答案第=page11頁，共=sectionpages22頁2025年高考北京卷物理真題一、單選題1．我國古代發(fā)明的一種點火器如圖所示，推桿插入套筒封閉空氣，推桿前端粘著易燃艾絨。猛推推桿壓縮筒內(nèi)氣體，艾絨即可點燃。在壓縮過程中，筒內(nèi)氣體（）A．壓強變小 B．對外界不做功 C．內(nèi)能保持不變 D．分子平均動能增大2．下列現(xiàn)象屬于光的衍射的是（）A．雨后天空出現(xiàn)彩虹 B．通過一條狹縫看日光燈觀察到彩色條紋C．肥皂膜在日光照射下呈現(xiàn)彩色 D．水中的氣泡看上去特別明亮3．下列圖示情況，金屬圓環(huán)中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A．圖（a）中，圓環(huán)在勻強磁場中向左平移B．圖（b）中，圓環(huán)在勻強磁場中繞軸轉(zhuǎn)動C．圖（c）中，圓環(huán)在通有恒定電流的長直導(dǎo)線旁向右平移D．圖（d）中，圓環(huán)向條形磁鐵N極平移4．如圖所示，交流發(fā)電機中的線圈沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的規(guī)律為。下列說法正確的是（）A．該交流電的頻率為B．線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時，產(chǎn)生的電動勢為0C．線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時，邊受到的安培力方向向上D．僅線圈轉(zhuǎn)速加倍，電動勢的最大值變?yōu)?．質(zhì)點S沿豎直方向做簡諧運動，在繩上形成的波傳到質(zhì)點P時的波形如圖所示，則（）A．該波為縱波 B．質(zhì)點S開始振動時向上運動C．兩質(zhì)點振動步調(diào)完全一致 D．經(jīng)過一個周期，質(zhì)點S向右運動一個波長距離6．如圖所示，長方體物塊疊放在斜面上，B受到一個沿斜面方向的拉力F，兩物塊保持靜止。B受力的個數(shù)為（）A．4 B．5 C．6 D．77．2024年6月，嫦娥六號探測器首次實現(xiàn)月球背面采樣返回。如圖所示，探測器在圓形軌道1上繞月球飛行，在A點變軌后進入橢圓軌道、為遠(yuǎn)月點。關(guān)于嫦娥六號探測器，下列說法正確的是（）A．在軌道2上從A向B運動過程中動能逐漸減小B．在軌道2上從A向B運動過程中加速度逐漸變大C．在軌道2上機械能與在軌道1上相等D．利用引力常量和軌道1的周期，可求出月球的質(zhì)量8．某小山坡的等高線如圖，M表示山頂，是同一等高線上兩點，分別是沿左、右坡面的直滑道。山頂?shù)男∏蜓鼗缽撵o止滑下，不考慮阻力，則（）A．小球沿運動的加速度比沿的大B．小球分別運動到點時速度大小不同C．若把等高線看成某靜電場的等勢線，則A點電場強度比B點大D．若把等高線看成某靜電場的等勢線，則右側(cè)電勢比左側(cè)降落得快9．如圖所示，線圈自感系數(shù)為L，電容器電容為C，電源電動勢為和是三個相同的小燈泡。開始時，開關(guān)S處于斷開狀態(tài)。忽略線圈電阻和電源內(nèi)阻，將開關(guān)S閉合，下列說法正確的是（）A．閉合瞬間，與同時亮起 B．閉合后，亮起后亮度不變C．穩(wěn)定后，與亮度一樣 D．穩(wěn)定后，電容器的電荷量是10．絕緣的輕質(zhì)彈簧上端固定，下端懸掛一個磁鐵。將磁鐵從彈簧原長位置由靜止釋放，磁鐵開始振動，由于空氣阻力的影響，振動最終停止?，F(xiàn)將一個閉合銅線圈固定在磁鐵正下方的桌面上（如圖所示），仍將磁鐵從彈簧原長位置由靜止釋放，振動最終也停止。則（）A．有無線圈，磁鐵經(jīng)過相同的時間停止運動B．磁鐵靠近線圈時，線圈有擴張趨勢C．磁鐵離線圈最近時，線圈受到的安培力最大D．有無線圈，磁鐵和彈簧組成的系統(tǒng)損失的機械能相同11．模擬失重環(huán)境的實驗艙，通過電磁彈射從地面由靜止開始加速后豎直向上射出，上升到最高點后回落，再通過電磁制動使其停在地面。實驗艙運動過程中，受到的空氣阻力f的大小隨速率增大而增大，f隨時間t的變化如圖所示（向上為正）。下列說法正確的是（）A．從到，實驗艙處于電磁彈射過程 B．從到，實驗艙加速度大小減小C．從到，實驗艙內(nèi)物體處于失重狀態(tài) D．時刻，實驗艙達到最高點12．電磁流量計可以測量導(dǎo)電液體的流量Q——單位時間內(nèi)流過管道橫截面的液體體積。如圖所示，內(nèi)壁光滑的薄圓管由非磁性導(dǎo)電材料制成，空間有垂直管道軸線的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。液體充滿管道并以速度v沿軸線方向流動，圓管壁上的兩點連線為直徑，且垂直于磁場方向，兩點的電勢差為。下列說法錯誤的是（）A．N點電勢比M點高 B．正比于流量QC．在流量Q一定時，管道半徑越小，越小 D．若直徑與磁場方向不垂直，測得的流量Q偏小13．自然界中物質(zhì)是常見的，反物質(zhì)并不常見。反物質(zhì)由反粒子構(gòu)成，它是科學(xué)研究的前沿領(lǐng)域之一。目前發(fā)現(xiàn)的反粒子有正電子、反質(zhì)子等；反氫原子由正電子和反質(zhì)子組成。粒子與其對應(yīng)的反粒子質(zhì)量相等，電荷等量異種。粒子和其反粒子碰撞會湮滅。反粒子參與的物理過程也遵守電荷守恒、能量守恒和動量守恒。下列說法正確的是（）A．已知氫原子的基態(tài)能量為，則反氫原子的基態(tài)能量也為B．一個中子可以轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子和一個正電子C．一對正負(fù)電子等速率對撞，湮滅為一個光子D．反氘核和反氘核的核聚變反應(yīng)吸收能量14．“姑蘇城外寒山寺，夜半鐘聲到客船。”除了夜深人靜的原因，從波傳播的角度分析，特定的空氣溫度分布也可能使聲波傳播清明致遠(yuǎn)。聲波傳播規(guī)律與光波在介質(zhì)中傳播規(guī)律類似。類比光線，用“聲線”來描述聲波的傳播路徑。地面上方一定高度S處有一個聲源，發(fā)出的聲波在空氣中向周圍傳播，聲線示意如圖（不考慮地面的反射）。已知氣溫越高的地方，聲波傳播速度越大。下列說法正確的是（）A．從M點到N點聲波波長變長B．S點氣溫低于地面C．忽略傳播過程中空氣對聲波的吸收，則從M點到N點聲音不減弱D．若將同一聲源移至N點，發(fā)出的聲波傳播到S點一定沿圖中聲線二、實驗題15．(1)下列實驗操作，正確的是________（填選項前的字母）。A．用單擺測重力加速度時，在最高點釋放擺球并同時開始計時B．探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系時，使用多用電表的交流電壓擋測電壓C．用多用電表測電阻前應(yīng)先把兩表筆短接，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕使指針指向歐姆零點(2)用雙縫干涉實驗測量光的波長的實驗裝置如圖1所示。①雙縫應(yīng)該放置在圖1中處（填“A”或“B”）。②分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊時，手輪上的示數(shù)如圖2所示，讀數(shù)為。(3)某電流表出現(xiàn)故障，其內(nèi)部電路如圖3所示。用多用電表的歐姆擋檢測故障，兩表筆接時表頭指針不偏轉(zhuǎn)，接和時表頭指針都偏轉(zhuǎn)。出現(xiàn)故障的原因是________（填選項前的字母）。A．表頭斷路 B．電阻斷路 C．電阻斷路16．利用打點計時器研究勻變速直線運動的規(guī)律，實驗裝置如圖1所示。(1)按照圖1安裝好器材，下列實驗步驟正確的操作順序為________（填各實驗步驟前的字母）。A．釋放小車 B．接通打點計時器的電源 C．調(diào)整滑輪位置，使細(xì)線與木板平行(2)實驗中打出的一條紙帶如圖2所示，為依次選取的三個計數(shù)點（相鄰計數(shù)點間有4個點未畫出），可以判斷紙帶的（填“左端”或“右端”）與小車相連。(3)圖2中相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，則打B點時小車的速度。(4)某同學(xué)用打點計時器來研究圓周運動。如圖3所示，將紙帶的一端固定在圓盤邊緣處的M點，另一端穿過打點計時器。實驗時圓盤從靜止開始轉(zhuǎn)動，選取部分紙帶如圖4所示。相鄰計數(shù)點間的時間間隔為，圓盤半徑。則這部分紙帶通過打點計時器的加速度大小為；打點計時器打B點時圓盤上M點的向心加速度大小為。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）三、解答題17．某物體以一定初速度從地面豎直向上拋出，經(jīng)過時間t到達最高點。在最高點該物體炸裂成兩部分，質(zhì)量分別為和m，其中A以速度v沿水平方向飛出。重力加速度為g，不計空氣阻力。求：(1)該物體拋出時的初速度大??；(2)炸裂后瞬間B的速度大?。?3)落地點之間的距離d。18．北京譜儀是北京正負(fù)電子對撞機的一部分，它可以利用帶電粒子在磁場中的運動測量粒子的質(zhì)量、動量等物理量?？紤]帶電粒子在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中的運動，且不計粒子間相互作用。(1)一個電荷量為的粒子的速度方向與磁場方向垂直，推導(dǎo)得出粒子的運動周期T與質(zhì)量m的關(guān)系。(2)兩個粒子質(zhì)量相等、電荷量均為q，粒子1的速度方向與磁場方向垂直，粒子2的速度方向與磁場方向平行。在相同的時間內(nèi)，粒子1在半徑為R的圓周上轉(zhuǎn)過的圓心角為，粒子2運動的距離為d。求：a．粒子1與粒子2的速度大小之比；b．粒子2的動量大小。19．關(guān)于飛機的運動，研究下列問題。(1)質(zhì)量為m的飛機在水平跑道上由靜止開始做加速直線運動，當(dāng)位移為x時速度為v。在此過程中，飛機受到的平均阻力為f，求牽引力對飛機做的功W。(2)飛機準(zhǔn)備起飛，在跑道起點由靜止開始做勻加速直線運動。跑道上存在這樣一個位置，飛機一旦超過該位置就不能放棄起飛，否則將會沖出跑道。己知跑道的長度為L，飛機加速時加速度大小為，減速時最大加速度大小為。求該位置距起點的距離d。(3)無風(fēng)時，飛機以速率u水平向前勻速飛行，相當(dāng)于氣流以速率u相對飛機向后運動。氣流掠過飛機機翼，方向改變，沿機翼向后下方運動，如圖所示。請建立合理的物理模型，論證氣流對機翼豎直向上的作用力大小F與u的關(guān)系滿足，并確定的值。20．如圖1所示，金屬圓筒A接高壓電源的正極，其軸線上的金屬線B接負(fù)極。(1)設(shè)兩極間電壓為U，求在B極附近電荷量為Q的負(fù)電荷到達A極過程中靜電力做的功W。(2)已知筒內(nèi)距離軸線r處的電場強度大小，其中k為靜電力常量，為金屬線B單位長度的電荷量。如圖2所示，在圓筒內(nèi)橫截面上，電荷量為q、質(zhì)量為m的粒子繞軸線做半徑不同的勻速圓周運動，其半徑為和時的總能量分別為和。若，推理分析并比較與的大小。(3)圖1實為某種靜電除塵裝置原理圖，空氣分子在B極附近電離，筒內(nèi)塵埃吸附電子而帶負(fù)電，在電場作用下最終被A極收集。使分子或原子電離需要一定條件。以電離氫原子為例。根據(jù)玻爾原子模型，定態(tài)氫原子中電子在特定軌道上繞核做圓周運動，處于特定能量狀態(tài)，只有當(dāng)原子獲得合適能量才能躍遷或電離。若氫原子處于外電場中，推導(dǎo)說明外電場的電場強度多大能將基態(tài)氫原子電離。（可能用到：元電荷，電子質(zhì)量，靜電力常量，基態(tài)氫原子軌道半徑和能量）參考答案1．【答案】D【解析】C．猛推推桿壓縮筒內(nèi)氣體，氣體未來得及與外界發(fā)生熱交換，氣體被壓縮，體積減小，則外界對氣體做正功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體內(nèi)能增大，故C錯誤；A．氣體內(nèi)能增大，故其溫度增大，又體積減小，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，則氣體壓強增大，故A錯誤；B．氣體被壓縮，體積減小，則氣體對外界做負(fù)功，故B錯誤；D．氣體溫度增大，則分子平均動能增大，故D正確。2．【答案】B【解析】A．雨后彩虹是陽光在雨滴中發(fā)生折射、反射和色散形成的，屬于光的色散現(xiàn)象，故A不符合題意；B．通過狹縫觀察日光燈出現(xiàn)彩色條紋，是光繞過狹縫邊緣產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象，故B符合題意；C．肥皂膜彩色條紋是光在薄膜前后表面反射后發(fā)生干涉形成的，屬于薄膜干涉，故C不符合題意；D．水中氣泡明亮是由于光從水進入氣泡時發(fā)生全反射，使得更多光線進入人眼，故D不符合題意。3．【答案】A【解析】A．圓環(huán)在勻強磁場中向左平移，穿過圓環(huán)的磁通量不發(fā)生變化，金屬圓環(huán)中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A正確；B．圓環(huán)在勻強磁場中繞軸轉(zhuǎn)動，穿過圓環(huán)的磁通量發(fā)生變化，金屬圓環(huán)中能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯誤；C．離通有恒定電流的長直導(dǎo)線越遠(yuǎn)，導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度越弱，圓環(huán)在通有恒定電流的長直導(dǎo)線旁向右平移，穿過圓環(huán)的磁通量發(fā)生變化，金屬圓環(huán)中能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯誤；D．根據(jù)條形磁鐵的磁感應(yīng)特征可知，圓環(huán)向條形磁鐵N極平移，穿過圓環(huán)的磁通量發(fā)生變化，金屬圓環(huán)中能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D錯誤。4．【答案】C【解析】A．根據(jù)題意可知，該交流電的頻率為，故A錯誤；B．線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時，磁場與線圈平面平行，磁通量最小，磁通量變化率最大，感應(yīng)電動勢最大，故B錯誤；C．根據(jù)題意，由右手定則可知，線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時，電流由，由左手定則可知，邊受到的安培力方向向上，故C正確；D．根據(jù)題意，由公式可知，僅線圈轉(zhuǎn)速加倍，電動勢的最大值變?yōu)樵瓉淼?倍，為，故D錯誤。5．【答案】B【解析】A．由圖可知，該波上質(zhì)點的振動方向與波動傳播方向垂直，是橫波，故A錯誤；B．由圖，根據(jù)同側(cè)法可知，質(zhì)點P開始振動的方向向上，則質(zhì)點S開始振動時向上運動，故B正確；C．由圖可知，、兩質(zhì)點平衡位置的距離為，則兩質(zhì)點振動步調(diào)相反，故C錯誤；D．質(zhì)點不能隨波傳播，只能在平衡位置附近上下振動，故D錯誤。6．【答案】C【解析】根據(jù)題意，對A受力分析可知，受重力、B的支持力，由于A靜止，則A還受B沿斜面向上的靜摩擦力，對B受力分析可知，受重力、斜面的支持力、A的壓力、拉力、B還受A沿斜面向下的摩擦力，由于B靜止，則受沿斜面向上的摩擦力，即B受6個力作用。7．【答案】A【解析】A．在軌道2上從A向B運動過程中，探測器遠(yuǎn)離月球，月球?qū)μ綔y器的引力做負(fù)功，根據(jù)動能定理，動能逐漸減小，A正確；B．探測器受到萬有引力，由，解得，在軌道2上從A向B運動過程中，r增大，加速度逐漸變小，B錯誤；C．探測器在A點從軌道1變軌到軌道2，需要加速，機械能增加，所以探測器在軌道2上機械能大于在軌道1上的機械能，C錯誤；D．探測器在軌道1上做圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，得解得利用引力常量G和軌道1的周期T，還需要知道軌道1的半徑r，才能求出月球的質(zhì)量，D錯誤。8．【答案】D【解析】A．等高線越密集，坡面越陡，根據(jù)牛頓第二定律可得（為坡面與水平面夾角），MB對應(yīng)的等高線更密集，坡面更陡，小球沿著MB運動時加速度比沿著MA運動時加速度大，A錯誤；B．A、B在同一等高線，小球下落高度相同，根據(jù)機械能守恒，運動到A、B點時速度大小相同，B錯誤；C．等勢線越密集，電場強度越大，B處等勢線更密集，A點電場強度比B點小，C錯誤；D．等勢線越密集，電勢降落越快，右側(cè)等勢線更密集，右側(cè)電勢比左側(cè)降落得快，D正確。9．【答案】C【解析】A．閉合開關(guān)瞬間，電容器C相當(dāng)于通路，線圈L相當(dāng)于斷路，所以瞬間亮起，逐漸變亮，A錯誤；B．閉合開關(guān)后，電容器充電，充電完成后相當(dāng)于斷路，所以亮一下后熄滅，B錯誤；C．穩(wěn)定后，電容器相當(dāng)于斷路，線圈相當(dāng)于短路，所以、串聯(lián)，所以一樣亮，C正確；D．穩(wěn)定后，電容器與并聯(lián)，兩端電壓等于兩端電壓，由于線圈電阻和電源內(nèi)阻忽略不計，且、串聯(lián)，兩端電壓為，根據(jù)，可得電容器的電荷量等于，D錯誤。10．【答案】D【解析】A．有線圈時，磁鐵受到電磁阻尼的作用，振動更快停止，故A錯誤；B．根據(jù)楞次定律，磁鐵靠近線圈時，線圈的磁通量增大，此時線圈有縮小的趨勢，故B錯誤；C．磁鐵離線圈最近時，此時磁鐵與線圈的相對速度為零，感應(yīng)電動勢為零，感應(yīng)電流為零，線圈受到的安培力為零，故C錯誤；D．分析可知有無線圈時，根據(jù)平衡條件最后磁鐵靜止后彈簧的伸長量相同，由于磁鐵和彈簧組成的系統(tǒng)損失的機械能為磁鐵減小的重力勢能減去此時彈簧的彈性勢能，故系統(tǒng)損失的機械能相同，故D正確。11．【答案】B【解析】A．間，f向下，先增大后減小，可知此時速度方向向上，先增大后減小，故實驗艙先處于彈射過程后做豎直上拋運動；故A錯誤；B．，f向下在減小，可知此時速度方向向上，速度在減小，根據(jù)牛頓第二定律有，即，故加速度大小在減小，故B正確；C．間，f向上，先增大后減小，可知此時速度方向向下，先增大后減小，先向下加速后向下減速，加速度先向下后向上，先失重后超重，故C錯誤；D．根據(jù)前面分析可知時刻速度方向改變，從向上變成向下運動，故時刻到達最高點，故D錯誤。12．【答案】C【解析】A．根據(jù)左手定則可知正離子向下偏，負(fù)離子向上偏，故N點電勢比M點高，故A正確；BC．設(shè)管道半徑為r，穩(wěn)定時，離子受到的洛倫茲力與電場力平衡有，同時有，聯(lián)立解得，故正比于流量Q；流量Q一定時，管道半徑越小，越大；故B正確，C錯誤；D．若直徑MN與磁場方向不垂直，根據(jù)可知此時式中磁場強度為磁感應(yīng)強度的一個分量，即此時測量時代入的磁場強度偏大，故測得的流量Q偏??；故D正確。本題選錯誤的，故選C。13．【答案】A【解析】A．氫原子基態(tài)能量由電子與質(zhì)子決定。反氫原子由正電子和反質(zhì)子構(gòu)成，電荷結(jié)構(gòu)相同，能級結(jié)構(gòu)不變，基態(tài)能量仍為，故A正確；B．若中子衰變（β+衰變）生成質(zhì)子、正電子，不符合質(zhì)子數(shù)守恒，故B錯誤；C．正負(fù)電子對撞湮滅時，總動量為零，需產(chǎn)生至少兩個光子以保證動量守恒。單個光子無法滿足動量守恒，故C錯誤；D．核聚變通常釋放能量（如普通氘核聚變）。反氘核聚變遵循相同規(guī)律，應(yīng)釋放能量而非吸收，故D錯誤。14．【答案】D【解析】聲音的傳播類比光線傳播，即類比光線的折射率；若空氣中的溫度均勻，從S發(fā)出的光線應(yīng)該向四周沿直線傳播，題目中“聲線”向地面?zhèn)鞑サ倪^程中，越來越靠近法線，即，因此越靠近地面空氣對聲音的折射率越大，類比光在介質(zhì)中傳播的速度可知折射率越大，光速越小，因此聲音越靠近地面，聲速越小，溫度越低。A．從M點到N點靠近地面，聲音頻率不變，聲速減小，根據(jù)可知波長變短，A錯誤；B．聲源S處在地面上方，溫度高于地面，B錯誤；C．聲音在傳播過程中受到介質(zhì)的阻礙和向四周分散，聲音強度會減弱，C錯誤；D．將聲源移至N點，類比光路的可逆性可知發(fā)出的聲波傳播到S點一定沿圖中聲線，D正確。15．【答案】(1)B(2)B3.185（3.183~3.187）(3)C【解析】（1）A．最高點小球速度為0，有加速過程造成擺動不明顯，計時不準(zhǔn)確，擺球在最低點速度最快，因此需要在最低點開始計時，A錯誤；B．變壓器原、副線圈上為交變電壓，使用多用電表的交流電壓擋測量，B正確；C．用多用電表測電阻之前需要先進行機械調(diào)零，之后選擇合適的倍率，然后將紅黑表筆短接，進行歐姆調(diào)零，C錯誤。（2）[1]雙縫應(yīng)置于單縫后邊，因此A為單縫，B為雙縫；[2]螺旋測微器讀數(shù)為（3）A．表頭斷路，表筆連任意兩端，電流都無法通過表頭，均不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，A錯誤；B．電阻斷路，連接A、B時，電流通過表頭和與歐姆擋構(gòu)成閉合回路，表頭偏轉(zhuǎn)，B錯誤；C．電阻斷路，連接A、B時，電流通過無法通過表頭和與歐姆擋構(gòu)成閉合回路，表頭不偏轉(zhuǎn)；連接A、C和B、C均能與歐姆擋構(gòu)成閉合回路，表頭發(fā)生偏轉(zhuǎn)，C正確。16．【答案】(1)CBA(2)左端(3)(4)【解析】（1）實驗步驟中，首先調(diào)整滑輪位置使細(xì)線與木板平行，確保力的方向正確；接著接通打點計時器電源，讓計時器先工作；最后釋放小車。故順序為CBA；（2）小車做勻加速直線運動時，速度越來越大，紙帶上點間距逐漸增大。圖2中紙帶左端間距小，右端間距大，說明紙帶左端與小車相連。（3）根據(jù)勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于該段時間內(nèi)的平均速度。B點為A、C的中間時刻，AC間位移為x2，時間間隔為2T；則（4）[1]根據(jù)逐差法可知[2]B點是AC的中間時刻點，則有此時向心加速度17．【答案】(1)(2)(3)【解析】（1）物體豎直上拋至最高點時速度為0，由運動學(xué)公式可得（2）爆炸瞬間水平方向動量守恒，爆炸前總動量為0。A速度為v，設(shè)B速度為vB，由動量守恒定律得解得即大小為2v（