江苏省省熟中2023-2024学年高二上学期12月学业水平调研物理试卷（含答案）
文档属性
| 名称 | 江苏省省熟中2023-2024学年高二上学期12月学业水平调研物理试卷（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 682.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-12-19 10:41:28 | ||
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文档简介
省熟中2023-2024学年高二上学期12月学业水平调研
物理试题
（时间：75分钟 满分：100分）
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分，每题只有一个选项最符合题意。
1.下列说法中正确的是（ ）
A.磁场中某处的磁感应强度大小，就是通以电流I、长为L的一小段导线放在该处时所受磁场力F与I、L的乘积的比值
B.一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，则该处一定没有磁场
C.一小段通电导线放在磁场中A处时所受磁场力比放在B处大，则A处的磁感应强度一定比B处的磁感应强度大
D.磁场中某处磁感应强度的大小与放在该处的导线长L及通过该导线的电流I无关
2.关于光的特性，下列描述正确的是（ ）
A.泊松亮斑是光的干涉现象
B.光的偏振现象说明光是纵波
C.雨后公路积水面上漂浮的油膜显示出彩色的条纹，是光的衍射现象
D.分别用单色红光和单色蓝光通过同一双缝干涉装置，红光条纹间距较宽
3.手机上一般会有两个麦克风，一个位于手机下方，另一个位于手机顶部。位于手机顶部的麦克风为降噪麦克风。降噪麦克风通过降噪系统产生与外界噪音等幅、等频的声波，与噪音叠加从而实现降噪的效果，理想降噪过程如图所示，实线对应环境噪声，虚线对应降噪系统产生的声波。下列说法正确的是（ ）
A.图示两列波叠加会产生振动加强点与振动减弱点相间的稳定干涉波形
B.图中P点为振动减弱点，Q点为振动加强点降噪声波
C.图中P点为振动加强点，Q点为振动减弱点环境噪声
D.噪音声波与降噪系统产生的声波相位相反
4.磁电式电流表的优点是灵敏度很高，可以测出很弱的电流，蹄形磁铁和铁芯间的磁场如图乙所示。线圈中通以如图所示的电流，下列说法正确的是（ ）
A.该磁场是匀强磁场
B.线圈转动时，螺旋弹簧被扭动阻碍线圈转动
C.当线圈转到图乙所示的位置时，b端受到的安培力方向向上
D.转动时线圈所受安培力的方向不变
甲 乙
5.如图是同一单色光从介质a射向介质b时的光路图，由此可知（ ）
A. a是光密介质，b是光疏介质
B.增大入射角，光在界面可能发生全反射
C光在介质a中的频率大于在介质b中的频率
D.光在介质a中的传播速度大于在介质b中的传播速度
6.如图，条形磁铁平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，现给导线中通以垂直于纸面向外的电流，则下列说法正确的是（ ）
A.桌面对磁铁的支持力增大 B.桌面对磁铁的支持力减小
C.桌面对磁铁的支持力不变 D.以上说法都有可能
7.如图所示，轻质导线圈用细线悬挂在条形磁铁N极附近，磁铁与线圈在同一平面内，且磁铁的轴线过线圈中心。当线圈中通过顺时针方向的电流时，线圈将（ ）
A.不动 B.发生转动，同时靠近磁铁
C.发生转动，同时离开磁铁 D.不发生转动，只靠近磁铁
8.如图所示，质量为M的小车置于光滑的水平面上，车的上表面粗糙，有一质量为m的木块以初速度v0水平地滑至车的上表面，若车足够长，则（ ）
A.木块的最终速度为
B.由于车上表面粗糙，小车和木块所组成的系统动量不守恒
C.车上表面越粗糙，木块减少的动量越多
D.改变车上表面的粗糙程度，小车获得的动量不变
9.在匀强磁场中有带电粒子做匀速圆周运动，当它运动到M点，突然与不带电的静止粒子碰撞合为一体，碰撞后的运动运动轨迹是图中那一个（实线为原轨迹，虚线为碰后轨迹，且不计粒子的重力）（ ）
A. B. C. D.
10.一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5m的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示，下列说法正确的（ ）
A.该波的振幅可能是20cm B.该波的波长可能是14m
C.该波的波速可能是10.5m/s D.该波由a传播到b可能历时11s
11.如图所示将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一固定在水平面上的物块。今让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，则以下结论中正确的是（ ）
A.小球在运动的全过程中，只有重力对它做功，对于整个系统而言，机械能守恒
B.小球在运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒.
C.小球有可能不能冲出C点，若无水平面上的物块后，小球每次离开槽面的最高点能到达最初的高度
D.小球离开C点以后，一定做竖直上抛运动，且能无碰撞的回到槽中
二、非选择题：共5题，共56分.其中第13-16题解答时请写出必要文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须写出数值和单位.
12.测量是研究物理问题的重要方法，请按要求完成以下内容：
（1）在“测定玻璃的折射率”实验时：
①下列做法正确的是 ；
A.入射角越大，误差越小
B.画出玻璃砖边界面后，实验过程中玻璃砖就可以任意移动了
C.插大头针时，要尽量让针处于竖直状态且间距适当远一些
D.所用玻璃砖必须是平行玻璃砖，用其他形状的玻璃砖无法测得其折射率
②某学生在插第三枚大头针P3时，在视线中看到P1、P2两枚大头针“断”成了a、b、c、d四截，如图所示。确的做法是让P3同时挡住 。
A. a、b B. c、d C. a、c D. b、d
（2）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示。
甲
①以线状白炽灯为光源，对实验装置进行了调节并观察实验现象后，总结出以下几点结论，你认为正确的是 。
A.灯丝和单缝及双缝必须平行放置
B.干涉条纹与双缝垂直
C.干涉条纹疏密程度与双缝间距离无关
D.干涉条纹疏密程度与光的波长有关
②某同学用双缝干涉实验仪测量光的波长：
a.实验中选用的双缝间距为d，双缝到像屏的距离为L，在像屏上得到的干涉图样如图所示，分划板刻线在图中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为x1、x2，则入射的单色光波长的计算表达式为λ= 。
b.分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图所示，则其读数为 mm；
2023~2024年度第一学期高二年级十二月份学业水平调研
物理试题答题纸
（时间：75分钟 满分：100分）
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分，每题只有一个选项最符合题意。
请将答案填写在答题卡上!!!
二、非选择题（本题共5小题，共56分）
12（15分）（1）① ②
（2）① ②a. ②b.
13.（8分）如图所示，直角坐标系中y轴右侧存在一垂直纸面向里、宽为a的有界匀强磁场，磁感应强度为B，右边界PQ平行于y轴，一粒子（重力不计）从原点O以与x轴正方向成θ角的速率v垂直射入磁场，当斜向上射入时，粒子恰好垂直PQ射出磁场，当斜向下射入时，粒子恰好不从右边界射出。求：
（1）粒子的比荷；
（2）粒子恰好不从右边界射出时在磁场中运动的时间。
14.（8分）如图所示，放置在空气中的三棱镜的截面ABD是边长为L的等边三角形，一细光束平行于底边AD射入三棱镜，折射光线恰好在BD边发生全反射，之后从底边AD射出。求：
（1）平行于底边AD射入的光线与从底边AD射出的光线的偏向角α；
（2）三棱镜材料的折射率n。
15.（9分）一列简谐横波在某介质中沿x轴方向传播，传播速度为20m/s，振幅为10cm、某时刻开始计时，t=0.71s时刻介质中的部分波形如图1所示，图2为图1中质点P的振动图像。求：
（1）该波的周期和传播方向；
（2）质点P平衡位置的x坐标；
（3）从t=0.71s到t=1.05s时间内，质点P的运动路程。
图1 图2
16.（16分）如图所示，放于光滑水平地面上的半径为R=1.6m的光滑四分之一圆轨道其左侧靠于竖直墙，底端切线水平。地面上紧靠轨道靠放一个长度为l=7.0m的长木板，木板上表面与圆轨道末端相切，木板上放一个长度刚好是木板长度一半的轻弹簧，弹簧右端被固定在木板的右端（已知弹簧中储存的弹性势能Ep与其形变x间对应关系为，其中k为弹簧的劲度系数），木板最左端静放一个物块P（可视为质点）。物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.5.现从高处（高于轨道顶端H=11.2m）无初速释放一个质量为m0=1.0kg的小球（也可视为质点），当小球经由整个光滑轨道滑下并与物块P发生碰撞后，刚好能返回到θ=60°处。物块被碰后，沿木板上表面向右滑动，随后开始压缩弹簧，已知，当弹簧被压缩到最短时，物块刚好不会被弹簧弹开。设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，物块P与木板Q的质量为mP=mQ=2.0kg，取g=10m/s2，试求：
（1）小球到达圆轨道末端与P碰撞前瞬间对轨道的压力FN的大小；
（2）小球在圆轨道上的整个运动过程中，对轨道的水平冲量I的大小；
（3）物体P在木板Q上滑动过程中因摩擦而生的热Qf。
省熟中2023-2024学年高二上学期12月学业水平调研
物理试题答案
（时间：75分钟 满分：100分）
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分，每题只有一个选项最符合题意。
1.D 2.D 3.D 4.B 5.D 6.B 7.B 8.D 9.A 10.C 11.C
二、非选择题：共5小题，共56分.其中第13-16题解答时请写出必要文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位.
12.（15分）（1）①C ②B
（2）①AD ②a. ②b. 31.10
13.（8分）（1）；（2）
【详解】（1）粒子在磁场中的运动轨迹如图所示
则由图知斜向上射入时有
斜向下射入时有
联立解得
，
由洛伦兹力提供向心力得
得粒子的比荷为
（2）粒子恰好不从右边界射出时在磁场中运动的圆心角为
周期为
则粒子在磁场中运动的时间为
14.（8分）（1）；（2）
【详解】解：（1）光路图如图所示，根据几何关系有
根据光路可逆有
则平行于底边AD射入的光线与从底边AD射出的光线的偏向角
（2）根据折射定律有
根据几何关系有
解得
15.（9分）（1）T=0.12s，波沿x轴正方向传播；（2）x=0.2m；（3）s=115cm
【详解】由图1可知，波长为
由
可得周期为
则
即0.71s时刻的波形与0.11s时的波形相同，由图2可知，0.11s之后，质点P向下运动，所以由上下坡法可知，波沿x轴正方向传播。
（2）由图2可知，在经过0.01s，质点P运动到平衡位置，即图1中原点处的波形传播到质点P处，传播距离为
所以质点P平衡位置的x坐标为
（3）从t=0.71s到t=1.05s时间为
而
由图2知，质点P一个周期内路程为
t=0.71s位置为5cm，在内的路程为35cm
从t=0.71s到t=1.05s时间内，质点P的运动路程
16.（16分）（1）170N；（2）24N s；（3）45J
【详解】（1）小球从释放到圆轨道末端过程，根据动能定理可得
解得
在圆轨道末端，根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知，小球到达圆轨道末端与P碰撞前瞬间对轨道的压力大小为170N。
（2）小球在圆轨道上的第一次下滑过程中，以小球为对象，在水平方向根据动量定理可得，圆轨道对小球的水平冲量方向向右，大小为
设小球与物块P碰撞后，小球的速度大小为，碰后小球刚好能返回到θ=60°处，根据动能定理可得
解得
根据机械能守恒可知小球再次回到最低点的速度大小为，小球从碰后沿圆轨道运动到再次回到最低点过程，在水平方向根据动量定理可得，圆轨道对小球的水平冲量方向向右，大小为
可知小球在圆轨道上的整个运动过程中，圆轨道对小球的水平冲量为
根据牛顿第三定律可知，小球在圆轨道上的整个运动过程中，对轨道的水平冲量大小为24N s。
（3）小球与物块P碰撞过程满足动量守恒，设碰后物块P的速度大小为vP，以向右为正方向，则有
联立解得
物块被碰后，沿木板上表面向右滑动，当弹簧被压缩到最短时，物块刚好不会被弹簧弹开，此时物块P和木板Q具有相同的速度v，根据动量守恒可得
解得
假设此时弹簧的压缩量为x，则有
此过程物块P与木板Q的相对位移为
此过程因摩擦产生的内能为
根据能量守恒可得
联立解得
物理试题
（时间：75分钟 满分：100分）
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分，每题只有一个选项最符合题意。
1.下列说法中正确的是（ ）
A.磁场中某处的磁感应强度大小，就是通以电流I、长为L的一小段导线放在该处时所受磁场力F与I、L的乘积的比值
B.一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，则该处一定没有磁场
C.一小段通电导线放在磁场中A处时所受磁场力比放在B处大，则A处的磁感应强度一定比B处的磁感应强度大
D.磁场中某处磁感应强度的大小与放在该处的导线长L及通过该导线的电流I无关
2.关于光的特性，下列描述正确的是（ ）
A.泊松亮斑是光的干涉现象
B.光的偏振现象说明光是纵波
C.雨后公路积水面上漂浮的油膜显示出彩色的条纹，是光的衍射现象
D.分别用单色红光和单色蓝光通过同一双缝干涉装置，红光条纹间距较宽
3.手机上一般会有两个麦克风，一个位于手机下方，另一个位于手机顶部。位于手机顶部的麦克风为降噪麦克风。降噪麦克风通过降噪系统产生与外界噪音等幅、等频的声波，与噪音叠加从而实现降噪的效果，理想降噪过程如图所示，实线对应环境噪声，虚线对应降噪系统产生的声波。下列说法正确的是（ ）
A.图示两列波叠加会产生振动加强点与振动减弱点相间的稳定干涉波形
B.图中P点为振动减弱点，Q点为振动加强点降噪声波
C.图中P点为振动加强点，Q点为振动减弱点环境噪声
D.噪音声波与降噪系统产生的声波相位相反
4.磁电式电流表的优点是灵敏度很高，可以测出很弱的电流，蹄形磁铁和铁芯间的磁场如图乙所示。线圈中通以如图所示的电流，下列说法正确的是（ ）
A.该磁场是匀强磁场
B.线圈转动时，螺旋弹簧被扭动阻碍线圈转动
C.当线圈转到图乙所示的位置时，b端受到的安培力方向向上
D.转动时线圈所受安培力的方向不变
甲 乙
5.如图是同一单色光从介质a射向介质b时的光路图，由此可知（ ）
A. a是光密介质，b是光疏介质
B.增大入射角，光在界面可能发生全反射
C光在介质a中的频率大于在介质b中的频率
D.光在介质a中的传播速度大于在介质b中的传播速度
6.如图，条形磁铁平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，现给导线中通以垂直于纸面向外的电流，则下列说法正确的是（ ）
A.桌面对磁铁的支持力增大 B.桌面对磁铁的支持力减小
C.桌面对磁铁的支持力不变 D.以上说法都有可能
7.如图所示，轻质导线圈用细线悬挂在条形磁铁N极附近，磁铁与线圈在同一平面内，且磁铁的轴线过线圈中心。当线圈中通过顺时针方向的电流时，线圈将（ ）
A.不动 B.发生转动，同时靠近磁铁
C.发生转动，同时离开磁铁 D.不发生转动，只靠近磁铁
8.如图所示，质量为M的小车置于光滑的水平面上，车的上表面粗糙，有一质量为m的木块以初速度v0水平地滑至车的上表面，若车足够长，则（ ）
A.木块的最终速度为
B.由于车上表面粗糙，小车和木块所组成的系统动量不守恒
C.车上表面越粗糙，木块减少的动量越多
D.改变车上表面的粗糙程度，小车获得的动量不变
9.在匀强磁场中有带电粒子做匀速圆周运动，当它运动到M点，突然与不带电的静止粒子碰撞合为一体，碰撞后的运动运动轨迹是图中那一个（实线为原轨迹，虚线为碰后轨迹，且不计粒子的重力）（ ）
A. B. C. D.
10.一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5m的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示，下列说法正确的（ ）
A.该波的振幅可能是20cm B.该波的波长可能是14m
C.该波的波速可能是10.5m/s D.该波由a传播到b可能历时11s
11.如图所示将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一固定在水平面上的物块。今让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，则以下结论中正确的是（ ）
A.小球在运动的全过程中，只有重力对它做功，对于整个系统而言，机械能守恒
B.小球在运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒.
C.小球有可能不能冲出C点，若无水平面上的物块后，小球每次离开槽面的最高点能到达最初的高度
D.小球离开C点以后，一定做竖直上抛运动，且能无碰撞的回到槽中
二、非选择题：共5题，共56分.其中第13-16题解答时请写出必要文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须写出数值和单位.
12.测量是研究物理问题的重要方法，请按要求完成以下内容：
（1）在“测定玻璃的折射率”实验时：
①下列做法正确的是 ；
A.入射角越大，误差越小
B.画出玻璃砖边界面后，实验过程中玻璃砖就可以任意移动了
C.插大头针时，要尽量让针处于竖直状态且间距适当远一些
D.所用玻璃砖必须是平行玻璃砖，用其他形状的玻璃砖无法测得其折射率
②某学生在插第三枚大头针P3时，在视线中看到P1、P2两枚大头针“断”成了a、b、c、d四截，如图所示。确的做法是让P3同时挡住 。
A. a、b B. c、d C. a、c D. b、d
（2）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示。
甲
①以线状白炽灯为光源，对实验装置进行了调节并观察实验现象后，总结出以下几点结论，你认为正确的是 。
A.灯丝和单缝及双缝必须平行放置
B.干涉条纹与双缝垂直
C.干涉条纹疏密程度与双缝间距离无关
D.干涉条纹疏密程度与光的波长有关
②某同学用双缝干涉实验仪测量光的波长：
a.实验中选用的双缝间距为d，双缝到像屏的距离为L，在像屏上得到的干涉图样如图所示，分划板刻线在图中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为x1、x2，则入射的单色光波长的计算表达式为λ= 。
b.分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图所示，则其读数为 mm；
2023~2024年度第一学期高二年级十二月份学业水平调研
物理试题答题纸
（时间：75分钟 满分：100分）
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分，每题只有一个选项最符合题意。
请将答案填写在答题卡上!!!
二、非选择题（本题共5小题，共56分）
12（15分）（1）① ②
（2）① ②a. ②b.
13.（8分）如图所示，直角坐标系中y轴右侧存在一垂直纸面向里、宽为a的有界匀强磁场，磁感应强度为B，右边界PQ平行于y轴，一粒子（重力不计）从原点O以与x轴正方向成θ角的速率v垂直射入磁场，当斜向上射入时，粒子恰好垂直PQ射出磁场，当斜向下射入时，粒子恰好不从右边界射出。求：
（1）粒子的比荷；
（2）粒子恰好不从右边界射出时在磁场中运动的时间。
14.（8分）如图所示，放置在空气中的三棱镜的截面ABD是边长为L的等边三角形，一细光束平行于底边AD射入三棱镜，折射光线恰好在BD边发生全反射，之后从底边AD射出。求：
（1）平行于底边AD射入的光线与从底边AD射出的光线的偏向角α；
（2）三棱镜材料的折射率n。
15.（9分）一列简谐横波在某介质中沿x轴方向传播，传播速度为20m/s，振幅为10cm、某时刻开始计时，t=0.71s时刻介质中的部分波形如图1所示，图2为图1中质点P的振动图像。求：
（1）该波的周期和传播方向；
（2）质点P平衡位置的x坐标；
（3）从t=0.71s到t=1.05s时间内，质点P的运动路程。
图1 图2
16.（16分）如图所示，放于光滑水平地面上的半径为R=1.6m的光滑四分之一圆轨道其左侧靠于竖直墙，底端切线水平。地面上紧靠轨道靠放一个长度为l=7.0m的长木板，木板上表面与圆轨道末端相切，木板上放一个长度刚好是木板长度一半的轻弹簧，弹簧右端被固定在木板的右端（已知弹簧中储存的弹性势能Ep与其形变x间对应关系为，其中k为弹簧的劲度系数），木板最左端静放一个物块P（可视为质点）。物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.5.现从高处（高于轨道顶端H=11.2m）无初速释放一个质量为m0=1.0kg的小球（也可视为质点），当小球经由整个光滑轨道滑下并与物块P发生碰撞后，刚好能返回到θ=60°处。物块被碰后，沿木板上表面向右滑动，随后开始压缩弹簧，已知，当弹簧被压缩到最短时，物块刚好不会被弹簧弹开。设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，物块P与木板Q的质量为mP=mQ=2.0kg，取g=10m/s2，试求：
（1）小球到达圆轨道末端与P碰撞前瞬间对轨道的压力FN的大小；
（2）小球在圆轨道上的整个运动过程中，对轨道的水平冲量I的大小；
（3）物体P在木板Q上滑动过程中因摩擦而生的热Qf。
省熟中2023-2024学年高二上学期12月学业水平调研
物理试题答案
（时间：75分钟 满分：100分）
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分，每题只有一个选项最符合题意。
1.D 2.D 3.D 4.B 5.D 6.B 7.B 8.D 9.A 10.C 11.C
二、非选择题：共5小题，共56分.其中第13-16题解答时请写出必要文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位.
12.（15分）（1）①C ②B
（2）①AD ②a. ②b. 31.10
13.（8分）（1）；（2）
【详解】（1）粒子在磁场中的运动轨迹如图所示
则由图知斜向上射入时有
斜向下射入时有
联立解得
，
由洛伦兹力提供向心力得
得粒子的比荷为
（2）粒子恰好不从右边界射出时在磁场中运动的圆心角为
周期为
则粒子在磁场中运动的时间为
14.（8分）（1）；（2）
【详解】解：（1）光路图如图所示，根据几何关系有
根据光路可逆有
则平行于底边AD射入的光线与从底边AD射出的光线的偏向角
（2）根据折射定律有
根据几何关系有
解得
15.（9分）（1）T=0.12s，波沿x轴正方向传播；（2）x=0.2m；（3）s=115cm
【详解】由图1可知，波长为
由
可得周期为
则
即0.71s时刻的波形与0.11s时的波形相同，由图2可知，0.11s之后，质点P向下运动，所以由上下坡法可知，波沿x轴正方向传播。
（2）由图2可知，在经过0.01s，质点P运动到平衡位置，即图1中原点处的波形传播到质点P处，传播距离为
所以质点P平衡位置的x坐标为
（3）从t=0.71s到t=1.05s时间为
而
由图2知，质点P一个周期内路程为
t=0.71s位置为5cm，在内的路程为35cm
从t=0.71s到t=1.05s时间内，质点P的运动路程
16.（16分）（1）170N；（2）24N s；（3）45J
【详解】（1）小球从释放到圆轨道末端过程，根据动能定理可得
解得
在圆轨道末端，根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知，小球到达圆轨道末端与P碰撞前瞬间对轨道的压力大小为170N。
（2）小球在圆轨道上的第一次下滑过程中，以小球为对象，在水平方向根据动量定理可得，圆轨道对小球的水平冲量方向向右，大小为
设小球与物块P碰撞后，小球的速度大小为，碰后小球刚好能返回到θ=60°处，根据动能定理可得
解得
根据机械能守恒可知小球再次回到最低点的速度大小为，小球从碰后沿圆轨道运动到再次回到最低点过程，在水平方向根据动量定理可得，圆轨道对小球的水平冲量方向向右，大小为
可知小球在圆轨道上的整个运动过程中，圆轨道对小球的水平冲量为
根据牛顿第三定律可知，小球在圆轨道上的整个运动过程中，对轨道的水平冲量大小为24N s。
（3）小球与物块P碰撞过程满足动量守恒，设碰后物块P的速度大小为vP，以向右为正方向，则有
联立解得
物块被碰后，沿木板上表面向右滑动，当弹簧被压缩到最短时，物块刚好不会被弹簧弹开，此时物块P和木板Q具有相同的速度v，根据动量守恒可得
解得
假设此时弹簧的压缩量为x，则有
此过程物块P与木板Q的相对位移为
此过程因摩擦产生的内能为
根据能量守恒可得
联立解得
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