河南省潢川县2023届高三（上）摸底测试物理模拟试题(word版含答案)
文档属性
| 名称 | 河南省潢川县2023届高三（上）摸底测试物理模拟试题(word版含答案) |
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| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 497.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-07-14 00:00:00 | ||
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文档简介
河南省潢川县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. 下列各种关于近代物理学的现象中，与原子核内部变化有关的是( )
A. 紫外线照射锌板时，锌板向外发射光电子的现象
B. a粒子轰击金箔时，少数发生大角度偏转的现象
C. 氢原子发光时，形成不连续的线状光谱的现象
D. 含铀的矿物质自发向外放出β射线(高速电子流)的现象
2. 据科学家研究发现，由于潮汐作用，现阶段月球每年远离地球3.8cm，在月球远离地球的过程中，地球正转得越来越慢，在此过程中月球围绕地球的运动仍然看成圆周运动，与现在相比，若干年后( )
A. 月球绕地球转动的角速度会增大 B. 地球同步卫星轨道半径将会增大
C. 近地卫星的环绕速度将会减小 D. 赤道上的重力加速度将会减小
3. 在高速公路上，甲、乙两汽车在同一条平直的车道上行驶，甲车在前、乙车在后。t=0时刻，发现前方有事故，两车同时开始刹车，两车刹车后的v-t图像如图所示，下列说法正确的是( )
A. 甲车的加速度大于乙车的加速度
B. 若t=10 s时两车未发生碰撞，则此时两车相距最远
C. 为避免两车发生碰撞，开始刹车时两车之间的距离至少为25 m
D. 为避免两车发生碰撞，开始刹车时两车之间的距离至少为50 m
4. 如图，△ABC为直角三角形，∠B=90°，∠C=37°。将一电荷量为 (Q>0)的点电荷固定在B点，下列说法正确的是( )
A. 沿AC边，从A点到C点，电场强度的大小逐渐增大
B. 沿AC边，从A点到C点，电势先降低后升高
C. 正电荷在A点的电势能比其在C点的电势能大
D. 将正电荷从A点移动到C点，电场力所做的总功为负
5. 如图所示，两根足够长、电阻不计的平行金属导轨MN、PQ，间距为L。导轨平面与水平面的夹角为θ，M、P两点间所接电阻阻值为R，匀强磁场磁感应强度大小为B，方向垂直导轨平面向上。一根质量为m、电阻不计的金属棒ab，从离MP距离处由静止释放，若ab棒与导轨MN、PQ始终垂直并接触良好、无摩擦，重力加速度为g。则ab棒的加速度a、速度v、电阻R两端的电压U 以及ab棒与导轨形成回路中的磁通量Ф随时间t变化关系图像正确的是( )
A.
B.
C.
D.
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. 理想变压器原线圈a的匝数匝，副线圈b的匝数匝，线圈a通过电阻接在 (V)的交流电源上，“6V， 6W”的灯泡恰好正常发光，电阻。电压表为理想电表。下列说法正确的是( )
A. 电路中电流方向每秒钟改变100次 B. 原线圈两端的电压为38V
C. 电压表的示数为12V D. 消耗的功率是1W
8. 如图所示，长为L的轻杆OA可绕固定转轴O在竖直面内自由转动，A端固定一小球。细线的一端系有质量为M的小物块，另一端绕过钉子B固定于A点。用手拉住小球使轻杆静止于水平位置，此时AB间细线长为2L，且细线与竖直方向夹角为。松手后，当轻杆逆时针转到竖直位置时，小物块的速度大小。不计一切摩擦，重力加速度为g。则( )
A. 轻杆静止于水平位置时，钉子B受到细线作用力的大小F=Mg
B. 轻杆由水平位置转到竖直位置的过程中，细线对小物块做的功
C. 轻杆在竖直位置时，小球速度大小为
D. 小球的质量
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. 某同学使用伏安法测量一电阻的阻值。
(1)该同学设计了如图甲所示的电路图，实验中读出电流表和电压表的读数分别为I0和U0，根据公式得出了被测电阻的阻值。由于电压表不能看作理想电表，该同学测出的阻值_________(填“大于”或“小于”)被测电阻的真实值；
(2)为使测量结果更准确，该同学又设计了如图乙所示的电路图。
①按照电路图乙，将图丙中实物连线补充完整__________；
②该同学连接好电路，保持开关S2断开、闭合开关S1，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，读出电流表A1、A2和电压表V的示数分别为I1、I2和U，则电压表V的内阻__________；
③闭合开关S2，读出电流表A1和电压表V的示数分别为I1′和U′，则被测电阻的阻值__________(用I1、I2、U、I1′和U′表示)。
11. 空间存在如图所示的相邻磁场，磁场I垂直纸面向内，磁感应强度为B，磁场II垂直纸面向外，宽度为。现让质量为m带电量为q的粒子以以水平速度v垂直磁场I射入磁场中，当粒子a从磁场II边缘C处射出时，速度也恰好水平。若让质量为2m、带电量为q的粒子b从a下方处水平射入磁场I中，最终粒子b也恰好从C处水平射出。已知粒子以在磁场I中运动的时间是磁场II中运动的时间的2倍，且，不计粒子重力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求
(1)粒子a在磁场中运动的时间；
(2)粒子a、b的速度大小之比。
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. 一定质量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104J，气体对外界做功1.0×104J，则经该过程理想气体的内能一定_________；(填增加，不变或减少)，分子间的距离一定_________；(填增大，不变或减少)，温度一定________ (填升高，不变或降低)。
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. 如图a所示，在某均匀介质中S1，S2处有相距L=12m的两个沿y方向做简谐运动的点波源S1，S2。两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示。两列波的波速均为2.00m/s，p点为距S1为5m的点，则( )
A. 两列简谐波的波长均为2m
B. P点的起振方向向下
C. P点为振动加强点，若规定向上为正方向，则t=4s时p点的位移为6cm
D. p点的振幅始终为6cm
E. S1，S2之间(不包含S1，S2两点)，共有6个振动减弱点
16. 一半径为R的球体放置在水平面上，球体由折射率为的透明材料制成。现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从球体竖直表面射出，如图所示，已知入射光线与桌面的距离为；求出射角。
参考答案
一.选择题
1. D 2. B 3. D 4. B 5. D 6. BC 7. AD 8. AD
二. 非选择题
9. (1). mgx2
(2).
(3). A
10. (1). 小于
(2).
(3).
(4).
11. 解：(1)粒子a在磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示，
粒子a、b均从C处水平射出，则可知粒子在磁场Ⅰ、Ⅱ中偏转的圆心角相同。设粒子a在磁场Ⅰ中做圆周运动的半径为、圆心角为，粒子b在磁场Ⅰ中做圆周运动的半径为、圆心角为，粒子a在磁场Ⅰ中运动的时间是磁场Ⅱ中运动的时间的2倍，则磁场Ⅰ的宽度为d。
代入数据得
设磁场Ⅱ中磁场为B：
由集合关系可知
则
则
粒子a在磁场中运动的时间为
代入数据得
(2)设粒子b速度为v，在磁场Ⅰ、Ⅱ中的半径分别为、，由
得
同理有
粒子a、b均从C处水平射出，运动轨迹如图所示，则有
由集合关系可知
代入数据得
解得a、b两粒子的速度之比
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. 增加 ；增大 ；升高
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. BCD
16. 解:设入射光线与球体的交点为C，连接OC，OC即为入射点的法线。因此，图中的角α为入射角，过C点作球体水平表面的垂线，垂足为B，依题意，∠COB=α，又由△OBC知
①
设光线在C点的折射角为β，由折射定律得
②
由①②式得
③
由几何关系知，光线在球体的竖直表面上的入射角 (见图)为30°，由折射定律得
④
因此，解得
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. 下列各种关于近代物理学的现象中，与原子核内部变化有关的是( )
A. 紫外线照射锌板时，锌板向外发射光电子的现象
B. a粒子轰击金箔时，少数发生大角度偏转的现象
C. 氢原子发光时，形成不连续的线状光谱的现象
D. 含铀的矿物质自发向外放出β射线(高速电子流)的现象
2. 据科学家研究发现，由于潮汐作用，现阶段月球每年远离地球3.8cm，在月球远离地球的过程中，地球正转得越来越慢，在此过程中月球围绕地球的运动仍然看成圆周运动，与现在相比，若干年后( )
A. 月球绕地球转动的角速度会增大 B. 地球同步卫星轨道半径将会增大
C. 近地卫星的环绕速度将会减小 D. 赤道上的重力加速度将会减小
3. 在高速公路上，甲、乙两汽车在同一条平直的车道上行驶，甲车在前、乙车在后。t=0时刻，发现前方有事故，两车同时开始刹车，两车刹车后的v-t图像如图所示，下列说法正确的是( )
A. 甲车的加速度大于乙车的加速度
B. 若t=10 s时两车未发生碰撞，则此时两车相距最远
C. 为避免两车发生碰撞，开始刹车时两车之间的距离至少为25 m
D. 为避免两车发生碰撞，开始刹车时两车之间的距离至少为50 m
4. 如图，△ABC为直角三角形，∠B=90°，∠C=37°。将一电荷量为 (Q>0)的点电荷固定在B点，下列说法正确的是( )
A. 沿AC边，从A点到C点，电场强度的大小逐渐增大
B. 沿AC边，从A点到C点，电势先降低后升高
C. 正电荷在A点的电势能比其在C点的电势能大
D. 将正电荷从A点移动到C点，电场力所做的总功为负
5. 如图所示，两根足够长、电阻不计的平行金属导轨MN、PQ，间距为L。导轨平面与水平面的夹角为θ，M、P两点间所接电阻阻值为R，匀强磁场磁感应强度大小为B，方向垂直导轨平面向上。一根质量为m、电阻不计的金属棒ab，从离MP距离处由静止释放，若ab棒与导轨MN、PQ始终垂直并接触良好、无摩擦，重力加速度为g。则ab棒的加速度a、速度v、电阻R两端的电压U 以及ab棒与导轨形成回路中的磁通量Ф随时间t变化关系图像正确的是( )
A.
B.
C.
D.
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. 理想变压器原线圈a的匝数匝，副线圈b的匝数匝，线圈a通过电阻接在 (V)的交流电源上，“6V， 6W”的灯泡恰好正常发光，电阻。电压表为理想电表。下列说法正确的是( )
A. 电路中电流方向每秒钟改变100次 B. 原线圈两端的电压为38V
C. 电压表的示数为12V D. 消耗的功率是1W
8. 如图所示，长为L的轻杆OA可绕固定转轴O在竖直面内自由转动，A端固定一小球。细线的一端系有质量为M的小物块，另一端绕过钉子B固定于A点。用手拉住小球使轻杆静止于水平位置，此时AB间细线长为2L，且细线与竖直方向夹角为。松手后，当轻杆逆时针转到竖直位置时，小物块的速度大小。不计一切摩擦，重力加速度为g。则( )
A. 轻杆静止于水平位置时，钉子B受到细线作用力的大小F=Mg
B. 轻杆由水平位置转到竖直位置的过程中，细线对小物块做的功
C. 轻杆在竖直位置时，小球速度大小为
D. 小球的质量
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. 某同学使用伏安法测量一电阻的阻值。
(1)该同学设计了如图甲所示的电路图，实验中读出电流表和电压表的读数分别为I0和U0，根据公式得出了被测电阻的阻值。由于电压表不能看作理想电表，该同学测出的阻值_________(填“大于”或“小于”)被测电阻的真实值；
(2)为使测量结果更准确，该同学又设计了如图乙所示的电路图。
①按照电路图乙，将图丙中实物连线补充完整__________；
②该同学连接好电路，保持开关S2断开、闭合开关S1，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，读出电流表A1、A2和电压表V的示数分别为I1、I2和U，则电压表V的内阻__________；
③闭合开关S2，读出电流表A1和电压表V的示数分别为I1′和U′，则被测电阻的阻值__________(用I1、I2、U、I1′和U′表示)。
11. 空间存在如图所示的相邻磁场，磁场I垂直纸面向内，磁感应强度为B，磁场II垂直纸面向外，宽度为。现让质量为m带电量为q的粒子以以水平速度v垂直磁场I射入磁场中，当粒子a从磁场II边缘C处射出时，速度也恰好水平。若让质量为2m、带电量为q的粒子b从a下方处水平射入磁场I中，最终粒子b也恰好从C处水平射出。已知粒子以在磁场I中运动的时间是磁场II中运动的时间的2倍，且，不计粒子重力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求
(1)粒子a在磁场中运动的时间；
(2)粒子a、b的速度大小之比。
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. 一定质量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104J，气体对外界做功1.0×104J，则经该过程理想气体的内能一定_________；(填增加，不变或减少)，分子间的距离一定_________；(填增大，不变或减少)，温度一定________ (填升高，不变或降低)。
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. 如图a所示，在某均匀介质中S1，S2处有相距L=12m的两个沿y方向做简谐运动的点波源S1，S2。两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示。两列波的波速均为2.00m/s，p点为距S1为5m的点，则( )
A. 两列简谐波的波长均为2m
B. P点的起振方向向下
C. P点为振动加强点，若规定向上为正方向，则t=4s时p点的位移为6cm
D. p点的振幅始终为6cm
E. S1，S2之间(不包含S1，S2两点)，共有6个振动减弱点
16. 一半径为R的球体放置在水平面上，球体由折射率为的透明材料制成。现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从球体竖直表面射出，如图所示，已知入射光线与桌面的距离为；求出射角。
参考答案
一.选择题
1. D 2. B 3. D 4. B 5. D 6. BC 7. AD 8. AD
二. 非选择题
9. (1). mgx2
(2).
(3). A
10. (1). 小于
(2).
(3).
(4).
11. 解：(1)粒子a在磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示，
粒子a、b均从C处水平射出，则可知粒子在磁场Ⅰ、Ⅱ中偏转的圆心角相同。设粒子a在磁场Ⅰ中做圆周运动的半径为、圆心角为，粒子b在磁场Ⅰ中做圆周运动的半径为、圆心角为，粒子a在磁场Ⅰ中运动的时间是磁场Ⅱ中运动的时间的2倍，则磁场Ⅰ的宽度为d。
代入数据得
设磁场Ⅱ中磁场为B：
由集合关系可知
则
则
粒子a在磁场中运动的时间为
代入数据得
(2)设粒子b速度为v，在磁场Ⅰ、Ⅱ中的半径分别为、，由
得
同理有
粒子a、b均从C处水平射出，运动轨迹如图所示，则有
由集合关系可知
代入数据得
解得a、b两粒子的速度之比
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. 增加 ；增大 ；升高
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. BCD
16. 解:设入射光线与球体的交点为C，连接OC，OC即为入射点的法线。因此，图中的角α为入射角，过C点作球体水平表面的垂线，垂足为B，依题意，∠COB=α，又由△OBC知
①
设光线在C点的折射角为β，由折射定律得
②
由①②式得
③
由几何关系知，光线在球体的竖直表面上的入射角 (见图)为30°，由折射定律得
④
因此，解得
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