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浙江省杭州市源清中学2023-2024学年高二下学期期中物理试题（Word版附解析）
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1. 新SI（单位制）自2019年5月20日（国际计量日）正式实施，这将对科学和技术发展产生深远影响，根据所学知识判断，下列选项正确的是（ ）
A. “焦耳（J）”是国际单位制中的基本单位
B. “电子伏特（eV）”表示的是电势的单位
C. “毫安时（mA·h）”表示的是电量的单位
D. “磁通量”用国际单位制中的基本单位表示为
2. 下列说法中正确的是（ ）
A. 速度、加速度、位移、路程都是矢量
B. 任何有规则形状物体，它的重心一定与它的几何中心重合，且在物体上
C. 通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力
D. 摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
3. 以下是我们所研究有关圆周运动的基本模型，如图所示，下列说法正确的（ ）
A. 甲图中杂技演员在竖直面内表演“水流星”时，盛水的杯子通过最高点而水不流出，水对杯底压力可以为零
B. 乙图中，用相同材料做成A、B两个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起做匀速圆周运动，，，转台转速缓慢加快时，物体A、B同时滑动
C. 丙图中，一圆锥摆在水平面内做匀速圆周运动，若改变绳长，而保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度随着的增大而增大
D. 丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球所受筒壁的支持力大小不相等
4. 某电场的部分电场线如图所示，电场中有A、B两点，则（ ）
A. A点电场强度比B点电场强度小
B. A点电势比B点电势低
C. B点不放入点电荷时电场强度为零
D. 将正点电荷从A点移动到B点，电荷的电势能减小
5. 一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线中的电流强度为I，导线中自由电子定向移动的平均速度为v，若导线均匀拉长，使其半径变为原来的，再给它两端加上电压U，则（ ）
A. 通过导线的电流为
B. 通过导线的电流为
C. 自由电子定向移动的平均速率为
D. 自由电子定向移动的平均速率为
6. 2023年10月26日消息，据中国载人航天工程办公室消息，神舟十七号载人飞船入轨后，于北京时间2023年10月26日17时46分，成功对接于空间站天和核心舱前向端口，整个对接过程历时约小时。空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道I，椭圆轨道II为神舟十七号载人飞船与空间站对接前的运行轨道，已知地球半径为R，两轨道相切于P点，地球表面重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A. 轨道I上的线速度大小为
B. 神舟十七号载人飞船在轨道I上P点的加速度小于在轨道II上P点的加速度
C. 神舟十七号载人飞船在P点经点火加速才能从轨道II进入轨道I
D. 轨道I上的神舟十七号载人飞船想与前方的空间站对接，只需要沿运动方向加速即可
7. 图甲为中国京剧中的水袖舞表演，若水袖的波浪可视为简谐横波，图乙为该简谐横波在t=0时刻的波形图，P、Q为该波上平衡位置相距1.05m的两个质点，此时质点 P 位于平衡位置，质点Q 位于波峰(未画出)，且质点 P 比质点 Q 先振动。图丙为图乙中P点的振动图像。已知该波波长在0.5m至1m之间，袖子足够长，则下列说法正确的是（ ）
A. 该波沿 x轴负方向传播B. 该波的传播速度为0.75m/s
C. 经1.2s质点 P 运动的路程为 1.2cmD. 质点Q 的振动方程为
8. 如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。在0～时间内，直导线中电流方向向上，则在～T时间内，关于线框中感应电流的方向与所受安培力的方向，下列说法中正确的是（ ）
A. 感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右
B. 感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右
C. 感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左
D. 感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左
9. 城市施工时，为了避免挖到铺设在地下导线，需要在施工前用检测线圈检测地下是否铺设导线。如图所示，若地下有一条沿着东西方向的水平直导线，导线中有电流通过。现用一闭合的检测线圈来检测，俯视检测线圈，下列说法正确的是（ ）
A. 若线圈静止在导线正上方，当导线中通过不断变化的电流时，线圈中会产生感应电流
B. 若线圈由北向南沿水平地面通过导线上方，感应电流的方向先顺时针后逆时针
C. 若线圈在导线正上方由西向东水平运动，检测线圈受到的安培力为零
D. 若线圈由北向南水平运动，检测线圈所受安培力方向一直向正北
10. 如图甲所示，LC电路中，已充电的平行板电容器两极板水平放置，图像（图乙）表示电流随时间变化的图像。已知在t=0时刻，极板间有一带负电的灰尘恰好静止。在某段时间里，回路的磁场能在减小，同时灰尘的加速度在增大，则这段时间对应图像中哪一段（ ）
A. 0~aB. a~bC. b~cD. c~d
11. 如图所示为一玻璃工件的截面图，上半部ABC为等腰直角三角形，，BC边的长度为2R，下半部是半径为R的半圆，O是圆心，P、Q是半圆弧BDC上的两个点，AD、BC垂直相交于O点。现有一束某一频率平行光平行于AD方向射到AB面上，从A点射入玻璃的光射到P点。已知玻璃工件折射率为，不考虑反射光。下列有关说法正确的是（ ）
A.
B. 从A点射到P点的光能发生全反射
C. 从AB面上射到圆弧界面上的最长时间
D. 圆弧界面上有光射出部分长为
12. 某国产新能源汽车发布的最新高端越野车百公里加速时间仅需3s多，该车以最大功率从静止启动沿直线行驶，其受到的阻力大小视为不变，根据表格中的数据，下列说法正确的是（ ）
A. 启动后，越野车做匀加速运动
B. 加速过程中，牵引力做的功等于越野车动能的增加量
C. 越野车加速过程中所受到的阻力大小为1.6×104N
D. 当越野车速度为90km/h时，其加速度大小为10m/s2
13. 如图（a）所示，两个带正电的小球A、B（均可视为点电荷）套在一根倾斜的光滑绝缘直杆上，其中A球固定，电荷量QA=2.0×10-4C，B球的质量m=0.1kg。以A为坐标原点，沿杆向上建立直线坐标系，B球的总势能（重力势能与电势能之和）随位置x的变化规律如图（b）中曲线I所示，直线Ⅱ为曲线I的渐近线。图中M点离A点距离为6m，令A位置的重力势能为零，无穷远处电势为零，重力加速度g取10m/s2，图（a）静电力恒量k=9.0×109N·m2/C2，下列说法错误的是（ ）
A. B球的电荷量QB=1.0×10-5C
B. 直线Ⅱ实质上是小球B的重力势能变化曲线
C. 若B球从离A球2m处静止释放，则向上运动过程中加速度先减小后增大
D. 若B球以4J的初动能从M点沿杆向上运动，到最高点时电势能减小1J
二、多选题（每小题有两个及以上选项正确，全对得3分，不全得2分，有错不得分，共6分）
14. 物理知识在生活中有广泛的应用，下列说法正确的是（ ）
A. 如图甲所示，阳光下观察竖直放置的肥皂膜，看到彩色条纹是光的衍射产生的
B. 如图乙所示，光纤通信是一种现代通信手段，它是利用光的全反射原理来传递信息的
C. 如图丙所示，在多雾或多雨城市中，采用红灯图作为各种交通警示，原因是红光容易产生干涉
D. 如图丁所示，立体电影就利用了光的偏振现象
15. 如图所示，在该区域存在一个方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的圆形磁场区域（图中未画出），一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M点以水平向左的初速度射入磁场中，M点在磁场中，一段时间后从N点穿过竖直线MN，在N点时运动方向与MN成角，MN长度为3L，不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A. 从M到N过程中粒子所受洛伦兹力的冲量大小为
B. 粒子从M到N所用时间为
C. 粒子在磁场中做圆周运动的半径为L
D. 圆形匀强磁场区域的最小面积为
三、实验题（每空2分，共18分）
16. 某同学利用图甲所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验。在水平地面上依次铺上白纸、复写纸，记下小球抛出点在记录纸上的垂直投影点O。实验时，先调节轨道末端水平，使A球多次从斜轨上位置P静止释放，根据白纸上小球多次落点的痕迹找到其平均落地点的位置E．然后，把半径相同的B球静置于水平轨道的末端，再将A球从斜轨上位置P静止释放，与B球相碰后两球均落在水平地面上，多次重复上述A球与B球相碰的过程，根据小球在白纸上多次落点的痕迹（图乙为B球多次落点的痕迹）分别找到碰后两球落点的平均位置D和F．用刻度尺测量出水平射程OD、OE、OF．用天平测得A球的质量为，B球的质量为。
（1）关于实验器材，下列说法正确的是_____；
A. 实验轨道必须光滑
B. 该实验不需要秒表计时
C. A球的质量可以小于B球的质量
（2）关于实验操作，下列说法正确的是_____
A. 实验过程中白纸和复写纸可以随时调整位置
B. A球每次必须从同一位置由静止释放
C. B球的落点并不重合，说明该同学的实验操作出现了错误
（3）实验直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，该同学认为可以“通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度”，这样做的依据是_____。
（4）若满足关系式_____，则可以认为两球碰撞前后动量守恒（用所测物理量表示）。
17. 现用如图所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。
（1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互___________ 放置；（选填“垂直”或“平行”）
（2）为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离，而是先测量n个条纹的间距再求出。下列实验采用了类似方法的有___________ ；
A.《探究两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量
B.《用单摆测重力加速度》实验中单摆周期的测量
C.《探究弹簧弹力与形变量的关系》实验中弹簧形变量的测量
（3）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，如图所示，测得第1条暗条纹中心到第5条亮条纹中心之间的距离为x，则单色光的波长___________ ；
（4）若改用频率较小的单色光照射，得到的干涉条纹间距将___________ （填“变大”“不变”或“变小”）；将单缝远离双缝，干涉条纹宽度___________ （填“变大”“变小”或“不变”）。
四、解答题（写出必要的解题过程，只有答案不给分。共37分）
18. 如图所示，质量为的甲球静止在光滑的水平地面上，另一直径相同质量的乙球，以的速度与甲球发生正面碰撞，碰撞后乙球以的速率被反向弹回，求：
（1）碰撞后甲球的速度大小；
（2）碰撞过程系统损失的机械能。
19. 如图甲所示，一物块放置在水平台面上，在水平推力的作用下，物块从坐标原点由静止开始沿轴运动，与物块的位置坐标的关系如图乙所示。物块在处从平台飞出，同时撤去，物块恰好由点沿其切线方向进入竖直圆轨道，随后刚好从轨道最高点飞出。已知物块质量为，物块与水平台面间的动摩擦因数为0.7，轨道圆心为，半径为，为竖直直径，，重力加速度取：，，不计空气阻力。求：
（1）物块飞出平台时的速度大小；
（2）物块运动到点时的速度大小以及此时轨道对铁球的支持力大小；
（3）物块在圆轨道上运动时克服摩擦力做的功。
20. 如图所示，两导轨MN、PQ平行放置，间距为，左端用阻值为的定值电阻连接，磁场垂直于导轨平面向下，磁感应强度为，导体棒ab垂直于导轨放置，在水平向右的恒力的作用下由静止开始运动，导体棒的质量，电阻，导体棒与导轨间的动摩擦因数为0.4，当导体棒运动时速度达到最大，求：
（1）导体棒的最大速度；
（2）导体棒的速度从零到最大的过程中，电阻R上产生的热量Q；
（3）若当导体棒的速度达到最大时撤去恒力，此后回路中产生的热量，则撤去恒力后导体棒的运动时间为多少。
21. 如图所示为平面直角坐标系xOy平面的俯视图，在第一象限存在方向沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E1；在第二、第三象限存在方向垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B；在第四象限存在由特殊静电装置产生的匀强电场，电场方向平行坐标平面且与y轴正方向的夹角为45°，电场强度大小为E2。一个带负电的粒子，从y轴上的P点（0，﹣d）沿x轴负方向射出，速度大小为v0，粒子的比荷，粒子运动依次经过y轴上的A点（图中未画出）、x轴上的C点、过C点且平行于y轴的直线上的D点（图中未画出）。已知粒子经过C点时的动能是经过A点时动能的2倍，粒子从C运动到D所用时间t2与从A运动到C所用时间t1的关系为t2＝t1，不计粒子重力。求：
（1）A点的坐标；
（2）电场强度E1、E2的大小；
（3）从A点到D点电场力对粒子做的功W。
车总质量
3.2t
牵引力最大功率
800kw
最大速度
180km/h
1. 新SI（单位制）自2019年5月20日（国际计量日）正式实施，这将对科学和技术发展产生深远影响，根据所学知识判断，下列选项正确的是（ ）
A. “焦耳（J）”是国际单位制中的基本单位
B. “电子伏特（eV）”表示的是电势的单位
C. “毫安时（mA·h）”表示的是电量的单位
D. “磁通量”用国际单位制中的基本单位表示为
2. 下列说法中正确的是（ ）
A. 速度、加速度、位移、路程都是矢量
B. 任何有规则形状物体，它的重心一定与它的几何中心重合，且在物体上
C. 通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力
D. 摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
3. 以下是我们所研究有关圆周运动的基本模型，如图所示，下列说法正确的（ ）
A. 甲图中杂技演员在竖直面内表演“水流星”时，盛水的杯子通过最高点而水不流出，水对杯底压力可以为零
B. 乙图中，用相同材料做成A、B两个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起做匀速圆周运动，，，转台转速缓慢加快时，物体A、B同时滑动
C. 丙图中，一圆锥摆在水平面内做匀速圆周运动，若改变绳长，而保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度随着的增大而增大
D. 丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球所受筒壁的支持力大小不相等
4. 某电场的部分电场线如图所示，电场中有A、B两点，则（ ）
A. A点电场强度比B点电场强度小
B. A点电势比B点电势低
C. B点不放入点电荷时电场强度为零
D. 将正点电荷从A点移动到B点，电荷的电势能减小
5. 一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线中的电流强度为I，导线中自由电子定向移动的平均速度为v，若导线均匀拉长，使其半径变为原来的，再给它两端加上电压U，则（ ）
A. 通过导线的电流为
B. 通过导线的电流为
C. 自由电子定向移动的平均速率为
D. 自由电子定向移动的平均速率为
6. 2023年10月26日消息，据中国载人航天工程办公室消息，神舟十七号载人飞船入轨后，于北京时间2023年10月26日17时46分，成功对接于空间站天和核心舱前向端口，整个对接过程历时约小时。空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道I，椭圆轨道II为神舟十七号载人飞船与空间站对接前的运行轨道，已知地球半径为R，两轨道相切于P点，地球表面重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A. 轨道I上的线速度大小为
B. 神舟十七号载人飞船在轨道I上P点的加速度小于在轨道II上P点的加速度
C. 神舟十七号载人飞船在P点经点火加速才能从轨道II进入轨道I
D. 轨道I上的神舟十七号载人飞船想与前方的空间站对接，只需要沿运动方向加速即可
7. 图甲为中国京剧中的水袖舞表演，若水袖的波浪可视为简谐横波，图乙为该简谐横波在t=0时刻的波形图，P、Q为该波上平衡位置相距1.05m的两个质点，此时质点 P 位于平衡位置，质点Q 位于波峰(未画出)，且质点 P 比质点 Q 先振动。图丙为图乙中P点的振动图像。已知该波波长在0.5m至1m之间，袖子足够长，则下列说法正确的是（ ）
A. 该波沿 x轴负方向传播B. 该波的传播速度为0.75m/s
C. 经1.2s质点 P 运动的路程为 1.2cmD. 质点Q 的振动方程为
8. 如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。在0～时间内，直导线中电流方向向上，则在～T时间内，关于线框中感应电流的方向与所受安培力的方向，下列说法中正确的是（ ）
A. 感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右
B. 感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右
C. 感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左
D. 感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左
9. 城市施工时，为了避免挖到铺设在地下导线，需要在施工前用检测线圈检测地下是否铺设导线。如图所示，若地下有一条沿着东西方向的水平直导线，导线中有电流通过。现用一闭合的检测线圈来检测，俯视检测线圈，下列说法正确的是（ ）
A. 若线圈静止在导线正上方，当导线中通过不断变化的电流时，线圈中会产生感应电流
B. 若线圈由北向南沿水平地面通过导线上方，感应电流的方向先顺时针后逆时针
C. 若线圈在导线正上方由西向东水平运动，检测线圈受到的安培力为零
D. 若线圈由北向南水平运动，检测线圈所受安培力方向一直向正北
10. 如图甲所示，LC电路中，已充电的平行板电容器两极板水平放置，图像（图乙）表示电流随时间变化的图像。已知在t=0时刻，极板间有一带负电的灰尘恰好静止。在某段时间里，回路的磁场能在减小，同时灰尘的加速度在增大，则这段时间对应图像中哪一段（ ）
A. 0~aB. a~bC. b~cD. c~d
11. 如图所示为一玻璃工件的截面图，上半部ABC为等腰直角三角形，，BC边的长度为2R，下半部是半径为R的半圆，O是圆心，P、Q是半圆弧BDC上的两个点，AD、BC垂直相交于O点。现有一束某一频率平行光平行于AD方向射到AB面上，从A点射入玻璃的光射到P点。已知玻璃工件折射率为，不考虑反射光。下列有关说法正确的是（ ）
A.
B. 从A点射到P点的光能发生全反射
C. 从AB面上射到圆弧界面上的最长时间
D. 圆弧界面上有光射出部分长为
12. 某国产新能源汽车发布的最新高端越野车百公里加速时间仅需3s多，该车以最大功率从静止启动沿直线行驶，其受到的阻力大小视为不变，根据表格中的数据，下列说法正确的是（ ）
A. 启动后，越野车做匀加速运动
B. 加速过程中，牵引力做的功等于越野车动能的增加量
C. 越野车加速过程中所受到的阻力大小为1.6×104N
D. 当越野车速度为90km/h时，其加速度大小为10m/s2
13. 如图（a）所示，两个带正电的小球A、B（均可视为点电荷）套在一根倾斜的光滑绝缘直杆上，其中A球固定，电荷量QA=2.0×10-4C，B球的质量m=0.1kg。以A为坐标原点，沿杆向上建立直线坐标系，B球的总势能（重力势能与电势能之和）随位置x的变化规律如图（b）中曲线I所示，直线Ⅱ为曲线I的渐近线。图中M点离A点距离为6m，令A位置的重力势能为零，无穷远处电势为零，重力加速度g取10m/s2，图（a）静电力恒量k=9.0×109N·m2/C2，下列说法错误的是（ ）
A. B球的电荷量QB=1.0×10-5C
B. 直线Ⅱ实质上是小球B的重力势能变化曲线
C. 若B球从离A球2m处静止释放，则向上运动过程中加速度先减小后增大
D. 若B球以4J的初动能从M点沿杆向上运动，到最高点时电势能减小1J
二、多选题（每小题有两个及以上选项正确，全对得3分，不全得2分，有错不得分，共6分）
14. 物理知识在生活中有广泛的应用，下列说法正确的是（ ）
A. 如图甲所示，阳光下观察竖直放置的肥皂膜，看到彩色条纹是光的衍射产生的
B. 如图乙所示，光纤通信是一种现代通信手段，它是利用光的全反射原理来传递信息的
C. 如图丙所示，在多雾或多雨城市中，采用红灯图作为各种交通警示，原因是红光容易产生干涉
D. 如图丁所示，立体电影就利用了光的偏振现象
15. 如图所示，在该区域存在一个方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的圆形磁场区域（图中未画出），一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M点以水平向左的初速度射入磁场中，M点在磁场中，一段时间后从N点穿过竖直线MN，在N点时运动方向与MN成角，MN长度为3L，不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A. 从M到N过程中粒子所受洛伦兹力的冲量大小为
B. 粒子从M到N所用时间为
C. 粒子在磁场中做圆周运动的半径为L
D. 圆形匀强磁场区域的最小面积为
三、实验题（每空2分，共18分）
16. 某同学利用图甲所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验。在水平地面上依次铺上白纸、复写纸，记下小球抛出点在记录纸上的垂直投影点O。实验时，先调节轨道末端水平，使A球多次从斜轨上位置P静止释放，根据白纸上小球多次落点的痕迹找到其平均落地点的位置E．然后，把半径相同的B球静置于水平轨道的末端，再将A球从斜轨上位置P静止释放，与B球相碰后两球均落在水平地面上，多次重复上述A球与B球相碰的过程，根据小球在白纸上多次落点的痕迹（图乙为B球多次落点的痕迹）分别找到碰后两球落点的平均位置D和F．用刻度尺测量出水平射程OD、OE、OF．用天平测得A球的质量为，B球的质量为。
（1）关于实验器材，下列说法正确的是_____；
A. 实验轨道必须光滑
B. 该实验不需要秒表计时
C. A球的质量可以小于B球的质量
（2）关于实验操作，下列说法正确的是_____
A. 实验过程中白纸和复写纸可以随时调整位置
B. A球每次必须从同一位置由静止释放
C. B球的落点并不重合，说明该同学的实验操作出现了错误
（3）实验直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，该同学认为可以“通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度”，这样做的依据是_____。
（4）若满足关系式_____，则可以认为两球碰撞前后动量守恒（用所测物理量表示）。
17. 现用如图所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。
（1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互___________ 放置；（选填“垂直”或“平行”）
（2）为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离，而是先测量n个条纹的间距再求出。下列实验采用了类似方法的有___________ ；
A.《探究两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量
B.《用单摆测重力加速度》实验中单摆周期的测量
C.《探究弹簧弹力与形变量的关系》实验中弹簧形变量的测量
（3）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，如图所示，测得第1条暗条纹中心到第5条亮条纹中心之间的距离为x，则单色光的波长___________ ；
（4）若改用频率较小的单色光照射，得到的干涉条纹间距将___________ （填“变大”“不变”或“变小”）；将单缝远离双缝，干涉条纹宽度___________ （填“变大”“变小”或“不变”）。
四、解答题（写出必要的解题过程，只有答案不给分。共37分）
18. 如图所示，质量为的甲球静止在光滑的水平地面上，另一直径相同质量的乙球，以的速度与甲球发生正面碰撞，碰撞后乙球以的速率被反向弹回，求：
（1）碰撞后甲球的速度大小；
（2）碰撞过程系统损失的机械能。
19. 如图甲所示，一物块放置在水平台面上，在水平推力的作用下，物块从坐标原点由静止开始沿轴运动，与物块的位置坐标的关系如图乙所示。物块在处从平台飞出，同时撤去，物块恰好由点沿其切线方向进入竖直圆轨道，随后刚好从轨道最高点飞出。已知物块质量为，物块与水平台面间的动摩擦因数为0.7，轨道圆心为，半径为，为竖直直径，，重力加速度取：，，不计空气阻力。求：
（1）物块飞出平台时的速度大小；
（2）物块运动到点时的速度大小以及此时轨道对铁球的支持力大小；
（3）物块在圆轨道上运动时克服摩擦力做的功。
20. 如图所示，两导轨MN、PQ平行放置，间距为，左端用阻值为的定值电阻连接，磁场垂直于导轨平面向下，磁感应强度为，导体棒ab垂直于导轨放置，在水平向右的恒力的作用下由静止开始运动，导体棒的质量，电阻，导体棒与导轨间的动摩擦因数为0.4，当导体棒运动时速度达到最大，求：
（1）导体棒的最大速度；
（2）导体棒的速度从零到最大的过程中，电阻R上产生的热量Q；
（3）若当导体棒的速度达到最大时撤去恒力，此后回路中产生的热量，则撤去恒力后导体棒的运动时间为多少。
21. 如图所示为平面直角坐标系xOy平面的俯视图，在第一象限存在方向沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E1；在第二、第三象限存在方向垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B；在第四象限存在由特殊静电装置产生的匀强电场，电场方向平行坐标平面且与y轴正方向的夹角为45°，电场强度大小为E2。一个带负电的粒子，从y轴上的P点（0，﹣d）沿x轴负方向射出，速度大小为v0，粒子的比荷，粒子运动依次经过y轴上的A点（图中未画出）、x轴上的C点、过C点且平行于y轴的直线上的D点（图中未画出）。已知粒子经过C点时的动能是经过A点时动能的2倍，粒子从C运动到D所用时间t2与从A运动到C所用时间t1的关系为t2＝t1，不计粒子重力。求：
（1）A点的坐标；
（2）电场强度E1、E2的大小；
（3）从A点到D点电场力对粒子做的功W。
车总质量
3.2t
牵引力最大功率
800kw
最大速度
180km/h
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