太阳辐射出的能量主要来自太阳内部的裂变反应
B．轻核聚变时释放能量，重核裂变时吸收能量
C．核反应H＋H→He＋n是聚变反应
D．“人造太阳”的核反应方程是U＋n→Ba＋Kr＋3n
6．如图所示，纸面内的三条长直导线组成一等边三角形，导线间相互绝缘，导线中通入图示方向、大小始终相等的电流I。在角平分线上对称放置三个相同的环形线圈a、b、c，在三角形的中心放置相同的环形线圈d，若三根导线中通入的电流同时减小，则( )
INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-63.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-63.TIF" \* MERGEFORMAT
A．初始时线圈d的磁通量最大
B．线圈c的感应电流最大
C．线圈d产生逆时针方向的感应电流
D．线圈a、b产生的感应电流大小相等、方向相反
7．如图甲所示，在x轴上固定两个电荷量分别为＋3q、－q的点电荷，其中负电荷固定在坐标原点，两电荷的间距为L。如图乙所示是两电荷所形成的电场的电势φ在x轴上的分布图像，规定无限远处电势为0，则x轴上电势最高为φ0的点到坐标原点的距离为( )
INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-64.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-64.TIF" \* MERGEFORMAT
A．L B．L
C．L D．3L
二、多项选择题：本题共3小题，在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。
8．波源O在t＝0时刻开始振动，产生一列简谐横波。以波源O为坐标原点，波的传播方向沿x轴正方向，某时刻的部分波形图如图甲所示，P点是平衡位置为x＝2 m处的质点，图乙为x轴上某质点Q的振动图像，下列说法正确的是( )
INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-65.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-65.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-65a.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-65a.TIF" \* MERGEFORMAT
A．波源的起振方向沿y轴负方向
B．质点Q的平衡位置与O点相距1 m
C．在前4 s内，质点P经过的路程为8 cm
D．t＝6 s时，x＝5 m处的质点第一次到达波峰
二、选择题：本大题共2小题，共10分。在每小题给出的四个选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
9．如图所示，间距L＝0.5 m的光滑U形金属导轨固定在绝缘斜面上，斜面倾角θ＝37°。区域Ⅰ、Ⅱ分别以PQ、MN为边界，均存在垂直于斜面向上的磁场，Ⅰ区域中磁感应强度从0开始随时间均匀增加，Ⅱ区域中为匀强磁场，磁感应强度B2＝0.5 T，PQ与MN之间为无磁场区域。质量m＝0.1 kg、电阻R＝2 Ω的导体棒垂直于导轨放置，从两磁场之间的无磁场区域由静止释放，经过t＝2 s进入Ⅱ区域恰好匀速下滑。运动中棒与导轨始终保持良好接触，导轨足够长且电阻不计。重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6。下列说法正确的是( )
INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-66.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-66.TIF" \* MERGEFORMAT
A．进入Ⅱ区域后，导体棒中的电流I＝2.4 A
B．无磁场区域的面积至少为12 m2
C．前2 s导体棒产生的焦耳热Q＝3.24 J
D．若Ⅰ区域磁场面积为2 m2，则Ⅰ区域的磁感应强度随时间变化的表达式为B＝0.9t(T)
10.如图所示，垂直于边界的分界线MN将宽度为L的区域分成上下两部分，上部存在垂直于纸面向外、磁感应强度大小为2B0的匀强磁场，下部存在垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B0的匀强磁场。从M处垂直于磁场方向射入速度大小不同、质量均为m、电荷量均为q的正离子(不计离子重力和离子间相互作用力)，离子入射方向与MN成30°角。如果离子垂直于右边界射出磁场区域，则离子的入射速度大小和出射点偏离MN距离的可能组合为( )
INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-67.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-67.TIF" \* MERGEFORMAT
A.，(2－)L
B．，L
C．，L
D．，L
三、非选择题：本题共5 小题，共58分。
11．（6分）某同学利用图甲所示的装置验证动量定理，器材包括：气垫导轨、滑块(上方安装有宽度为d的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门A和B、天平、砝码盘和砝码等。用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，调节滑轮高度，使细绳保持与导轨平面平行。滑块在砝码和砝码盘的拉动下从气垫导轨的右边开始运动，与计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处光电门时的遮光时间t1、t2及遮光片从A到B所用时间Δt。测出砝码盘和砝码的总质量为m1、滑块(含遮光片)的质量为m2，已知重力加速度为g。
INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-70.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-70.TIF" \* MERGEFORMAT
(1)用游标卡尺测得遮光片的宽度如图乙所示，则d＝____________mm。
INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-70a.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-70a.TIF" \* MERGEFORMAT
(2)实验开始前，调节气垫导轨水平，滑块未连接轻绳时，开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，使滑块上的遮光片分别经过两个光电门的遮光时间t1________(选填“＞”“＝”或“＜”)t2。
(3)在遮光片随滑块从A到B的过程中，如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受的拉力，则拉力的冲量大小I＝____________，滑块动量变化量的大小Δp＝____________________。(均用题中给定的字母表示)
(4)为尽量减小实验误差，本实验要求砝码盘和砝码的总质量m1____________(选填“远大于”“远小于”或“等于”)滑块(含遮光片)的质量m2。
12．（9分）某同学想将一量程为0～1 mA的灵敏电流计G改装为多用电表，他的部分实验步骤如下：
INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-71.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-71.TIF" \* MERGEFORMAT
(1)他用如图甲所示的电路测量灵敏电流计G的内阻：
①请在乙图中将实物连线补充完整；
②闭合开关S1后，将单刀双置开关S2置于位置1，调节滑动变阻器R1的阻值，使电流表G0有适当示数I0；然后保持R1的阻值不变，将开关S2置于位置2，调节电阻箱R2，使电流表G0示数仍为I0，若此时电阻箱阻值R2＝100 Ω，则灵敏电流计G的内阻Rg＝____________Ω。
(2)他将该灵敏电流计G按图丙所示电路改装成量程为0～5 mA、0～50 mA及倍率为“×1”“×10”的多用电表。若选择电流0～5mA量程时，应将选择开关K置于____________(选填“a”“b”“c”或“d”)，根据题给条件可得电阻R3＝________Ω，R4＝________Ω。
INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-72.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-72.TIF" \* MERGEFORMAT
(3)已知图丙电路中两个电源的电动势均为3 V，将选择开关置于a测量某电阻的阻值，若通过灵敏电流计G的电流为0.60 mA，则所测电阻阻值为________Ω。
13.（13分）一晴朗的冬日，某同学在冰雪游乐场乘坐滑雪圈从静止开始沿斜直雪道匀变速下滑，滑行60 m后进入水平雪道，继续滑行80 m后匀减速到零。已知该同学和滑雪圈的总质量为60 kg，整个滑行过程用时14 s，斜直雪道倾角为37°，重力加速度g取10 m/s2，忽略空气阻力(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)。
INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/XWL-28.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/XWL-28.TIF" \* MERGEFORMAT
(1)求该同学和滑雪圈在斜直雪道上受到的平均阻力Ff的大小。
(2)若水平雪道区域重新规划，使水平雪道距离缩短为60 m，之后再铺设10 m长的防滑毯，可使该同学和滑雪圈在防滑毯终点恰好安全停下，求防滑毯与滑雪圈之间的动摩擦因数。
14．（14分）一游艺系统示意图如图所示。光滑半圆轨道竖直固定，直径AB沿竖直方向，半径R＝0.8 m，A点有一质量m＝1 kg的小物块处于静止状态。光滑足够长的水平平台上有一平板小车，质量M＝3 kg，其左端恰好与半圆轨道的B点平齐，恰能使小物块离开B点后滑上小车。在A点给物块一个水平向左的瞬时冲量I，物块以v1＝4 m/s的速度滑上小车，恰停在小车右端。已知物块与小车之间的动摩擦因数μ＝0.6，g取10 m/s2。求：
INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/XWL-29.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/XWL-29.tif" \* MERGEFORMAT
(1)在B点物块对轨道压力大小；
(2)瞬时冲量I的大小；
(3)小车的长度。
15.（15分）磁悬浮列车是一种高速低能耗的新型交通工具。它的驱动系统可简化为如下模型，固定在列车下端的动力绕组可视为一个单匝闭合矩形纯电阻金属框，电阻为R的金属框置于xOy平面内，长边MN长为l平行于y轴，宽度为d的短边NP平行于x轴(x轴水平)，如图1所示。列车轨道沿Ox方向，轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度B沿Ox方向按正弦规律分布，其空间周期为λ，取z轴正方向为磁场正方向，最大值为B0，如图2所示。金属框的同一条长边上各处的磁感应强度相同，整个磁场以速度v0沿Ox方向匀速平移。设在短暂时间内，MN、PQ边所在位置的磁感应强度随时间的变化可以忽略，列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速行驶。
INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/XWL-30.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/XWL-30.tif" \* MERGEFORMAT
(1)若d＝，某时刻列车速度为0，且MN所在位置磁感应强度恰好为最大值B0。求此时回路中的感应电流大小。
(2)列车速度为v(v＜v0)时，要使列车所获得的驱动力最大，求d与λ应满足的关系及此时列车受到驱动力的大小。
参考答案与解析
1．解析：选C。根据题图可知箱子的加速度a＝＝ m/s2＝4.5 m/s2，根据牛顿第二定律有F－μmg＝ma，解得F＝40 N。
2．解析：选D。状态a与状态b的温度相同，则内能相同，故A错误；状态a到状态b温度不变，压强增大，则体积减小，所以在状态a的密集程度小于在状态b的密集程度，故B错误；在a→b过程中，体积减小，外界对气体做功Wab＝ab(Va－Vb)，在b→c过程中，压强不变，温度升高，则体积增大，外界对气体做功Wbc＝－pb(Vc－Vb)，在c→a过程，体积不变，则有Va＝Vc，由于ab＜pb，所以有W＝Wab＋Wbc＜0，即在a→b→c过程中，外界对气体做的总功为负功，故C错误；由状态a经历三个过程后再回到状态a的过程中，ΔU＝0，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知Q＞0，气体从外界吸热，故D正确。
3．解析：选C。由题图，设地球的半径为R，由几何关系可得sin ＝，解得地球半径R＝r sin ，A错误；因为地球表面物体所受重力等于地球的引力，可得G＝mg，可得GM＝gR2＝gr2sin2，设航天员的质量为m′，由万有引力定律可知，航天员所受地球引力F＝G＝＝m′g sin2，因航天员的质量m′不是零，所以航天员所受地球引力不是零，B错误；空间站所受地球的引力提供向心力，可得G＝m″r，解得T＝ ，C正确；由牛顿第二定律可得G＝m′a，解得航天员的向心加速度a＝＝sin2＝g sin2，D错误。
4．解析：选B。电源电压恒为U0，所以电压表V1示数不变，根据变压器原、副线圈电压与匝数的关系＝，在滑片P从a向b滑动过程中，n2增大，U0、n1不变，则U2增大，即电压表V2的示数增大，根据欧姆定律有U2＝I2R，U2增大，I2增大，即电流表A2示数增大，根据原、副线圈电流与匝数的关系＝，由此可知，I1增大，即电流表A1示数增大。
5．解析：选C。太阳辐射出的能量主要来自太阳内部的聚变反应，A错误；轻核聚变、重核裂变都释放能量，B错误；核反应H＋H→He＋n是聚变反应，C正确；“人造太阳”的核反应方程是H＋H→He＋n，D错误。
6．解析：选B。初始时，导线1和导线3在线圈a中的磁通量抵消，故线圈a中相当于只有导线2产生的磁通量，同理可知，线圈b中相当于只有导线1产生的磁通量，3根导线在线圈c中的磁场均向外，线圈d中抵消掉后相当于只有导线2产生的磁通量，对比可知，初始时线圈c的磁通量最大，A错误；若三根导线中通入的电流同时减小，结合A解析可知，线圈c的磁通量变化率最大，产生的感应电流最大，B正确；线圈d中的磁场向内且磁通量减小，由楞次定律可知，产生顺时针方向的感应电流，C错误；线圈a、b中的磁场均向内，磁通量均减小且减小量相同，故产生的感应电流大小相等、方向相同，D错误。
7．解析：选A。φ－x图像上任意一点切线斜率的绝对值都表示电场强度的大小，由题图乙可知x轴上电势为φ0的点，对应的切线斜率为零，则此点处的电场强度为零。设该点到坐标原点的距离为x0，则＋3q的点电荷在该点产生的电场强度的大小E1＝k，－q的点电荷在该点处产生的电场强度的大小E2＝k eq \f(q,x) ，该点的电场强度为零，所以可知正负电荷在该点产生的电场强度大小相等、方向相反，合电场强度为零，则有k＝k eq \f(q,x) ，解得x0＝L。
8．解析：选BD。波的传播方向沿x轴正方向，由题图乙知Q点起振方向沿y轴正方向，则波源的起振方向沿y轴正方向，故A错误；由题图甲可知波长λ＝4m，由题图乙可知周期T＝4 s，则波速v＝＝1 m/s，由题图乙可知Q点比波源滞后1 s开始振动，1 s波传播的距离Δx＝vt1＝1 m，则质点Q的平衡位置与O点相距1 m，故B正确；质点P的平衡位置与O点相距2 m，波传播到质点P位置时间为2 s，P振动的时间为2 s，在前4 s内，质点P经过的路程s＝2A＝4 cm，故C错误；波从波源位置传播到x＝5 m位置时间为5 s，则x＝5 m处的质点振动时间为1 s，所以t＝6 s时，x＝5 m处的质点第一次到达波峰，故D正确。
9．解析：选ACD。导体棒进入Ⅱ区域恰好匀速下滑，则有mg sin θ＝B2IL，导体棒中的电流I＝2.4 A，A正确；导体棒进入Ⅱ区域磁场的速度v＝at，根据牛顿第二定律有mg sin 37°＝ma，导体棒在无磁场区域做匀加速直线运动，则v2＝2ax，无磁场区域的面积最小值Smin＝Lx，代入数据联立解得Smin＝6 m2，B错误；导体棒进入Ⅱ区域后，设Ⅰ区域中磁感应强度变化产生的感生电动势为E1，Ⅱ区域导体棒切割磁感线产生的动生电动势为E2，则E1＋E2＝E1＋B2Lv＝IR，解得感生电动势E1＝1.8 V，前2 s导体棒未切割磁感线，则产生的焦耳热Q＝ eq \f(E,R) t＝3.24 J，C正确；根据法拉第电磁感应定律E1＝＝S，若Ⅰ区域磁场面积为2 m2，Ⅰ区域磁感应强度的变化率＝0.9 T/s，由题意，Ⅰ区域中磁感应强度从0开始随时间均匀增加，则Ⅰ区域的磁感应强度随时间变化的表达式为B＝0.9t(T)，D正确。
10．解析：选AD。根据qvB＝m可知离子在磁场中运动的半径r＝，若速度v＝，则离子在上方磁场中运动的半径r1＝L，在下方磁场中运动的半径r2＝2L，此时离子从下部分磁场中垂直于边界射出，出射点偏离MN的距离d1＝2L(1－cos 30°)＝(2－)L，A正确，B错误；
INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-68.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-68.TIF" \* MERGEFORMAT
若速度v＝，运动轨迹如图甲所示，离子在上方磁场中运动的半径r1＝，在下方磁场中运动的半径r2＝，则离子从上方磁场中垂直于边界射出，此时出射点偏离MN的距离d2＝L(1－cos 30°)＝L，C错误；若速度v＝，运动轨迹如图乙所示，离子在上方磁场中运动的半径r1＝，在下方磁场中运动的半径r2＝，
INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-69.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-69.TIF" \* MERGEFORMAT
离子从上方磁场中垂直于边界射出，此时出射点偏离MN的距离d3＝L(1－cos 30°)＝L，D正确。
11．解析：(1)游标卡尺读数d＝1.1 cm＋14× mm＝11.70 mm。
(2)实验开始前，需平衡摩擦力，轻推滑块，滑块在导轨上做匀速直线运动，则滑块上的遮光片分别经过两个光电门的遮光时间相同。
(3)如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受的拉力，则拉力的冲量大小I＝m1g·Δt，滑块经过A时滑块的速度v1＝，滑块经过B时滑块的速度v2＝，滑块动量变化量的大小Δp＝m2v2－m2v1＝m2d。
(4)砝码盘和砝码的总质量m1，滑块(含遮光片)的质量为m2，根据牛顿第二定律有m1g＝(m1＋m2)a，而对滑块研究T＝m2a，则T＝m2a＝m2＝m1g，将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受的拉力，则需要砝码盘和砝码的总质量m1远小于滑块(含遮光片)的质量m2。
答案：(1)11.70 (2)＝ (3)m1g·Δt
m2d (4)远小于
12．解析：(1)①实物连接图如图所示。
INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-73.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../AppData/Local/Temp/物理（新高考）特色/WL2-2-73.TIF" \* MERGEFORMAT
②依题意，两种情况下电路电流相等，则电路总电阻相等，灵敏电流表内阻等于电阻箱接入电路的电阻，即灵敏电流计G的内阻为100 Ω。
(2)由电路可知，开关置于c时表头的并联电阻较大，电流表量程较小为0～5 mA，有5×10－3A＝1×10－3A＋，开关置于b时，有50×10－3A＝1×10－3A＋，解得R3＝2.5 Ω，R4＝22.5 Ω。
(3)将选择开关置于a测量某电阻的阻值，对应电流表量程为0～50 mA，量程扩大50倍，欧姆表内阻R内＝＝60 Ω，灵敏电流计G的电流为0.60 mA时，有0.60×10－3×50 A＝，解得R＝40 Ω。
答案：(1)①实物图见解析 ②100 (2)c 2.5
22．5 (3)40
13．解析：(1)该同学和滑雪圈在斜直雪道上滑行时做初速度为0的匀加速直线运动，加速度大小为a1，位移大小为x1，时间为t1，末速度为vm；在水平雪道上滑行时，做末速度为0的匀减速直线运动，位移大小为x2，时间为t2。分析运动过程可得
x1＝t1，x2＝t2，t1＋t2＝14 s
解得斜直雪道末速度vm＝20 m/s
斜直雪道的时间t1＝6 s，水平雪道用时t2＝8 s
在斜直雪道上的加速度a1＝＝ m/s2
由牛顿第二定律得mg sin 37°－Ff＝ma1
解得该同学和滑雪圈在斜直雪道上受到的平均阻力Ff＝160 N。
(2)设在水平雪道上滑行时，加速度为大小a2，则a2＝＝2.5 m/s2
使水平雪道距离缩短为60 m，设该同学和滑雪圈滑出水平雪道的速度为v，则v－v2＝2a2x3
解得v＝ eq \r(v－2a2x3) ＝ m/s＝10 m/s
设在防滑毯上的加速度大小为a3，则v2＝2a3x4
解得a3＝＝ m/s2＝5 m/s2
由牛顿第二定律可得μmg＝ma3
解得防滑毯与滑雪圈之间的动摩擦因数μ＝0.5。
答案：(1)160 N (2)0.5
14．解析：(1)物块在B点时，由牛顿第二定律得
FN＋mg＝m eq \f(v,R) ，解得FN＝10 N
根据牛顿第三定律可知在B点物块对轨道压力大小FN′＝10 N。
(2)从A到B，由机械能守恒定律得mv＝mv＋2mgR，
其中I＝mv0，解得I＝4 N·s。
(3)物块滑上小车时，由动量守恒定律和能量关系分别有
mv1＝(M＋m)v，μmgL＝mv－(M＋m)v2
解得L＝1 m。
答案：(1)10 N (2)4 N·s (3)1 m
15．解析：(1)由法拉第电磁感应定律可得E＝B0lv
由闭合电路的欧姆定律可得I＝，解得I＝。
(2)为使列车获得最大驱动力，MN、PQ应位于磁场中磁感应强度同为最大值且反向的地方，这会使得磁通量变化率最大，导致框中电流最大，也会使得金属框长边中电流受到的安培力最大。因此，d应为的奇数倍，即d＝(2k＋1)或λ＝(k∈N)
由于法拉第电磁感应定律E＝Blv
当列车速度v＜v0时，E＝2B0l(v0－v)
根据闭合电路欧姆定律有I＝
根据安培力公式，MN边所受的安培力FMN＝B0Il
PQ边所受的安培力FPQ＝B0Il
根据左手定则，MN、PQ边所受的安培力方向相同，此时列车驱动力的大小F＝FMN＋FPQ＝2B0Il，联立解得F＝ eq \f(4Bl2（v0－v）,R) 。
答案：(1) (2)d＝(2k＋1)或λ＝(k∈N) eq \f(4Bl2（v0－v）,R)
