2019-2020学年洪山区华中师大一附中高二下学期期中物理试卷(含答案解析)

2019-2020学年洪山区华中师大一附中高二下学期期中物理试卷
一、单选题（本大题共5小题，共25.0分）
1.如图所示，当电键k断开时，用光子能量为
2.5eV的一束光照射阴极P，
发现电流表读数不为零．合上电键，调节滑线变阻器，发现当电压表读
数小于0.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，
电流表读数为零，由此可知阴极材料的逸出功为
A. 0.6eV
B. 1.9eV
C. 2.5e
D. 3.1eV
2.下列说法中正确的是()
A. 海市蜃楼产生的原因是由于海面上上层空气的折射率比下层空气折射率大
B. 各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线
C. 根据麦克斯韦的电磁理论可知，恒定的电流无法产生磁场
D. 假设一列火车以接近于光速的速度运行，车厢内站立着一个中等身材的人．那么，静止在站
台上的人观察车厢中的这个人，他观测的结果是这个人瘦但不高
3.如图所示电路中，当变阻器R3的滑动头P向b端移动过程中()
A. 电压农示数变大，电流表示数变大
B. 电压表示数变小，电流表示数变大
C. 电压表示数变大，电流表示数变小
D. 电压表示数变小，电流表示数变小
4.根据物理实验提出假设，并用假设解释一些客观现象，进而建立新理论．玻尔关于氢原子结构
的理论便是这种研究方法的成功典范，请问玻尔理论是从下列哪些现象推出的()
A. α粒子散射实验现象
B. 慢中子轰击铀核产生的裂变现象
C. 天然放射现象中的α衰变现象
D. 氢原子光谱的特征谱线现象
5.2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在北京举行，跳台滑雪是冬
奥会的比赛项目之一。

图为一简化后的跳台滑雪的轨道示意图，运
动员(可视为质点)从起点由静止开始自由滑过一段圆心角为60°的
光滑圆弧轨道后从A点水平飞出，然后落到斜坡上的B点。

已知A
点是斜坡的起点，光滑圆弧轨道半径为40m，斜坡与水平面的夹角
θ=30°，运动员的质量m=60kg(重力加速度g=10m/s2，阻力忽略不计)。

下列说法正确的是()
A. 运动员到达A点时对轨道的压力大小为1200N
B. 运动员从起点运动到B点的整个过程中机械能不守恒
C. 运动员到达A点时重力的瞬时功率为104W
D. 运动员从A点飞出到落到B点所用的时间为2√2
s
3
二、多选题（本大题共6小题，共29.0分）
6.一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，某时刻的波形图如图所示，若波速为2m/s，则
()
A. 此时质点Q的加速度比P点的大
B. 此时质点P的振动方向沿y轴负方向
C. P点的振幅比Q点的振幅小
D. 经过△t=2s，质点P将向右移动4m
E. 经过△t=4s，质点Q通过的路程为0.4m
7.一束光从空气射向折射率n=的某种玻璃的表面，如图所示，i代表入
射角，则()
A. 当i>45°时，会发生全反射现象
B. 无论入射角i多大，折射角都不会超过45°
C. 欲使折射角等于30°，应以i=45°的角度入射
D. 当i=arctan时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直
8.图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1m处的质点，Q是平衡位
置为x=4m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则()
A. t=0.10s时，质点Q的速度方向向上
B. 该波沿x轴负方向的传播，传播速度为40m/s
C. 再经过0.10s，质点2沿波的传播方向移动4m
D. t=0.25s，质点P的位移是−5√2cm
9.在如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动
过程中，下列说法正确的是()
A. 电压表V1示数变大，V2示数都变小
B. 电流表A的示数减小，电压表V3示数在变小
C. 电容器的电荷量增大，电阻R1消耗的电功率变大
D. 电源内阻损耗的功率变大，电源消耗的总功率变大
10.如图所示，(1)和(2)是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。

实验时，断开
开关S1瞬间，等A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2的，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同，下列说法正确的是()
A. 图(1)中，A1与L1的电阻值相同
B. 图(1)中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流小于L1中电流
C. 图(2)中，变阻器R与L2的直流电阻值相同
D. 图(2)中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等
11.下列说法正确的是()
A. 光由空气进入水中，频率不变，波长变短
B. 电磁波必须依赖介质才能向远处传播
C. 光的偏振现象表明光是横波
D. 介质折射率越大，光从介质射向真空时发生全反射的临界角越大
三、实验题（本大题共2小题，共10.0分）
12.某同学在利用“插针法”测定一块红色直角三角形玻璃砖的折射率时发现，
由于玻璃的颜色较深，在另一侧很难观测到对侧所插的针．他想到可以用实
验室的红色激光器来完成实验如图所示．他在木板上固定好白纸，放好玻璃
砖，正确作出了界面MN、MP、NP，然后让很细的激光平行于木板从玻璃
砖的上界面MN入射．
(1)由于激光很强，不能用眼睛直接观测，该同学通过在木板上插入被激光照亮的针来确定激光
光路，正确的插针顺序应是______；
(2)若P1P2与MN垂直，用量角器量得图中θ1=30°，θ2=45°，则玻璃的折射率约为______；
A.1.41
B.1.73
C.1.22
D.1.58
(3)若激光器正常发光，该同学发现在MP一侧始终找不到出射光线，则可能的原因是______．13.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示．
(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：
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宽度有关
D.干涉条纹间距与光的波长有关
以上几点中你认为正确的是______．
(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条刻度线时，手轮上的示数如图乙所示，该读数为
______mm．
(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示，则在这种情况下
测量干涉条纹的间距△x时，测量值______实际值．(填“大于”、“小于”或“等于”)
四、计算题（本大题共4小题，共36.0分）
14.如图甲所示，带有微小开口(开口长度可忽略)的单匝线圈处于垂直纸面向里的匀强磁场中，线
m，电阻r=2Ω，开口处AB通过导线与电阻R=8Ω相连，已知磁场随时间圈的直径为d=2
√π
的变化图象如乙图所示，求：
(1)线圈AB两端的电压大小为多少？
(2)在前2秒内电阻R上的发热量Q为多少？
15.在某介质中形成一列简谐波，t=0时刻的波形如图中的实线所示．
(1)若波沿x轴正方向传播，零时刻刚好传到B点，且再经过0.6s，P点也开始起振，求：①该
列波的周期T；②从t=0时刻起到P点第一次达到波峰时止，O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少？
(2)若该列波的传播速度大小为20m/s，且波形中由实线变成虚线需要经历0.525s时间，则该
列波的传播方向如何？
16.如图所示，平行玻璃砖底面镀银，厚度为d。

一束由红光和蓝光组成的
复色光，以入射角i射到玻璃砖上表面，两种光在界面上发生折射，在
底面上发生一次反射后分别从A、B两点射出。

已知该玻璃砖对红光和
蓝光的折射率分别为n r和n b。

(1)分析说明从A点射出的是哪种色光；
(2)求A、B两点之间的距离。

17.如图甲所示，足够长的木板A静止在水平面上，其右端叠放着小物块B，左端恰好在O点。

水
平面以O点为界，左侧光滑、右侧粗糙。

物块C(可以看成质点)和D间夹着一根被压缩的轻弹簧，并用细线锁住，两者以共同速度v0=6m/s向右运动某时刻细线突然断开，C和弹簧分离后撤去D，C与A碰撞(碰撞时间极短)并与A粘连，此后1s时间内，A、C及B的速度−时间图象如图乙所示。

已知A、B、C、D的质量均为m=1kg，A、C与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2.求：
(1)木板A与粗糙水平面间的动摩擦因数及B与A间的动摩擦因数；
(2)细线断开之前弹簧的弹性势能。

【答案与解析】
1.答案：B
解析：根据题意光电子的初动能为：E k=qU=0.6eV
根据爱因斯坦光电效应方程有：W=ℎv−E k=2.5eV−0.6eV=1.9eV，故B正确。

故选B。

2.答案：D
解析：解：A、海市蜃楼产生的原因是由于海面上上层空气的折射率比下层空气折射率小，导致光线发生全反射所致，故A错误；
B、波长越长，干涉和衍射现象越明显；各种电磁波中最不容易表现出衍射现象的是γ射线，故B错误；
C、恒定的电流可以产生磁场，故C错误；
D、假设有一列火车以接近于光速的速度运行，车厢内站立着一个中等身材的人．根据尺缩效应，静止在站台上的人观察车厢中的这个人，他观测的结果是这个人沿一定方向的长度减小，所以看起来变瘦但不高；故D正确；
故选：D．
海市蜃楼是全反射现象；波长越长，干涉和衍射现象越明显；医院里用x射线给病人透视，用γ射线杀灭癌细胞；相对论效应中运动导致运动方向上空间缩短．
本题考查了全反射现象、干涉和衍射现象、电磁波的运用、相对论尺缩效应等，知识点多，难度小，关键记住相关的基础知识．
3.答案：C
解析：解：当变阻器R3的滑动头P向b端移动时，变阻器接入电路的电阻增大，并联部分的电阻增大，外电路的电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律得知，总电流I减小，路端电压增大，则电压表示数变大。

并联部分的电压U并=E−I(R1+r)，I减小，其他量不变，可见，U并增大，通过R2的电流I2增大，流过电流表的电流I A=I−I2，I减小，I2增大，I A减小，则电流表示数变小。

所以电压表示数变大，电流表示数变小。

故ABD错误，C正确。

故选：C。

本题是电路的动态变化分析问题，一般按“局部→整体→局部”的思路分析。

干路中电流与变阻器中电流的变化情况是一致的。

4.答案：D
解析：解：为修正卢瑟福理论与经典电磁理论之间的矛盾，解释氢原子光谱的特征谱线现象，玻尔将量子化理论引入，提出了玻尔理论．故D正确．
故选：D．
玻尔理论是根据α粒子散射实验现象和氢原子光谱的不连续现象，提出了氢原子结构的理论．
本类问题要求对原子物理的基础知识能熟练掌握，注意没有否认原子核式结构．
5.答案：A
解析：解：AB、运动员在光滑的圆轨道上的运动和随后的平抛运动的过程中，只有重力做功，其机械能守恒。

运动员在光滑的圆轨道上的运动的过程中，由机械能守恒，得：
mgR(1−cos60°)=1
2
mv2
运动员到达A点时，由牛顿第二定律可得：N−mg=m v2
R
联立解得：N=1200N
根据牛顿第三定律知，运动员到达A点时对轨道的压力大小为1200N，故A正确，B错误；
C、运动员到达A点时速度沿水平方向，与重力垂直，故重力的瞬时功率为零，故C错误；
D、运动员落在B点时，有：tanθ=y
x =
1
2
gt2
vt
=gt
2v
，可得：t=2vtanθ
g
，解得：t=4√3
3
s，故D错误。

故选：A。

根据机械能守恒定律求出运动员到达A点时的速度，结合牛顿第二定理求出轨道对运动员的支持力，从而得出运动员对轨道的压力大小；根据瞬时功率公式求出重力的瞬时功率。

根据平抛运动水平位移和竖直位移的关系，结合运动学公式求出平抛运动的时间。

本题考查平抛运动和圆周运动的综合运用，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，以及圆周运动向心力的来源是解决本题的关键。

6.答案：ABE
解析：解：A、由图可知，质点P在平衡位置，加速度为零；Q在波谷，加速度负向最大，故A正确；
B、简谐横波沿x轴正方向传播，波形向右平移，则知质点P此时刻的振动方向沿y轴负方向。

故B 正确；
C、该波是简谐横波，所以P点与Q点的振幅相等，故C错误；
D、质点不移动，只在平衡位置附近振动，故D错误；
E、△t=4s=2T，则经过△t=4s，质点Q通过的路程为：S=8A=40cm=0.4m，故E正确；故选：ABE。

由波的传播方向，运用波形的平移法可确定P点的振动方向。

根据简谐波的特点：各个质点的振幅都相同，分析PQ的振幅关系。

根据质点简谐运动的周期性求出△t=4s内质点Q通过的路程。

本题求质点的路程，先确定振动的时间与周期的关系，再用到质点在一个周期内路程是4A这个结论。

7.答案：BCD
解析：由光疏介质进光密介质，不可能发生全反射现象，故A项错误；最大入射角为90°，此时最大折射角为45°，故B项正确；根据n=可知，C项正确；由几何关系可知D项正确，故选BCD 考点：考查全反射
8.答案：BD
解析：
由质点Q的振动图象读出t=0.10s时刻，Q点经过平衡位置向下运动，可判断出来波沿x轴负方向
求出波速，质点Q不随波向前移动，根据P点的振动方程可得质点传播，读出波长和周期，由v=λ
T
通过的路程。

解决该题的关键是掌握用同侧法判断质点的振动方向和波的传播方向，熟记波速的计算式。

A.由图乙看出，t=0.10s时，质点Q的速度方向向下，故A错误；
B.t=0.10s时，质点Q的速度方向向下，根据同侧法得知，该波沿x轴负方向的传播。

由甲图知波
=40m/s，故B正确；
长λ=8m，由乙图知周期T=0.2s，则波速v=λ
T
C.质点Q只在自己平衡位置附近上下振动，并不随波向前移动，故C错误；
D.质点P简谐运动的表达式为国际单位)，当t=0.25s，质点P的位移代入可得y=−5√2cm，故D正确。

故选BD。

9.答案：AD
解析：解：C、电容器两端的电压为路端电压，U减小，根据Q=CU可知电容器的带电量减小。

故C错误；
B、该电路中两个电阻串联，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动过程中，接入电路的有效电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析电路中电流I变大，则电流表读数变大；故B错误；A、V1示数U1=IR1，随I的增大在变大。

V2示数U2=E−I(R1+r)，随电流I的增大而减小。

故A 正确。

D、电流增大，则电源内阻损耗的功率变大，根据P=EI可知，电源消耗的总功率变大，故D正确。

故选：AD。

保持开关S闭合，根据变阻器接入电路电阻的变化，由欧姆定律分析电表读数的变化。

根据电容与板间距离的关系，分析电容的变化，确定电容器电量的变化。

该电路中两个电阻串联，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动过程中，接入电路的有效电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析可知电路中电流I变大，则电流表A读数变大；路端电压：U=E−Ir减小，电压表V3示数在变小。

本题涉及到电容器的动态分析，电容器的动态分析重点在于明确电容器的两种状态：充电后断开电
源则极板上的电量不变；电容器保持和电源相连，则两板间的电势差不变。

要掌握E=U
d 、C=Q
U
及
电容的决定因素。

10.答案：BC
解析：
闭合开关的瞬间，通过L的电流增大，产生自感电动势，根据楞次定律分析电流的变化，判断通过两灯电流的关系。

待电路稳定后断开开关，线圈产生自感电动势，分析通过两灯的电流关系，判断两灯是否同时熄灭。

当通过线圈本身的电流变化时，线圈中会产生自感现象，这是一种特殊的电磁感应现象，可运用楞次定律分析自感电动势对电流的影响。

解：AB、图1中，断开S1的瞬间，A1灯闪亮，是因为电路稳定时，A1的电流小于L1的电流，则可知L的电阻小于A1的电阻，故A错误，B正确；
C、图2中，因为最终A2与A3的亮度相同，两个支路的总电阻相同，因两个灯泡电阻相同，所以变阻器R与L2的电阻值相同，故C正确；
D、图2中，闭合S2瞬间，L2对电流由阻碍作用，所以L2中电流与变阻器R中电流不相等，故D错误。

故选：BC。

11.答案：AC
解析：解：A、光由空气进入水中，频率不变，波速变小，由波速公式v=λf知波长变短，故A正确。

B、电磁波传播的是振荡的电磁场，而电磁场本身就是物质，所以电磁波传播不需要依赖介质，在真空中也能传播。

故B错误。

C、偏振是横波特有现象，光的偏振现象表明光是横波，故C正确。

D、根据临界角公式sinC=1
分析知，介质折射率越大，光从介质射向真空时发生全反射的临界角越
n
小，故D错误。

故选：AC。

光由空气进入水中，频率不变，波速变小，由波速公式v=λf分析波长的变化。

电磁波在真空中也能传播。

光的偏振现象表明光是横波。

结合临界角公式sinC=1
分析。

n
.要注意波的频率由波源决本题是物理光学问题，关键要掌握波速公式v=λf和临界角公式sinC=1
n
定，与介质无关。

12.答案：P4、P3、P2、P1；A；激光在MP界面上发生了全反射
解析：解：(1)四根针应该先插光路后面的针，否则光被挡住，后面的针无法确定位置，故正确的插针顺序应是P4、P3、P2、P1；
(2)在MP界面，光的入射角为30°，折射角为45°，则玻璃的折射率：
=√2≈1.41，故选A；
n=sin45°
sin30∘
(3)若激光器正常发光，该同学发现在MP一侧始终找不到出射光线，由于是从光密介质到光疏介质，则可能是激光在MP界面上发生了全反射；
故选：
(1)P4、P3、P2、P1；
(2)A；
(3)激光在MP界面上发生了全反射．
(1)四根针应该先插光路后面的针，否则光被挡住，后面的针无法确定位置了；
(2)在MP界面，光的入射角为30°，折射角为45°，根据折射定律列式求解折射率；
(3)没有折射关系说明全反射了．
本题关键是明确测定玻璃砖折射率的原理，会用插针法确定光路，明确全反射条件，基础问题．13.答案：ACD0.702大于
解析：解：(1)实验中，灯丝和单缝及双缝必须平行放置，故A正确．
B、干涉条纹与双缝平行，故B错误．
C、根据干涉条纹的间距公式△x=L
d
λ知，干涉条纹疏密程度与双缝宽度、波长有关．故C、D正确．故选：ACD．
(2)读数为：0.5mm+0.01mm×20.2mm=0.702mm；
(3)如果测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上，条纹间距测量值△x偏大；
根据干涉条纹的间距公式为△x=L
d
λ，波长测量值也是偏大；
故答案为：(1)ACD；(2)0.702；(3)大于．
(1)根据干涉条纹的间距公式△x=L
d
λ分析间距与哪些因素有关．
(2)螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读；
(3)如果测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上，条纹间距测量值偏大；根据干涉
条纹的间距公式△x=L
d
λ分析．
本题关键是明确实验原理，然后根据双缝干涉条纹的间距公式△x=L
d
λ列式分析，基础题．
14.答案：解：(1)根据法拉第电磁感应定律，有：
E=n △Φ
△t
=nS
△B
△t
=n(
1
4
πd2)
△B
△t
=1×
1
4
×π×(
√π
)2×
2−1
2
=
1
2
V
根据闭合电路欧姆定律，电流为：
I=
E
R+r
=
1
2
8+2
=0.05A
故路端电压为：U=IR=0.05×8=0.4V
(2)根据焦耳定律，在前2秒内电阻R上的发热量Q为：
Q=I2Rt=(0.05)2×8×2=0.04J
答：(1)线圈AB两端的电压大小为0.4V；
(2)在前2秒内电阻R上的发热量Q为0.04J．
解析：(1)先根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势，然后根据闭合电路欧姆定律求解路端电压；
(2)根据焦耳定律求解前2秒内电阻R上的发热量Q．
本题关键是先根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势，然后结合闭合电路欧姆定律和焦耳定律分析．
15.答案：解：(1)①由图像知，波长为2m，振动由B点传到P点，传播距离为6m，为三个波长，则波传播时间为三个周期，因此T=0.2S
②波沿x轴正向传播，B点沿y轴负向起振，振动从B传到P点经历时间为三个周期，然后P点振
×4A=0.3m，此时O点的位动四分之三周期第一次到达波峰位置，在此过程中O点振动路程为15
4
移为−2cm。

)λ，因此机械波沿x轴负向传播。

(2)在t=时间内机械波传播距离x=vt=10.5m，x=(5+1
4
解析：(1)①由图直接读出波长，由B到P的距离是3个波长，则波传播的时间是3个周期；②求出t=0时刻到P点第一次达到波峰的时间，质点做简谐运动时，一个周期内通过的路程是四个振幅，由此可以求出O点对平衡位置的位移及其所经过的路程；
(2)求出t=时间内机械波传播的距离，分析距离与波长的关系，从而可得波的传播方向。

本题考查机械振动和机械波，弄清波的传播距离跟传播方向的关系、质点所经过的路程与时间的关系是解题关键。

16.答案：解：(1)红光的折射率比蓝光的小，根据折射定律知红光进入
玻璃砖时折射角比蓝光的大，结合反射定律可知，从A点射出的是蓝
光，从B点射出的是红光。

(2)设红光和蓝光进入玻璃砖上表面时的折射角分别为r r和r b。

根据折射定律得：
对红光有n r=sini
sinr r
对蓝光有 n b =sini
sinr b 根据几何关系可知：A 、B 两点之间的距离为s =2(dtanr r −dtanr b )
联立解得s =2dsini(r 22√n b −sin i ) 答：
(1)从A 点射出的是蓝光；
(2)A 、B 两点之间的距离为2dsini(r 22√n b −sin i )。

解析：(1)根据折射定律分析折射角的大小，结合反射定律分析即可。

(2)根据折射定律求出两光进入玻璃砖上表面时的折射角，由几何关系求A 、B 两点之间的距离。

解决本题的关键画出光路图，利用几何关系求出A 、
B 两点之间的距离与玻璃砖的厚度和折射角的关系。

17.答案：解：(1)设A 与地面间的动摩擦因数为μ，B 与A 上表面间的动摩擦因数为μ′。

根据v −t 图象的斜率表示加速度，由图乙可知，
A 、C 整体做匀减速运动的加速度大小a A1=3.5m/s 2
B 做匀加速运动的加速度a B1=1m/s 2
对A 、C 整体，由牛顿第二定律有：
−3μmg −μ′mg =−2ma A1
对B 有：μ′mg =ma B1
解得μ′=0.1，μ=0.2。

(2)C 与A 碰撞过程，取向右为正方向，由动量守恒定律有：
mv C =2mv A
其中 v A =4.5m/s
解得：v C =9m/s
弹簧弹开过程中，C 、D 系统动量守恒，由动量守恒定律有：
2mv 0=mv c +mv D
解得：v D =3m/s
弹簧弹开过程中，C 、D 及弹簧组成的系统的机械能守恒，则有：
1×2mv 02+E p =1mv C 2+1mv D 2 解得：E P =9J
答：(1)木板A与粗糙水平面间的动摩擦因数及B与A间的动摩擦因数分别为0.2和0.1。

(2)烧断细线之前弹簧的弹性势能是9J。

解析：(1)根据v−t图象的斜率求出A、C及B运动的加速度，结合牛顿第二定律求得动摩擦因数；
(2)C与A碰撞，AC系统遵守动量守恒定律，由动量守恒定律求出碰撞前C的速度。

弹簧弹开的过程中，C、D组成的系统动量守恒，由此列式求出弹开后D的速度，再由能量守恒定律列式求烧断细线之前弹簧的弹性势能。

分析清楚物体的运动过程，准确选择研究对象，把握碰撞的基本规律：动量守恒定律，然后应用动量守恒定律、牛顿第二定律和运动学公式分段进行研究。