精品解析：安徽省合肥市第七中学2024-2025学年高二下学期期末物理试题

2024-2025学年第二学期期末考试 高二年级物理试卷 （考试时间：75分钟 满分：100分） 一、单选题∶本题共8小题，每小题4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. 图为氢原子的能级图。大量氢原子处于n=4的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29eV的金属钠，则（　　） A. 用0.80eV的光子照射n=4能级的氢原子，可使氢原子电离 B. n=4跃迁到n=1放出的光子波长最长 C. 有4种频率的光子能使金属钠产生光电效应 D. 逸出光电子的最大初动能为12.75eV 2. 一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子。已知质子中子氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c，若产生的核能全部被γ光子带走，下列说法正确的是（　　） A. 核反应方程是 B. 聚变反应中的质量亏损 C. 辐射出γ光子的能量E＝（m3－m1－m2）c2 D. γ光子的波长 3. 甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向做直线运动，若以该时刻作为计时起点，得到两车的位移—时间图像如图所示，其中乙的图像为抛物线，则下列说法正确的是（　　） A. 时间内，甲、乙两车相距越来越远 B. 出发后甲、乙两车可相遇两次 C. 时刻两车的速度刚好相等 D. 时间内，乙车的平均速度小于甲车的平均速度 4. 一定质量的理想气体从状态A经状态变化到状态，体积和热力学温度的图象如图所示，三个状态的坐标分别是、、、已知状态的压强为，则该过程中气体（　　） A. 吸收的热量为 B. 吸收的热量为 C. 放出的热量为 D. 放出的热量为 5. 质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是7kg·m/s，B球的动量是5kg·m/s，A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是（　　） A. pA′＝6kg·m/s，pB′＝6kg·m/s B. pA′＝3kg·m/s，pB′＝9kg·m/s C. pA′＝－2kg·m/s，pB′＝14kg·m/s D. pA′＝－4kg·m/s，pB′＝17kg·m/s 6. 如图甲，倾角为的光滑斜面上，轻弹簧平行斜面放置且下端固定，一质量为m的小滑块从斜面上O点由静止滑下。以O点为原点，作出滑块从O下滑至最低点过程中的加速度大小a随位移x变化的关系如图乙。弹簧形变始终未超过弹性限度，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数为 B. 下滑过程中，在处，滑块的机械能最大 C. 在和两段过程中，图线斜率的绝对值均等于 D. 在和两段过程中，弹簧弹性势能的增量相等 7. 如图1所示，在均匀介质中A、B两点处有两波源，其中，，这两波源的频率、振动方向、步调均一致，两波源的振动图像如图2所示，产生的简谐横波在某一平面内传播，时简谐横波B传播到实线圆面处。在该平面内，还存在M、N、P、Q四点，如图3所示，其中，，MN=4m，则时，MNPQ连接的边框上的振动加强点个数正确的是（　　） A. 2个 B. 4个 C. 6个 D. 8个 8. 如图所示，沿水平方向做简谐振动的质点，依次通过相距L的A、B两点。已知质点在A点的位移大小为振幅的一半，B点位移大小是A点的倍，质点经过A点时开始计时，t时刻第二次经过B点，该振动的振幅和周期可能是（　　） A. ，3t B. ，5t C. ，t D. ，t 二、多选题：本题共2小题，共10分。每小题5分，选对不全得3分，有错选0分。 9. 一物体沿一直线运动，先后经过匀加速、匀速和匀减速运动过程，已知物体在这三个运动过程中的位移均为x，所用时间分别为、和，则（　　） A. 物体做匀加速运动时加速度大小为 B. 物体做匀减速运动时加速度大小为 C. 物体在这三个运动过程中的平均速度大小为 D. 物体做匀减速运动的末速度大小为 10. 两位同学分别在两端抖动水平细绳，形成甲、乙两列简谐横波。已知甲、乙两波源相距12.5m，甲、乙两列波波速均为1.0m/s，周期为，距离乙波源6m的质点O处标记一个红色点。某一时刻的波形图如图所示，从该时刻开始计时，下列说法正确的是（　　） A. 甲乙两列波波长之比为 B. 在图示时刻，质点P向上振动，质点Q向下振动 C. 时，质点O开始向上振动 D. 时，质点O到达波峰位置 三、实验题：本题共2小题，11题6分，12题10分。 11. 在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸，用注射器测得上述溶液为75滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为。 (1)油酸薄膜面积为_____； (2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_____mL（计算结果保留一位有效数字）； (3)按以上实验数据估算油酸分子直径约为_____m（计算结果保留一位有效数字）。 12. （1）小萌同学正在用双缝干涉实验仪测量光的波长，在光具座上正确安装好仪器后，他在测量端观察的同时，不断调节仪器的A部件（如照片所示），这样做的目的是___________（填选项） A.使各部件的中心在同一直线上 B.使单缝与双缝相互平行 C.使观察到的图样呈现在视野中央 （2）若该同学分别用间距和的双缝来完成实验，你认为在测量头内观察到单色光的干涉条纹是___________和___________（填选项），其中对应双缝间距的是___________（填选项）； （3）某同学使用间距为0.20mm的双缝进行实验，调节双缝与屏之间的距离至100.00cm，当十字叉丝与第k个亮条纹中心重合时，测量头刻度如图甲所示（已加箭头标注），对应的读数为___________当十字叉丝与第个亮条纹中心重合时，测量头刻度如图乙所示（已加箭头标注），对应的读数为___________单色光的波长为___________m（结果保留三位有效数字） 四、解答题：本题共3小题，13题10分，14题14分，15题18分，共42分 13. 某同学用一种透明介质制作的三棱镜来改变一束平行光的光路。如图，三棱镜的横截面为直角三角形，，，。一束平行光以60°入射角射向边，A和B两点均有光线照射；光线在边发生全反射后从边射出，射出方向与边平行（不考虑多次反射）。 （ⅰ）求三棱镜的折射率； （ⅱ）边有光线射出的长度。 14. 如图所示，上端封口的细玻璃管插入水银槽中，玻璃管中被封闭一定质量的理想气体，管内水银面与槽内水银面的高度差，管内气体的温度为200 K，封闭气柱的长度L为未知量。当把气体的温度缓慢地增加到300 K时，管内水银面与槽内水银面的高度差变为0。已知外界大气压恒为76 cmHg，管内水银面在上升或下降的过程中，认为槽内水银面的高度不变。 （1）求L的值； （2）用抽气装置（图中未画出）从玻璃管中抽走部分气体，发现管内的水银面与槽内水银面的高度差，抽气过程中管内气体温度恒为200 K，求抽出气体的质量与原有气体的质量的比值（计算结果可保留分数）。 15. 如图一滑板的上表面由长度为L的粗糙水平部分AB和半径为R的四分之一光滑圆弧BC组成，滑板静止于光滑的水平地面上，物体P（可视为质点）置于滑板上面的A点，物体P与滑板水平部分的动摩擦因数为μ（已知μ<1，但具体大小未知），一根长度为L、不可伸长的细线，一端固定于O′点，另一端系一质量为m的小球Q，小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触。现将小球Q拉至与O′同一高度（细线处于水平拉直状态），然后由静止释放，小球Q向下摆动并与物体P发生弹性碰撞（碰撞时间极短），已知物体P的质量为2m，滑板的质量为2m，R＝L，重力加速度为g，求： （1）小球Q与物体P碰撞前瞬间，细线对小球拉力的大小； （2）小球Q与物体P碰撞后瞬间，物体P速度大小； （3）若要保证物体P既能到达圆弧BC，同时不会从C点滑出，求物体P与滑板水平部分的动摩擦因数μ的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第二学期期末考试 高二年级物理试卷 （考试时间：75分钟 满分：100分） 一、单选题∶本题共8小题，每小题4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. 图为氢原子的能级图。大量氢原子处于n=4的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29eV的金属钠，则（　　） A. 用0.80eV的光子照射n=4能级的氢原子，可使氢原子电离 B. n=4跃迁到n=1放出的光子波长最长 C. 有4种频率的光子能使金属钠产生光电效应 D. 逸出光电子的最大初动能为12.75eV 【答案】C 【解析】 【详解】A．由能级图可知，n=4能级的氢原子电离需要的能量至少为0.85eV，故用0.80eV的光子照射n=4能级的氢原子，不可使氢原子电离，故A错误； B．n=4跃迁到n=1放出的光子能量最大，根据 可知放出的光子波长最短，故B错误； C．由能级图可知， 可知有4种频率的光子能使金属钠产生光电效应，故C正确； D．n=4跃迁到n=1放出的光子能量最大，则有 根据光电效应方程可得逸出光电子的最大初动能为 故D错误。 故选C。 2. 一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子。已知质子中子氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c，若产生的核能全部被γ光子带走，下列说法正确的是（　　） A. 核反应方程是 B. 聚变反应中的质量亏损 C. 辐射出γ光子的能量E＝（m3－m1－m2）c2 D. γ光子的波长 【答案】D 【解析】 【详解】A．核反应方程应为 而选项A中生成的是（氚核），故A错误； B．质量亏损为反应前总质量减去反应后总质量，即 但选项B写为，故B错误； C．根据质能方程，光子能量应为，而选项C中为，符号错误，故C错误； D．光子能量 结合 可得 与选项D一致，故D正确。 故选D。 3. 甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向做直线运动，若以该时刻作为计时起点，得到两车的位移—时间图像如图所示，其中乙的图像为抛物线，则下列说法正确的是（　　） A. 时间内，甲、乙两车相距越来越远 B. 出发后甲、乙两车可相遇两次 C. 时刻两车的速度刚好相等 D. 时间内，乙车的平均速度小于甲车的平均速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．位移—时间图像的交点表示两车在某一时刻相遇，由题可知，两车由同一地点沿同一方向做直线运动，则可知两车在时刻相遇，故A错误； B．位移—时间图像的斜率表示物体的速度，由图像可知，甲乙两车在时刻相遇后，乙图的斜率始终大于甲图的斜率，即乙车的速度始终大于甲车的速度，因此出发后甲、乙两车只能相遇一次，故B错误； C．位移—时间图像的斜率表示物体的速度，由图像可知，甲车的图线为倾斜的直线，则甲车做匀速直线运动，而乙的图像为抛物线，且图线的斜率逐渐增大，可知，乙车做匀加速直线运动，而匀变速直线运动在某段时间内的中间时刻的瞬时速度就等于这段时间内的平均速度，可知在这段时间的中间时刻，即时刻的瞬时速度等于乙车在这段时间内的平均速度，又因为这段时间内甲乙两车的位移相同，则可知在这段时间内甲乙两车的平均速度相同，因此可知时刻两车的速度刚好相等，故C正确； D．时间内，乙车位移与甲车的位移相等，因此在这段时间内乙车的平均速度等于甲车的平均速度，故D错误。 故选C。 4. 一定质量的理想气体从状态A经状态变化到状态，体积和热力学温度的图象如图所示，三个状态的坐标分别是、、、已知状态的压强为，则该过程中气体（　　） A. 吸收的热量为 B. 吸收的热量为 C. 放出的热量为 D. 放出的热量为 【答案】B 【解析】 【详解】因为状态A与状态C的温度相同，所以状态A与状态C的内能相同，故理想气体从状态A经状态变化到状态，内能变化量为零；对于状态A与状态C，根据玻意耳定律则有 解得 气体从状态A到状态，等压变化，体积变大，气体对外做功，则有 气体从状态B到状态C，等容变化，气体对外不做功，则有 气体从状态A经状态变化到状态，根据热力学第一定律则有 解得 即该过程中气体吸收的热量为，故B正确，ACD错误； 故选B。 5. 质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是7kg·m/s，B球的动量是5kg·m/s，A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是（　　） A. pA′＝6kg·m/s，pB′＝6kg·m/s B. pA′＝3kg·m/s，pB′＝9kg·m/s C. pA′＝－2kg·m/s，pB′＝14kg·m/s D. pA′＝－4kg·m/s，pB′＝17kg·m/s 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】两球在水平方向上不受外力作用，所以水平方向上动量守恒，有 碰前的总动量为12 kg·m/s； 根据能量守恒定律可知，碰撞之后的动能之和应该等于或小于碰撞之前的动能， 则碰前的总动能为 A．碰后总动量为12 kg·m/s，碰后的总动能为 总动能不增加，符合实际，故A正确； B．碰后的总动量为12 kg·m/s，碰后的总动能为 总动能增加，不符合实际，故B错误； C．碰后的总动量为12 kg·m/s，碰后的总动能为 总动能增加，不符合实际，故C错误； D．碰后的总动量为13 kg·m/s，不符合动量守恒，故D错误； 故选A。 6. 如图甲，倾角为的光滑斜面上，轻弹簧平行斜面放置且下端固定，一质量为m的小滑块从斜面上O点由静止滑下。以O点为原点，作出滑块从O下滑至最低点过程中的加速度大小a随位移x变化的关系如图乙。弹簧形变始终未超过弹性限度，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数为 B. 下滑过程中，在处，滑块的机械能最大 C. 在和两段过程中，图线斜率的绝对值均等于 D. 在和两段过程中，弹簧弹性势能的增量相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，当小球下落到时，加速度为零，即弹力与重力大小相等，此时弹簧的形变量为，则有 解得 A错误； B．对小滑块和弹簧组成的系统进行分析，由于只有重力和弹力做功，则系统机械能守恒，当弹簧的弹性势能最小，小滑块的机械能最大，故当小滑块下落到时，弹簧处于原长，弹性势能为零，为最小，则此时小滑块的机械能最大，B错误； C．在的过程中，重力大于弹力，根据牛顿第二定律有 又由A项可知 联立解得 由图可知，当时 联立解得 即为该段图线的斜率绝对值；在过程中，弹力大于重力，根据牛顿第二定律有 又 联立解得 由图可知，当时 联立解得 即为该段图线的斜率绝对值，故可得在和两段过程中，图线斜率的绝度值均等于，C正确； D．由图可知，的距离差小于两的距离差，可得弹簧弹性势能的增量不相等，D错误。 故选C。 7. 如图1所示，在均匀介质中A、B两点处有两波源，其中，，这两波源的频率、振动方向、步调均一致，两波源的振动图像如图2所示，产生的简谐横波在某一平面内传播，时简谐横波B传播到实线圆面处。在该平面内，还存在M、N、P、Q四点，如图3所示，其中，，MN=4m，则时，MNPQ连接的边框上的振动加强点个数正确的是（　　） A. 2个 B. 4个 C. 6个 D. 8个 【答案】B 【解析】 【详解】由图1可知，5s内机械波的传播距离为5m，则机械波的传播速度为 由图2可知，波源的振动周期为4s，根据 解得机械波的波长为 时，两列波在该平面内传播的范围为半径为8m的圆，其中两波叠加的部分如图所示 由几何关系可知A到a、c间距为8m，B到a、c间距也为8m。发生干涉部分与MNPQ连接的边框交点仅有4个，分别计算两列波的波源到这四个点的波程差 ，，， 可知波程差为波长的整数倍，所以这四个点均为振动加强点，因此MNPQ边框上有4个振动加强点。 故选B。 8. 如图所示，沿水平方向做简谐振动的质点，依次通过相距L的A、B两点。已知质点在A点的位移大小为振幅的一半，B点位移大小是A点的倍，质点经过A点时开始计时，t时刻第二次经过B点，该振动的振幅和周期可能是（　　） A. ，3t B. ，5t C. ，t D. ，t 【答案】C 【解析】 【详解】AB．若平衡位置在A的左侧，根据题意有， 由于A、B两点相距L，则有 解得 以平衡位置为起点，以向右运动为正方向，则振动方程为 则有， 由于质点经过A点时开始计时，时刻第二次经过B点，解得 解得，故AB错误； CD．若平衡位置在AB之间，根据题意有， 由于A、B两点相距L，则有 解得 以平衡位置为起点，以向右运动为正方向，则振动方程为 则有， 由于质点经过A点时开始计时，时刻第二次经过B点，解得 解得，故C正确，D错误。 故选C。 二、多选题：本题共2小题，共10分。每小题5分，选对不全得3分，有错选0分。 9. 一物体沿一直线运动，先后经过匀加速、匀速和匀减速运动过程，已知物体在这三个运动过程中的位移均为x，所用时间分别为、和，则（　　） A. 物体做匀加速运动时加速度大小为 B. 物体做匀减速运动时加速度大小为 C. 物体在这三个运动过程中的平均速度大小为 D. 物体做匀减速运动的末速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．对匀加速运动过程，有 解得 故A错误； BD．匀速运动的速度为 设匀减速直线运动的末速度为，根据匀变速直线运动的平均速度公式有 解得 匀减速直线运动的加速度大小 故BD正确； C．物体在这三个过程中的平均速度大小 故C错误。 故选BD。 10. 两位同学分别在两端抖动水平细绳，形成甲、乙两列简谐横波。已知甲、乙两波源相距12.5m，甲、乙两列波的波速均为1.0m/s，周期为，距离乙波源6m的质点O处标记一个红色点。某一时刻的波形图如图所示，从该时刻开始计时，下列说法正确的是（　　） A. 甲乙两列波的波长之比为 B. 在图示时刻，质点P向上振动，质点Q向下振动 C. 时，质点O开始向上振动 D 时，质点O到达波峰位置 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由波长计算公式，可得 故A正确； B．由于振动方向与传播方向垂直，利用同侧垂直法可知，P、Q两质点都是向上振动，故B错误； C．由A项分析可知， 则O、Q两质点的距离为 O、P两质点的距离为 可知时，质点Q振动形式刚好传到质点O，而质点P的振动形式还没有传到质点O，故此时质点O的振动方向向上，故C正确； D．时，质点P的振动形式刚好传到质点O，而质点Q的振动形式在质点O刚好振动了一个周期回到平衡位置，故此时质点O在平衡位置向上振动，故D错误。 故选AC。 三、实验题：本题共2小题，11题6分，12题10分。 11. 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸，用注射器测得上述溶液为75滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为。 (1)油酸薄膜的面积为_____； (2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_____mL（计算结果保留一位有效数字）； (3)按以上实验数据估算油酸分子直径约为_____m（计算结果保留一位有效数字）。 【答案】 ①. 115（111~119均可） ②. ③. （） 【解析】 【详解】(1)[1]面积超过正方形一半的正方形的个数为115个，则油酸膜的面积约为 S=115×12cm2=115cm2 (2)[2]每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积 V=×mL =8×10−6mL (3)[3]油酸分子的直径为 12. （1）小萌同学正在用双缝干涉实验仪测量光的波长，在光具座上正确安装好仪器后，他在测量端观察的同时，不断调节仪器的A部件（如照片所示），这样做的目的是___________（填选项） A.使各部件中心在同一直线上 B.使单缝与双缝相互平行 C.使观察到的图样呈现在视野中央 （2）若该同学分别用间距和的双缝来完成实验，你认为在测量头内观察到单色光的干涉条纹是___________和___________（填选项），其中对应双缝间距的是___________（填选项）； （3）某同学使用间距为0.20mm的双缝进行实验，调节双缝与屏之间的距离至100.00cm，当十字叉丝与第k个亮条纹中心重合时，测量头刻度如图甲所示（已加箭头标注），对应的读数为___________当十字叉丝与第个亮条纹中心重合时，测量头刻度如图乙所示（已加箭头标注），对应的读数为___________单色光的波长为___________m（结果保留三位有效数字） 【答案】 ①. B ②. E ③. F ④. E ⑤. 2.76mm ⑥. 11.16mm ⑦. 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]调节仪器的A部件使为了保证单缝与双缝相互平行,故选B。 （2）[2][3][4]因为单色光的干涉条纹与单缝和双缝都平行，应沿竖直方向，分划板中心刻度应对准干涉条纹的中心，故选EF。根据 可知d越小，则条纹间距越大，所以对应于的是E。 （3）[5][6][7]图甲对应的读数为 图乙对应的读数为 则条纹间距为2.80mm,根据 可计算出 四、解答题：本题共3小题，13题10分，14题14分，15题18分，共42分 13. 某同学用一种透明介质制作的三棱镜来改变一束平行光的光路。如图，三棱镜的横截面为直角三角形，，，。一束平行光以60°入射角射向边，A和B两点均有光线照射；光线在边发生全反射后从边射出，射出方向与边平行（不考虑多次反射）。 （ⅰ）求三棱镜的折射率； （ⅱ）边有光线射出的长度。 【答案】（ⅰ）；（ⅱ）10cm 【解析】 【详解】（ⅰ）光线平行射出，则在边折射角为60°，设入射角为；光线射入边，入射角为60°，所以折射角也为。设光线在边入射角为 根据角度关系 解得 所以 （ⅱ）根据几何关系，自接近A点的入射光线将自C点射出，自接近B点入射光线，折射后自边反射的光线平行与，所以 自射出光线的上边界为G点， 14. 如图所示，上端封口的细玻璃管插入水银槽中，玻璃管中被封闭一定质量的理想气体，管内水银面与槽内水银面的高度差，管内气体的温度为200 K，封闭气柱的长度L为未知量。当把气体的温度缓慢地增加到300 K时，管内水银面与槽内水银面的高度差变为0。已知外界大气压恒为76 cmHg，管内水银面在上升或下降的过程中，认为槽内水银面的高度不变。 （1）求L的值； （2）用抽气装置（图中未画出）从玻璃管中抽走部分气体，发现管内的水银面与槽内水银面的高度差，抽气过程中管内气体温度恒为200 K，求抽出气体的质量与原有气体的质量的比值（计算结果可保留分数）。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设玻璃管的横截面积为S，水银的密度为，重力加速度大小为g，由理想气体状态方程有 其中，，，，， 解得 【小问2详解】 当管内的水银面与槽内水银面的高度差为38cm时，剩余气体的压强 剩余气体的长度 对剩余气体有 抽出气体的质量与原有气体的质量的比值 联立解得 15. 如图一滑板的上表面由长度为L的粗糙水平部分AB和半径为R的四分之一光滑圆弧BC组成，滑板静止于光滑的水平地面上，物体P（可视为质点）置于滑板上面的A点，物体P与滑板水平部分的动摩擦因数为μ（已知μ<1，但具体大小未知），一根长度为L、不可伸长的细线，一端固定于O′点，另一端系一质量为m的小球Q，小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触。现将小球Q拉至与O′同一高度（细线处于水平拉直状态），然后由静止释放，小球Q向下摆动并与物体P发生弹性碰撞（碰撞时间极短），已知物体P的质量为2m，滑板的质量为2m，R＝L，重力加速度为g，求： （1）小球Q与物体P碰撞前瞬间，细线对小球拉力的大小； （2）小球Q与物体P碰撞后瞬间，物体P速度的大小； （3）若要保证物体P既能到达圆弧BC，同时不会从C点滑出，求物体P与滑板水平部分的动摩擦因数μ的取值范围。 【答案】（1）3mg （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由机械能守恒定律可得 解得 由牛顿第二定律可得 则细线对小球拉力的大小为 【小问2详解】 小球Q与物体P碰撞后瞬间，由动量守恒定律得 由能量守恒定律得 解得 【小问3详解】 如果物体P运动到C点与滑板共速，根据动量守恒得 根据能量守恒可得 解得 如果物体P运动到B点与滑板共速，根据动量守恒可得 根据能量守恒可得 解得 故物体P与滑板水平部分的动摩擦因数μ的取值范围为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $