2024年安徽高考物理试卷试题真题解读及答案详解

年高考真题完全解读（安徽卷）安徽省2024年安徽省物理试题今年采取本省自主命题，2023年采用的是新课标卷和2021~2022采用的是全国乙卷。2024年安徽省物理试题依托《中国高考评价体系》，落实立德树人根本任务，整体难度适中，知识考查全面，情境创设丰富，试题设计新颖，坚持素养立意，引导学生夯实知识基础，强化物理观念考查；紧密联系生产生活实际，加强实验考查；促进学生探索性、创新性思维品质的培养，注重科学思维考查，提升人才选拔培养质量；充分发挥教育评价育人功能和积极导向作用，服务教育强国建设。今年的全安徽省物理卷共15道物理试题，其中7道试题属于力学模块（6道选择题，1道计算题），4道试题属于电磁学模块（2道选择题，1道实验题，1道计算题），1道热学试题（计算题），1道近代物理（选择题），2道波和光学试题（1道选择题，1道光学实验）。一、注重物理观念，突出基础知识考查物理观念是物理学科核心素养的重要组成部分，也是学生适应未来学习和发展的重要知识基础。2024年高考物理安徽卷注重物理观念的考查，引导学生理解所学的物理概念和规律及其相互关系。试卷注重将知识学习与实践相结合，联系生产生活实际设计问题情境，考查学生应用物理知识解决实际问题的能力，在实践中提高学生的科学素养。深化基础性，加强定性和半定量的分析，在真实的情境中考查学生对物理规律的理解，引导学生掌握原理、内化方法，逐渐形成对物理全局性、整体性认识，引导减少“机械刷题”现象。安徽卷第4题考查v-t图像和a-t图像，引导学生通过对基本的物理公式分析，结合数学图像，把握物理本质；第5题以我国探月工程四期鹊桥二号中继星为命题情境，引导学生关注新时代我国重大科技进展，以增强学生的民族自信心、自豪感，激励学生树立科技报国的远大志向，助力科技强国建设，强调物理学基本规律在前沿科研中的重要应用，引导学生重视基础物理知识的学习；数学定量分析是物理研究的重要方法和能力，第7题以水泵的工作原理为背景，考查学生的定量化简能力；第1题以大连相干光源精密仪器引入，激发学生好奇心、想象力，培养科学探究的兴趣；第12题以电表改装为命题点，引导学生运用简单的物理模型学习生活电器的基本原理，开发学生的动手能力；第14题以常见的碰撞模型为命题点，激发学生对抽象模型的思考，引导学生提升逻辑思维的开发运用，强化临界问题的分析；第15题通过对导体棒在磁场中的运动，帮助学生掌握电磁感应原理，理解发电机的运行原理。二、注重科学思维，强化创新思维品质考查2024年高考物理安徽卷重视科学思维的考查，丰富试题的呈现形式、转换问题的表达方式、改变试题的设问方向等，引导学生从不同角度思考问题，建构物理模型，开展科学推理和论证，强化对学生创新思维品质的考查。增强试题的开放性，鼓励学生创造性、发散性思维，激发学生创新意识，改变追求唯一答案、总结答题套路等固化的学习模式。安徽卷第8题运用新的物理模型描述物体运动状态，学生需要通过对物体的受力分析，利用对动量守恒定律和能量守恒的理解，建立运动与力的结合，建构物理图景，很好地考查了学生的创新思维品质。三、注重科学探究，加大学生实验能力考查实验是物理学的基础，实验教学是培养学生物理学科素养的重要途径，有助于全方位地培养学生的科学探究能力。2024年高考物理安徽卷注重科学探究考查，引导学生经历实验过程，体会科学研究方法，养成科学思维习惯。创新设问角度，注重考查基本实验原理、基本实验仪器、基本测量方法和数据处理。试题充分发挥对高中实验教学的积极导向作用，引导教学重视实验探究，重视演示实验，引导学生真正动手做实验。安徽卷第11题以课表基础实验测量玻璃的折射率为命题依据，引导学生掌握基础实验操作和实验原理，为自己设计实验打下坚实基础。第12题设置电表改装结合欧姆定律求电表内阻问题情境，从原理设计、器材选择、基本仪器使用、数据处理等方面全面考查学生的实验能力，考查学生基本仪器的使用，鼓励学生经历探究活动，通过观察和实验，形成对物理概念的正确认识。1.试题情境创设更加丰富多元，在生产生活实践和科技发展前沿方面均有所体现，如第1题为大连相干光源情境，第5题以我国探月工程四期鹊桥二号中继星类情境。情境是学科评价的载体，也是学科育人的载体。2.试题综合性强。第14题为多物体和多过程的题目类型，将板块模型与圆周运动巧妙结合，学生需通过分析物块与木板的运动规律来解决问题，很好地考查学生的科学思维。3.题目的呈现方式别具一格。第10题是对带电粒子在电磁场中运动规律的考查，第15题是金属导体在磁场中受力和电磁感应原理的考查分析，学生需要深刻理解题目给已知量，进行逻辑思维分析，结合能量守恒和动量守恒等物理基础知识，进行复杂的数学运算得出正确结果。题号分值题型考查内容考查知识点14分选择题电子跃迁计算电子跃迁中释放光子频率的种数24分选择题动能定理的运用利用动能定理求解摩擦力做的功34分选择题机械波波的叠加原理44分选择题牛顿运动定律牛顿运动定律与图像结合54分选择题天体运动开普勒第三定率和卫星参量的变化64分选择题运动与力利用牛顿运动定律进行动态分析74分选择题曲线运动与功能关系平抛运动的计算及功能关系的计算84分选择题动量守恒和功能关系利用动量守恒解决类碰撞问题95分选择题运动的合成及动量定理两个变速运动的合成利用动量定理求速度105分选择题带电粒子在电磁场的运动带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动116分实验题探究玻璃的折射率利用插针法求折射率的实验步骤和原理1210分实验题电表改装灵敏电流计改装成电压表及校准电表1310分计算题理想气体状态方程利用玻意耳定律和查理定律解决实际问题1414分计算题动量及能量守恒问题绳球类模型及其临界条件利用动量守恒和能量守恒解决碰撞问题1518分计算题牛顿运动定律及电磁感应的结合运用牛顿运动定律进行直线运动分析安培力的计算由B-t图像求感生电动势的大小1.中学教学要深入研究高考评价体系，研究课程标准，夯实学科基础，课堂教学要回归教材，用好教材，不能让教辅资料占领物理课堂。加强对基本物理概念和规律的理解，促进物理观念的形成和发展。淡化解题技巧，突出解决问题导向，促进学生物理核心素养的提升。2.教学中要关注我国在航天、量子、人工智能等领域的重大科技成果，关注物理学基本规律在前沿科研中的重要应用，引导学生重视基础物理知识的学习。充分利用科学技术和生产生活相关的问题情境，培养学生灵活运用所学物理知识解决实际问题的能力，提升学习物理的兴趣。3.引导学生做好基本实验，重视演示实验，开展实验探究,真正动手做实验,提升实验能力。学生自主选择实验器材，分析评价实验结果，提出改进措施，增强实验开放性和探究性，鼓励多角度思考问题，经历科学研究过程，培养科学探究能力。2024年安徽省普通高中学业水平选择性考试物理一、单选题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。1．大连相干光源是我国第一台高增益自由电子激光用户装置，其激光辐射所应用的玻尔原子理论很好地解释了氢原子的光谱特征。图为氢原子的能级示意图，已知紫外光的光子能量大于3.11eV，当大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射不同频率的紫外光有（

A．1种 B．2种 C．3种 D．4种答案B解题思路大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，能够辐射出不同频率的种类为C辐射出光子的能量分别为ΔΔΔ其中ΔE1＞3.11所以辐射不同频率的紫外光有2种。备考建议近代物理学考查方向：1.大量或者单一氢原子能级跃迁辐射出不同频率的种类光子数的计算；2.核裂变、核聚变、衰变方程式的应用；3.比结合能、半衰期及核能的计算4.光电效应方程及图像的分析高考物理卷中每年必考一道近代物理学的题型，一般出在选择题，属于较简单送分题型2．某同学参加户外拓展活动，遵照安全规范，坐在滑板上，从高为h的粗糙斜坡顶端由静止下滑，至底端时速度为v．已知人与滑板的总质量为m，可视为质点．重力加速度大小为g，不计空气阻力．则此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为（

）A．mgℎ B．12mv2 C．答案D解题思路人在下滑的过程中，由动能定理可得mgℎ−可得此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为W备考建议运用动能定理解决实际生活问题：1.涉及速度、位移、变力做功问题；2.受力分析判断哪些外力做功；3.理解动能定理中功的正负，题目求解变力做的正负功均使用“+W”代入运算，如果题目求解克服变力做的功，则代入“-W”运算。动能定理也是高考物理的常考题型，一般结合一些平抛运动，圆周运动模型进行考查，需要学生对动能定理有深刻理解。3．某仪器发射甲、乙两列横波，在同一均匀介质中相向传播，波速v大小相等。某时刻的波形图如图所示，则这两列横波（

）A．在x=9.0m处开始相遇 B．在x=10.0C．波峰在x=10.5m处相遇 D．波峰在x=11.5答案C解题思路AB．由题意可知两列波的波速相同，所以相同时间内传播的的距离相同，故两列横波在x=11.0mCD．甲波峰的坐标为x1=5mx处相遇，故C正确，D错误。备考建议简谐振动与机械波的考查方向：1.简谐运动的图像分析及函数表达式；2.机械波的形成及图像分析；3.波的干涉、衍射及多普勒效应。振动与机械波是高考物理的常考题型，一般出在选择题和计算题，偶尔出现在实验题，需要从以上几个方向进行复习掌握。4．倾角为θ的传送带以恒定速率v0顺时针转动。t=0时在传送带底端无初速轻放一小物块，如图所示。t0时刻物块运动到传送带中间某位置，速度达到v0。不计空气阻力，则物块从传送带底端运动到顶端的过程中，加速度a、速度v随时间tA．B． C． D．答案C解题思路0~tt0C正确，ABD错误。备考建议图像题型的考查方向：1.熟悉v-t、x-t、a-t、F-t、P-t图等常见图像的斜率、面积、截距；2.能利用掌握的物理公式推导出图像的函数表达式；图像类题型是近几年高考物理的必考题型，一般出在选择题，需要从以上几个方向进行适当的训练。5．2024年3月20日，我国探月工程四期鹊桥二号中继星成功发射升空。当抵达距离月球表面某高度时，鹊桥二号开始进行近月制动，并顺利进入捕获轨道运行，如图所示，轨道的半长轴约为51900km。后经多次轨道调整，进入冻结轨道运行，轨道的半长轴约为9900km，周期约为24h。则鹊桥二号在捕获轨道运行时（

）A．周期约为144hB．近月点的速度大于远月点的速度C．近月点的速度小于在冻结轨道运行时近月点的速度D．近月点的加速度大于在冻结轨道运行时近月点的加速度答案B解题思路A．冻结轨道和捕获轨道的中心天体是月球，根据开普勒第三定律得T整理得TA错误；B．根据开普勒第二定律得，近月点的速度大于远月点的速度，B正确；C．近月点从高轨道捕获轨道到低轨道冻结轨道时需要减速制动，捕获轨道近月点的速度大于在冻结轨道运行时近月点的速度，C错误；D．两轨道的近月点所受的万有引力相同，根据牛顿第二定律可知，近月点的加速度等于在冻结轨道运行时近月点的加速度，D错误。备考建议天体运动的考查方向：1.一般题型即求m、ρ、g、v、ω、T等；2.卫星和赤道上物体参数的大小问题；3.卫星发射和变轨问题4.卫星追及问题5.多星问题天体运动题型是各大省份高考物理的必考题型，一般出在选择题，需要从以上几个方向进行适当的训练。6．如图所示，竖直平面内有两完全相同的轻质弹簧，它们的一端分别固定于水平线上的M、N两点，另一端均连接在质量为m的小球上。开始时，在竖直向上的拉力作用下，小球静止于MN连线的中点O，弹簧处于原长。后将小球竖直向上。缓慢拉至P点，并保持静止，此时拉力F大小为2mg。已知重力加速度大小为g，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力。若撤去拉力，则小球从P点运动到O点的过程中（

）A．速度一直增大 B．速度先增大后减小C．加速度的最大值为3g D．加速度先增大后减小答案A解题思路AB．缓慢拉至P点，保持静止，由平衡条件可知此时拉力F与重力和两弹簧的拉力合力为零。此时两弹簧的合力为大小为mg。当撤去拉力，则小球从P点运动到O点的过程中两弹簧的拉力与重力的合力始终向下，小球一直做加速运动，故A正确，B错误；CD．小球从P点运动到O点的过程中，形变量变小弹簧在竖直方向的合力不断变小，故小球受的合外力一直变小，加速度的最大值为撤去拉力时的加速度，由牛顿第二定律可知2mg=ma加速度的最大值为2g，CD错误。备考建议运动与力的考查方向：1.熟悉各种模型的受力分析；2.熟悉牛顿第二定律的公式运用；3.利用匀变速公式与牛顿第二定律公式的联系a进行解题分析4.掌握绳、弹簧、杆等常见模型的动态分析运动与力是高考物理的常考题型，一般出在选择题，结合绳、弹簧、杆等常见模型进行命题。7．在某地区的干旱季节，人们常用水泵从深水井中抽水灌溉农田，简化模型如图所示。水井中的水面距离水平地面的高度为H。出水口距水平地面的高度为h，与落地点的水平距离约为l。假设抽水过程中H保持不变，水泵输出能量的η倍转化为水被抽到出水口处增加的机械能。已知水的密度为ρ，水管内径的横截面积为S，重力加速度大小为g，不计空气阻力。则水泵的输出功率约为（

）A．ρgSl2gℎ2ηℎH+ℎ+C．ρgSl2gℎ2ηℎ答案B解题思路设水从出水口射出的初速度为v0，取tm=根据平抛运动规律vℎ=1解得v根据功能关系得Ptη=联立解得水泵的输出功率为P=备考建议曲线运动与功能关系考查方向：1.平抛运动公式运用；2.能量守恒定律的运动；曲线运动与功能关系是高考物理的常考题型，一般出在选择题和计算题，结合绳、弹簧、杆、斜面等常见模型进行命题。8．在某装置中的光滑绝缘水平面上，三个完全相同的带电小球，通过不可伸长的绝缘轻质细线，连接成边长为d的正三角形，如图甲所示。小球质量为m，带电量为+q，可视为点电荷。初始时，小球均静止，细线拉直。现将球1和球2间的细线剪断，当三个小球运动到同一条直线上时，速度大小分别为v1、v2、v3，如图乙所示。该过程中三个小球组成的系统电势能减少了kq2A．该过程中小球3受到的合力大小始终不变 B．该过程中系统能量守恒，动量不守恒C．在图乙位置，v1=v2，答案D解题思路AB．该过程中系统动能和电势能相互转化，能量守恒，对整个系统分析可知系统受到的合外力为0，故动量守恒；当三个小球运动到同一条直线上时，根据对称性可知细线中的拉力相等，此时球3受到1和2的电场力大小相等，方向相反，故可知此时球3受到的合力为0，球3从静止状态开始运动，瞬间受到的合力不为0，故该过程中小球3受到的合力在改变，故AB错误；CD．对系统根据动量守恒m根据球1和2运动的对称性可知v1v根据能量守恒1解得v故C错误，D正确。备考建议动量守恒和功能关系考查方向：1.熟悉动量守恒的条件；2.掌握动量守恒的公式运用；3.结合能量守恒公式进行分析动量守恒和功能关系是高考物理的必考题型，一般出在选择题和计算题，结合绳、弹簧、杆、斜面、碰撞等常见模型进行命题。二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，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。9．一倾角为30°足够大的光滑斜面固定于水平地面上，在斜面上建立Oxy直角坐标系，如图（1）所示。从t=0开始，将一可视为质点的物块从0点由静止释放，同时对物块施加沿x轴正方向的力F1和F2，其大小与时间t的关系如图（2）所示。己知物块的质量为1.2kg，重力加速度g取10mA．物块始终做匀变速曲线运动B．t=1s时，物块的yC．t=1s时，物块的加速度大小为D．t=2s时，物块的速度大小为答案BD解题思路A．根据图像可得F1=4−t，F=4+2t物块在y轴方向受到的力不变为mgsin30°，B．在y轴方向的加速度为a故t=1s时，物块的yy=故B正确；C．t=1s时，F=6a=故C错误；D．对x轴正方向，对物块根据动量定理Ft=m由于F与时间t成线性关系故可得4+2×0解得v此时y轴方向速度为v故此时物块的速度大小为v=故D正确。备考建议运动的合成及动量定理考查方向：1.熟悉类平抛运动的合成与分解；2.熟悉F-t图像的面积意义；3.掌握动量定理的矢量运算。运动的合成及动量定理是高考物理的常考题型，一般出在选择题和计算题，结合绳、弹簧、杆、斜面等对运动进行合成分解，以及利用动量定理求解变力的平均值、始末速度的大小等。10．空间中存在竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B。一质量为m的带电油滴a，在纸面内做半径为R的圆周运动，轨迹如图所示。当a运动到最低点P时，瞬间分成两个小油滴Ⅰ、Ⅱ，二者带电量、质量均相同。Ⅰ在P点时与a的速度方向相同，并做半径为3R的圆周运动，轨迹如图所示。Ⅱ的轨迹未画出。己知重力加速度大小为g，不计空气浮力与阻力以及Ⅰ、Ⅱ分开后的相互作用，则（）A．油滴a带负电，所带电量的大小为mgB．油滴a做圆周运动的速度大小为gBRC．小油滴Ⅰ做圆周运动的速度大小为3gBRE，周期为D．小油滴Ⅱ沿顺时针方向做圆周运动答案ABD解题思路A．油滴a做圆周运动，故重力与电场力平衡，可知带负电，有mg=Eq解得q=故A正确；B．根据洛伦兹力提供向心力Bqv=m得R=解得油滴a做圆周运动的速度大小为v=故B正确；C．设小油滴Ⅰ的速度大小为v13R=解得v周期为T=故C错误；D．带电油滴a分离前后动量守恒，设分离后小油滴Ⅱ的速度为v2，取油滴amv=解得v由于分离后的小液滴受到的电场力和重力仍然平衡，分离后小油滴Ⅱ的速度方向与正方向相反，根据左手定则可知小油滴Ⅱ沿顺时针方向做圆周运动，故D正确。备考建议带电粒子在电磁场中的运动考查方向：1.带电粒子在叠加场中运动的受力情况分析；2.带电粒子在组合场中转场运动时清楚速度的方向和大小；3.带电粒子在电磁场中涉及的能量和动量守恒问题。带电粒子在电磁场中的运动是高考物理的常考题型，一般出在选择题和计算题，结合带电极板、各种电磁场叠加交叉等抽象模型进行考查，主要考查是能量和动量守恒公式的熟悉程度。三、非选择题：共5题，共58分。11．（6分）某实验小组做“测量玻璃的折射率”及拓展探究实验．(1)为测量玻璃的折射率，按如图所示进行实验，以下表述正确的一项是________。（填正确答案标号）A．用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线a和aB．在玻璃砖一侧插上大头针P1、P2，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使P2把P1挡住，这样就可以确定入射光线和入射点O1。在眼睛这一侧，插上大头针P3，使它把P1、P2都挡住，再插上大头针PC．实验时入射角θ1(2)为探究介质折射率与光的频率的关系，分别用一束红光和一束绿光从同一点入射到空气与玻璃的分界面．保持相同的入射角，根据实验结果作出光路图，并标记红光和绿光，如图乙所示．此实验初步表明：对于同一种介质，折射率与光的频率有关．频率大，折射率（填“大”或“小”）(3)为探究折射率与介质材料的关系，用同一束微光分别入射玻璃砖和某透明介质，如图丙、丁所示。保持相同的入射角α1，测得折射角分别为α2、α3α2<α3，则玻璃和该介质的折射率大小关系为n玻璃答案(1)B(2)大(3)>解题思路（1）A．在白纸上画出一条直线a作为界面，把长方体玻璃砖放在白纸上，使它的一个长边与a对齐。用直尺或者三角板轻靠在玻璃砖的另一长边，按住直尺或三角板不动，将玻璃砖取下，画出直线a'代表玻璃砖的另一边，而不能用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线a和aB．在玻璃砖一侧插上大头针P1、P2，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使P2把P1挡住，这样就可以确定入射光线和入射点O1。在眼睛这一侧，插上大头针P3，使它把P1、P2都挡住，再插上大头针P4C．实验时入射角θ1应尽量大一些，但也不能太大（接近90°故选B。（2）由图乙可知，入射角相同，绿光的折射角小于红光的折射角，根据光的折射定律n=可知绿光的折射率大于红光的折射率，又因为绿光的频率大于红光的频率，所以频率大，折射率大。（3）根据折射定律可知，玻璃的折射率为n该介质的折射率为n其中α所以n备考建议探究玻璃的折射率备考建议：1.熟悉插针法的原理和步骤；2.掌握数据分析和误差分析。光学实验在高考物理考试中较少出现，出现时也是比较简单的一些原理和步骤分析，考查内容需要熟悉实验的操作原理即可。12．（10分）某实验小组要将电流表G（铭牌标示：Ig=500μA(1)开关S1闭合前，滑片P应移动到（填“M”或“N(2)根据要求和已知信息，电阻箱R1的阻值已调至1200Ω，则R2的阻值应调至(3)当单刀双掷开关S2与a连接时，电流表G和标准电压表V的示数分别为I、U，则电流表G的内阻可表示为。（结果用U、I、R1、(4)校准电表时，发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大，经排查发现电流表G内阻的真实值与铭牌标示值有偏差，则只要________即可。（填正确答案标号）A．增大电阻箱R1的阻值 B．减小电阻箱RC．将滑动变阻器的滑片P向M端滑动(5)校准完成后，开关S2与b连接，电流表G的示数如图（2）所示，此示数对应的改装电压表读数为答案(1)M(2)4000(3)R(4)A(5)0.86解题思路（1）由图可知，该滑动变阻器采用分压式接法，为了电路，在开关S1闭合前，滑片P应移到M端；（2）当开关S2接b时，电压表量程为1V，根据欧姆定律U当开关S2接a时，电压表量程为3V，根据欧姆定律U其中R联立解得R（3）当开关S2接a时，根据欧姆定律U=I(可得电流表G的内阻可表示为R（4）校准电表时，发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大，可知电流表G内阻的真实值小于铭牌标示值，根据闭合电路的欧姆定律可以增大两电阻箱的阻值。故选A。（5）根据闭合电路欧姆定律U备考建议电表改装备考建议：1.熟悉灵敏电流表改装成电压表和电流表的方法；2.电表的校准改进；3.掌握特殊方法测电阻。电学实验在高考物理必考的内容，需要熟悉电阻的测量方法，电表的改装，电表的校准等系列常考题型。13．（10分）某人驾驶汽车，从北京到哈尔滨，在哈尔滨发现汽车的某个轮胎内气体的压强有所下降（假设轮胎内气体的体积不变，且没有漏气，可视为理想气体）。于是在哈尔滨给该轮胎充入压强与大气压相同的空气，使其内部气体的压强恢复到出发时的压强（假设充气过程中，轮胎内气体的温度与环境相同，且保持不变）。已知该轮胎内气体的体积V0=30L，从北京出发时，该轮胎气体的温度t1=−3°C，压强p1（1）在哈尔滨时，充气前该轮胎气体压强的大小。（2）充进该轮胎的空气体积。答案（1）2.5×10（2）6L解题思路（1）由查理定律可得p其中p1=2.7×105代入数据解得，在哈尔滨时，充气前该轮胎气体压强的大小为p（2）由玻意耳定律p代入数据解得，充进该轮胎的空气体积为V=6备考建议热学计算题的考查：1.理想气体状态方程的运用；2.补气、漏气问题的分析；3.对于液柱、活塞等模型的压强分析。4.热力学定律的运用热学计算在高考物理中属于常考题型，需要熟悉掌握压强和体积的求解，然后对等温、等压、等体过程列状态方程求解。14．（14分）如图所示，一实验小车静止在光滑水平面上，其上表面有粗糙水平轨道与光滑四分之一圆弧轨道。圆弧轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点，一物块静止于小车最左端，一小球用不可伸长的轻质细线悬挂于O点正下方，并轻靠在物块右侧。现将细线拉直到水平位置时，静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞。碰撞后，物块沿着的轨道运动，已知细线长L=1.25m。小球质量m=0.20kg。物块、小车质量均为M=0.30kg。小车上的水平轨道长s=1.0m。圆弧轨道半径（1）求小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小；（2）求小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的大小；（3）为使物块能进入圆弧轨道，且在上升阶段不脱离小车，求物块与水平轨道间的动摩擦因数μ的取值范围。答案（1）6N；（2）4m/s；（3）0.25≤μ<0.4解题思路（1）对小球摆动到最低点的过程中，由动能定理mgL=解得v在最低点，对小球由牛顿第二定律F解得，小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小为F（2）小球与物块碰撞过程中，由动量守恒定律和机械能守恒定律m1解得小球与物块碰撞后