内容正文:
邵阳市二中2024年上学期期中考试
高二年二期物理试卷(物理类)
考试时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题:本题共6小题,每小题4分,共24分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求。
1. 关于电磁波,下列说法正确是( )
A. 电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直
B. 医院里经常利用红外线能摧毁病变细胞的作用对患者进行治疗
C. 电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关
D 利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波不能通过电缆、光缆传输
【答案】A
【解析】
【详解】A.电磁波是横波,每一处的电场强度和磁场强度总是相互垂直的,且与波的传播方向垂直,A正确;
B.医院里经常利用射线能摧毁病变细胞的作用对患者进行治疗,B错误;
C.磁波在真空中的传播速度都相同,与电磁波的频率无关,C错误;
D.电磁波传递信号可以实现无线通信,电磁波也能通过电缆、光缆传输,D错误。
故选A。
2. 如图所示,R1为定值电阻,R2是电阻箱,L为小灯泡,当R2电阻变大时( )
A. R1两端的电压增大 B. 电流表的示数增大
C. 小灯泡的亮度变强 D. 小灯泡的亮度变弱
【答案】C
【解析】
【详解】AB.R2是电阻箱,当R2电阻增大时,并联部分电阻增大,总电阻增大,总电流减小,R1两端电压减小,电流表示数减小,故AB错误;
CD.根据闭合电路欧姆定律可得,并联部分两端电压为
U=E−I(R1+r)
可知并联部分两端电压,即灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流增大,故灯泡变亮,故C正确,D错误。
故选C。
3. 图甲中,A、B是某电场中一条电场线上的两点,一个负电荷从A点由静止释放,仅在电场力的作用下从A点运动到B点,其运动的图像如图乙所示。则( )
A. 这个电场是匀强电场
B. 可以知道A点电场强度大于B点电场强度
C. 可以知道A点电势大于B点电势
D. 某负电荷在A点的电势能小于B点的电势能
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由图像可知,负电荷从A点运动到B点做加速度逐渐减小的加速运动,因此该电荷所受的电场力越来越小,电场强度越来越小,所以可以知道A点电场强度大于B点电场强度,故B正确,A错误;
CD.从A点运动到B点,负电荷做加速运动,则动能增加,电场力做正功,则电势能减小,则A点电势低于B点电势,则某负电荷在A点的电势能大于B点的电势能,故CD错误。
故选B。
4. 一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示,此时介质中处的质点正在沿y轴负方向运动,已知这列波的周期为0.2s,下列选项说法正确的是( )
A. 波向左传播
B. P质点的振幅为
C. 波传播的速度为
D. 该列横波由一种介质进入另一种介质中继续传播周期不变,波长不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.由“上下坡法”可知该波向右传播。A错误;
B. 由图可知,P质点的振幅为0.2m。B错误;
C.由题意,波的传播周期为 ,波传播的速度为
C正确;
D.该列横波由一种介质进入另一种介质中继续传播频率不变,故周期不变,但波速会发生变化,故波长会发生改变,D错误。
故选C。
5. 如图所示,在光滑的水平面上有两物块A、B,其中A的质量为m,B的质量为2m,物块B的左端固定一个轻弹簧。一开始物块B及弹簧静止,物块A以速度沿水平方向向右运动,通过弹簧与物块B发生作用,则弹簧最大的弹性势能是( )
A B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】当A的速度大于B的速度时,弹簧的压缩量逐渐增大,当A、B速度相等时,弹簧被压缩到最短,弹簧的弹性势能最大,设系统的共同速度为。以A、B组成的系统为研究对象,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得
解得
弹簧弹性势能最大值为
故ACD错误,B正确。
故选B。
6. 如图,圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从圆周上的M点沿直径MON方向射入磁场.若粒子射入磁场时的速度大小为v1,在磁场中运动时间为t1,离开磁场时速度方向偏转90;若粒子射入磁场时的速度大小为v2,在磁场中运动时间为t2,离开磁场时速度方向偏转60°,不计带电粒子所受重力,则t1:t2、v1:v2分别为( )
A. 2:3、1:2 B. 3:2、1: C. 1: 2、:2 D. :1、1:
【答案】B
【解析】
【详解】粒子在磁场中运动的周期不变,均为
运动时间
两次在磁场中转过的角度分别为90°和60°,则
设磁场的半径为R,则第一次在磁场中运动的半径
r1=R
第二次在磁场中运动半径为
根据
可得
故选B。
二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7. 磁场中某区域的磁感线如图所示,则( )
A. a、b两点磁感强度大小相等
B. a、b两点磁感强度大小不等,Ba>Bb
C. 同一小段通电导线放在a处时所受的磁场力一定比放在b处时大
D. 同一小段通电导线放在a处时所受的磁场力可能比放在b处时小
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.磁感线的疏密程度反映磁感应强度的大小,由图可知a、b两点中a点处磁感线密,因此a点磁感应强度大,即Ba>Bb,故A错误,B正确;
CD.通电导线在磁场中的受力大小除了跟磁感应强度有关外,还跟电流与磁感线方向夹角大小有关,因此同一通电导线在a、b处受力大小无法判断,故C错误,D正确。
故选BD。
8. 如图所示,一束复色光从空气中沿半圆形玻璃砖半径方向射入,从玻璃砖射出后分成、两束单色光。则下列说法正确的是( )
A. 玻璃砖对光的折射率为
B. 光在玻璃中的传播速度比光在玻璃中的传播速度大
C. 光从玻璃射向空气发生全反射的临界角小于
D. 经同一套双缝干涉装置发生干涉,光干涉条纹间距比光更宽
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.根据光路图,玻璃砖对b光的折射率为
A正确;
B.根据光路图,玻璃砖对a光的折射率为
则可知,玻璃砖对b光的折射率大于玻璃砖对a光的折射率,根据
折射率越大,在同种介质中传播速度越小,则a光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度大,B正确;
C.对b光有
则b光从玻璃射向空气发生全反射的临界角小于,C正确;
D.由于玻璃砖对b光的折射率大于玻璃砖对a光的折射率,则b光的频率大于a光的频率,因而b光的波长小于a光的波长,根据
经同一套双缝干涉装置发生干涉,a光干涉条纹间距比b光更宽,D错误;
故选ABC。
9. 理想变压器原线圈两端输入的交变电流电压如图所示,变压器原、副线圈的匝数比为5 : 1,如图乙所示,定值电阻R0 = 10 Ω,R为滑动变阻器,则下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数为44V
B. 变压器输出电压频率为10 Hz
C. 当滑动变阻器滑片向下移动时,电压表的示数不变
D. 当滑动变阻器滑片向下移动时,电流表的示数减小
【答案】AC
【解析】
【详解】A. 原线圈电压有效值为220V,根据电压与匝数成正比知电压表示数为
故A正确;
B. 由甲图知周期0.02s,则
变压器不改变交变电流的频率,故B错误;
CD. 滑动触头P向下移动,电阻变小,输入电压和匝数不变,则副线圈电压不变,故电压表示数不变,副线圈电流增加,则原线圈电流增大,故电流表示数变大,故C正确,D错误。
故选AC。
10. 如图甲所示,为保证游乐园中过山车的进站安全,过山车安装了磁力刹车装置,磁性很强的钕磁铁安装在轨道上,正方形金属线框安装在过山车底部。过山车返回站台前的运动情况可简化为图乙所示的模型。初速度为的线框abcd沿斜面加速下滑s后,bc边进入匀强磁场区域,此时线框开始减速,bc边出磁场区域时,线框恰好做匀速直线运动,已知线框边长为l、匝数为n、总电阻为r,斜面与水平面的夹角为。过山车的总质量为m,所受摩擦阻力大小恒为f,磁场区域上下边界间的距离为l,磁感应强度大小为B,方向垂直斜面向上,重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A. 线框刚进入磁场时,从线框上方俯视,感应电流的方向为逆时针方向
B. 线框刚进入磁场时,线框受到安培力大小为
C. 线框进入磁场的过程中,通过线框导线横截面的电荷量为
D. 线框穿过磁场过程中产生的焦耳热
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据右手定则可知,线框刚进入磁场时,从线框上方俯视,感应电流的方向为顺时针方向,A错误;
B.由动能定理可知,从初始位置到刚进入磁场时
解得
线框刚进入磁场时,产生的感应电动势为
此时线框受到的安培力为
解得
B正确;
C.线框进入磁场的过程中,通过线框导线横截面的电荷量为
C正确;
D.设边出磁场区域时线框匀速运动的速度为,则
线框穿过磁场过程中,根据动能定理可得
由功能关系可知
D错误。
故选BC。
三、实验题:本题共2小题,每空2分,共16分。
11. 在“探究碰撞中的不变量”实验中,使用了如图甲所示的实验装置,实验原理如图乙所示。
(1)关于本实验,下列说法正确的是__________(填字母代号)﹔
A.斜槽轨道必须是光滑的
B.小钢球每次从斜槽上的同一位置由静止释放
C.入射小钢球的质量要大于被碰小钢球的质量
D.必须测量出斜槽末端到水平地面的高度
(2)用刻度尺测量M、P、N距О点的距离依次为、、,已知入射小钢球质量为,被碰小钢球质量为,通过验证等式___________是否成立,从而验证动量守恒定律(填字母代号)。
A. B.
C. D.
【答案】 ①. BC##CB ②. C
【解析】
【详解】(1)[1]A.斜槽不必光滑,只需保证每次从斜槽上同一位置由静止释放,到达斜槽末端速度就相等,A错误;
B.小球每次都必须从斜槽上的同一位置由静止释放,这样入射小球每次都能获得相同的动量,选项B正确;
C.为了防止反弹,入射小球的质量要大于被碰小球的质量,选项C正确;
D.斜槽末端到水平地面的高度决定了小球在空中的运动时间,不需要测量,选项D错误﹔
故选BC。
(2)[2]如果动量守恒,则有
由于两球在空中的运动时间相等,即
所以
即
故选C。
12. 用如图1所示的电路图测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)在下列实验器材中选出适当的实验器材进行实验。
电压表()(量程,内阻约)
电压表()(量程,内阻约)
电流表()(量程,内阻约)
电流表()(量程,内阻约)
滑动变阻器()(总阻值约)
滑动变阻器()(总阻值约)
待测干电池(电动势约为1.5V)
开关(S)
导线若干
实验中电流表应选用_______;电压表应选用_______;滑动变阻器应选用_______(填器材代号)。
(2)按正确的器材连接好实验电路后,接通开关,改变滑动变阻器的阻值R,读出对应的电流表的示数I和电压表的示数U,并作记录如图2;根据图线得到被测电池的电动势________V,内电阻________(结果保留三位有效数字)。
(3)用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻r的实验中,电路如图1所示。实验中考虑电压表内阻的影响导致系统误差分析下列说法正确的是( )
A. 因为电流表的分压作用,测量的电流小于真实的电流,所以电源电动势的测量值大于真实值
B. 因为电流表的分压作用,测量的电流大于真实的电流,所以电源电动势的测量值小于真实值
C. 因为电压表的分流作用,测量的电流小于真实的电流,所以电源电动势的测量值小于真实值
D. 因为电压表的分流作用,测量的电流小于真实的电流,所以电源电动势的测量值大于真实值
【答案】(1) ①. ②. ③.
(2) ①. 1.50 ②. 1.00
(3)C
【解析】
【小问1详解】
[1]一节干电池的电动势约为1.5V,所以电压表应选量程为的电压表;
[2]电流表应选量程为的电流表;
[3] 内阻约为几欧姆,所以滑动变阻器应选总电阻较小的
【小问2详解】
[4]根据闭合电路欧姆定律可得
根据图线的纵截距得到被测电池的电动势
[5]根据图线斜率的绝对值可得内电阻
【小问3详解】
[6]由图可知,电压表测路端电压,由于电压表的分流作用,使电流表的测量值小于真实值(通过电源的电流),实验误差是由于电压表的分流造成的;当外电路短路时,电压表不分流,故短路电流相同,由于测量的电流值小于真实值,故作出测量值和真实值的图像如图所示
由图像可知,电动势测量值小于真实值,电源内阻测量值小于直实值。
故选C。
四、解答题:本题共3小题,13题10分,14题14分,15题16分,共40分。
13. 如图所示,已知电子质量为m、电荷量为e,有一电子初速度为零,经电压U0加速后,进入两块间距为d的平行金属板间。若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能从金属板边缘穿出电场,飞出时速度的偏转角为θ,电子重力不计。求:
(1)电子刚进入板间电场时的速度大小v0。
(2)电子离开电场时的速度大小v。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)电子在电场中加速,有
解得
(2)电子离开电场时的速度
14. 如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n=100,线圈面积S=200cm2,线圈的电阻r=1Ω,线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。求:
(1)前2s内线圈中的感应电流的大小和方向;
(2)后2s内电阻R两端电压及消耗的功率。
【答案】(1)0.02A,方向沿逆时针方向;(2),
【解析】
【详解】(1)内,由法拉第电磁感应定律有
则线圈中的感应电流大小为
由楞次定律可知线圈中的感应电流方向沿逆时针方向;
(2)后2s内
则线圈中的感应电流大小为
由楞次定律可知线圈中的感应电流方向沿顺时针方向。
电阻R两端电压为
消耗功率为
15. 如图所示,一滑板的上表面由长度为的水平部分和半径为的四分之一光滑圆弧组成,滑板静止于光滑的水平地面上。物体(可视为质点)置于滑板上面的A点,物体与滑板水平部分的动摩擦因数为,一根长度、不可伸长的细线, 一端固定于点,另一端系一质量为的小球,小球位于最低点时与物体处于同一高度并恰好接触。现将小球拉至与同一高度(细线处于水平拉直状态), 然后由静止释放,小球向下摆动并与物体发生弹性碰撞(碰撞时间极短),已知物体的质量为,滑板的质量为,求:
(1)小球与物体碰撞前瞬间小球的速度;
(2)小球与物体碰撞后瞬间物体的速度;
(3)要使物体在相对滑板反向运动过程中,相对地面有向右运动的速度,求的取值范围。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)小球Q在下落过程中机械能守恒,因此有
解得
(2)小球Q和物体P发生弹性碰撞,则由机械能守恒定律和动量守恒定律有
解得
(3)要求物体P有相对地面向右的速度,说明物体P要滑到曲面上再返回运动,物体P相对滑板N反方向运动过程中,可以知道当再次回到B点时两者的速度最大,此时物体P有向右运动的速度即可,因此规定向左为正方向,再次回到B时水平方向动量守恒定律和能量守恒定律可得
联立可得方程
因物体要经过B点,因此要求判别式大于零,速度向右说明要小于零,则有
即满足不等式
又有
联立可得
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邵阳市二中2024年上学期期中考试
高二年二期物理试卷(物理类)
考试时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题:本题共6小题,每小题4分,共24分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求。
1. 关于电磁波,下列说法正确的是( )
A. 电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直
B. 医院里经常利用红外线能摧毁病变细胞的作用对患者进行治疗
C. 电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关
D. 利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波不能通过电缆、光缆传输
2. 如图所示,R1为定值电阻,R2是电阻箱,L为小灯泡,当R2电阻变大时( )
A. R1两端电压增大 B. 电流表的示数增大
C. 小灯泡的亮度变强 D. 小灯泡的亮度变弱
3. 图甲中,A、B是某电场中一条电场线上两点,一个负电荷从A点由静止释放,仅在电场力的作用下从A点运动到B点,其运动的图像如图乙所示。则( )
A. 这个电场是匀强电场
B. 可以知道A点电场强度大于B点电场强度
C. 可以知道A点电势大于B点电势
D. 某负电荷在A点的电势能小于B点的电势能
4. 一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示,此时介质中处的质点正在沿y轴负方向运动,已知这列波的周期为0.2s,下列选项说法正确的是( )
A. 波向左传播
B. P质点的振幅为
C. 波传播速度为
D. 该列横波由一种介质进入另一种介质中继续传播周期不变,波长不变
5. 如图所示,在光滑的水平面上有两物块A、B,其中A的质量为m,B的质量为2m,物块B的左端固定一个轻弹簧。一开始物块B及弹簧静止,物块A以速度沿水平方向向右运动,通过弹簧与物块B发生作用,则弹簧最大的弹性势能是( )
A. B. C. D.
6. 如图,圆形区域内有垂直纸面向里匀强磁场,质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从圆周上的M点沿直径MON方向射入磁场.若粒子射入磁场时的速度大小为v1,在磁场中运动时间为t1,离开磁场时速度方向偏转90;若粒子射入磁场时的速度大小为v2,在磁场中运动时间为t2,离开磁场时速度方向偏转60°,不计带电粒子所受重力,则t1:t2、v1:v2分别为( )
A. 2:3、1:2 B. 3:2、1: C. 1: 2、:2 D. :1、1:
二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7. 磁场中某区域的磁感线如图所示,则( )
A. a、b两点磁感强度大小相等
B. a、b两点磁感强度大小不等,Ba>Bb
C. 同一小段通电导线放在a处时所受的磁场力一定比放在b处时大
D. 同一小段通电导线放在a处时所受的磁场力可能比放在b处时小
8. 如图所示,一束复色光从空气中沿半圆形玻璃砖半径方向射入,从玻璃砖射出后分成、两束单色光。则下列说法正确的是( )
A. 玻璃砖对光的折射率为
B. 光在玻璃中的传播速度比光在玻璃中的传播速度大
C. 光从玻璃射向空气发生全反射的临界角小于
D. 经同一套双缝干涉装置发生干涉,光干涉条纹间距比光更宽
9. 理想变压器原线圈两端输入的交变电流电压如图所示,变压器原、副线圈的匝数比为5 : 1,如图乙所示,定值电阻R0 = 10 Ω,R为滑动变阻器,则下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数为44V
B. 变压器输出电压频率为10 Hz
C. 当滑动变阻器滑片向下移动时,电压表的示数不变
D. 当滑动变阻器滑片向下移动时,电流表的示数减小
10. 如图甲所示,为保证游乐园中过山车的进站安全,过山车安装了磁力刹车装置,磁性很强的钕磁铁安装在轨道上,正方形金属线框安装在过山车底部。过山车返回站台前的运动情况可简化为图乙所示的模型。初速度为的线框abcd沿斜面加速下滑s后,bc边进入匀强磁场区域,此时线框开始减速,bc边出磁场区域时,线框恰好做匀速直线运动,已知线框边长为l、匝数为n、总电阻为r,斜面与水平面的夹角为。过山车的总质量为m,所受摩擦阻力大小恒为f,磁场区域上下边界间的距离为l,磁感应强度大小为B,方向垂直斜面向上,重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A. 线框刚进入磁场时,从线框上方俯视,感应电流的方向为逆时针方向
B. 线框刚进入磁场时,线框受到安培力大小为
C. 线框进入磁场的过程中,通过线框导线横截面的电荷量为
D. 线框穿过磁场过程中产生的焦耳热
三、实验题:本题共2小题,每空2分,共16分。
11. 在“探究碰撞中的不变量”实验中,使用了如图甲所示的实验装置,实验原理如图乙所示。
(1)关于本实验,下列说法正确的是__________(填字母代号)﹔
A.斜槽轨道必须是光滑的
B.小钢球每次从斜槽上的同一位置由静止释放
C.入射小钢球的质量要大于被碰小钢球的质量
D.必须测量出斜槽末端到水平地面的高度
(2)用刻度尺测量M、P、N距О点的距离依次为、、,已知入射小钢球质量为,被碰小钢球质量为,通过验证等式___________是否成立,从而验证动量守恒定律(填字母代号)。
A. B.
C. D.
12. 用如图1所示的电路图测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)在下列实验器材中选出适当的实验器材进行实验。
电压表()(量程,内阻约)
电压表()(量程,内阻约)
电流表()(量程,内阻约)
电流表()(量程,内阻约)
滑动变阻器()(总阻值约)
滑动变阻器()(总阻值约)
待测干电池(电动势约为1.5V)
开关(S)
导线若干
实验中电流表应选用_______;电压表应选用_______;滑动变阻器应选用_______(填器材代号)。
(2)按正确的器材连接好实验电路后,接通开关,改变滑动变阻器的阻值R,读出对应的电流表的示数I和电压表的示数U,并作记录如图2;根据图线得到被测电池的电动势________V,内电阻________(结果保留三位有效数字)。
(3)用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻r的实验中,电路如图1所示。实验中考虑电压表内阻的影响导致系统误差分析下列说法正确的是( )
A. 因为电流表的分压作用,测量的电流小于真实的电流,所以电源电动势的测量值大于真实值
B. 因为电流表的分压作用,测量的电流大于真实的电流,所以电源电动势的测量值小于真实值
C. 因为电压表的分流作用,测量的电流小于真实的电流,所以电源电动势的测量值小于真实值
D. 因为电压表的分流作用,测量的电流小于真实的电流,所以电源电动势的测量值大于真实值
四、解答题:本题共3小题,13题10分,14题14分,15题16分,共40分。
13. 如图所示,已知电子质量为m、电荷量为e,有一电子初速度为零,经电压U0加速后,进入两块间距为d的平行金属板间。若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能从金属板边缘穿出电场,飞出时速度的偏转角为θ,电子重力不计。求:
(1)电子刚进入板间电场时的速度大小v0。
(2)电子离开电场时的速度大小v。
14. 如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n=100,线圈面积S=200cm2,线圈的电阻r=1Ω,线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。求:
(1)前2s内线圈中的感应电流的大小和方向;
(2)后2s内电阻R两端电压及消耗的功率。
15. 如图所示,一滑板上表面由长度为的水平部分和半径为的四分之一光滑圆弧组成,滑板静止于光滑的水平地面上。物体(可视为质点)置于滑板上面的A点,物体与滑板水平部分的动摩擦因数为,一根长度、不可伸长的细线, 一端固定于点,另一端系一质量为的小球,小球位于最低点时与物体处于同一高度并恰好接触。现将小球拉至与同一高度(细线处于水平拉直状态), 然后由静止释放,小球向下摆动并与物体发生弹性碰撞(碰撞时间极短),已知物体的质量为,滑板的质量为,求:
(1)小球与物体碰撞前瞬间小球的速度;
(2)小球与物体碰撞后瞬间物体的速度;
(3)要使物体在相对滑板反向运动过程中,相对地面有向右运动的速度,求的取值范围。
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