2021届山东省高考物理压轴模拟试卷附答案详解

2021届山东省高考物理压轴模拟试卷

一、单选题（本大题共8小题，共24.0分）

1.河宽d=60m,水流速度/=3m/s,小船在静水中的速度以=4m/s,要使它渡河的时间最短，

最短时间是（）

A.10秒B.12秒C.15秒D.20秒

2.物体做圆周运动时，会受到向心力的作用，下列关于向心力的说法正确的是（）

A.向心力一定由物体所受的合外力来提供

B.向心力与向心加速度的方向可能不同

C.向心力是恒力，因为向心力总是沿半径指向圆心且大小不变

D.向心力与线速度的方向始终垂直，所以向心力不会改变线速度的大小

3.如图所示，水平地面上的物体4在斜向上的拉力F作用下，向右作匀速直・”・,

线运动，贝女）

A.物体4可能不受地面支持力的作用

B.物体4可能受到三个力的作用

C.物体4受到滑动摩擦力的大小为Feos。

D.水平地面对4的支持力的大小为Fsin。

4.下列说法中正确的是（）

A.液体与大气相接触时，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引

B.空气的相对湿度等于空气中所含水蒸气的压强

C.随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，分子势能也随着减小

D.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的

5.如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c.a、-4-------------------S~►

b间的距离等于b、C间的距离.用Sa、（Pb、佐和Ea、%、&分别表示三点的电势和场强，可以

判定（）

A.（Pa-<Pb=<Pb-<PcB.<pa><pb>（pc

C.Ea>Eb>EcD.Ea=Eb=Ec

6.关于光电效应和康普顿效应，下列说法正确的是（）

A.只有入射光的波长大于金属的极限波长，光电效应才能产生

B.在光电效应中，对同种金属而言，遏止电压与入射光的频率无关

C.光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性

D.光电效应说明光具有粒子性，康普顿效应说明光具有波动性

7.如图所示，一金属棒AC在匀强磁场中绕平行于磁感应强度方向的轴（过。点）

匀速转动，04=20C=23磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，金

属棒转动的角速度为3、电阻为r,内、外两金属圆环分别与C、4、D良好接

触并从4、。各引出一接线柱与外电阻R相接（没画出），两金属环圆心皆为。且

电阻均不计，则（）

A.金属棒中有从4到。的感应电流

B.外电阻R中的电流为/=察黑

C.当r=2R时，外电阻消耗功率最大

D.金属棒4。间电压为翳黑

8.如图所示，一轻质弹簧一端固定在墙上，另一端拴连置于光滑地面上的木块4质量为6的子弹

以速度％沿水平方向射入木块A后留在木块内，现将子弹、木块、弹簧视为一系统，则从子弹开

始射向木块到弹簧压缩至最短的过程中（）

/

A.动量守恒，机械能守恒B.动量不守恒，机械能不守恒

C.动量不守恒，机械能守恒D.动量守恒，机械能不守恒

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

9.如图所示是一列简谐横波在t=0时的波形图，此时PQ质点位移相

同，若波的传播速度为2m/s,此时质点P向上振动.下列说法正确

的是（）

A.质点P的振动周期为0.2s,传播方向向x轴正方向

B.经过任意时间，质点Q和P的振动情况总是相同的

C.经过△t=0.4s,质点P向右移动0.8m

D.经过△t=0.4s,质点P通过的路程为0.2m

E.该波遇到尺寸为0.5m的障碍物时能发生明显衍射现象.

10.如图所示，两个内壁光滑、半径不同的半球形碗，放在不同高度,

的水平面上，使两碗口处于同一水平面.将质量相同的两小球（小

球半径远小于碗的半径）分别从两个碗的边缘由静止释放，当两球分别通过碗的最低点时（）

A.两小球的向心加速度大小相等B.两小球对碗的压力大小不相等

C.两小球的动能相等D.两小球机械能相等

11.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比2：n2=10：1,&=/?2=200,C为电容器.已

知加在原线圈两端的正弦式交变电流的电压随时间变化的规律如图乙所示，贝乂）

A.交流电的频率为100Hz

B.副线圈中交流电压表的示数为20鱼V

C.电阻％消耗的电功率为20加

D.通过/?2的电流不为零

12.如图所示电路中，电建闭合后将滑动变阻器岛的滑片向上滑动，下

列说法正确的是（）

A.电流表的示数变大

B.电阻%消耗的功率减小

C.电压表的示数降低

D.滑动变阻器两端的电压升高

三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）

13.在淼究加速度与力、质量的关系》实验中。

（1）某组同学用如图所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度

与小车受到力的关系。下列措施中不需要或不正确的是。

A.首先要平衡摩擦力，使小车受到合力就是细绳对小车的拉力

区平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加祛码，使小车能匀速滑动

C每次改变拉小车拉力后都需要重新平衡摩擦力

D实验中通过在塑料桶中增加祛码来改变小车受到的拉力

£.实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源

(2)图乙是用打点计时器研究小车的匀变速直线运动时所打出的一条纸带。4、B、C、D、E为我们

在纸带上所选的计数点。已知相邻计数点间还有4个点未画出。则打点计时器打下C点时小车的

瞬时速度为m/s,小车的加速度大小为m/s2.

(3)某组同学根据实验数据，画出了a-F的关系图线如图丙，请分析图线不经过坐标原点的原因是:

SBZ.用内

14.硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件.某同学用图1所示电路探究硅光电池的路端电压U

与总电流/的关系.图中R。为已知定值电阻，电压表视为理想电压表.

(1)若电压表眩的读数为比,则/=.

(2)实验一：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-/曲线a.见

图2所示，由此可知电池内阻一(填''是"或“不是”)常数，电动势为一K.

(3)实验二：减小实验一中光的强度，重复实验，测得U-/曲线b,见图2所示.若路端电压为2.0也

则外电路中电阻为—0,外电路消耗的电功率为—小勿(计算结果保留两位有效数字)

四、计算题(本大题共4小题，共46.0分)

15.如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的」

水平转台上，转台转轴与过陶罐球心。的对称轴0。'重合.转台川域1I

以一定角速度3匀速转动，一质量为讥的小物块落入陶罐内，经

过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和。也

点的连线与0。'之间的夹角9为60。.重力加速度大小为g.

(1)若转台处于静止，求物体所受到的支持力和摩擦力;

(2)若3=3o，小物块受到的摩擦力恰好为零，求30.

16.如图甲所示，4端封闭、B端开口、内径均匀的玻璃管长L=100CM,其中有一段长九=15cm的

水银柱把一部分空气封闭在玻璃管中。当玻璃管水平放置时，封闭气柱4长〃=40cm。现把玻

璃管缓慢旋转至竖直，如图乙所示，再把开口端向下插入水银槽中，玻璃管下端空气柱被水银

封闭，且整个过程中没有漏气，当4端气柱长〃2=30cm时，系统处于静止平衡。已知大气压

强p°=75cmHg,整个过程温度不变，试求：(各个状态下气柱的长度可用图中标出的字母表示

)

(1)玻璃管旋转至竖直位置时，4端空气柱的长度〃1；

(2)如图丙所示，最后槽内水银进入玻璃管内的水银柱的长度d(结果保留两位有效数字)；

(3)在图乙所示情况下，将玻璃管下端开口直接封闭，如图丁所示，并使温度逐渐升高，则在升温过

程中玻璃管内的水银柱会不会发生移动？请通过简要的计算分析说明。

17.足够长木板静止放置在水平桌面上，木块力、B静止放置在长木板上，木块C固定在长木板上。

木块4和B的质量啊=ms=m，木块C的质量为me=2m,长木板的质量为m,木块A、B与木

板间的动摩擦因数为〃，木板与地面间的动摩擦因数为去木块间的距离均为d,若给木块4一个

水平向右的初速度%=河运.已知木块间碰撞后均粘在一起以共同速度运动，且碰撞时间极

短，木块可看作质点。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求：

(1)4与B碰撞后瞬间的速度；

(2)AB与C碰撞后瞬间ABC共同的速度。

ABC

・I™~~I.

18.细绳的一端固定在天花板上，另一端悬挂质量为m的小球，小球经推动后紧贴在光滑的水平桌

面上做匀速圆周运动，如图，已知绳长L,绳与竖直线的夹角为仇试求：

(1)小球受到几个力的作用？

(2)为使小球不离开桌面，小球的运动周期应满足什么条件？

(3)若小球不离开桌面时，每秒钟完成n次圆周运动，此时绳对小球的拉力多大?

参考答案及解析

1.答案：c

解析：解：当船以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短，故最短时间t=己==15s,

故C正确，ABC错误。

故选:Co

船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河

时间最短。

本题考查小船渡河模型，要注意正确理解合运动和分运动的关系，知道过河时间取决于沿垂直河岸

方向上的速度。

2.答案：D

解析：解：4、如果物体做匀速圆周运动，则物体所受的合外力提供向心力；如果是非匀速圆周运动，

就是合外力在指向圆心方向的分力提供向心力，故A错误；

2、根据牛顿第二定律可知，向心力与向心加速度方向相同，故B错误；

C、向心力始终指向圆心，方向不断改变，根据力的矢量性原则可知向心力不是恒力，故C错误；

。、向心力始终与速度垂直，永不做功，故只能改变速度的方向，不能改变速度的大小，故力正确。

故选：D。

做匀速圆周运动的物体必须要有一个指向圆心的合外力，此力可以由一个力提供，也可以由几个力

的合力提供；根据牛顿第二定律可知，向心力与向心加速度方向相同；由于始终指向圆心，故方向

不断变化；因为向心力方向与线速度方向垂直，所以向心力作用只改变线速度方向，不改变线速度

大小。

本题考查了对向心力概念的深刻理解，向心力曲线运动这一章的难点也是重点，学生常常以为向心

力是物体所受的某一力，所以解题关键是搞清向心力的来源。

3.答案:C

解析：解：4、物体在水平方向必定受到摩擦力的作用，所以物体受重力、拉力、支持力和摩擦力处

于平衡，知物体一定受四个力的作用。故A8错误。

C、根据共点力平衡得：/=几。§。.故。正确。

D、物体4受到的支持力与尸在竖直方向的分力的合力等于重力，即：N=mg-Fsin。.故。错误。

故选：Co

物体做匀速直线运动，知物体所受的合力为零，根据共点力平衡分析拉力和摩擦力的合力方向.

解决本题的关键能够正确地受力分析，通过共点力平衡进行分析求解.

4.答案:A

解析：解：4、液体与大气相接触时，表面层内分子间距离较大，所受其他分子的作用表现为相互吸

引，故A正确；

B、相对湿度为某--被测蒸气压与相同温度下的饱和蒸气压的比值的百分数，故8错误：

C、随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小；若分子力表现为引力，则分子距离变大时分子力

做负功，则分子势能增加，故C错误；

。、液体中的扩散现象是由于液体分子无规则热运动造成的，故。错误。

故选：4。

液体与大气相接触时，表面层内分子间距离较大；根据相对湿度的定义判断；随着分子间距增大，

分子间引力和斥力均减小，根据分子力做功判断分子势能的变化；扩散现象是由于液体分子无规则

热运动造成的。

本题是选修模块3—3的内容，是热力学的基础知识，理解记忆是主要的学习方法，要尽量得高分。

5.答案：B

解析：解：

ACD.只有匀强电场中Uab=9a-9b=Edab，这个关系成立，其余电场由于E是变化的，故这个关

系不成立，该题只有一条电场线，不能确定电场线的分布情况，无法比较场强的大小，故无法比较

两点间电势差关系，故A错误，C错误，。错误.

B、沿电场线方向电势降低，可以比较电势高低，根据电场线方向可知0a>9b>0c，故8正确.

故选:B.

本题根据顺着电场线方向电势逐渐降低，判断电势关系；电场线的疏密表示电场强度的相对大小.根

据匀强电场中场强与电势差的关系U=Ed,定性分析电势差的关系.

本题考查了电场线和电势、电场强度以及电势差之间的关系，尤其注意公式U=Ed的适用条件以及

公式中各个物理量的含义.

6.答案：C

解析：解：4根据光电效应方程屿-喘入射光的波长必须小于极限波长，才能发生光电

效应。故A错误。

B、根据光电效应方程以皿二八:一八六,可知入射光的频率影响的是光电子的最大初动能，入射光的

440

频率越大，光电子的最大初动能越大，结合可知对同种金属而言，遏止电压与入射光

的频率有关。故B错误。

CD、光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性，故C正确，。错误。

故选:Co

根据光电效应方程=hy-W0,可知道光电子的最大初动能与什么因素有关.v=以逸出功%=

h%=帙，光电效应方程可写成EKm=若一味发生光电效应的条件是">%或/w>%，与入射

光的强度无关.

解决本题的关键熟练掌握光电效应方程=hv-%或Exm=八：-八点要知道在入射光频率一定

时，单位时间内从金属中逸出的光电子个数与入射光的强度成正比.

7.答案：B

解析：

根据右手定则判断感应电流的方向.根据公式E=：BZ<23求出金属棒产生的感应电动势，即可求得

外电阻R的电流/.结合电源的内外电阻相等时输出功率最大，棒力0间电压是4。的外电压+0。棒的电

压，依据欧姆定律，即可求解.

本题是法拉第电磁感应定律应用的延伸情况，对于转动切割磁感线时感应电动势公式E=巳8〃口,

要在理解的基础上记住，并要明确电路中内外电阻与功率的关系，运用欧姆定律解答.

解：4、根据右手定则判断可知：金属棒中有从。到4的感应电流，故A错误.

B、金属棒产生的感应电动势为E=TB(2L)23-[8L23=|B〃3

外电阻R中的电流为/=9=舞。•故B正确.

C、根据电源的内外电阻相等时输出功率最大，则知当r'=：r=R时外电阻消耗功率最大，故C错

误.

D、金属棒A0间电压为U=IR+^BL2a)=鬻与+.故。错误.

22(3/?+r)Z

故选：B.

8.答案：B

解析：解：从子弹开始射向木块到弹簧压缩至最短的过程中，由于墙壁对弹簧有作用力，系统的合

外力不为零，则系统的动量不守恒。

由于子弹射入木块过程中，二者之间存在着摩擦，要产生内能，故此过程机械能不守恒，故AC£＞错

误，8正确。

故选：B。

系统所受的合外力为零时，系统动量守恒。只有重力或只有弹力做功时，系统机械能守恒，根据系

统受力情况与做功情况判断系统动量与机械能是否守恒。

解决本题的关键要掌握系统动量守恒的条件和机械能守恒的条件，要知道当系统只有动能和势能之

间相互转化时，系统机械能守恒。

9.答案:ABE

解析：解：4、据题此时质点P向上振动，根据“上下坡法”可知波的传播方向沿x轴的正方向。由

图知波长则周期为：T-=-=—s=0.2s,故正确。

4=0.4m,v2A

8、P、Q两质点相距一个波长，振动步调总是一致，振动情况总是相同。故8正确。

C、质点P只在自己平衡位置附近上下振动，并不向右移动，故C错误。

。、质点做简谐运动时在一个周期内通过的路程等于4倍的振幅，因At=0.4s=27,所以质点P通

过的路程为S=84=8x5cm=40cm=0.4m«故。错误。

E、因为波长等于0.4加，则该波遇到尺寸为0.5巾的障碍物时能发生明显衍射现象。故E正确。

故选：ABE.

根据质点P的振动方向，通过“上下坡法”判断波的传播方向.读出波长，由波速公式求解波的周期，

即为质点P的振动周期.质点在一个周期内振动的路程等于4倍的振幅，P、Q两个质点的平衡位置相

距一个波长，振动步调一致.当障碍物的尺寸与波长差不多或比波长小时能发生明显衍射现象.

解决本题的关键能够从波的图象中得出波长，知道波长、波速、周期的关系，以及掌握质点的振动

方向和波传播方向的关系.

10.答案：AD

解析：解：AD,两小球下滑过程中，只有重力做功，故机械能均守恒，初始时两球位于同一水平面

上，且动能都为零，则初始时机械能相等，下滑的过程中各自的机械能不变，所以两球到达底部时，

两球的机械能一定相等.

对任一小球，由机械能定恒可知mgr=gnuA解得：〃=，5万.小球通过碗的最低点时，向心加速

度为a=?=2g,可知，两小球的向心加速度大小相等，故4。正确.

B、在碗底，由牛顿第二定律有F—mg=可得，F=3mg,两球受碗的支持力相等，故两球

球对碗的压力相等，故8错误.

C、动能：Ek=mgr,故两小球的动能不相等，故C错误.

故选：AD

两小球下滑的过程中，均只有重力做功，故机械能守恒，由机械能守恒定律可得出小球在碗底的动

能和速度；由向心力公式分析小球对碗底的压力大小.

本题关键是对小球下滑过程运用机械能守恒定律列式求速度，再对小球经过碗底时，合力充当向心

力列式求解支持力.本题的结果最好在理解的基础上记住：F与半径无关.

11.答案：CD

解析：解：4、根据变压器原理可知原副线圈中电流的周期、频率相同，周期为0.02s、频率为50赫

兹，故A错误；

B、由图乙可知原线圈最大电压为U7n=200V^V,有效值为200V,再根据原副线圈的电压之比等于

匝数之比可知副线圈电压的为20V,电表读数为有效值，故为20V,故8错误；

C、根据正弦交流电的峰值和有效值关系并联电路特点可知电阻％的电功率P=半=招皿=20W,

故C正确；

。、因为电容器有通交流、阻直流的作用，则有电流通过/?2和电容器，即电流不为零，故。正确；

故选：CD.

由周期可以知频率，电压表读数为电压有效值，由电压与匝数成反比可以求得副线圈的电压的大小，

由电功率计算公式求功率：电容器的作用是通交流隔直流.

本题需要掌握交流电的产生和描述，知道：电表读数为有效值，变压器的电压之比和匝数比之间的

关系，同时对于电容器的作用要了解.

12.答案：ABD

解析：解：4、电建闭合后将滑动变阻器心的滑片向上滑动，&接入电路的电阻变大，R。与％并联

的总电阻变大，根据串联电路分压规律知：Ro与％并联部分的电压变大，则电流表的示数变大，故

A正确。

B、&与当并联的总电阻变大，外电路总电阻变大，总电流变小，通过灯的电流减小，则电阻&消

耗的功率减小，故B正确。

C、总电流变小，电源的内电压减小，则路端电压升高，所以电压表的示数升高，故C错误。

D、&与%并联部分的电压变大，则飞两端的电压升高，故。正确。

故选：ABD.

根据Ro接入电路的电阻变化，分析总电阻的变化，确定总电流的变化，结合串联电路分压规律分析

并联部分电压的变化，来分析电流表的示数变化情况。根据总电流的变化分析电阻％消耗的功率的

变化。根据路端电压的变化分析电压表示数的变化。

本题按“局部—整体一局部”的思路进行动态分析，掌握闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律是分

析的理论依据。

13.答案：BCE0.30.4平衡摩擦力过度

解析：解：(1)4、实验首先要平衡摩擦力，使小车受到合力就是细绳对小车的拉力，故A正确；

8、平衡摩擦力的方法就是，小车与纸带相连，小车前面不挂小桶，把小车放在斜面上给小车一个初

速度，看小车能否做匀速直线运动；故B错误；

C、由于平衡摩擦力之后有Mgsin。="Mgcos。，故tern。=〃.所以只要倾角不变，无论外界条件如何

改变，例如改变小车的质量或者改变拉力，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，

故每次改变拉小车拉力后，不需要重新平衡摩擦力，故C错误；

。、实验中，要保证塑料桶和所添加祛码的总质量远小于小车的质量，这样才能使得塑料桶和所添

加祛码的总重力近似等于细绳对小车的拉力，所以实验中通过在塑料桶中增加祛码来改变小车受到

的拉力，故。正确；

从实验中应先接通电源，后放开小车，故E错误；

故选:BCE

(3)XBD=84.00mm—24.00mjn=60.00mm=0.06m'

匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，故生=察=舞m/s=0.3m/s

xAC=52.00mm=0.052m

xCE=120.00mm—52.00mm=68.00mm=0.068m

根据逐差法可得a=等潸=竺鬻詈m/s2=OAm/s2

(3)由图象可知，a-尸图象在a轴上有截距，这是由于平衡摩擦力过度造成的.

故答案为：(l)BCE；(2)0.3；0.4；(3)平衡摩擦力过度。

(1)探究加速度与力的关系实验时，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，要求小车在无动力的情况下平

衡摩擦力，不需要挂任何东西.平衡摩擦力时，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsind=

nmgcosd,可以约掉m,只需要平衡一次摩擦力.操作过程是先接通打点计时器的电源，再放开小

车；

(2)匀变速直线运动，中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，根据匀变速直线运动的推论公

式△x=aK可以求出加速度的大小；

(3)实验时应平衡摩擦力，没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，a-F图象在F轴上有截距；平衡摩擦

力过度，在a-F图象的a轴上有截距.

该题考查了实验注意事项、实验数据处理分析，知道实验原理及注意事项即可正确解题；探究加速

度与力、质量的关系实验时，要平衡小车受到的摩擦力，不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不够、或过

平衡摩擦力，小车受到的合力不等于钩码的重力.要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验

问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.

14.答案：答;不是;2.6;4x10。0.1

解析：试题分析：(1)电阻时两端的电压为%,由欧姆定律求出电流.

(2)根据闭合电路欧姆定律［/=9-什可知，电池的U-/曲线的斜率大小等于电源的内阻，纵轴截距

等于电池的电动势，由图看出电池的内阻不是常数.

(3)由图示图象求出电压对应的电流，然后由欧姆定律求出电阻，然后由P=U/求出功率.

(1)若电压表彩的读数为%,则/=跷.

(2)根据闭合电路欧姆定律［/=^-什可知，电池的U-/曲线的斜率大小等于电源的内阻，纵轴截距

等于电池的电动势，由图看出，该电池的U-/图线是曲线，则知该电池的内阻不是常数，电动势为

E=2.6V.

(3)由图2b所示图线可知，当路端电压为2.0U时，电路电流/=50〃4，外电路中电阻：R外=*=4x

IO",外电路消耗的电功率为P=1/7=2x50x10-6=1*10-4〃=0AmW.

答：⑴勤(2)不是；2.6；(3)4X104；0.1.

15.答案：解：(1)若转台处于静止，物体处于平衡状态，受力分析如图所示，根据力的平衡条件

》轴上合力为0：FNsin600=Ffcos60°

y轴上合力为0：FNCOS60°4-Ffsin60°=mg

联立解得：FN=}mg,"二粤.

N/2

(2)当摩擦力为零，支持力和重力的合力提供向心力，受力分析如图所示，有

由牛顿第二定律得：mgtan60°=ma)QR,

解得：3。=Jg.

答：(1)若转台处于静止，物体所受到的支持力为!mg,摩擦力为警；

(2)小物块受到的摩擦力恰好为零时的角速度为后.

解析：(1)若转台处于静止，则物体处于平衡状态，根据力的平衡条件求解；

(2)若3=3°,小物块受到的摩擦力恰好为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定

律求出角速度的大小.

解决本题的关键搞清物块做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律，抓住竖直方向上合力为零，

水平方向上的合力提供向心力进行求解.

16.答案：解：(1)玻璃管旋转至竖直，4端空气柱的长度变为〃1

4中气体的压强变为：pxi=Po-P"=60cmHg

对4部分气体，由玻意耳定律：p0LA=PAILA1

代入数据解得：LA1=50cm

(2)旋转至竖直8段气柱长LBI=L-LA1-h=100-50-15cm=35cm,

玻璃管插入水银槽：

对4部分气体分析，由玻意耳定律：PAI^AI=PA2LA2

代入数据解得解得：pA2=lOOcmHg

对B部分气体：PB=Po,PB2=PA2+Ph=UScmHg

由玻意耳定律：PBLB=PB2^B2

代入数据解得：LB2=23cm

最后槽内水银进入玻璃管内的水银柱的长度：

d=L—h—LA2—LB2—32cm

(3)设升温后上下部分气体体积不变，则由查理定律可得：

p_w

TT+AT*

气体压强的变化量：Ap=p'_p=彳p,

由于△7、T都相等，且△T>0,PA<PB^可知△也<△2'，所示水银柱向上移动,

室温逐渐升高过程中玻璃管内的水银柱会向上移动。

答：(1)玻璃管旋转至竖直位置时，4端空气柱的长度〃1为50cm；

(2)如图丙所示，最后槽内水银进入玻璃管内的水银柱的长度d为32cm；

(3)室温逐渐升高过程中玻璃管内的水银柱会向上移动。

解析：(1)4端气体温度不变，发生等温变化，根据题意求出气体状态参量，应用玻意耳定律求出4端

空气柱的长度。

(2)气体温度保持不变，气体发生等温变化，根据题意求出气体状态参量，对4、B两部分气体应用

玻意耳定律求出气体末状态体积，然后求出九

(3)假设气体体积不变，应用查理定律求出温度升高后气体压强变化情况，然后判断水银柱的移动方

向。

本题考查了气体状态方程的应用，根据题意分析清楚气体状态变化过程是解题的前提与关键，分析

清楚气体状态变化过程求出气体状态参量应用玻意耳定律与查理定律即可解题。

17.答案：解：(1)木块4与长木板间的滑动摩擦力为左长木板与地面间的滑动摩擦力为片=

X5mg=nmg,

由于/1=；2,所以4在长木板上运动时长木板静止；

木块4滑到B处时的速度为力根据动能定理可得：

,11

—Hmga.=-mv2--mv02

解得：v=4d林gd,

A和B碰撞过程中动量守恒，根据动量守恒定律可得：

mv=2mv1,

解得：v1=2j〃gd；

(2)4和B碰撞后一起减速向右运动过程中，长木板和C向前加速运动，根据牛顿第二定律可得：

4和B的加速度大小为