浙江省温州市高三下学期5月三模物理试题

温州市普通高中2024届高三第三次适应性考试物理试题卷考生须知：1.本试卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。2.考生答题前，务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题卷上。3.选择题的答案须用2B铅笔将答题卷上对应题目的答案标号涂黑，如要改动，须将原填涂处用橡皮擦净。4.非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卷上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑，答案写在本试题卷上无效。5.可能用到的相关参数：未特殊说明重力加速度g均取选择题部分一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.下列四组物理量均为矢量的是（）A.动量、冲量 B.质量、电量 C.温度、速度 D.电流、电容【答案】A【解析】【详解】A．动量和冲量既有大小，也有方向，二者都是矢量，故A正确；B．质量和电量都只有大小，没有方向，都是标量，故B错误；C．速度是矢量，温度是标量，故C错误；D．电流和电容都是标量，故D错误。故选A。2.2023年10月30日，中国队在男子短道速滑5000米接力赛中，以7分04秒412的成绩夺冠。下列说法正确的是（）A.题中“7分04秒412”表示时刻B.题中“5000米”表示位移大小C.运动员在接力过程中，惯性不变D.研究队员冲线细节时，可以将其看成质点【答案】C【解析】【详解】A．题中“7分04秒412”表示时间，选项A错误；B．题中“5000米”表示路程，选项B错误；C．运动员在接力过程中，质量不变，则惯性不变，选项C正确；D．研究队员冲线细节时，队员大小形状不可忽略，不可以将其看成质点，选项D错误。故选C。3.现代家居常用吊篮美化室内环境。如图所示，三根等长的轻质铁链对称地悬挂在吊篮架上，另一端接在一起，悬挂在支架上。已知吊篮、花和花盆的总质量为3m。下列说法正确的是（）A.每根铁链的拉力均为mgB.给花浇水后支架对墙面的作用力变大C.改变铁链的长度，铁链的拉力大小不变D.吊篮架对花盆的支持力与花盆的重力是一对相互作用力【答案】B【解析】【详解】A．设每根绳子和竖直方向的夹角为，则有解得A错误；B．对支架、吊篮、花盆整体进行受力分析可知，给花浇水后整体重力变大，故支架对墙面的作用力变大，B正确；C．由可知改变铁链的长度，每根绳子和竖直方向的夹角为发生改变，则铁链的拉力大小改变，C错误；D．吊篮架对花盆的支持力与花盆的重力是一对平衡力，D错误。故选B。4.2024年2月19日中国科学家成功合成两种新的核素：锇160（）钨156（）。锇160发生α衰变发射出的高能粒子能使空气电离，钨156发生衰变（正电子）生成钽156（）。下列说法正确的是（）A.不同温度下，锇160的半衰期不同B.能使空气电离的高能粒子主要是γ射线C.钨156发生β⁺衰变产生的新核与钨156是一对同位素D.锇160发生α衰变产生的钨156的比结合能大于锇160的比结合能【答案】D【解析】【详解】A．半衰期与温度无关，故A错误；B．能使空气电离的高能粒子主要是射线，故B错误；C．由题意可知核反应方程为由于钨156发生β⁺衰变产生的新核与钨156质子数不同，故二者不是同位素，故C错误；D．比结合能越大越稳定，自然衰变的产物比结合能会变大，故锇160发生α衰变产生的钨156的比结合能大于锇160的比结合能，故D正确。故选D。5.2023年9月25日，中国年仅15岁的小将陈烨在杭亚会滑板男子碗池决赛中夺冠。图示为运动员陈烨在比赛中腾空越过障碍物，若忽略空气阻力，那么腾空过程中（）A.运动员始终处于超重状态B.运动员在最高点的加速度为零C.运动员所受重力的冲量一直变大D.运动员和滑板构成的系统动量守恒【答案】C【解析】【详解】A．腾空过程中运动员只受重力作用，有竖直向下的重力加速度，运动员处于完全失重状态，故A错误；B．在最高点的时候人的竖直方向的速度为零，水平方向的速度不为零，故在最高点的时候人的速度不为零，受到重力作用，加速度为重力加速度，加速度不为零，故B错误；C．运动员所受重力的冲量为腾空过程t一直增大，则运动员所受重力的冲量一直变大，故C正确；D．在腾空过程中，在竖直方向上运动员和滑板所受合力不为零，故运动员和滑板构成的系统动量不守恒，故D错误。故选C。6.如图所示，将两小沙包a、b以不同的初速度分别从A、B两处先后相差0.5s水平相向抛出，同时落在水平面同一处，且速度方向与竖直方向夹角相等。两小沙包a、b视为质点，并在同一竖直面内运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.A处比B处高1.25mB.若将两沙包同时水平抛出，落地前可能会相遇C.若已知B处高度和沙包b的下落时间，可求出A、B的水平距离D.若已知A处高度和沙包a的初速度，可求出A、B的水平距离【答案】D【解析】【详解】A．设沙包a下落时间为，则沙包b下落时间为，处比处高为由此可知故A错误；B．根据平抛运动的轨迹可知，在落地前两沙包不会相遇，故B错误；CD．由于速度方向与竖直方向夹角相等，则、的水平距离为由此可知，需要已知沙包的下落时间和初速度，平抛运动的下落时间与高度有关，故C错误；D正确。故选D7.2024年3月20日，我国“鹊桥二号”卫星发射成功，多次调整后进入周期为24h的环月椭圆轨道运行，并与在月球上开展探测任务的“嫦娥四号”进行通讯测试。已知月球自转周期27.3天，下列说法正确的是（）A.月球处于“鹊桥二号”椭圆轨道的中心位置B.“鹊桥二号”在近月点和远月点的加速度大小相同C.“鹊桥二号”在远月点的运行速度小于月球第一宇宙速度D.“鹊桥二号”与月心连线和“嫦娥四号”与月心连线在相等时间内分别扫过的面积相等【答案】C【解析】【详解】A．由开普勒第一定律可知，月球处于“鹊桥二号”椭圆轨道的一个焦点上，A错误；B．“鹊桥二号”在近月点距离月球最近，受到的万有引力最大，加速度最大；在远月点距离月球最远，受到的万有引力最小，加速度最小，故“鹊桥二号”在近月点和远月点的加速度大小不相同，B错误；C．“鹊桥二号”在远月点的速度小于轨道与远月点相切的卫星的线速度，轨道与远月点相切的卫星的线速度小于第一宇宙速度，故“鹊桥二号”在远月点的运行速度小于月球第一宇宙速度，C正确；D．由开普勒第二定律可知，同一颗卫星与月球的连线在相同时间扫过的面积相等，但是“鹊桥二号”与“嫦娥四号”是两颗轨道不同的卫星，相同时间扫过的面积不相等，D错误。故选C。8.新安江水库蓄水后，水位落差可达55m，如图所示。已知落差处流量为的水流冲击水轮机发电，水流减少的机械能80%转化为电能。发电机输出电压为11kV，水电站到用户之间采用220kV高压进行远距离输电，输电线上损耗的功率不超过输送功率5%，用户所需电压为220V。变压器视为理想变压器，下列说法正确的是（）A.升压变压器原副线圈匝数比为1：20 B.发电机的输出功率为C.输电线上电阻不能超过110Ω D.降压变压器原副线圈匝数比为1000：1【答案】A【解析】【详解】A．升压变压器原副线圈匝数比为故A正确；B．水流减少的机械能为解得故B错误C．输电线上的电流为输电线上损耗的功率为又解得则输电线上电阻不能超过，故C错误；D．降压变压器输入电压小于220kV，输出电压为220V，则原副线圈匝数比小于1000:1，故D错误。故选A。9.蜻蜓在水面上，“点水”激起一圈圈波纹，如图所示。水面上有一开有两小孔A、B的挡板，A、B离波源S的距离分别为30cm、40cm，AB间距为50cm，O为AB中点，AB中垂线上的C点，距O点100cm。波源在水面处振动形成的水波视为简谐横波，t=0时波源自平衡位置起振。已知波速为20cm/s，小孔A处质点第一次处于波谷时，小孔B处质点刚好第一次处于波峰，下列说法正确的是（）A.波源S起振方向向下 B.t=4s时A、B两处质点振动方向相反C.OC线段的中点为加强点 D.若蜻蜓点水的频率增大，则波速增大【答案】B【解析】【详解】ABC．A、B离波源S的距离分别为30cm、40cm，A离波源S较近，则A先振动，小孔A处质点第一次处于波谷时，小孔B处质点刚好第一次处于波峰，可知波源S起振方向向上，且A、B两处质点振动方向总相反，故t=4s时A、B两处质点振动方向相反，OC线段的中点到A、B两点距离相等，则始终处于减弱点，故AC错误，B正确；D．波速只与介质有关，若蜻蜓点水的频率增大，波速不变，故D错误。故选B。10.如图所示是粒子流扩束技术的原理简图。正方形区域I、II、III、IV对称分布，一束速度相同的质子束射入后能够实现扩束，四个区域内有界磁场（边界均为圆弧）分布可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】A．粒子进入磁场后做匀速圆周运动，由左手定则可知粒子进入磁场后运动轨迹如下图，即入射平行粒子束不会扩束，故A错误；B．由左手定则可知，平行粒子入射后，经两个同方向磁场，会向同一方向偏转，不会平行于入射方向射出，故B错误；C．如下图所示，当粒子进入磁场后做匀速圆周运动的半径恰好等于有界磁场的圆弧半径时，一束速度相同的质子束射入后能够实现扩束，故C正确；D．由左手定则可知，粒子运动轨迹如下图所示，平行粒子束射入后不会实现扩束，故D错误故选C。11.如图，电路中电源电动势8V、内阻0.5Ω，电流表内阻不计，R为定值电阻，M为电动机，P、Q两极板正对，间距为d。闭合开关S、S1电流表示数为3.2A，电子从P板以速度v₀垂直于极板射出，恰能到达两极板中央。再将S2闭合，稳定后电流表示数为4A。下列说法正确的是（）A.电动机M的输出功率为6WB.电动机M的绕线电阻为6ΩC.定值电阻R消耗的功率减小18WD.再让电子从P板以速度2v₀垂直于极板射出，能到达Q板【答案】D【解析】【详解】AB．闭合开关S、S1时，电流表示数为，根据闭合电路欧姆定律可得解得定值电阻的阻值为再将S2闭合，稳定后电流表示数为，此时电动机M和定值电阻并联，两者电压相等，根据闭合电路欧姆定律，有解得两者的电压为通过定值电阻的电流为通过电动机的电流为因电动机为非纯电阻电路，则电动机的绕线电阻小于，电动机的输出功率小于，故AB错误；C．闭合开关S、S1时，定值电阻R消耗的功率为再将S2闭合，稳定后定值电阻R消耗的功率为定值电阻R消耗的功率的变化为因此定值电阻R消耗的功率减小，故C错误；D．设电子从P板以速度2v₀垂直于极板射出，运动的距离为，根据动能定理可得联立解得因此让电子从P板以速度2v₀垂直于极板射出，能到达Q板，故D正确。故选D。12.如图甲所示是一圆柱形玻璃茶壶，茶壶中央有一圆柱形茶叶滤网，当茶壶中盛有水时，观测者从侧边看到滤网的水下部分比水上部分粗一些，其部分光路如图乙所示。测得滤网水上部分直径滤网的像直径茶壶壁直径，忽略茶壶壁和滤网的厚度，可得茶水的折射率为（）A.1.31 B.1.52 C.2.00 D.2.50【答案】A【解析】【详解】根据折射率公式由几何知识得，解得故选A。13.如图所示在竖直y轴上固定两个点电荷，电荷量为+Q的点电荷在2y0处、电荷量为4Q的点电荷在3y0处。将质量为m、电荷量为+q的小球从坐标原点O静止释放，经过A点后，能到达最低点B。以y0处为电势能零点、2y0处为重力势能零点，小球可视为点电荷。小球在此运动过程中的重力势能、机械能、动能及电势能随y变化的图像可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】CD．初末速度为0，中间过程不为0，所以动能先增加后减小。设正电荷Q的正上方x处电场强度为0，则解得即A点场强为0，结合图可知，A点上方场强方向向下，A点到正电荷场强方向向上。则小球从O点到B点，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增加，处为0。在B点，小球总能量为分析可知，在A、B点之间动能最大，设为C点，则由于，则即电势能最大值大于动能最大值。故CD错误；AB．电场力先做正功后做负功，机械能先增加后减小。而重力一直做正功，重力势能一直减小，最后不为0。故A错误，B正确。故选B。二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）14.下列说法正确的是（）A.甲图中动圈式扬声器的工作原理是电流的磁效应B.乙图中荷叶上的露珠呈椭球形，说明露珠不浸润荷叶C.丙图中石英玻璃是由天然石英熔化后再凝固形成，它属于多晶体D.丁图中玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，其尖端会变钝，是液体表面张力作用的结果【答案】BD【解析】【详解】A．动圈式扬声器的工作原理是基于法拉第电磁感应定律，故A错误；B．荷叶上的露珠呈椭球形，说明露珠不能浸润荷叶，故B正确；C．石英玻璃是由天然石英熔化后再凝固形成，它属于非晶体，故C错误；D．玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，其尖端变钝，这是由于液体表面张力的作用，故D正确。故选BD。15.如图为某款条形码扫描笔的工作原理图，发光二极管发出的光频率为。将扫描笔笔口打开，在条形码上匀速移动，遇到黑色线条光几乎全部被吸收；遇到白色线条光被大量反射到光电管中的金属表面（截止频率），产生光电流，如果光电流大于某个值，会使信号处理系统导通，将条形码变成一个个脉冲电信号。下列说法正确的是（）A.扫描笔在条形码上移动的速度会影响相邻脉冲电信号的时间间隔B.频率为的光照到光电管的金属表面立即产生光电子C.若发光二极管发出频率为的光，则一定无法识别条形码D.若发光二极管发出频率为的光，扫描笔缓慢移动，也能正常识别条形码【答案】B【解析】【详解】A．邻脉冲电信号的时间间隔与扫描笔在条形码上移动的速度无关，故A错误；B．频率为的光照到光电管发生光电效应是瞬间的，即立刻产生光电子，故B正确；C．若发光二极管发出频率为的光，可以产生光电流，可以正常识别条形码，故C错误；D．若发光二极管发出频率为的光，无法产生光电流，即无法正常识别条形码，故D错误。故选B。非选择题部分三、非选择题（本题共5小题，共55分）16.（1）某实验小组用“自由落体法”验证机械能守恒定律，实验装置如图1所示，装置中的重物应选择____________（选填“甲”、“乙”或“丙”）（2）关于该实验，下列说法正确的是；A.根据公式计算某点的瞬时速度B.重物下落的起始位置应靠近打点计时器C.用手托稳重物，接通电源后，撤手释放重物（3）按照正确操作得到如图2所示的纸带，计数点O、A、B、C、D、E、F是打点计时器连续打下的七个点。已知重物的质量为200g，当地重力加速度为，打点计时器所用交流电的频率为50Hz。①在纸带BE段，重物的重力势能减少量____________J，打点计时器打下图中B点时重物的速度大小是____________（结果均保留3位有效数字）；②打点计时器打B点和E点时重物的动能增加量比较与的大小，出现这一结果的原因可能是____________。A.工作电压偏高B.存在空气阻力和摩擦力C.接通电源前已释放了纸带D.打点计时器的实际打点频率小于50Hz【答案】（1）甲（2）B（3）①.0.157②.0.975③.D【解析】【小问1详解】进行验证机械能守恒定律实验时，为了减小空气阻力的影响，应选择密度较大的重物进行研究。当重物的材质一致时，选择质量较大的进行实验。故选甲。【小问2详解】A．在进行验证机械能守恒定律的实验时，应使用公式来进行计算速度，故A错误；B．实验时重物靠近打点计时器，尽可能的多打点。故B正确；C．应该用手拉住纸带末端，接通电源后，释放纸带，重物带着纸带竖直下落，若是用手托稳重物，释放时，纸带是松软的，与限位孔的摩擦较大，故C错误。【小问3详解】[1]由图可知，BE长度为0.0800m，由重力做功公式可得可求得重物的重力势能的减少量为0.157J[2]AB长度为0.0170m,BC长度为0.0220m，故B点速度可由以下公式求得[3]A．工作电压偏高会导致打出的点为短线，不会导致动能增加量大于重力势能减少量。故A错误；B．空气阻力和摩擦力会导致重力势能减少量大于动能增加量。故B错误；C．先释放纸带后接通电源会导致开头的点迹不均匀，增大误差，不会导致动能增加量大于重力势能减少量，故C错误；D．若打点频率小于50Hz，说明每两个点之间的时间间隔大于0.02s，但计算时所用的时间仍是0.02s，会导致速度的测量值偏大，出现动能增加量大于重力势能减少量的情况。故D正确。故选D。17.（1）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，图1中的a、b、c三个位置对应的器材为；A.a是滤光片、b是单缝、c是双缝B.a是单缝、b是双缝、c是滤光片C.a是双缝、b是单缝、c是滤光片（2）可以从测量头内看到的图像是；A. B. C.（3）为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离，而是先测量n个条纹的间距再求出Δx。下列实验采用了类似方法的有。A.“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中单摆周期的测量B.“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量C.“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量D.“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液的体积测量【答案】（1）C（2）B（3）AD【解析】【小问1详解】图1中的a、b、c三个位置对应的器材分别为双缝、单缝和滤光片.故选C。【小问2详解】开始时干涉图样里面的亮条纹与分划板竖线可能未对齐，即可以从测量头内看到的图像是B，若要使两者对齐，可调节测量头，分划板竖线随之旋转，可使分划板竖线与亮条纹对其。【小问3详解】A．“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中单摆周期的测量，采用的放大测量取平均值的方法，故A正确；B．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量，采用等效替代的方法，故B错误；C．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧形变量的测量，采用多次测量求平均值的方法，故C错误；D．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液的体积测量，属于放大测量取平均值，故D正确。故选AD。18.（1）某实验小组通过测量矿泉水的电阻率，来分析其内矿物质含量。用多用电表的欧姆档直接测量矿泉水的电阻，进而得到电阻率。多用电表测电阻时，下列说法中正确的是；A.测量时电流从“+”插孔流出电表，从“”插孔流回电表B.若不能估计被测电阻大小，可先用中等倍率试测C.选择“×10”倍率测量时发现指针位于20和30正中间，则测量值小于25Ω（2）取截面积12.5cm2、厚度不计的两铜板A、B，安装在针筒内两端紧密贴合。铜板A在靠近针嘴处固定，导线从针嘴里引出，铜板B固定在活塞上可随活塞一起运动，导线从活塞上端引出（不影响活塞的密封性）。针筒最上方靠近针嘴处有一小孔P用于液体的加入和气体排除。实验步骤如下：①按图1电路图连接好电路；②用另一针筒从小孔P处推入适量的该品牌矿泉水，使活塞静置于90mL处；小刚同学发现测量水的电阻时，阻值会逐渐增加，猜测由水电解引起。查阅资料后，电源使用如图2所示的交流电供电可抑制电解的影响，该交流电电压的有效值为______V；③将变阻箱打到1944Ω，输入图2所示的交变电流，闭合开关，用数字多用表的交流电压挡测得电压为0.900V，此时针筒内水的阻值是______Ω；④向左缓慢推动活塞，处于50ml时，矿泉水恰好未漫出P小孔。继续推动活塞处于40mL、30mL，…，记录相应数据。该矿泉水的电阻率为______Ω·m（此结果保留3位有效数字）。【答案】（1）B（2）①.1.5②.1296③.22.5【解析】【小问1详解】A．根据“+进出”规律，测量时电流从“+”插孔流回电表，从“”插孔流出电表，故A错误；B．若不能估计被测电阻大小，可先用中等率试测，若指针偏转较大，换小倍率，若指针偏转较小，换用大倍率，故B正确；C．欧姆表刻线从左到右逐渐变稀疏，读数等于刻线示数与倍率的乘积，可知，选择“×10”倍率测量时发现指针位于20和30正中间，则刻线示数小于25，即测量值小于250Ω，故C错误。故选B。【小问2详解】[1]图中交流电的大小不变，始终为1.5V，方向发生变化，可知，该交流电的电压的有效值为1.5V；[2]根据电路图可知，通过电阻箱的电流与通过针筒内水的电流近似相等，则有解得[3]根据电阻的决定式有其中，结合上述解得19.某款气压式升降椅，它通过活塞上下运动来控制椅子的升降，其核心部件模型工作原理简图如图所示。圆筒形导热汽缸，开口向上竖直放置在水平地面上，筒长、内部横截面积。横截面积的圆柱形活塞插在汽缸内，在卡环（可使活塞向下运动而不能向上运动，且当活塞运动时与活塞间无力）的作用下保持静止。开始时活塞有的长度伸入汽缸，缸内封闭气体压强。已知活塞与椅面的总质量，大气压强，缸内气体视为理想气体，装置不漏气，环境温度保持不变，不计摩擦。（1）椅面缓慢下降，若活塞对气体做功32J，则缸内气体____________（选填“吸热”、“放热”），其数值为____________；（2）某同学先虚坐在椅面上（与椅面间恰无作用力），然后逐渐减小脚对地面的压力，使活塞缓慢下降后脚刚好完全离开地面，并保持稳定。求稳定后气体压强和该同学的质量M。【答案】（1）①.放热②.（2），【解析】【小问1详解】[1][2]椅面缓慢下降，若活塞对气体做功32J，由于环境温度保持不变，可知气体温度不变，气体内能不变，根据热力学第一定律可得可得可知缸内气体放热，其数值为。【小问2详解】以密封气体为对象，初态有，使活塞缓慢下降后脚刚好完全离开地面，并保持稳定，则稳定后气体体积为根据玻意耳定律可得解得稳定后气体压强为根据受力平衡可得解得该同学的质量为20.如图所示，某固定装置由长度的水平传送带，圆心角、半径的两圆弧管道BC、CD组成，轨道间平滑连接。在轨道末端D的右侧光滑水平面上紧靠着轻质小车，其上表面与轨道末端D所在的水平面平齐，右端放置质量的物块b。质量的物块a从传送带左端A点由静止释放，经过BCD滑出圆弧管道。已知传送带以速度顺时针转动，物块a与传送带及小车的动摩擦因数均为，物块b与小车的动摩擦因数，其它轨道均光滑，物块均视为质点，不计空气阻力。（1）求物块a和传送带之间因摩擦产生的热量Q；（2）求物块a到达D点时对管道的作用力FN；（3）要使物块a恰好不与物块b发生碰撞，求小车长度的最小值d。【答案】（1）30J；（2）6N，方向竖直向上；（3）2m【解析】【详解】（1）对小物块分析有设小物块一直加速到传送到右端点时，其速度为，有解得所以在小物块a到达传送带右侧时并没有加速到与传送带共速，设该过程时间为t，有该时间传送带的位移为，有物块a相对传送带的位移为摩擦产生的热量为（2）由题意可知圆弧轨道光滑，所以从B到D，由动能定理有在D点有解得由牛顿第三定律可知，物块a对管道的作用力等于管道对物块a的支持力，所以物块a到达D点时对管道的作用力为6N，方向竖直向上。（3）当物块滑上小车后，由于所以小车与物块a保持相对静止，而物块b相对于小车发生滑动，当两者速度相同时，为物块a与物块b相碰的临界状态，其运动示意图如图所示该过程由动量守恒有能量守恒方面有解得21.如图甲所示，在光滑绝缘水平面内建立xOy直角坐标系，在区域I内分布着垂直该平面向外的匀强磁场（右边界EF的横坐标在间某处），其磁感应强度大小随时间变化如图乙所示；在区域Ⅱ内分布着垂直该平面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场。该平面内有边长为2a、电阻为R、质量为m的正三角形金属框，其MN边与y轴重合，N点与坐标原点O重合。（1）若金属框不动，在的时间内判断框内电流方向，并求出MN边上产生的焦耳热Q；（2）若在时，沿x轴正方向给金属框一初速度，使其沿x轴运动。时顶点P刚好运动到边界EF处；当顶点P运动到和处时的速度分别为（未知）和；框顶点P到达处后，继续向前运动直到停止（此时MN边尚未进入区域Ⅱ）。运动中MN边始终与y轴平行。①比较与大小；②求金属框停止时顶点P的横坐标；③若将金属框以初速度大小为、方