河南省安阳市文峰区2023届高三（上）摸底测试物理试题(word版含答案)
文档属性
| 名称 | 河南省安阳市文峰区2023届高三（上）摸底测试物理试题(word版含答案) |
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| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 898.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-07-13 00:00:00 | ||
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文档简介
河南省安阳市文峰区2023届高三（上）摸底测试物理试题
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～3题只有一项符合题目要求，第4～8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
1. 刷抖音成了人们茶余饭后的休闲娱乐项目。其中一个视频记录了采石工人手抡连接弹性杆的铁锤打击铁楔子的场景，如图甲所示，该场景可以简化为图乙，铁锤每次打击后均反弹。下列关于该场景说法正确的是。( )
A. 连接弹性杆可以延长人对铁锤的作用时间，增大铁锤打击铁楔子时的初动量
B. 连接弹性杆可以减少人对铁锤的作用时间，减小铁锤打击铁楔子时的初动能
C. 使用铁楔子而不用木楔子是为了增大铁锤打击楔子的时间，以增大楔子对石头的作用力
D. 打击的过程，铁锤的动能全部转化为热能
2. 把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周．由火星和地球绕太阳运行的周期之比可求得
A. 火星和地球绕太阳运行的轨道半径之比 B. 火星和地球的质量之比
C. 火星和地球的密度之比 D. 火星和地球所受太阳的万有引力之比
3. 如图所示，物体从A点以不同的速度水平抛出，忽略空气阻力，关于物体的运动下列说法正确的是( )
A. 物体的落点离A点越远，则物体从A点抛出的速度一定越大
B. 物体的落点离A点越远，则物体运动的时间一定越长
C. 若物体落到斜面上，则物体落到斜面上时的速度方向一定不同
D. 若物体落到斜面上，则整个运动过程物体速度变化的方向一定不同
4. 如图所示，两带正电粒子从同一位置以平行于极板的初速度v0进入两平行板间的匀强电场，其中打到A位置粒子的水平位移是打到B位置粒子的水平位移的。不计粒子重力，忽略粒子间的相互作用。若打到A位置的粒子比荷为k，则打到B位置的粒子比荷为( )
A. k B. k C. k D. k
5. 利用磁场可以屏蔽带电粒子。如图所示，真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为r和3r的同轴圆柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，磁感应强度大小为其横截面如图所示。一带电粒子从P点正对着圆心O沿半径方向射入磁场。已知该粒子的比荷为k，重力不计。为使该带电粒子不能进入图中实线圆围成的区域内，粒子的最大速度为( )
A. kBr B. 2kBr C. 3kBr D. 4kBr
6. A、B两质点在t=0时刻从同一地点出发做直线运动的速度—时间图像如图所示，其中A质点的图线与时间轴平行，B质点的图线是以直线t=t2为对称轴的抛物线。已知两质点在t4时刻相遇，则( )
A. t1时刻A、B两质点相遇
B. t2时刻A、B两质点相遇
C. t2时刻A、B两质点加速度相同
D. t3时刻A、B两质点运动方向相反
7. 如图所示，在纸面内有半园形轻质导体框，O为圆心，圆半径长为L，AO段、弧AB段电阻均为r，BO段导体的电阻可忽略，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场的边界与半圆直径重合，现用外力使导体框在纸面内绕O点以角速度沿顺时针方向，从图示位置匀速转动一周，下列说法正确的是( )
A. 圆弧AB段内电流方向总是从A流向B
B. 转动的前半周内AB两端电压为
C. 转动的后半周内通过O点的电量为
D. 外力对线框做的功为
8. 宇航员在某星球表面做了如图甲所示的实验，将一插有风帆的滑块放置在倾角为的粗糙斜面上由静止开始下滑，帆在星球表面受到的空气阻力与滑块下滑的速度成正比，即，为已知常数。宇航员通过传感器测量得到滑块下滑的加速度与速度的关系图象如图乙所示，已知图中直线在纵轴与横轴的截距分别为、，滑块与足够长斜面间的动摩擦因数为，星球的半径为，引力常量为，忽略星球自转的影响。由上述条件可判断出( )
A. 滑块的质量为
B. 星球的密度为
C. 星球的第一宇宙速度为
D. 该星球近地卫星的周期为
第Ⅱ卷(非选择题共62分)
二、非选择题(本题包括必考题和选考题两部分，共62分。第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答，第13题～第16题为选考题，考生根据要求作答)
(一)必考题
9. 如图所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况，利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。
实验中，首先平衡摩擦力和其他阻力。
(1)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……，如图所示。
实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg，从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W=_________，打B点时小车的速度为v=_____。
(2)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图中正确反映v2-W关系的是________。
A． B. C. D.
10. 某同学设计了如图甲所示电路图，测量某金属圆柱的电阻．现在需要两个量程为200mA的电流表，但实验室提供的器材中，一个电流表A1的量程为100mA，内阻为r1＝12Ω，另外一个电流表A2的量程为200mA。
(1)现将量程为100mA的电流表A1扩充为200mA，则应该并联一个阻值R′＝_____Ω的电阻。
(2)图中E为学生电源，G为灵敏电流计，A是用量程为100mA的电流表改装后的电流表，A2为量程为200mA的电流表．R1为电阻箱．R2与R3均为滑动变阻器，R0为定值电阻，S为开关，Rx为待测金属圆柱，实验操作如下：
A．按照如图甲所示的电路图连接好实验器材；
B．将滑动变阻器R2的滑片．滑动变阻器R3的滑片均调至适当位置，闭合开关S；
C．调整R3，逐步增大输出电压，并反复调整R1和R2使灵敏电流计G的示数为零，此时量程为100mA的电流表A1的示数为I1，A2的示数为I2，电阻箱的示数为R1；
D．实验完毕，整理器材。
①反复调整R1和R2使灵敏电流计G示数为零的目的是_____________；
②某次测量时量程为100mA的电流表A1的指针位置如图乙所示，则此时通过R2的电流为______mA。
(3)待测金属圆柱Rx的阻值为________(用所测物理量的字母表示)。
(4)电流表A1、A2的内阻对测量结果________(填“有”或“无”)影响。
11. 如图所示，水平面上固定一高度为H的光滑绝缘斜面，斜面倾角为a(a>45°)，为使一质量为m、带电荷量为+q的物块(视为质点)静止在斜面顶端，可在该空间内加入水平方向的匀强电场。(重力加速度为g)
(1)求匀强电场的电场强度大小和方向；
(2)若将匀强电场反向，求物块落地时的速度大小。
12. 如图所示，足够大的水平面的右侧有一固定的竖直钢板，质量为m的小球静置于A处，A处与钢板之间放一带有竖直半圆轨道的滑块，半圆轨道与水平面相切于B点，BD为竖直直径，OC为水平半径。现对小球施加一水平向右的推力，推力的功率恒定，经过一段时间t撤去推力，此时小球到达B处且速率为v。当滑块被锁定时小球沿半圆轨道上滑且恰好通过D点。已知重力加速度为g，不计一切摩擦。
(1)求推力的功率P以及半圆轨道的半径R。
(2)若滑块不固定，小球从B点进入半圆轨道恰好能到达C点，与滑块分离后滑块与钢板相碰并以原来的速率反弹，求：
①滑块的质量M以及小球与滑块分离时小球、滑块的速度v1、v2
②通过计算判断小球第二次滑上半圆轨道能否通过D点？
(二)选考题(共15分．请考生从给出的2道物理题任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。注意所做题目的题号必修与所涂题目的题号一致，并且在解答过程中写清每问的小题号，在答题卡指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
【物理-选修3-3】
13. 关于内能，下列说法正确是( )
A. 物体的内能大小与它整体的机械运动无关
B. 达到热平衡状态的两个系统内能一定相等
C. 质量和温度相同的氢气和氧气内能一定相等
D. 100°C水内能可能大于100°C水蒸气的内能
E. 一定量的理想气体压强不变、体积减小，其内能一定减小
14. 如图所示，粗细均匀的管子，竖直部分长为l＝50 cm，水平部分足够长．当温度为15 ℃时，竖直管中有一段长h＝20 cm的水银柱，封闭着一段长l1＝20 cm的空气柱．设外界大气压强始终保持在76 cmHg.求：
①被封空气柱长度为l2＝40 cm时的温度；
②温度升高至327 ℃时，被封空气柱的长度l3.
【物理-选修3-4】
15. 一列简谐横波沿直线传播，以波源O由平衡位置开始振动为计时零点，质点P的振动图像如图所示，已知O、P的平衡位置相距0.6m。这列波的波源起振方向沿y轴__________方向(选填“正”或“负")，波速为_________m/s，波长为_____m。
16. 如图所示，从长方体透明玻璃中挖去一个半径为R的半球体，O为半球的球心，O1O2连线为透明玻璃体的主光轴，在离球心0.5R处竖直放置一个足够大的光屏，O2为屏上的点，让一单色光束平行O1O2垂直左侧表面入射，当光线距离O1O2连线0.5R时，折射后的光线达到光屏上距离O2为R的P点，已知透明体的上下侧面均涂有吸光材料，则：
①透明玻璃的折射率为多少；
②当平行光线到光轴O1O2的距离为多少时，折射后射到光屏上的位置离O2最远。
参考答案
一.选择题
1. A 2. A 3. A 4. C 5. D 6. BC 7. CD 8. ABC
二. 非选择题
9. (1). mgx2
(2).
(3). A
10. (1). 12
(2). 使和两端的电压相等(或电流计两端的a、b两点电势相等) ;160
(3).
(4). 无
11. 解:(1)物块带正电，由平衡条件知，匀强电场方向水平向右，大小满足
解得
(2)当电场反向时，对物块进行受力分析，如图所示，
与竖直方向的夹角为。由于
所以物块将在重力和水平向左的电场力作用下离开斜面做匀加速直线运动到达地面。
重力和水平向左的电场力的合力大小为
到达地面前物块的位移大小为
由动能定理有
解得
12. 解：(1)推理作用过程中，根据动能定理有
解得
设小球到达D点时的速率为vD，则有
联立方程，解得
(2)若滑块不固定
①小球到达C点时与滑块共速，设此时速度大小均为vC，根据系统水平方向动量守恒有
根据系统机械能守恒有
联立方程，解得
小球从B点进入到与滑块分离时的全过程，有
联立方程，解得
，
方向均水平向右
②滑块反弹后的速度为-v2，假设小球第二次能到达D点，此时小球、滑块的速度分别为v3、v4，则有
设小球第二次滑上半圆轨道至第二次到达D点的全过程中系统机械能变化量为，则
解得
由判别式
则无实数解，违背能量守恒定律，所以小球第二次滑上半圆轨道不能通过最高点D点
13. ADE
14. 解：
①气体在初态时有：
p1="96" cmHg，T1="288" K，l1="20" cm．
末态时有：p2="86" cmHg，l2="40" cm．
由理想气体状态方程得：=
所以可解得：T2="516" K
②当温度升高后，竖直管中的水银将可能有一部分移至水平管内，甚至水银柱全部进入水平管．因此当温度升高至327℃时，水银柱如何分布，需要分析后才能得知．设水银柱刚好全部进入水平管，则此时被封闭气柱长为l="50" cm，压强p="76" cmHg，此时的温度为
T= T1==570K
现温度升高到600K＞T=570K，可见水银柱已全部进入水平管内，末态时p3="76" cmHg，T3="600" K，此时空气柱的长度
l3= l1=="52.6" cm
答：①被封空气柱长度为l2=40cm时的温度为516K；
②温度升高至327℃时，被封空气柱的长度l3为52.6cm．
15. 正方向 ；0.2m/s ；0.8m
16. 解:①依题意可知，光线距离连线0.5R平行入射时，入射角为，折射角为，设PO与夹角为，则有
则有
所以
由折射定律可知
代入数据得
②当光线紧贴右侧上边缘射出时，达到光屏上的位置最远，设此时光线离光轴的距离为h，入射角为，折射角为，则有
由集合关系可知：
由折射定律可知
代入数据得
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～3题只有一项符合题目要求，第4～8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
1. 刷抖音成了人们茶余饭后的休闲娱乐项目。其中一个视频记录了采石工人手抡连接弹性杆的铁锤打击铁楔子的场景，如图甲所示，该场景可以简化为图乙，铁锤每次打击后均反弹。下列关于该场景说法正确的是。( )
A. 连接弹性杆可以延长人对铁锤的作用时间，增大铁锤打击铁楔子时的初动量
B. 连接弹性杆可以减少人对铁锤的作用时间，减小铁锤打击铁楔子时的初动能
C. 使用铁楔子而不用木楔子是为了增大铁锤打击楔子的时间，以增大楔子对石头的作用力
D. 打击的过程，铁锤的动能全部转化为热能
2. 把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周．由火星和地球绕太阳运行的周期之比可求得
A. 火星和地球绕太阳运行的轨道半径之比 B. 火星和地球的质量之比
C. 火星和地球的密度之比 D. 火星和地球所受太阳的万有引力之比
3. 如图所示，物体从A点以不同的速度水平抛出，忽略空气阻力，关于物体的运动下列说法正确的是( )
A. 物体的落点离A点越远，则物体从A点抛出的速度一定越大
B. 物体的落点离A点越远，则物体运动的时间一定越长
C. 若物体落到斜面上，则物体落到斜面上时的速度方向一定不同
D. 若物体落到斜面上，则整个运动过程物体速度变化的方向一定不同
4. 如图所示，两带正电粒子从同一位置以平行于极板的初速度v0进入两平行板间的匀强电场，其中打到A位置粒子的水平位移是打到B位置粒子的水平位移的。不计粒子重力，忽略粒子间的相互作用。若打到A位置的粒子比荷为k，则打到B位置的粒子比荷为( )
A. k B. k C. k D. k
5. 利用磁场可以屏蔽带电粒子。如图所示，真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为r和3r的同轴圆柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，磁感应强度大小为其横截面如图所示。一带电粒子从P点正对着圆心O沿半径方向射入磁场。已知该粒子的比荷为k，重力不计。为使该带电粒子不能进入图中实线圆围成的区域内，粒子的最大速度为( )
A. kBr B. 2kBr C. 3kBr D. 4kBr
6. A、B两质点在t=0时刻从同一地点出发做直线运动的速度—时间图像如图所示，其中A质点的图线与时间轴平行，B质点的图线是以直线t=t2为对称轴的抛物线。已知两质点在t4时刻相遇，则( )
A. t1时刻A、B两质点相遇
B. t2时刻A、B两质点相遇
C. t2时刻A、B两质点加速度相同
D. t3时刻A、B两质点运动方向相反
7. 如图所示，在纸面内有半园形轻质导体框，O为圆心，圆半径长为L，AO段、弧AB段电阻均为r，BO段导体的电阻可忽略，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场的边界与半圆直径重合，现用外力使导体框在纸面内绕O点以角速度沿顺时针方向，从图示位置匀速转动一周，下列说法正确的是( )
A. 圆弧AB段内电流方向总是从A流向B
B. 转动的前半周内AB两端电压为
C. 转动的后半周内通过O点的电量为
D. 外力对线框做的功为
8. 宇航员在某星球表面做了如图甲所示的实验，将一插有风帆的滑块放置在倾角为的粗糙斜面上由静止开始下滑，帆在星球表面受到的空气阻力与滑块下滑的速度成正比，即，为已知常数。宇航员通过传感器测量得到滑块下滑的加速度与速度的关系图象如图乙所示，已知图中直线在纵轴与横轴的截距分别为、，滑块与足够长斜面间的动摩擦因数为，星球的半径为，引力常量为，忽略星球自转的影响。由上述条件可判断出( )
A. 滑块的质量为
B. 星球的密度为
C. 星球的第一宇宙速度为
D. 该星球近地卫星的周期为
第Ⅱ卷(非选择题共62分)
二、非选择题(本题包括必考题和选考题两部分，共62分。第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答，第13题～第16题为选考题，考生根据要求作答)
(一)必考题
9. 如图所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况，利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。
实验中，首先平衡摩擦力和其他阻力。
(1)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……，如图所示。
实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg，从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W=_________，打B点时小车的速度为v=_____。
(2)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图中正确反映v2-W关系的是________。
A． B. C. D.
10. 某同学设计了如图甲所示电路图，测量某金属圆柱的电阻．现在需要两个量程为200mA的电流表，但实验室提供的器材中，一个电流表A1的量程为100mA，内阻为r1＝12Ω，另外一个电流表A2的量程为200mA。
(1)现将量程为100mA的电流表A1扩充为200mA，则应该并联一个阻值R′＝_____Ω的电阻。
(2)图中E为学生电源，G为灵敏电流计，A是用量程为100mA的电流表改装后的电流表，A2为量程为200mA的电流表．R1为电阻箱．R2与R3均为滑动变阻器，R0为定值电阻，S为开关，Rx为待测金属圆柱，实验操作如下：
A．按照如图甲所示的电路图连接好实验器材；
B．将滑动变阻器R2的滑片．滑动变阻器R3的滑片均调至适当位置，闭合开关S；
C．调整R3，逐步增大输出电压，并反复调整R1和R2使灵敏电流计G的示数为零，此时量程为100mA的电流表A1的示数为I1，A2的示数为I2，电阻箱的示数为R1；
D．实验完毕，整理器材。
①反复调整R1和R2使灵敏电流计G示数为零的目的是_____________；
②某次测量时量程为100mA的电流表A1的指针位置如图乙所示，则此时通过R2的电流为______mA。
(3)待测金属圆柱Rx的阻值为________(用所测物理量的字母表示)。
(4)电流表A1、A2的内阻对测量结果________(填“有”或“无”)影响。
11. 如图所示，水平面上固定一高度为H的光滑绝缘斜面，斜面倾角为a(a>45°)，为使一质量为m、带电荷量为+q的物块(视为质点)静止在斜面顶端，可在该空间内加入水平方向的匀强电场。(重力加速度为g)
(1)求匀强电场的电场强度大小和方向；
(2)若将匀强电场反向，求物块落地时的速度大小。
12. 如图所示，足够大的水平面的右侧有一固定的竖直钢板，质量为m的小球静置于A处，A处与钢板之间放一带有竖直半圆轨道的滑块，半圆轨道与水平面相切于B点，BD为竖直直径，OC为水平半径。现对小球施加一水平向右的推力，推力的功率恒定，经过一段时间t撤去推力，此时小球到达B处且速率为v。当滑块被锁定时小球沿半圆轨道上滑且恰好通过D点。已知重力加速度为g，不计一切摩擦。
(1)求推力的功率P以及半圆轨道的半径R。
(2)若滑块不固定，小球从B点进入半圆轨道恰好能到达C点，与滑块分离后滑块与钢板相碰并以原来的速率反弹，求：
①滑块的质量M以及小球与滑块分离时小球、滑块的速度v1、v2
②通过计算判断小球第二次滑上半圆轨道能否通过D点？
(二)选考题(共15分．请考生从给出的2道物理题任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。注意所做题目的题号必修与所涂题目的题号一致，并且在解答过程中写清每问的小题号，在答题卡指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
【物理-选修3-3】
13. 关于内能，下列说法正确是( )
A. 物体的内能大小与它整体的机械运动无关
B. 达到热平衡状态的两个系统内能一定相等
C. 质量和温度相同的氢气和氧气内能一定相等
D. 100°C水内能可能大于100°C水蒸气的内能
E. 一定量的理想气体压强不变、体积减小，其内能一定减小
14. 如图所示，粗细均匀的管子，竖直部分长为l＝50 cm，水平部分足够长．当温度为15 ℃时，竖直管中有一段长h＝20 cm的水银柱，封闭着一段长l1＝20 cm的空气柱．设外界大气压强始终保持在76 cmHg.求：
①被封空气柱长度为l2＝40 cm时的温度；
②温度升高至327 ℃时，被封空气柱的长度l3.
【物理-选修3-4】
15. 一列简谐横波沿直线传播，以波源O由平衡位置开始振动为计时零点，质点P的振动图像如图所示，已知O、P的平衡位置相距0.6m。这列波的波源起振方向沿y轴__________方向(选填“正”或“负")，波速为_________m/s，波长为_____m。
16. 如图所示，从长方体透明玻璃中挖去一个半径为R的半球体，O为半球的球心，O1O2连线为透明玻璃体的主光轴，在离球心0.5R处竖直放置一个足够大的光屏，O2为屏上的点，让一单色光束平行O1O2垂直左侧表面入射，当光线距离O1O2连线0.5R时，折射后的光线达到光屏上距离O2为R的P点，已知透明体的上下侧面均涂有吸光材料，则：
①透明玻璃的折射率为多少；
②当平行光线到光轴O1O2的距离为多少时，折射后射到光屏上的位置离O2最远。
参考答案
一.选择题
1. A 2. A 3. A 4. C 5. D 6. BC 7. CD 8. ABC
二. 非选择题
9. (1). mgx2
(2).
(3). A
10. (1). 12
(2). 使和两端的电压相等(或电流计两端的a、b两点电势相等) ;160
(3).
(4). 无
11. 解:(1)物块带正电，由平衡条件知，匀强电场方向水平向右，大小满足
解得
(2)当电场反向时，对物块进行受力分析，如图所示，
与竖直方向的夹角为。由于
所以物块将在重力和水平向左的电场力作用下离开斜面做匀加速直线运动到达地面。
重力和水平向左的电场力的合力大小为
到达地面前物块的位移大小为
由动能定理有
解得
12. 解：(1)推理作用过程中，根据动能定理有
解得
设小球到达D点时的速率为vD，则有
联立方程，解得
(2)若滑块不固定
①小球到达C点时与滑块共速，设此时速度大小均为vC，根据系统水平方向动量守恒有
根据系统机械能守恒有
联立方程，解得
小球从B点进入到与滑块分离时的全过程，有
联立方程，解得
，
方向均水平向右
②滑块反弹后的速度为-v2，假设小球第二次能到达D点，此时小球、滑块的速度分别为v3、v4，则有
设小球第二次滑上半圆轨道至第二次到达D点的全过程中系统机械能变化量为，则
解得
由判别式
则无实数解，违背能量守恒定律，所以小球第二次滑上半圆轨道不能通过最高点D点
13. ADE
14. 解：
①气体在初态时有：
p1="96" cmHg，T1="288" K，l1="20" cm．
末态时有：p2="86" cmHg，l2="40" cm．
由理想气体状态方程得：=
所以可解得：T2="516" K
②当温度升高后，竖直管中的水银将可能有一部分移至水平管内，甚至水银柱全部进入水平管．因此当温度升高至327℃时，水银柱如何分布，需要分析后才能得知．设水银柱刚好全部进入水平管，则此时被封闭气柱长为l="50" cm，压强p="76" cmHg，此时的温度为
T= T1==570K
现温度升高到600K＞T=570K，可见水银柱已全部进入水平管内，末态时p3="76" cmHg，T3="600" K，此时空气柱的长度
l3= l1=="52.6" cm
答：①被封空气柱长度为l2=40cm时的温度为516K；
②温度升高至327℃时，被封空气柱的长度l3为52.6cm．
15. 正方向 ；0.2m/s ；0.8m
16. 解:①依题意可知，光线距离连线0.5R平行入射时，入射角为，折射角为，设PO与夹角为，则有
则有
所以
由折射定律可知
代入数据得
②当光线紧贴右侧上边缘射出时，达到光屏上的位置最远，设此时光线离光轴的距离为h，入射角为，折射角为，则有
由集合关系可知：
由折射定律可知
代入数据得
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