广东省茂名市高州市2022届高考物理二模模拟试卷

2022年广东省茂名市高州市高考物理二模试卷

题号一二三四五总分

得分

一、单选题（本大题共7小题，共28分）

••••/

1.2021年5月28日，中科院合肥物质科学研究院的可控核聚

变装置全超导托卡马克（E4S7）缔造了新的纪录，实现了可a讣、八

重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运

行。向核聚变能源应用迈出重要一步。已知该装置内部发生的核反应方程为:

iH+lH£He+X,已知孑H、汨、和X的质量分别为2.014出、3.016/u、4.0026”

和1.0087U,hz相当于931.5MW,则下列说法中正确的是（）

A.X是质子

B.该核聚变反应过程中释放的能量约为19.6MeU

C.该反应中生成物的结合能之和大于反应物的结合能之和

D.该反应存在质量亏损，根据ZE=mc2可知，部分质量转化成了能量

2.如图所示，上下开口、内壁光滑的金属管和塑料管竖直放置。

小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部。

则关于小磁块，下列说法正确是（）

A.小磁块下落时间长的管是塑料管

B.在两个下落过程中的机械能都守恒

C.小磁块在下落时间短的管中做自由落体运动

D.小磁块落至底部时速度大小相等

3.如图所示，正在太空中行走的宇航员4、B沿同一直线相向运动，相对空间站的速

度大小分别为3m/s和lm/s,迎面碰撞后（正碰），4、8两人均反向运动，速度大小

均为2m/s。贝妹、B两人的质量之比为（）

A.3：5B.2：3C.2：5D.5：3

B

4.如图所示，将小球从0点正上方的8点以某一速度水平

抛出，仅改变B点离地的高度，小球均能击中水平面

A

上的A点。若抛出点离地的高度越高，则（）0*—

A.小球平抛的初速度越大

B.小球击中4点时，重力的功率一定越大

C.小球击中B点时，动能一定越大

D.小球击中B点时，动能一定越小

5.如图所示，a为地球赤道上的物体，随地球表面一起转动，b为近地轨道卫星，c为

同步轨道卫星，d为高空探测卫星。若a、b、c、d绕地球转动的方向相同，且均可

视为匀速圆周运动。则（）

A.a、b、c、d中，a的加速度最大

B.a、b、c、d中，b的线速度最大

C.a、b、c、d中，c的周期最大

D.a、b、c、d中，d的角速度最大

6.如图所示，KLMN是一个竖直的矩形导线框，全部处于磁感应强

度为B的水平方向的匀强磁场中，线框面积为S,MN边水平，线

框绕某竖直固定轴以角速度3匀速转动。在MN边与磁场方向的

夹角达到30。的时刻（图示位置），导线框中产生的瞬时电动势e的

大小和线框此时电流的方向分别为（已知线框按俯视的逆时针方

向转动）（）

A.\BSa）,电流方向为KNMLK

B.当BS3,电流方向为KNMLK

C.”S3,电流方向为KZJWVK

D.—BSo）,电流方向为KLMNK

2

7.“顿牟缀芥”是东汉王充在《论衡•乱龙篇》中记载的摩擦起电现象，

意指摩擦后的带电琥珀能吸引轻小物体。现做如下筒化：在某处固定

h

一个电荷量为Q的带正电的点电荷，在其正下方九处有一个原子。在

点电荷的电场的作用下原子的负电荷中心与正电荷中心会分开很小,

第2页，共18页

的距离/。点电荷与原子之间产生作用力凡你可能不会求解F,但是你可以通过物

理分析进行判断，关于尸的表达式，可能正确的是（式中k为静电力常量）（）

kQqkn2kQql

A.F=0BcF=2QqD-~i^~

二、多选题（本大题共3小题，共18分）

8.救援机器人的手臂前端装有铁夹。在某次救援活动中，救援机器人用铁

夹抓着两个重力都为G的水泥制品，使之保持静止状态，铁夹与水泥制

品及水泥制品间的接触面竖直，如图所示。若水泥制品受铁夹的最小压

力为N时，才能使水泥制品不滑出铁夹，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，

则（）

A.两水泥制品间动摩擦因数白

2N

B.两水泥制品间动摩擦因数无法求出

C.铁夹与水泥制品间动摩擦因数2

2N

D.铁夹与水泥制品间动摩擦因数提

9.1879年美国物理学家・霍尔观察到，在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导

体，当磁场方向与电流方向垂直时，导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现

了电势差。这个现象被称为霍尔效应所产生的电势差称为霍尔电势

差或霍尔电压。如图所示，某次实验使用的霍尔元件是P型半导体，其内部形成电

流的“载流子”是空穴（空穴可视为能自由移动带正电的粒子），1、2、3、4是霍尔

元件上的四个接线端。毫安表检测输入霍尔元件的电流，毫伏表检测霍尔元件输出

的霍尔电压。闭合开关&、52，电流表4和电表8、C都有明显示数。下列说法正确

的是（）

A.C为毫安表，检测输入霍尔元件的电流；B为毫伏表，检测霍尔元件输出的霍尔

电压

B.接线端2的电势高于接线端4的电势

C.同时改变通过电磁铁和霍尔元件的电流方向，但大小不变，则毫伏表的示数将

保持不变

D.若适当减小&、增大/?2,毫伏表示数一定增大

10.如图所示，质量为0.500kg的篮球从距地面高为L500rn处由静

止释放，与正下方固定的长为0.400爪的轻弹簧作用，速度第

一次减为零时，距地面高为0.250m。篮球第一次反弹至最高

点时，距地面高为1.273m。经过多次反弹后，篮球静止在弹

簧上端，此时，篮球距地面高为0.390m,弹簧的弹性势能为

0.025/=若篮球始终在竖直方向上运动，且受到的空气阻力大小恒定，重力加速度

g=10m/s2,下列说法正确的是（）

A.弹簧的劲度系数为500N/zn

B.篮球静止处即下落过程中速度最大处

C.篮球在运动过程中受到的空气阻力约为0.5N

D.篮球在整个运动过程中通过的路程约为11.05m

三、填空题（本大题共2小题，共8分）

H.夏天，自行车内胎充气过足，放在阳光下暴晒，车胎极易工_£

爆裂，设暴晒过程中内胎容积几乎不变，则在爆裂前车胎\'）

内气体升温的过程中，车胎内气体分子的平均动能（

选填“增大”“减少”或“不变”）。在车胎突然爆裂的瞬间，车胎内气体内能

（选填“增大”“减少”或“不变”）。

光屏

兆海nI1HIHIHlllll

■［甲乙

12.利用图（a）所示的装置（示意图），观察蓝光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图（b）

中甲和乙两种图样。则甲应是（选填“干涉”或“衍射”）图样。若将蓝光换

成红光，干涉图样中相邻两个亮条纹的中心间距（选填“变长”“变短”或

“不变”）O

四、实验题（本大题共2小题，共15分）

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13.某课外兴趣小组利用如图甲所示的实验装置研究”加速度、力与质量的关系”。

(1)实验获得如图乙所示的纸带，计数点a、b、c、d、e、/•间均有四个点未画出,

则在打c点时小车的速度大小%=m/s(保留两位有效数字)。

(2)保持小车所受拉力不变，改变小车的质量M,分别测得不同质量情况下的加速

度a的数据如表所示.

次数1234

加速度a/(m-s-2)0.620.480.320.15

质量0.250.330.51

(3)关于该实验，下列说法正确的是。

4实验过程中不需要满足钩码质量远小于小车质量

B.若验证加速度与质量成反比，最好作a-M关系图

C.用到了控制变量法

14.现要测量某电源的电动势和内阻。可利用的器材有：电流表4,内阻很小；5个阻

值均为R的定值电阻％、/?2、R3、RQR5；开关S；一端连有鳄鱼夹p的导线1,其

他导线若干。某同学设计的测量电路如图甲所示。

(1)按图甲在实物图乙中画出连线。

(2)测量时，改变鳄鱼夹P所夹的位置，使此、/?2、R3、R4、Rs依次串入电路，记

录对应的电流表的示数I和连入电路中的电阻数目n,则电流/与电阻数目n的关系

为"(用题中所给字母R、n、E、r表示)。

(3)以电流/的倒数｝为纵轴，电阻数目n为横轴画出，-ri图线，若图线的斜率为匕

纵截距为b,则电源的电动势5=,内阻r=(用题中所给字母k、b、R

表示)。

(4)由于电流表内阻的影响在本题中没有考虑，导致E潮_____E真,r#r直(以

上两空匀选填“>"、"=”或“<”)。

五、计算题(本大题共4小题，共45分)

15.“和谐号”是由提供动力的车厢(动车)，不提供动力的车厢(拖车)编制而成，某“和

谐号”由8节车厢组成，其中第1节、第5节为动车，每节车厢所受的阻力大小为

自身重力的0.01倍。已知每节车厢的质量均为m=2x109g,每节动车的额定功

率均为Po=600k”,重力加速度g=10m/s2«求：

(1)若“和谐号”以a=0.5?n/s2的加速度从静止开始行驶，“和谐号”做匀加速运

动时5、6节车厢之间的作用力以及匀加速运动的时间；

(2)和谐号能达到的最大速度大小。

16.如图所示，在区域I有与水平方向成45。的匀强电场，电场方向斜向左下方。在区

域口有竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场强度大小为％=詈,

磁感应强度大小为B。质量为zn、电荷量为-q的粒子从区域I的左边界P点静止释

放，粒子沿水平虚线向右运动，进入区域U,区域II的宽度为d。粒子从区域H右

边界的Q点离开，速度方向偏转了60。，重力加速度为g。求：

(1)区域I的电场强度大小当；

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(2)粒子进入区域n时的速度大小;

(3)粒子从P点运动到Q点的时间。

17.如图所示，由导热材料制成的汽缸长为，°、横截面积为S,活塞封闭

了一定质量的理想气体，活塞上方有质量为m的液体，活塞质量和

厚度均不计，活塞与汽缸壁之间的摩擦也可以忽略。现将一细管插

入液体，开始时从细管一端抽气，通过虹吸最后能使活塞上方液体

逐渐流出。当液体全部流出的时候，活塞恰好到达汽缸的顶部。已知大气压强为Po,

环境温度保持不变，求初始状态气体柱的长度。

18.为美化城市环境，提高城市整体形象，某市加强了亮化

工程建设。在城市公园的某一正方形的水池的水中装上

亮化灯泡，水池边长为d,将水下灯泡看成点光源，点亮

灯泡，结果在水面上刚好形成一个边长为d的正方形亮斑。已知水对光的折射率为

n,求光源离水面的距离。

答案和解析

1.【答案】C

【解析】解：4根据质量数守恒和核电荷数守恒可知X是中子，故A错误；

8.根据爱因斯坦的质能方程：4E=me2=(2.0141U+3.0161U-4.0026u-

1.0087U)x931.5MeV=17.6MeK,故B错误；

C.核聚变反应是放热反应，生成物的结合能之和一定大于反应物的结合能之和，故C正

确；

D爱因斯坦的质能方程4E=me?说明一定的质量与一定的能量相对应，质量和能量不

能相互转化，故。错误。

故选：Co

根据质量数守恒和核电荷数守恒，确定X；求得核反应中质量亏损，进而计算释放的核

能；核聚变反应是放热反应，爱因斯坦的质能方程说明一定的质量与一定的能量相对应,

质量和能量不能相互转化。

本题考查动量守恒在核聚变中的应用，解题的关键在于理解题意并能将动量守恒的知识

点合理利用。

2.【答案】C

【解析】解：4C、当小磁块在光滑的金属管中下落时，由于穿过金属管的磁通量变化，

导致金属管产生感应电流，从而产生安培阻力，而对于塑料管内小磁块没有任何阻力，

在做自由落体运动，所以在金属管中小磁块受到安培阻力，则在金属中的下落时间比在

塑料管中的长，故A错误，C正确；

氏在塑料管中下落时机械能守恒；在金属管中下落时机械能减小，故2错误；

。、在塑料管中下落时加速度较大，则小磁块落至底部时速度较大，故。错误。

故选：Co

当小磁块在光滑的金属管下落时，由于穿过金属管的磁通量变化，导致金属管产生感应

电流，因磁场，从而产生安培阻力，对于塑料管没有任何阻碍，从而即可求解。

本题考查对电磁感应定律的应用，注意感应电流产生条件，明确电磁感应中能量的转化

方向。

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3.【答案】A

【解析】解：两人碰撞过程系统动量守恒，以碰撞前a的速度方向为正方向，由动量守

恒定律得：

mAvA+mBvB=mAvA'+mBvB'

代入数据得：mAx3+mBx(-1)=mAx(-2)+mBx2,

解得：mA：mB=3：5,故A正确，BCD错误。

故选：力。

碰撞过程，两人组成的系统动量守恒，应用动量守恒定律列式即可以求出两人的质量之

比。

本题考查动量守恒定律的应用，要知道碰撞的基本规律是动量守恒定律，解题时要注意

规定正方向，用正负号速度方向。

4.【答案】B

【解析】解：4由题意，根据平抛运动规律可得

0A=vot=

由上式可知，在。4一定的情况下，抛出点离地的高度h越高，小球平抛的初速度为越小，

故A错误；

8小球击中4点时，重力的功率为

P-mgvy=mg12gh

/i越高，P一定越大，故B正确；

CD.根据动能定理可得小球击中4点时的动能为

Ek=+mgh=mg(竽+九)

N4/1

由上式可知，当h=半时以有最小值，由于不知/I与04的关系，所以动能无法判断，故

CQ错误；

故选：B。

由题意，根据平抛运动规律可得初速度与竖直和水平位移的关系，根据重力功率的计算

公式可知重力的功率变化，根据动能的公式判断动能的变化。

该题考查了平抛运动的规律，解决本题的关键是要知道平抛运动在水平方向和竖直方向

上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，注意动能与重力功率的计算方式。

5.【答案】B

【解析】解：4、同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的

角速度相同，根据a=a>27"知，c的向心加速度大。

对bed,根据万有引力提供向心力有：誓=皿。，得。=皆，卫星的轨道半径越大，向

心加速度越小，故b的加速度最大。故A错误；

B、对bed,由粤=贮，解得〃=怪,可知半径小的线速度大，所以b的线速度最大，

r2ryjr

根据u=「a?可知Ie的线速度大于a的线速度，故B正确

CD、由开普勒第三定律弓=卜知，卫星的半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c

的周期24八，角速度与周期成反比，则d的角速度小，故CD错误；

故选：Be

同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，根据a=a>2r比较a与c的向心

加速度大小，再比较c的向心加速度与g的大小。根据万有引力提供向心力，列出等式得

出角速度与半径的关系，分析弧长关系。根据开普勒第三定律判断d与c的周期关系，再

确定角速度的关系。

对于卫星问题，要建立物理模型，根据万有引力提供向心力，分析各量之间的关系，并

且要知道同步卫星的条件和特点。

6.【答案】B

【解析】解：MN边与磁场方向成30。时，感应电动势为6=/cos3t=BS3cos30。=

—由右手定则可知电流方向为KNMLK,故B正确，ACD错误；

2

故选：B。

根据法拉第电磁感应定律计算出电流的瞬时值，根据右手定则分析出电流的方向。

本题主要考查了法拉第电磁感应定律的相关应用，结合公式代入数据计算出电动势的瞬

时值，根据右手定则分析出方向即可，属于常规题型。

7.【答案】C

第10页，共18页

【解析】解：设电荷Q带正电，如图所示，电荷Q与分离开距离，的一对异性电荷间的总

作用力为：

「kQqkQq.八2hl2kQq

?二记又一加方二上、］^^",。故A8。错误，C正确。

故选：Co

根据库仑定律，对点电荷受力分析，求出合力F的表达式，

本题根据题目所给的信息，通过库仑定律进行分析，考查学生运用所学知识理解物理现

象的能力。

8.【答案】BD

【解析】解：两水泥制品受到重力与铁夹的压力、摩擦力处于平衡状态，静摩擦力沿两

水泥制品向上，两水泥制品受力平衡。由于两个水泥制品的重力都是G,所以两水泥制

品两侧受到的摩擦力也是相等的，设每一侧受到的摩擦力大小为/,贝I：2f=2G

则：f=G,方向竖直方向上。

设两水泥制品之间的摩擦力为则对其中的一个水泥制品：f+f'=G,

可得：f=0

AB,由以上的分析可知，两水泥制品之间的摩擦力为0,所以不能求出两水泥制品之间

的动摩擦因数，故A错误，8正确；

CD,铁夹与水泥制品间的摩擦力大小为G,水泥制品受铁夹的最小压力为N时，才能使

水泥制品不滑出铁夹，则：nN=G

所以：〃=［故C错误，。正确。

故选：BD。

对两水泥制品进行受力分析，两水泥制品有下滑的趋势，根据平衡条件列方程进行解答。

本题属于知识应用类的题目，关键是将两水泥制品受力的实际情境抽象为受力平衡的物

理模型，难度中等。

9.【答案】BC

【解析】解：4、B表为测量通过霍尔元件的电流，C表测量霍尔电压，故B表为毫安表，

C表为毫伏表，故A错误；

8、根据安培定则可知，磁场的方向向下，通过霍尔元件的电流由1流向接线端3,带正

电的粒子移动方向与电流的方向相同，由左手定则可知，正电粒子偏向接线端2,所以

接线端2的电势高于接线端4的电势，故8正确；

C、当调整电路，使通过电磁铁和霍尔元件的电流方向相反，由左手定则可知洛伦兹力

方向不变，即2、4接线端的电势高低关系不发生变化，故C正确；

。、减小电磁铁中的电流增大，产生的磁感应强度增加，增大&，霍尔元件中的电

流减小，由洛伦兹力和电场力的等量关系可知，

qvB=与；/=nqadv

联立可得：U=g

其中d是沿电压方向的长度，a是磁场方向的长度，即毫伏表示数一定减小，故。错误；

故选：BC。

根据电路构造分析电表的类型；

根据左手定则判断出粒子的运动方向，由此分析出电势的高低；

根据电场力和洛伦兹力的等量关系分析出电压的表达式并完成分析。

本题主要考查了霍尔效应的相关应用，根据左手定则判断出粒子的运动方向和电势的高

低，结合电场力和洛伦兹力的等量关系完成分析。

10.【答案】ACD

【解析】解：4篮球静止在弹簧上时，根据平衡条件和胡克定律得

mg=kAx

mg-k(0.400m—0.390m)

解得

k=500N/m

故A正确：

B.篮球接触弹簧后，刚开始重力大于弹力，加速度向下，篮球继续加速，当弹力与空气

阻力的合力等于篮球的重力时，速度达到最大，然后弹力大于重力，篮球减速，到最低

点，经过多次反弹后，最终篮球静止在弹簧上端时弹力等于重力，则篮球静止处并不是

下落过程中速度最大处，B错误；

C.篮球从开始下落到第一次反弹至最高点的过程，由动能定理得

mg(1.500-1.273)-/[(1.500-0.250)+(1.273-0.250)]=0

解得：f=0.5N

第12页，共18页

故C正确；

。.对篮球运动的整个过程，由能量守恒定律得

mg(1.500—0.390)=fs+Ep

解得

s=11.05m

故。正确。

故选：ACD.

研究篮球静止在弹簧上的情形，根据平衡条件和胡克定律求解弹簧的劲度系数；当加速

度为0时篮球的速度达到最大；篮球从开始下落到第一次反弹至最高点的过程，由动能

定理解得空气阻力；对篮球运动的整个过程，由能量守恒定律求篮球运动过程中通过的

路程。

本题要分析清楚小球的运动过程，明确能量是如何转化的，应用动能定理和能量守恒定

律即可正确解题。要知道空气阻力做功与总路程有关。

11.【答案】增大减少

【解析】解：因为温度是分子平均动能的标志，在爆裂前车胎内气体升温的过程中，车

胎内气体分子的平均动能增大；在车胎爆裂瞬间，气体对外做功W<0,气体来不及发

生热交换Q=0,由热力学第一定律4U=W+Q,气体内能减少；

故答案为：增大；减少

温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大；在车胎爆炸过程中，气

体对外做功，由根据热力学第一定律判断内能的变化情况。

本题考查温度的微观意义以及热力学第一定律，关键知道温度是分子平均动能的标志，

要正确理解并掌握热力学第一定律，基本题，比较简单。

12.【答案】衍射变长

【解析】解：干涉条纹在光屏上观察到的图案是间距相等的条纹图象，而衍射条纹中，

中间的亮纹的宽度最大，向两边渐渐减小，则甲应是衍射。

干涉条纹间距公式4刀=；九由于蓝光波长小于红光，因此若将蓝光换成红光，干涉图

a

样中相邻两个亮条纹的中心间距变长。

故答案为:衍射;变长。

根据干涉条纹与衍射条纹的区别：干涉条纹在光屏上观察到的图案是间距相等的条纹图

象，而衍射条纹中，中间的亮纹的宽度最大。依据干涉条纹间距公式分析求解。

考查干涉与衍射条纹的应用，掌握两者的区别与联系，理解干涉条纹间距公式的内容.

13.【答案】0.17AC

【解析】解：(1)在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度，

则

vc=翳=—m/s=0.17m/s

(3)4、实验过程中因为有力传感器测量小车受到的拉力，则不需要满足钩码质量远小于

小车质量，故4正确；

8、若验证加速度与质量成反比，最好作a关系图，故B错误；

C、此实验用到了控制变量法，故c正确；

故选：ACa

故答案为：(1)0.17；(3)4。

(1)根据匀变速直线运动的规律计算出瞬时速度；

(3)根据实验原理分析出正确的实验操作。

本题主要考查了牛顿第二定律的验证实验，根据匀变速直线运动的特点计算出瞬时速度,

同时掌握实验的正确操作即可。

14.【答案】-E-n+-E-k—k=>

【解析】解：(1)根据题图甲，实物连线如下所示;

(2)根据闭合电路欧姆定律有：

E=I(nR+r),

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经数学变换有：

1R,r

；/=1E•九+二E。

(3)由(2),结合题意有

Tb=3

联立解得：

LRbR

E=%，丁=工。

(4)若考虑电流表内阻的影响，则有

E=l(jiR+r+以)，

即：

1R,r+R

一=一•九4----A,

1EE

由此可知E潮=后和T测>T真。

故答案为：⑴见解析(2)*71+33)%?(4)=’>

(1)根据电路图连接实物电路图；

(2)根据闭合电路欧姆定律列式整理可得；

(3)根据闭合电路欧姆定律进行分析，结合图像求出电源电动势与内阻：

(4)考虑电流表内阻的影响，再结合闭合电路欧姆定律分析。

本题考查了连接实物电路图和求电源电动势与内阻，应用图像法处理实验数据是常用的

方法，要注意明确图像与闭合电路欧姆定律公式间的关系。

15.【答案】解：(1)设匀加速运动时5、6节车厢之间的作用力为a,对后三节车厢受力

分析，由牛顿第二定律可得：

FI—3mgx0.01=3ma

代入数据可得：Fx=3600/Vo

设匀加速时间为t,由运动学方程可得：

v=at

对“和谐号”的8节车厢进行研究，由功率的公式可得

2Po—Fv

由牛顿第二定律可得：

F—8mgx0.01=8ma

代入数据联立可得：t=25s。

(2)当动力和阻力平衡时，和谐号能达到的最大速度设为力,则有

2Po=8mgx0.01%

代入数据可得：vm=200m/s

答：(1)若“和谐号”以a=0.5rn/s2的加速度从静止开始行驶，“和谐号”做匀加速运

动时5、6节车厢之间的作用力为3600N,匀加速运动的时间为25s；

(2)和谐号能达到的最大速度大小为20(hn/s。

【解析】首先应用牛顿第二定律隔离后三节车厢列方程：居一3mgx0.01=3ma解出

作用力；然后利用运动学公式及机车匀加速启动的方程联立解题即可；最后由牵引力与

阻力平衡求解最大速度。

本题考查机车的匀加速启动问题，关键是熟悉整个模型的解题流程，合理运用牛顿第二

定律。属于中等难度的题目。

16.【答案】解：(1)粒子在区域1沿水平虚线方向做直线运动，说明粒子在竖直方向上

受力平衡，根据平衡条件有：

qElsin450