资源简介

2024-2025学年第二学期半期考
高二物理试卷
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：鲁科版选择性必修第一册前两章，选择性必修第二册第3至5章。
一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 如图所示，小车静止在光滑的水平面上，绳子一端固定在小车立柱上，另一端与小球相连。将小球缓慢向右拉开一定角度，然后同时放开小球和小车，不计空气阻力，则在小球、小车运动过程中，下列说法正确的是（　　）
A. 小球的机械能守恒
B. 小车的机械能一直在增加
C. 小球和小车组成的系统动量守恒
D. 小球和小车组成的系统水平方向上动量守恒
【答案】D
【解析】
【详解】AB．小球在摆动过程中，系统机械能守恒，小球摆到最低点的过程中，绳子拉力对小车做正功，小车的机械能增加，小球的机械能减小，小球从最低点摆到最高点的过程中，绳子拉力对小车做负功，小车的机械能减少，小球的机械能增加，故AB错误；
CD．小球摆动过程中，小球和小车系统只受重力和支持力作用，水平方向合力为零，所以系统水平方向动量守恒，在竖直方向上，受力不平衡，所以竖直方向动量不守恒，那么系统动量也不守恒，故C错误，D正确；
故选D。
2. 如图所示，弹簧振子在两点之间做简谐运动，点为振子的平衡位置，两点相距16cm。自振子从左向右经过点时开始计时，0.6s后振子首次到达点。下列说法正确的是（　　）
A. 该弹簧振子的振幅为16cm
B. 该弹簧振子的周期为0.8s
C. 0.2s~0.4s内振子的加速度逐渐增大
D. 0.4s~0.6s内振子的速度方向和加速度方向始终相同
【答案】B
【解析】
【详解】AB．该弹簧振子的振幅为B、C两点距离的一半，即8cm，根据运动的对称性可知，该弹簧振子的周期为0.8s，故A错误，B正确；
C．0.2 s~0.4 s内振子由B点运动到O点，振子偏离平衡位置的位移减小，回复力减小，所以0.2s~0.4s内振子的加速度逐渐减小，故C错误；
D．0.4s~0.6s内振子从O点运动到C点，振子做减速运动，它的速度方向和加速度方向相反，故D错误。
故选B。
3. 钳形电流表是电机运行和维修工作中最常用的测量仪表之一，其主要由一只电流表和电流互感器组成，工作原理与变压器相同。电流互感器铁芯被制成活动开口，且呈钳形，用手柄来控制开合，其内部结构示意图如图所示，此时钳口闭合，被测通电导线内通有正弦变化规律的交变电流，钳形电流表中的实际电流小于被测通电导线中的电流，下列说法正确的是（　　）
A. 若仅将钳口打开少许，则电流表示数零
B. 钳形电流表测电流时相当于升压变压器
C. 若次级线圈的匝数增加，则电流表示数增大
D. 若仅增大通电导线中电流的频率，则电流表示数增大
【答案】B
【解析】
【详解】B．钳形电流表中的实际电流小于被测通电导线中的电流，则根据题意可知，，即钳形电流表测电流时相当于升压变压器，故B正确；
A．仅将钳口打开少许，则漏磁将会增加，但电流表示数不会为零，故A错误；
C．根据
可知，若次级线圈的匝数增加，则电流表示数减小，故C错误；
D．若仅增大通电导线中电流的频率，根据变压器原理可知，电流表示数不变，故D错误。
故选B。
4. 温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的。如图甲所示，电源的电动势，它和灵敏电流表G的内阻均不可忽略，热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图乙所示。闭合开关，当热敏电阻的温度等于时，电流表的示数。当电流表的示数时，热敏电阻的温度为（　　）
A. 80℃ B. 100℃ C. 120℃ D. 140℃
【答案】A
【解析】
【详解】已知电源的电动势，=0.002A，=0.003A
由图象知，当R的温度等于20℃时，热敏电阻的阻值R=4000，由串联电路特点及闭合电路欧姆定律得
即9.0V=0.002A×(4000+)
解得=500
当电流=0.003A时，由串联电路特点及欧姆定律得
解得
由图象知，此时热敏电阻的温度为80℃。
故选A。
二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
5. 如图所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，a、c摆的摆长相同且小于b摆的摆长。当a摆在垂直于纸面的平面内振动的时候，通过张紧的绳子给b摆、c摆施加驱动力，使b摆、c摆也振动起来，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A. 此时b摆振动的周期大于c摆振动的周期
B. 此时b摆振动的周期等于c摆振动的周期
C. 此时b摆的振幅小于c摆的振幅
D. 此时b摆的振幅大于c摆的振幅
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．b摆、c摆都做受迫振动，而受迫振动的周期等于驱动力的周期，所以b摆振动的周期等于c摆振动的周期，都等于a摆振动的周期，故A错误，B正确；
CD．a、c摆的摆长相同，周期相同，所以c摆的固有周期等于驱动力的周期，发生共振，其振幅大于b摆的振幅，故C正确，D错误。
故选BC。
6. 无线话筒是一个将声信号转化为电信号并发射出去的装置，其内部电路中有一部分是振荡电路。话筒使用时，某时刻话筒中的振荡电路中的电流与电容器极板带电情况如图所示，下列说法正确的是（　　）
A. 该时刻电容器处于放电状态
B. 该时刻线圈中的磁场能正在减少
C. 若把线圈中的铁芯抽出，电磁振荡的周期将减小
D. 若减小电容器的板间距离，电磁振荡的周期将减小
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．根据电容器上极板带正电与电流方向，说明电容器正在放电，该时刻线圈中的磁场能正在增大，故A正确，B错误；
C．若把线圈中的铁芯抽出，则电感L减小，根据可知，电磁振荡的周期将减小，故C正确；
D．根据可知，若减小电容器的板间距离，则C增大，根据可知，电磁振荡的周期将增大，故D错误；
故选AC。
7. 有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛情况。若手机的质量为，手机从离人眼约的高度处无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为，取重力加速度大小，，下列说法正确的是（　　）
A. 手机对眼睛的冲量方向竖直向上
B. 手机冲击眼睛的过程中，手机的动量变化量大小为
C. 手机冲击眼睛的过程中，手机对眼睛的冲量大小为
D. 手机冲击眼睛过程中，手机对眼睛的平均作用力大小约为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．手机对眼睛的冲量方向竖直向下，故A错误；
B．手机砸到眼睛时的速度
取竖直向上为正，手机与眼睛作用过程中手机动量变化量的大小
故B正确；
C．设眼睛对手机的冲量大小为，取向上为正方向，根据动量定理有
解得
故C错误；
D．根据牛顿第三定律可知手机对眼睛的冲量大小为，故手机对眼睛的平均作用力大小约为
故D正确。
故选BD。
8. 某吹风机内部的简化电路如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈两端输入的电压为，当开关断开时，变压器副线圈中的电流随时间变化的图像如图乙所示。当开关闭合后，原线圈的输入功率变为原来的4倍。下列说法正确的是（　　）
A. 内原线圈中电流的方向变化50次
B. 开关无论是断开还是闭合，电动机的功率均为
C. 定值电阻的阻值为
D. 当开关闭合后，原线圈中的电流为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由图乙可知副线圈中电流的周期为0.02s，则1s内原线圈中电流的方向变化100次，A错误；
B．开关无论是断开还是闭合，电动机的电压与电流不变，副线圈电压满足
电动机电路有效值为
电动机的功率为
故B正确；
C．当开关闭合后，原线圈的输入功率变为原来的4倍，则定值电阻的电功率为
定值电阻的阻值为
故C正确；
D．根据上述分析可知，当开关闭合后，定值电阻两端电流为
则副线圈电流
原线圈中的电流满足
解得
故D错误；
故选BC。
三、非选择题：共60分。其中9~11题为填空题，12、13题为实验题，14~16题为计算题。考生根据要求作答。
9. 传感器广泛应用在我们的生产生活中，常用的计算机键盘就是一种传感器，每个按键内部的电路如图所示。每个键下面都有由相互平行的活动金属片和固定金属片组成的平行板电容器，两金属片之间有空气间隙。在按下按键的过程中，电容器的电容_____（填“增大”或“减小”），电容器在_____（填“充电”或“放电”），电容器极板间的电场强度_____（填“增大”或“减小”）。
【答案】 ①. 增大 ②. 充电 ③. 增大
【解析】
【详解】[1][2][3]在按下按键的过程中，电容器两极板间距减小，根据可知电容增大，两极板电压一定，根据可知电容器带电量增大，电容器在充电，根据可知，电容器极板间的电场强度增大。
10. 电动汽车制动时可利用车轮转动将其动能转换成电能储存起来。汽车制动时车轮转动带动磁极绕固定的线圈匀速旋转，在线圈中产生交变电流。如图所示，某时刻线圈平面与磁场方向恰好垂直，此时穿过线圈的磁通量_____（填“最大”或“为零”），线圈_____（填“平行”或“垂直”）于中性面，线圈的感应电动势_____（填“最大”或“为零”）。
【答案】 ①. 最大 ②. 平行 ③. 为零
【解析】
【详解】[1] [2][3]某时刻线圈平面与磁场方向恰好垂直，此时穿过线圈的磁通量最大；线圈平行于中性面；线圈的感应电动势为零。
11. 公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上的货物随车厢底板上下振动但不脱离底板。一段时间内货物在竖直方向上的振动可视为简谐运动，取竖直向上为正方向，货物的振动图像如图所示，和时，货物的速度_____（填“相同”或“不相同”），货物振动的圆频率为_____，时，货物偏离平衡位置的位移为_____cm。
【答案】 ①. 相同 ②. ③. 5
【解析】
【详解】[1]根据对称性结合图像斜率代表速度可知，和时，货物的速度相同；
[2]振动周期为4s，则货物振动圆频率为
[3]货物振动方程为（cm）
将代入解得cm
12. 陈同学做“验证动量守恒定律”的实验装置示意图如图所示，O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让质量为的入射小球A多次从斜轨上同一位置由静止释放，找到其平均落地点的位置，然后把质量为的被碰小球B静置于轨道水平部分末端，再将小球A从斜轨上（特定位置）由静止释放，与小球B相碰，并且多次重复，实验得到小球A、B落点的平均位置，M、P、N表示实验中相应落点的位置。
（1）小球B未放置的情况下，小球A的落点为______（填“M”“P”或“N”）；为使小球A与小球B相碰后不反弹，实验中应使______（填“大于”或“小于”）。
（2）M、P、N三点到O点的距离分别为，在实验误差范围内，验证碰撞过程中动量守恒的关系式为______（用表示）。
【答案】（1） ①. P ②. 大于
（2）
【解析】
【小问1详解】
[1][2]小球B未放置的情况下，小球A的落点为P点，为了使小球A与小球B相碰后不反弹，实验中应使
【小问2详解】
放置小球B后，A、B球分别落地为M、N。由动量守恒定律可得而速度可以用平抛运动相应的水平位移代替，所以动量守恒表达式可表示为
化简有
13. 蔡同学利用单摆测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。
（1）该同学用游标卡尺测量摆球的直径，示数如图乙所示，则摆球的直径_____cm。
（2）该同学用毫米刻度尺测量了摆线的长度并记为，又测出单摆完成次全振动所用的时间，则当地的重力加速度可表示为_____（用、、、表示）。
（3）该同学改变摆线长度继续做实验，测得对应的单摆周期，获取多组数据后，该同学绘制了图像。该同学得到的图像是_____。
A. B.
C. D.
【答案】（1）2.125
（2） （3）B
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知，游标卡尺的精确度为0.05mm，则该摆球的直径为2.1cm+mm=2.125cm
【小问2详解】
单摆振动周期为
根据单摆周期公式
解得
【小问3详解】
根据单摆周期公式
变形可得
可知图像与纵轴正半轴有交点，是一次函数。
故选B。
14. 如图甲所示，弹簧振子以点为平衡位置，在光滑水平地面上的、C点间做简谐运动，振子的质量，弹簧的劲度系数，振子的振动图像如图乙所示。求：
（1）内振子通过的路程；
（2）时刻振子的加速度大小。
【答案】（1）2m （2）3m/s2
【解析】
【小问1详解】
根据题图可知，振子的振幅
振子的周期
则有
内振子通过的路程
【小问2详解】
时刻振子的回复力大小
根据牛顿第二定律有
解得
15. 交流发电机的原理示意图如图所示，两磁极之间的磁场可看作匀强磁场，发电机的矩形线圈abcd在磁场中，绕垂直于磁场方向的水平轴匀速转动。线圈在转动过程中可以通过滑环和电刷保持其两端与外电路连接。已知矩形线圈的匝数为，面积为S，线圈的电阻为，转动的周期为，外电路定值电阻的阻值为，线圈转动一圈过程中，外力对线圈所做的功为，电流表和电压表均为理想交流电表。求：
（1）电压表的示数；
（2）两磁极间匀强磁场的磁感应强度大小。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
设回路中的电流为，根据功能关系有
根据欧姆定律有
解得
【小问2详解】
根据闭合电路欧姆定律有
线圈转动的角速度
线圈转动过程中感应电动势的最大值
由感应电动势的最大值和有效值之间的关系有
解得
16. 如图所示，质量的平板车静止在光滑水平地面上，质量的小物块位于平板车的左端。不可伸长的轻质细绳长度，一端悬于小物块正上方高为的点，另一端系一小球。现将小球拉至悬线与竖直方向成角由静止释放，小球到达最低点时与小物块发生弹性碰撞，且碰撞时间极短，最后小物块恰好未从平板车上滑落。已知碰后瞬间小物块的速度大小，小物块与平板车之间的动摩擦因数，重力加速度大小，小球和小物块均可视为质点。
（1）求平板车的长度；
（2）求小球的质量；
（3）若仅改变小球被释放的位置，小物块离开平板车时小物块的速度是平板车速度的两倍，求此种情况下小球被释放的位置与平板车上表面的高度差h。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【详解】（1）小物块在平板车上滑行的过程中，小物块与小车组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律有
小物块在平板车上滑行的过程中，根据功能关系有
解得
（2）小球由静止摆到最低点的过程中，根据机械能守恒定律有
小球与小物块相撞时，两者组成的系统动量守恒，则
根据机械能守恒定律有
解得
（3）设小物块离开平板车时平板车的速度为，小物块在平板车上滑行的过程中，系统动量守恒，则
根据能量守恒定律有
根据机械能守恒定律有
小球与小物块相撞时，两者组成的系统动量守恒，则
根据机械能守恒定律有
解得2024-2025学年第二学期半期考
高二物理试卷
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：鲁科版选择性必修第一册前两章，选择性必修第二册第3至5章。
一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 如图所示，小车静止在光滑的水平面上，绳子一端固定在小车立柱上，另一端与小球相连。将小球缓慢向右拉开一定角度，然后同时放开小球和小车，不计空气阻力，则在小球、小车运动过程中，下列说法正确的是（　　）
A. 小球的机械能守恒
B. 小车的机械能一直在增加
C. 小球和小车组成的系统动量守恒
D. 小球和小车组成系统水平方向上动量守恒
2. 如图所示，弹簧振子在两点之间做简谐运动，点为振子的平衡位置，两点相距16cm。自振子从左向右经过点时开始计时，0.6s后振子首次到达点。下列说法正确的是（　　）
A. 该弹簧振子的振幅为16cm
B. 该弹簧振子周期为0.8s
C. 0.2s~0.4s内振子的加速度逐渐增大
D. 0.4s~0.6s内振子的速度方向和加速度方向始终相同
3. 钳形电流表是电机运行和维修工作中最常用的测量仪表之一，其主要由一只电流表和电流互感器组成，工作原理与变压器相同。电流互感器铁芯被制成活动开口，且呈钳形，用手柄来控制开合，其内部结构示意图如图所示，此时钳口闭合，被测通电导线内通有正弦变化规律的交变电流，钳形电流表中的实际电流小于被测通电导线中的电流，下列说法正确的是（　　）
A. 若仅将钳口打开少许，则电流表示数为零
B. 钳形电流表测电流时相当于升压变压器
C. 若次级线圈的匝数增加，则电流表示数增大
D. 若仅增大通电导线中电流的频率，则电流表示数增大
4. 温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的。如图甲所示，电源的电动势，它和灵敏电流表G的内阻均不可忽略，热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图乙所示。闭合开关，当热敏电阻的温度等于时，电流表的示数。当电流表的示数时，热敏电阻的温度为（　　）
A. 80℃ B. 100℃ C. 120℃ D. 140℃
二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
5. 如图所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，a、c摆的摆长相同且小于b摆的摆长。当a摆在垂直于纸面的平面内振动的时候，通过张紧的绳子给b摆、c摆施加驱动力，使b摆、c摆也振动起来，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A. 此时b摆振动的周期大于c摆振动的周期
B. 此时b摆振动的周期等于c摆振动的周期
C. 此时b摆的振幅小于c摆的振幅
D. 此时b摆的振幅大于c摆的振幅
6. 无线话筒是一个将声信号转化为电信号并发射出去的装置，其内部电路中有一部分是振荡电路。话筒使用时，某时刻话筒中的振荡电路中的电流与电容器极板带电情况如图所示，下列说法正确的是（　　）
A. 该时刻电容器处于放电状态
B. 该时刻线圈中的磁场能正在减少
C. 若把线圈中的铁芯抽出，电磁振荡的周期将减小
D. 若减小电容器的板间距离，电磁振荡的周期将减小
7. 有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况。若手机的质量为，手机从离人眼约的高度处无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为，取重力加速度大小，，下列说法正确的是（　　）
A. 手机对眼睛的冲量方向竖直向上
B. 手机冲击眼睛的过程中，手机的动量变化量大小为
C. 手机冲击眼睛的过程中，手机对眼睛的冲量大小为
D. 手机冲击眼睛的过程中，手机对眼睛的平均作用力大小约为
8. 某吹风机内部的简化电路如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈两端输入的电压为，当开关断开时，变压器副线圈中的电流随时间变化的图像如图乙所示。当开关闭合后，原线圈的输入功率变为原来的4倍。下列说法正确的是（　　）
A. 内原线圈中电流方向变化50次
B. 开关无论是断开还是闭合，电动机功率均为
C. 定值电阻的阻值为
D. 当开关闭合后，原线圈中的电流为
三、非选择题：共60分。其中9~11题为填空题，12、13题为实验题，14~16题为计算题。考生根据要求作答。
9. 传感器广泛应用在我们的生产生活中，常用的计算机键盘就是一种传感器，每个按键内部的电路如图所示。每个键下面都有由相互平行的活动金属片和固定金属片组成的平行板电容器，两金属片之间有空气间隙。在按下按键的过程中，电容器的电容_____（填“增大”或“减小”），电容器在_____（填“充电”或“放电”），电容器极板间的电场强度_____（填“增大”或“减小”）。
10. 电动汽车制动时可利用车轮转动将其动能转换成电能储存起来。汽车制动时车轮转动带动磁极绕固定的线圈匀速旋转，在线圈中产生交变电流。如图所示，某时刻线圈平面与磁场方向恰好垂直，此时穿过线圈的磁通量_____（填“最大”或“为零”），线圈_____（填“平行”或“垂直”）于中性面，线圈的感应电动势_____（填“最大”或“为零”）。
11. 公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上的货物随车厢底板上下振动但不脱离底板。一段时间内货物在竖直方向上的振动可视为简谐运动，取竖直向上为正方向，货物的振动图像如图所示，和时，货物的速度_____（填“相同”或“不相同”），货物振动的圆频率为_____，时，货物偏离平衡位置的位移为_____cm。
12. 陈同学做“验证动量守恒定律”的实验装置示意图如图所示，O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让质量为的入射小球A多次从斜轨上同一位置由静止释放，找到其平均落地点的位置，然后把质量为的被碰小球B静置于轨道水平部分末端，再将小球A从斜轨上（特定位置）由静止释放，与小球B相碰，并且多次重复，实验得到小球A、B落点的平均位置，M、P、N表示实验中相应落点的位置。
（1）小球B未放置的情况下，小球A的落点为______（填“M”“P”或“N”）；为使小球A与小球B相碰后不反弹，实验中应使______（填“大于”或“小于”）。
（2）M、P、N三点到O点的距离分别为，在实验误差范围内，验证碰撞过程中动量守恒的关系式为______（用表示）。
13. 蔡同学利用单摆测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。
（1）该同学用游标卡尺测量摆球的直径，示数如图乙所示，则摆球的直径_____cm。
（2）该同学用毫米刻度尺测量了摆线的长度并记为，又测出单摆完成次全振动所用的时间，则当地的重力加速度可表示为_____（用、、、表示）。
（3）该同学改变摆线长度继续做实验，测得对应的单摆周期，获取多组数据后，该同学绘制了图像。该同学得到的图像是_____。
A. B.
C. D.
14. 如图甲所示，弹簧振子以点为平衡位置，在光滑水平地面上的、C点间做简谐运动，振子的质量，弹簧的劲度系数，振子的振动图像如图乙所示。求：
（1）内振子通过路程；
（2）时刻振子的加速度大小。
15. 交流发电机的原理示意图如图所示，两磁极之间的磁场可看作匀强磁场，发电机的矩形线圈abcd在磁场中，绕垂直于磁场方向的水平轴匀速转动。线圈在转动过程中可以通过滑环和电刷保持其两端与外电路连接。已知矩形线圈的匝数为，面积为S，线圈的电阻为，转动的周期为，外电路定值电阻的阻值为，线圈转动一圈过程中，外力对线圈所做的功为，电流表和电压表均为理想交流电表。求：
（1）电压表的示数；
（2）两磁极间匀强磁场的磁感应强度大小。
16. 如图所示，质量的平板车静止在光滑水平地面上，质量的小物块位于平板车的左端。不可伸长的轻质细绳长度，一端悬于小物块正上方高为的点，另一端系一小球。现将小球拉至悬线与竖直方向成角由静止释放，小球到达最低点时与小物块发生弹性碰撞，且碰撞时间极短，最后小物块恰好未从平板车上滑落。已知碰后瞬间小物块的速度大小，小物块与平板车之间的动摩擦因数，重力加速度大小，小球和小物块均可视为质点。
（1）求平板车的长度；
（2）求小球的质量；
（3）若仅改变小球被释放的位置，小物块离开平板车时小物块的速度是平板车速度的两倍，求此种情况下小球被释放的位置与平板车上表面的高度差h。

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