四川省成都市石室中学2025届高三下学期二诊模拟考试物理试卷（Word版附解析）

这是一份四川省成都市石室中学2025届高三下学期二诊模拟考试物理试卷（Word版附解析），共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.关于核反应与核能，下列说法正确的是( )
A. 是原子核的人工转变
B. 是太阳内部发生的核反应之一
C. 一重核发生 衰变后，衰变产物的结合能之和一定小于原来重核的结合能
D. 由于衰变时要释放巨大的能量，根据 ，衰变过程总质量会增加
2.关于下列四种光学现象，说法正确的是( )
A. 图甲：若厚玻璃板表面是平的，则条纹间距左窄右宽
B. 图乙：说明光是一种横波
C. 图丙：立体电影的原理与照相机镜头表面增透膜的原理相同
D. 图丁：水中气泡明亮，其原理与光导纤维的原理相同
3.如图所示，半径为 R 的球体均匀分布着电荷量为 Q 的正电荷，球心位于 xOy 坐标系的 O 点。在 处
放置一正点电荷， 处的电场强度恰好为零。当截去右半球后 不影响球体内电荷的分布情况 ，
处的电场强度大小为 ；已知静电力常量为 k，则截去右半球后， 处的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
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4.如图所示，木板 AB 长为 L，木板 B 端放有质量为的静止物体，物体与板的动摩擦
因数为 ，开始时板水平，现缓慢地高 B 端使木板以左端为轴转动，当木板转到与水
平面的夹角为 a 时小物体开始滑动，此时停止转动木板，小物体滑到木板 A 端，则在
整个过程中下列说法不正确的是( )
A. 摩擦力对小物体做功为
B. 支持力对小物体做功为
C. 重力对小物体做功为 0
D. 木板对小物体做功为
5.某行星有两颗绕其做匀速圆周运动的卫星 A 和 B，A 的运行周期大于 B 的运行周期。设卫星与行星中心
的连线在单位时间内扫过的面积为 S，则下列图象中能大致描述 S 与两卫星的线速度 v 之间关系的是
A. B.
C. D.
6.某新新能源汽车以 的速度行驶过程中发现其前方 30m 处有一
辆货车，驾驶员立即刹车，其刹车过程中的 图像如图所示，同时
货车以下列哪种运动行驶可避免相撞( )
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A.
B.
C.
D.
7.如图所示，在水平面内存在一半径为 2R 和半径为 R 的两个同心圆，半径为 R
的小圆和半径为 2R 的大圆之间形成一环形区域。小圆和环形区域内分别存在垂直
水平面、方向相反的匀强磁场。小圆内匀强磁场的磁感应强度大小为 B。位于圆心
处的粒子源 S 沿水平面向各个方向发射速率为 的正粒子，粒子的电荷量为 q，
质量为 m，为了将所有粒子束缚在半径为 2R 的圆形内，环形区域磁感应强度大小
至少为( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共 2 小题，共 12 分。
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8.图甲为中国京剧中的水袖舞表演，若水袖的波浪可视为简谐横波，图乙为该简谐横波在 时刻的波形
图，P、Q 为该波上平衡位置相距 的两个质点，此时质点 P 位于平衡位置，质点 Q 位于波峰 未画出
，且质点 P 比质点 Q 先振动。图丙为图乙中 P 点的振动图像。已知该波的波长在 至 1m 之间，袖子
足够长，则下列说法正确的是( )
A. 该波沿 x 轴负方向传播
B. 该波的传播速度为
C. 质点 Q 的振动方程为
D. 若该波遇到一障碍物能发生明显的衍射现象，则该障碍物的尺寸可能为 60cm
9.如图所示，导线框绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势 ，导线框
与理想升压器相连进行远距离输电。输电线路的电流为 2A，输电线路总电阻为 ，理想降压变压器副线
圈接入一台电动机，电动机恰好正常工作，且电动机两端的电压为 220V，电动机的功率为 1100W，导线框
及其导电动机线电阻不计，不计一切摩擦，则( )
A. 升压变压器原副线圈的匝数比为 11：60
B. 图示位置线圈中的电流方向正在改变
C. 线框转动一圈的过程克服安培力做功 24J
D. 若电动机突然卡住，输电线上的损耗功率将减小
三、实验题：本大题共 2 小题，共 20 分。
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10.重庆某同学在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，采用了如图所示的可拆式变压器进
行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“ ”的匝数。
关于实验器材和实验过程，下列说法正确的有______；
A.变压器的铁芯可以用整块金属
B.本实验采用了控制变量法
C.测量副线圈电压时应当用交流电压表
D.因为实验原线圈的输入电压较低，在通电情况下可用手接触裸露的接线柱
若变压器是理想变压器，电源接变压器原线圈“0”、“14”接线柱，副线圈接“0”、“4”接线柱，当
副线圈所接电表的示数为 ，则原线圈的输入电压应为______；
A.
B.
C.
D.
该同学组装变压器时忘记将铁芯闭合进行实验，当原副线圈匝数比为 8：4，原线圈接 交流电压，
则测量副线圈的交流电压表的实际读数可能是______；
A.0V
B.
C.
D.
11.热敏电阻的阻值会随温度的变化而变化。实验小组用伏安法测量某热敏电阻的阻值，并研究其阻值与温
度的关系，实验室可提供的器材有：热敏电阻 阻值在几百到几千欧的范围内 ；电压表 量程为 15V，
内阻约 ；电流表 量程为 10mA，内阻为 ；滑动变阻器 最大阻值 ；蓄电池 电动势为
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，内阻不计 ；开关、导线若干。
为了减小热敏电阻测量误差，图 1 中电压表右侧导线接______ 选填“a”或“b” ；正确连接电路后，
调节恒温箱中的温度，调节滑动变阻器的滑片 P，使电流表和电压表示数在合适数值，记录对应的电流表和
电压表的示数，并算出热敏电阻的阻值 。多次改变温度 t，算出对应的阻值 ；
实验小组用该热敏电阻设计了如图 3 所示的保温箱温度控制电路， 为热敏电阻， 为电阻箱，控制系
统可视为 的电阻，电源的电动势 内阻不计 。当通过控制系统的电流小于 3mA 时，
加热系统将开启为保温箱加热；当通过控制系统的电流达到 3mA 时，加热系统将关闭。若要使得保温箱内
温度低于 加热系统就开启，应将 调为______ 。
四、计算题：本大题共 3 小题，共 40 分。
12.如图所示，一内壁光滑的足够高的导热圆柱形汽缸静止在地面上。汽缸
内部有卡环，卡环上方放有一质量 的活塞和一个质量 的
物块，汽缸的横截面积为 ，汽缸内封闭有体积为 的一定质
量的理想气体，气体的温度为 300K 时，汽缸内气体压强为 ，
大气压强 ，重力加速度 ，求：
此时卡环对活塞的支持力为多少？
现对汽缸缓慢加热，当缸内气体温度上升到 1350K 时，封闭气体的体积为多少？
13.如图所示，电阻不计足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角 ，导轨间距 l，所在平面的正方形
区域 abcd 内存在有界匀强磁场，磁感应强度方向垂直斜面向上。甲、乙金属杆质量均为 、电
阻均为 ，甲金属杆处在磁场的上边界，乙金属杆距甲也为 l，其中 。同时无初速释放两
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金属杆，此刻在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力 F，保持甲金属杆在运动过程中始终与乙金属杆未进入
磁场时的加速度相同。 取
乙金属杆刚进入磁场后做匀速运动，求匀强磁场的磁感应强度？
若从开始释放到乙金属杆离开磁场，乙金属杆中共产生热量 ，试求此过程中外力 F 对甲做的
功。
14.在竖直平面内有 xOy 直角坐标系， 区域内有竖直向下的匀强电场，第一象限有水平向右的匀强电
场，两区域场强大小相等， 区域内还有向里的匀强磁场 。下端位于 O 点的绝缘木板固定在
第一象限，上端位于磁场右边界，与 夹角 ，木板下端锁定了两个可视为质点的带电滑块 P 和滑
块 Q，电荷量大小均为 ，P 的质量为 ，Q 的质量为 ，两滑块间有一根压缩的绝缘
微弹簧 不连接 。现解除锁定，弹簧瞬间恢复原长 无机械能损失 后，P 做匀速圆周运动，Q 恰好与木板无
压力。忽略电荷间的相互作用，重力加速度 ， ， ， ，求：
滑块 P 和滑块 Q 所带电性；
解除锁定前的弹性势能 ；
滑块 P 从开始运动到第一次过 轴所用时间 和滑块 Q 离开木板后在电场中的运动时间 保留小
数点后一位， 可保留根号 。
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答案和解析
1.【答案】A
【解析】解： 是查德威克发现中子的核反应方程，属于原子核的人工转变，故 A
正确；
B.太阳内部发生的核反应是轻核的聚变反应，而 是重核的裂变反应，故
B 错误；
C.重核衰变后，因放出核能，则其衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，故 C 错误；
D.根据 可知，衰变过程释放能量要发生质量亏损，故 D 错误。
故选：A。
根据原子核的人工转变、轻核聚变和重核裂变，结合能知识以及质量亏损，质能方程进行分析解答。
考查原子核的人工转变、轻核聚变和重核裂变，结合能知识以及质量亏损，质能方程，会根据题意进行准
确分析解答。
2.【答案】D
【解析】解： 图甲为薄膜干涉的应用，若所检验的平面是平的，则条纹间距相等，故 A 错误；
B.图乙中的泊松亮斑，是光通过小圆板衍射形成的，说明光具有波动性，不能说明光是一种横波，光的偏振
现象才说明了光是一种横波，故 B 错误；
C.图丙中立体电影利用了光的偏振现象，而增透膜利用了光的干涉，故 C 错误；
D.图丁中水中气泡明亮和光导纤维的原理都是光的全反射，故 D 正确。
故选：D。
根据薄膜干涉分析；根据光的衍射分析；根据光的干涉和偏振现象的应用分析；根据全反射分析。
本题考查了光的干涉、偏振现象以及全反射的应用，容易题。
3.【答案】C
【解析】解：设在 处放置正点电荷的电荷量为 q，球体可以等效为放置在球心处的点电荷 Q，正点
电荷 q 和带电球体 Q 在 处的合场强恰好叠加为零，即根据库仑定律 可得 ；依题
意结合挖补法，截去右半球后， 处的电场强度大小为 可知截去的右半球在 处产生的电场
强度大小等于 根据对称性可知，余下的左半球在 处的电场强度大小等于 方向沿 x 轴负方向，
而 处的正点电荷 q 在 处的电场强度大小为 方向沿 x 轴负方向，故
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处的电场强度大小为 ，故 C 正确，ABD 错误。
故选：C。
根据点电荷场强计算公式，结合具体位置对称性、挖补法分析即可。
本题考查电场强度的叠加，意在考查等效法、对称法、矢量叠加法等物理思维方法，意在考查考生应用合
适的物理方法解决物理问题的能力，体现物理观念和科学思维的学科素养。
4.【答案】A
【解析】【分析】
对整个过程运用动能定理求解木板对木块做的功。在木板从水平位置开始转动到与水平面的夹角为 的过程
中，摩擦力不做功，物块沿木板下滑过程中，摩擦力对物块做功。根据摩擦力与重力分力大小的关系，求
解摩擦力做功。根据动能定理求解支持力和滑动摩擦力做功。
本题运用动能定理求解力做功，首先要选择研究的过程，本题中有两个过程，第一个过程中摩擦力不做功，
支持力做功，第二过程中，支持力不做功，摩擦力做功。
【解答】
A、在木板从水平位置开始转动到与水平面的夹角为 的过程中，摩擦力不做功，物块沿木板下滑过程中，
摩擦力对物块做功。摩擦力为 ，则摩擦力对物块做功 故 A 错误。
B、在木板从水平位置开始转动到与水平面的夹角为 的过程中，支持力对物块做功，物块下滑的过程中，
支持力不做功，设前者做功为 ，根据动能定理得： ，得 故 B 正
确。
C、根据重力做功的特点可知，整个过程中，重力做功为 0，故 C 正确；
D、设在整个过程中，木板对物块做功为 W，则 故 D 正确。
本题选错误的。故选：A。
5.【答案】B
【解析】解：卫星 A 的运行周期大于卫星 B 的运行周期，据开普勒第三定律知，卫星 A 圆周运动的半径较
大。
当卫星绕行星运动的速度是 v 时，有：
解得卫星圆周运动的半径：
卫星 A 圆周运动的半径较大，则卫星 A 的线速度较小；
卫星与行星中心的连线在单位时间内扫过的面积 ，
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则卫星的线速度越大，卫星与行星中心的连线在单位时间内扫过的面积越小；卫星 A 的线速度较小，卫星 A
与行星中心的连线在单位时间内扫过的面积较大，故 B 正确，ACD 错误。
故选：B。
卫星绕地球做匀速圆周运动，由开普勒第三定律分析；
卫星与行星中心的连线在单位时间内扫过的面积相等。
解决本题的关键是掌握万有引力提供向心力，能知道扫过的面积与周期、轨道半径的关系。
6.【答案】C
【解析】解：由新能源汽车的 图像结合其图像的函数式
可知，其刹车的加速度大小为
则其速度减为零所用的时间为
刹车时间内通过的位移为
A.图 A 为 图像，图像的斜率表示速度，可知货车做速度大小为 的匀速运动，则两车速度
相等所用的时间为
而在此时间内两车之间的位移关系为
，
故 A 错误；
B.图 B 为 图像，由图像可知货车做加速度 的匀加速运动，则两车速度相等所用的时间为
在此时间内两车的位移关系为
，
故 B 错误；
图 C 图 D 都为 ，图 C 在 2s 内的平均速度大于做加速度 的匀加速直线运动的平均速度，
而图 D 在 2s 内的平均速度小于做加速度 的匀加速直线运动的平均速度，若货车以加速度 做
匀加速运动时，则两车速度相等的时间为
两车 2s 内的位移关系有
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则可知恰好相撞，而 C 图反应出来 2s 的平均速度大于做加速度 的匀加速直线运动的平均速度，
故 C 正确，D 错误。
故选：C。
由位移-时间公式结合图像求出加速度，由速度-时间公式求出刹车的时间，然后求出位移。
解决本题的关键知道速度大者减速追速度小者，若速度相等时，未追上，则不可能追上，所以两车相撞只
能在速度相等之时或相等之前．
7.【答案】B
【解析】解：粒子在小圆内做圆周运动的半径
画出粒子运动轨迹，如下图
由轨迹圆可知，粒子从 A 点与 OA 成 角的方向射入环形区域，粒子恰好不射出磁场时，轨迹圆与大圆相
切，设粒子在圆周运动的半径为 F，根据几何关系可知
根据余弦定理
解得
由
解得
故 B 正确，ACD 错误
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故选：B。
根据洛伦兹力做向心力求得粒子在小圆中做圆周运动的半径，进而得到粒子运动轨迹，然后由几何关系求
得粒子在环形区域做圆周运动的轨道半径，即可根据洛伦兹力做向心力求得磁感应强度。
带电粒子在磁场中运动，洛伦兹力做向心力，故常根据速度及磁感应强度求得半径，然后根据几何关系求
得运动轨迹；或反过来由轨迹根据几何关系求解半径，进而求得速度、磁感应强度。
8.【答案】CD
【解析】解：A、根据图丙可知， 时刻，质点 P 沿 y 轴正方向振动，根据同侧法可知该波沿 x 轴正方
向传播，故 A 错误；
B、因为 P 点比 Q 点先振动，所以 Q 点在 P 点右侧，根据题意可知：
，整理得：
又因为该波波长在 至 1m 之间，所以：
该波的传播速度为： ，故 B 错误；
C、圆频率为： ，因此点 Q 的振动方程为 ，
故 C 正确；
D、根据明显衍射的条件可知，当障碍物的尺寸小于波长或与波长接近时，该波将发生明显衍射，故 D 正
确。
故选：CD。
根据同侧法可知该波的传播方向；根据题意结合波形图得到波长的表达式进而求解波长，再根据波速计算
公式求解波速；求出圆频率，根据振动情况写出点 Q 的振动方程；根据明显衍射的条件进行分析。
本题既要理解振动图像和波动图像各自的物理意义，由振动图像能判断出质点的速度方向，同时要把握两
种图像的内在联系，能由质点的速度方向，判断出波的传播方向。
9.【答案】AC
【解析】解： 设升压变压器原副线圈两端电压、电流为 、 和 、 ，降压变压器原副线圈两端电压、
电流为 、 和 、 ，由题意知，输电线损失功率 ，
，
， ，故 ，故 A 正确；
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B.线框经过中性面位置时，电动势为零、电流为零，电流方向发生改变，而图示位置为垂直中性面位置，故
B 错误；
C.根据理想变压器可知 ，发电机线圈转动周期 ，则线框转
动一圈的过程克服安培力做功 ，故 C 正确；
D.若电动机突然卡住，则电动机变成纯电阻电路，则 增大、 增大， 增大、输电线上的损耗功率 也
增大，故 D 错误。
故选：AC。
A.根据理想变压器知识结合功率损失，变压比等列式求解；
B.根据中性面和与中性面垂直的平面特点进行分析解答；
C.根据功和功率的关系式列式求解；
D.根据电路的性质变化情况进行分析判断。
考查交流电和远距离输电的计算问题，会根据题意进行准确分析解答。
10.【答案】BC A B
【解析】解： 、为了降低涡流造成的损耗，变压器的铁芯是用相互绝缘的薄硅钢片叠合而成，故 A 错
误；
B、为便于探究，可以采用控制变量法，故 B 正确；
C、变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用交流电压表，故 C 正确；
D、虽然实验所用电压较低，但是通电时不可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路，这样可减小实验误
差，避免发生危险，故 D 错误。
故选：BC。
变压器为理想变压器，则原线圈电压为
故 A 正确，BCD 错误；
故选：A。
假设变压器为理想变压器，则副线圈电压为
考虑到变压器不是理想变压器，则副线圈两端电压小于 ，电压表测量有效值，则读数小于 ，故 B
正确，ACD 错误；
故选：B。
故答案为： ； ；
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根据实验的正确操作和注意事项分析判断；
根据理想变压器电压与匝数比的关系求解副线圈两端电压，考虑到实际变压器的磁损和铁损，然后分
析作答。
本题考查“探究变压器的电压与匝数的关系”的实验原理，掌握原、副线圈电压与匝数的关系；知道实际
变压器与理想变压器的区别。
11.【答案】b 2000
【解析】解： 由于电流表内阻已知，因此电流表应采用内接法，图 1 中电压表右侧导线接 b；
当电压表示数为 ，电流表的示数为 时，热敏电阻的阻值为
根据图 2 可知热敏电阻所处的温度约为 ；
取控制系统电流为
由图 2 知，当温度为 时热敏电阻的阻值为 ，控制系统的电阻
根据闭合电路欧姆定律，有
代入数据得
因此若要使得保温箱内温度低于 加热系统就开启，应将 调为 。
故答案为： ； 。
电流表内阻已知，电流表应采用内接法，据此分析作答；
根据闭合电路的欧姆定律求电阻值。
本题考查用伏安法测量某热敏电阻的阻值，并研究其阻值与温度的关系的实验，要求掌握实验原理和数据
处理。
12.【答案】解： 根据题意，对活塞和物块整体受力分析，由平衡条件有
代入数据解得
升高温度，活塞恰好离开卡环，由平衡条件有
解得
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汽缸内气体发生等容变化，根据查理定律可得
代入数据，解得
因为 大于 所以活塞已经离开卡环，此后封闭气体的压强不变。根据盖吕-萨克定律
可得
代入数据，解得
答： 此时卡环对活塞的支持力为 80N；
现对汽缸缓慢加热，当缸内气体温度上升到 1350K 时，封闭气体的体积为 。
【解析】 整体受力分析，由平衡条件求此时卡环对活塞的支持力；
根据平衡条件、查理定律和盖吕-萨克定律求得当缸内气体温度上升到 1350K 时，封闭气体的体积。
本题考查气体实验定律的应用，根据题意分析清楚气体状态变化过程是解题的前提，应用盖-吕萨克定律、
查理定律即可解题。
13.【答案】解： 乙进入磁场前的加速度
解得
甲、乙加速度相同，当乙进入磁场时，甲刚出磁场；
乙进入磁场时
解得
乙在磁场中匀速运动
所以
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乙进入磁场前，甲、乙产生相同热量，均设为 Q，此过程中甲一直在磁场中，外力 F 始终等于安培力，
则有
乙在磁场中运动产生热量 ，利用动能定理
得
甲、乙产生相同热量
解得
由于甲出磁场以后，外力 F 为零，可得
解得
答： 乙金属杆刚进入磁场后做匀速运动，匀强磁场的磁感应强度为 ；
此过程中外力 F 对甲做的功为 。
【解析】 根据受力平衡求匀强磁场的磁感应强度；
根据动能定理求此过程中外力 F 对甲做的功。
本题是复杂的电磁感应现象，是电磁感应与力学知识的综合，分析导体棒的运动情况，要抓住乙金属杆刚
进入磁场后做匀速运动，外力与安培力大小相等。
14.【答案】解： 据题意分析可得，P 做匀速圆周运动，电场力与重力合力为零，Q 恰好与木板无压力，
重力、电场力与洛伦兹力的合力为零，则滑块 P 带负电，滑块 Q 带正电。
滑块 P 二力平衡
滑块 Q 三力平衡
得
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设弹簧恢复后滑块 P 和滑块 Q 的速度分别为 和 ，对滑块 Q 有：
弹簧恢复瞬间滑块 P 和滑块 Q 动量守恒，以滑块 P 的速度方向为正方向，有：
滑块 P 和滑块 Q 机械能守恒，有：
弹簧弹性势能
根据洛伦兹力提供向心力
又
，
得
滑块 Q 在重力和电场力的合力下做类平抛运动，如图所示
过木板的上端作垂线交 x 轴于 M 点，轨迹经时间 交 x 轴于 N 点，设 MN 长度为 ，木板的长度为
，
滑块 Q 在 方向匀速直线运动，有：
滑块 Q 在合力方向匀加速直线运动，有：
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其中
联立求解可得
答： 滑块 P 带负电，滑块 Q 带正电；
解除锁定前的弹性势能为 ；
滑块 P 从开始运动到第一次过 轴所用时间为 ，滑块 Q 离开木板后在电场中的运动时间为
。
【解析】 根据 P 和 Q 的运动状态判断滑块 P 和滑块 Q 所带电性；
根据受力平衡、动量守恒和机械能守恒求解除锁定前的弹性势能 ；
根据洛伦兹力提供向心力和类平抛运动求滑块 P 从开始运动到第一次过 轴所用时间 和滑块 Q 离开
木板后在电场中的运动时间。
本题考查了带电滑块在电磁场中的运动，根据题意分析清楚滑块的受力情况与运动过程是解题的前提；应
用平衡条件、动量守恒定律、机械能守恒定律与牛顿第二定律、运动学公式可以解题。
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