2020-2021学年山东省六校学情联考高二（下）段考物理试卷（5月份）（B）（含答案）

这是一份2020-2021学年山东省六校学情联考高二（下）段考物理试卷（5月份）（B）（含答案），共20页。试卷主要包含了5做的是布朗运动，06eV，则，1kg，mB=0，【答案】C，【答案】B，【答案】D，【答案】BC等内容，欢迎下载使用。

2020-2021学年山东省六校学情联考高二（下）段考物理试卷（5月份）（B）

1. 静止的镭核 88226Ra放出一个α粒子后衰变成氡核 86222Rn。α粒子动能为Eα，若衰变放出的能量全部变为氡核和α粒子的动能。下列说法正确的是( )
A. 该反应产生的氡核和α粒子的动量相同
B. 该核衰变反应方程为 88226Ra→86222Rn+24He+01n
C. 真空中的光速为c，该反应中的质量亏损为113Eα111c2
D. 镭的半衰期1620年，若取4个镭原子核，经1620年后就只剩下2个镭原子核了
2. 下列说法中正确的是( )
A. 黄光比紫光的反射性能更强
B. 随着技术的发展，光学显微镜观察不到和黄光波长差不多大小的物体
C. 由于X射线穿透力强，所以医学上可以用X射线做“光刀”
D. 摄影师在拍摄池中的小乌龟时，在照相机镜头前加一偏振滤光片，可以使乌龟的影像更清晰
3. 以下关于热运动有关的现象，说法错误的是( )
A. 冰熔化为水的过程中，水分子之间的分子力做负功
B. 水银相对于铅是浸润的，在附着层内，水银分子之间的分子力体现为引力
C. 忽略空气流动影响，空气中的PM2.5做的是布朗运动
D. 扩散现象既能发生在气体和液体中，也能在固体之间发生
4. 如图所示为一透明介质制成的棱镜的截面图，其中∠B=90∘，AC=2AB=18cm。两束不同的光甲、乙由AC边斜射入棱镜，乙光到达BC边和甲光到达BA边距离平行且相同，且均从F点射出棱镜。已知光束甲与AC边的夹角为45∘，光束乙与AC边的夹角为30∘，则( )


A. 甲乙两束光折射率之比为3：2
B. 甲乙两束光在棱镜中的速率之比为6：2
C. 若让这两束单色光分别通过同一双缝干涉装置后，条纹间距较宽的是乙
D. 设AD=3cm，甲、乙从射入棱镜到第一次射出棱镜过程中在棱镜中传播的时间之比为1：5
5. 如图所示是氢原子的能级图，一群氢原子处于量子数n=5的激发态，这些氢原子能够自发地跃迁到较低的能量状态，并向外辐射多种频率的光，用辐射出的光照射图乙光电管的阴极K，已知阴极K的逸出功为5.06eV，则( )
A. 波长最长的光是原子从n=5激发态跃迁到基态时产生的
B. 阴极K逸出光电子的最大初动能为8eV
C. 这些氢原子可以辐射7种不同频率的光
D. 某氢原子辐射出一个光子后，核外电子的速率减小
6. 钓鱼可以修身养性、陶冶情操，有助于提高人们的生活乐趣，而鱼漂是钓具里面必不可少的。某鱼漂的示意图如图所示O、M、N为鱼漂上的三个点。当鱼漂静止时，水面恰好过点O。某鱼咬钩后将鱼漂向下拉了一下，使点M到达水面，但鱼随后脱钩，鱼漂便上下运动，上升到最高处时，点N到达水面。假设水面静止，鱼漂在M、N间的横截面积不变不考虑阻力的影响，下列说法正确的是( )
A. 鱼漂的上下运动不一定是简谐运动
B. 点N过水面时，鱼漂有向下方向的最大加速度
C. 点M到达水面时，鱼漂具有向上的最大位移
D. 鱼漂由下往上运动时，速度越来越大
7. 两列机械波在同种介质中相向而行，P、Q为两列波的波源，以P、Q连线的中垂线为轴建立如图所示的坐标系，P、Q的坐标如图所示。某时刻的波形如图所示。已知P波的传播速度为10m/s，O点有一个观察者，下列判断正确的是( )
A. 两波源P、Q的起振方向相同
B. 经过足够长的时间O的振幅为15cm
C. 波源Q产生的波比波源P产生的波更容易发生衍射现象
D. 当观察者以2m/s的速度向Q点运动时，观察者接收到Q波的频率为3Hz
8. 风箱是中国传统的鼓风设备，公元前4世纪的《道德经》中曾写到“天地之间，其犹橐龠(tuóyuè)乎？虚而不屈，动而愈出。”橐龠即当时的鼓风用具，在古代既应用于熔炼金属，又应用于家庭炉灶，后逐渐演变制成风箱，其构造如图甲所示，剖面图如图乙所示，无论向左推进拉杆还是向右拉出拉杆过程中都有气流从出气口排出，从而可以一直鼓风，吹旺炉火。已知大气压强为p0，以下说法正确的是( )

A. 往左推动拉杆时，进气口A闭合，进气口B打开；阀门C闭合，阀门D打开，气流可以从出气口排出
B. 往右拉动拉杆时，进气口A打开，进气口B闭合；阀门C闭合，阀门D打开，气流可以从出气口排出
C. 若堵住出气口，往左推动拉杆，则左边气体压强大于p0，右边气体压强小于p0
D. 若堵住出气口，往右拉动拉杆，则左边气体压强小于p0，右边气体压强大于p0
9. 关于近代物理学史和常识，下列说法正确的是( )
A. 卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，证实了原子是可以再分的
B. 德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，认为实物粒子也具有波动性
C. 在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变长
D. 原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子
10. 波源S在均匀介质中做周期性振动产生了向x轴正向传播的机械波，如图所示，波的振幅呈现2A、A交替变化，当t=0时刻恰好传到x=7d位置处，P、Q、M分别是x=2d、x=4d和x=5d位置处的三个质点，下列说法正确的是( )
A. 由图可知，波速在周期性变化
B. 当波刚好传到x=14d位置处时，质点P、Q经过的路程相等
C. 质点Q、M的振动始终同步
D. 波源S的起振方向为y轴负方向
11. 如图所示1、2、3三条平行光线垂直于半圆柱体玻璃砖的截面在同一直径上从空气射向玻璃砖，光线2正好过圆心O，光线1、3从光线2的两侧对称入射，光线1、3从玻璃砖下表面进入空气，则下列说法正确的是( )
A. 玻璃对1光的折射率大于对3光的折射率
B. 玻璃对三种光的折射率关系为n1>n2>n3
C. 1光比3光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长
D. 在相同条件下，如果1光能发生明显衍射，3光衍射更明显


12. 有某种一定质量的理想气体，经历了一系列状态变化，p−V图如图所示。第一个过程由状态A等温压缩到状态B，此过程外界对气体做功为W1，气体对外界放热Q1；第二个过程由状态B经等容降压到状态C，再等压膨胀到状态A，此过程气体对外界做功为W2，气体从外界吸热Q2，则以下说法正确的是( )
A. TAW2 D. Q1=Q2
13. 某同学在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时，尝试用单缝和平面镜做类似实验。单缝和平面镜的放置如图所示，白炽灯发出的光经过滤光片成为波长为λ的单色光照射单缝，能在光屏上观察到明暗相间的干涉条纹．小明测得单缝与镜面延长线的距离为h，与光屏的距离为D，则条纹间距Δx=______。随后该同学撤去平面镜，在单缝下方A处放置同样的另一单缝，形成双缝结构，则在光屏上______(填“能”或“不能”)观察到干涉条纹。

14. 某同学利用如图所示的装置，来测定一颗形状不规则的石子的体积，图中(a)为压强传感器，A与计算机相连，可以直接读出注射器内封闭气体的压强，注射器与传感器A之间的软管内气体的体积不能忽略。

(1)将石子装进注射器，通过推、拉活塞改变封闭气体的体积和压强。操作中，不能用手握住注射器封闭气体部分，是为了______；若实验过程中不慎将活塞拔出针筒，则必须废除之前获得的数据，重做实验，这是为了______。
(2)实验中通过活塞所在刻度读取了多组气体体积V及对应压强p，为了在xOy坐标系中获得直线图像，应取y轴、x轴分别为______(选填“V、1p”或“p、1V”)
(3)选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到直线的函数图像如图(b)所示，若已知传感器和注射器连接处的软管容积为V0，则这颗石子的体积为______。
15. 炎炎夏日，正是游泳的大好时光，为了晚上也能让游泳池绚丽多彩，工人准备在游泳池边缘装饰一圈彩灯，并挨个检查，设游泳池水深2m，在池角有一单色光源M，池内水的折射率为3，已知光在真空中的速度c=3×108m/s，求：
(1)光射出水面的最短时间；
(2)游泳池水面上的最大发光面积为多少？








16. 用某种金属甲为阴极的光电管观测光电效应现象，如图所示，将开关拨向2，用光子能量为2.6eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.8V时，电流表读数不为零，当电压表读数大于或等于0.8V时，电流表读数为零，求：
(1)该束光的波长(保留2位有效数字)；
(2)金属甲的逸出功；
(3)将开关拨向1，当电压表读数为2.2V时，电子到达阳极时的最大动能为多少？











17. 现今，热气球作为一个体育项目正日趋普及，热气球基本构造由气球囊、吊篮及加热装置构成，国际上根据气囊中填充气体的不同进行分类，其中AX型热气球气囊中填充空气，通过加热装置对空气加热，使之变轻获得升力，又被称为热气球。热气球的原理是利用对空气加热，当空气受热膨胀后比重会变轻而上升(膨胀排出气体的重力可等效成升力)，此过程可视为等压变化。现有一个热气球，气球囊容积约为2000m3，环境温度为14℃时气球囊内的空气质量约为2600kg，气囊、加热装备及驾驶员总质量约为600kg，忽略燃料燃烧损耗的质量，要使热气球升空，气囊内空气温度至少要加热到多少摄氏度？







18. 如图所示，一轻弹簧直立在水平地面上，轻质弹簧两端连接着物块A和B，它们的质量分别为mA=0.1kg，mB=0.3kg，开始时A、B均静止。现将一个质量为mC=0.1kg的物体C从A的正上方某一高度处由静止释放，C和A碰后立即粘在一起，之后在竖直方向做简谐运动，在运动过程中，物体B对地面的最小压力恰好为零，已知弹簧的劲度系数为k=100N/m，弹簧的弹性势能表达式EP=12kx2(x为弹簧的形变量)弹簧在运动过程中始终在弹性限度范围内，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：
(1)物块A、C一起做简谐振动的振幅A；
(2)物块B对地面的最大压力；
(3)物块A、C一起运动的最大速率？







19. 一粗细均匀的导热气缸静止放在水平地面上，气缸横截面积为S，用一质量为m=0.8p0Sg的水平活塞封闭了某种理想气体，如图a所示，此时封闭气体的体积为10L，温度为300K。现对气缸加热，由于特殊原因导致活塞变形拉伸(质量不变)，当温度缓慢升高到540K时，活塞与水平夹角37∘，如图b所示。已知大气压强为p0，重力加速度为g，忽略一切摩擦且活塞不漏气(sin37∘=0.6,cos37∘=0.8)，求：
(1)如图a所示状态气体的压强p1；
(2)如图b所示状态气体的压强p2；
(3)如图b所示状态气体的体积V？







答案和解析

1.【答案】C

【解析】解：AB、根据质量数守恒和电荷数守恒可知该衰变反应方程为 88226Rn→86222Rn+24He，
由于镭核静止，所以系统的初动量为零，根据动量守恒定律可知该反应产生的氡核和α粒子的动量大小相等，方向相反，故AB错误；
C、α粒子的动能为Eα，根据动能和动量关系可得α粒子的动量为p=2mαEα
氡核 86222Rn的动量p′=p，则氡核的动能为ERn=p′22mRn=mαmRnEα=4222Eα
根据质能方程ΔE=Δmc2可得该反应中的质量亏损Δm=ΔEc2=Eα+ERnc2=113Eα111c2，故C正确；
D、半衰期适用于大量原子核，对少数几个原子核不适用，故D错误。
故选：C。
根据质量数守恒和电荷数守恒判断核反应方程；
根据动量守恒判断新核和α粒子的动量关系，大小相等方向相反；
根据动量守恒定律结合动能和动量关系，列方程求解出α衰变后反冲核的动能，然后根据爱因斯坦质能方程求解质量亏损。
本题关键根据动量守恒定律求解反应后新核的动能和α粒子的动能关系，然后根据质能方程列式求解质量亏损，要注意在涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计。

2.【答案】D

【解析】解：A：频率分越大光的反射能力越强，例如频率大的光更容易发生全反射，黄光的频率小于紫光，所以反射能力紫光比较强，故A错误；
B：可以用比黄光波长更短的光学显微镜来观察和黄光波长差不多大小的物体，故B错误；
C：光刀指是γ射线而不是X射线，故C错误；
D：偏振片可以有效的去处反射的光线，使照片更加清晰，故D正确；
故选：D。
根据各种射线的特点以及其应用来进行分析。
理解光的干涉，衍射，光的偏振等概念非常重要。

3.【答案】B

【解析】解：A、冰熔化为水的过程中，从外界吸热，而温度不发生变化，所以分子势能变大，也就是分子力做负功，故A正确；
B、水银相对于铅是浸润的，但在附着层内，水银分子之间的分子力体现为斥力，故B错误；
C、PM2.5在空气中的运动是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物的无规则运动，符合布朗运动的定义，故C正确；
D、扩散现象可以发生在任何物体之间，固体也不例外，故D正确。
本题选错误的，故选：B。
概念辨析题，考查到了分子力做功、分子力的性质、布朗运动和扩散现象。
综合考查了分子力的性质和做功问题，同时涉及到了布朗运动的定义以及扩散现象的发生场景。

4.【答案】B

【解析】答：A、如图所示：乙光到达BC边和甲光到达BA边距离平行且相同，所以甲乙光的折射角相同设为α，由题意知甲光入射角为45∘，乙光入射角为60∘，由折射率定义：，故A错误；
B、由v=cn得：，故B正确；
C、由A知，所以频率，所以，由Δx=Ldλ得：，故C错误；
D、如图所示：乙光到达BC边和甲光到达BA边距离平行且相同，即EP与DF平行且相等，则四边形EPFD为平行四边形，所以PF与ED平行且相等，由题意∠B=90∘，AC=2AB=18cm，所以∠C=30∘，∠A=60∘，由PF//ED，所4以∠BPF=30∘，∠EPF=120∘，则∠PED=∠FDA=60∘，所以∠AFD=60∘，所以△ADF为等边三角形，PE=DF=AF=AD=3cm，所以BF=9cm−3cm=6cm，PF=2BF=12cm，所以甲光路程：DF=3cm，乙光路程：PE+PF=3cm+12cm=15cm，所以甲、乙光在棱镜中传播时间之比为：，故D错误。
故选：B。
A、由题意确定甲乙光的入射角，折射角相同，再由折射率定义可求；B、由v=cn结合折射率之比可得；C、由B得结论代入Δx=Ldλ可得；D、由数学知识计算甲乙光的路程，结合B中结论求解。
本题难点在D选项，根据题意画出光路图，利用几何知识求解甲乙两光在棱镜中的路程；要熟记双缝干涉条纹间距公式。

5.【答案】B

【解析】解：AC、根据C52=10知，这些氢原子最多能向外辐射10种不同频率的光子，
n=5激发态跃迁到n=4激发态时产生光子的能量最小，根据E=hν=hcλ知，其波长最长，故AC错误；
B、n=5激发态跃迁到基态时产生光子的能量最大，为E=E5−E1=0.54eν−(−13.6eν)=13.06eν
光电子的最大初动能为Ekm=E−W0=13.06eν−5.06eν=8eν，故B正确；
D、根据库仑力提供向心力，有ke2r2=mν2r，解得核外电子的动能Ek=12mν2=ke22r
由此可知：某氢原子辐射出一个光子后，核外电子的半径减小，核外电子的动能增大速率增大，故D错误。
故选：B。
依据数学组合公式分析辐射光子数；能级差越小，光子能量越小，光子频率越小，波长越大；根据跃迁规律求出辐射出的光子的能量最大值，根据光电效应方程Ekm=hν−W，计算逸出的光电子的最大初动能；根据库仑力提供向心力判断核外电子的动能增减变化和速率变化。
解决本题的关键掌握能级跃迁与发出或吸收光子能量的关系hν=Em−En，注意掌握光效应方程，注意理解影响光电子的最大初动能因素。

6.【答案】B

【解析】解：A.鱼漂在水中受到了浮力的作用，由阿基米德浮力定律可知，浮力的大小与鱼漂进入水面的深度成正比，鱼漂所受的重力为恒力，以静止时O点所处位置为坐标原点，则合力的大小与鱼漂的位移大小成正比，方向总是与位移方向相反，所以鱼漂做简谐运动，故A错误；
B.点N过水面时，重力大于浮力，且浮力达到最小值，此时恢回复力，加速度最大，方向向下，故B正确；
C.点M到达水面时，鱼漂达到了向下的最大位移，故C错误；
D.由简谐运动的特点可知，鱼漂由下往上运动时，速度越来越大，达到最大后则开始减小，故D错误。
故选：B。
鱼漂在水中受到了浮力的作用，由阿基米德浮力定律可知，浮力的大小与鱼漂进入水面的深度成正比，鱼漂所受的重力为恒力；合力为0时，a为0；鱼漂达到了向下的最大位移，所受合力方向向上，所以具有向上的加速度。
此题是跟据实际生活考查简谐振动，注意回复力为0则加速度为0.

7.【答案】D

【解析】解：A、两波源P、Q的起振方向与波最前头质点的起振方向相同，由波形平移法可知，波源P的起振方向沿y轴负方向，波源Q的起振方向沿y轴正方向，即两波源P、Q的起振方向相反，故A错误；
B、根据对称性可知，两波的波峰与波峰或波谷与波谷同时到达O点，所以两波在O点相遇后，O点振动加强，振幅等于两波振幅之和，为45cm，故B错误；
C、两波的波长相等，波源Q产生的波与波源P产生的波发生衍射现象的难易程度相同，故C错误；
D、当观察者以2m/s的速度向Q点运动时，相当于观察者不动，Q波以的速度向左传播，观察者接收到Q波的频率为f=vλ=124Hz=3Hz，故D正确。
故选：D。
波源的起振方向与介质中各个质点的起振方向相同，根据波最前头质点的起振方向判断；经过足够长的时间后，两列波在O点相遇，分析O点的振动是加强还是减弱，从而确定O点的振幅；发生衍射现象难易程度与波长有关，波长越长越容易；当观察者与波源间的距离减小时，观察者接近到的频率增大，根据波速公式求解观察者接收到Q波的频率。
本题考查波的图像，根据图像读出振幅、波长、质点的振动方向等，是应具备的基本能力，关键要知道波源的起振方向与介质中各个质点的起振方向相同。

8.【答案】B

【解析】答：A.由图可知，往左推动拉杆时，进气口A闭合，进气口B打开；阀门C打开，阀门D闭合，气流可以从出气口排出，故A错误；
B.往右拉动拉杆时，进气口A打开，进气口B闭合；阀门C闭合，阀门D打开，气流可以从出气口排出，故B正确；
C.若堵住出气口，阀门C闭合，左边气体压强等于p0，往左推动拉杆，则左边气体体积变小，温度不变，由波意耳定律可知压强增大所以大于p0，阀门D打开，与大气相通，右边气体压强等于p0，故C错误；
D.若堵住出气口，进气口A打开与大气相通，往右拉动拉杆，则左边气体压强等于p0，则右边气体体积变小，温度不变，由玻意耳定律可知压强增大所以右边气体压强大于p0，故D错误。
故选：B。
A.由图可知，往左推动拉杆时，进气口A闭合，进气口B打开；阀门C打开，阀门D闭合，气流可以从出气口排出；B.往右拉动拉杆时，进气口A打开，进气口B闭合；阀门C闭合，阀门D打开，气流可以从出气口排出；CD、由玻意耳定律分析即可。
本题要注意左推拉杆时进气口和阀门的闭合打开情况，左边气体是封闭气体，右边气体与大气相通；右推拉杆时进气口和阀门的闭合打开情况，右边气体是封闭气体，左边气体与大气相通。

9.【答案】BC

【解析】解：A、卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，得出了原子的核式结构模型，故A错误；
B、根据物理学史可知，德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，认为实物粒子也具有波动性，故B正确；
C、由于光子和电子碰撞后光子动量变小，由λ=hP知光子散射后波长变长，故C正确；
D、β衰变的实质是原子核内的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，故D错误；
故选：BC。
根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。

10.【答案】BD

【解析】解：A、同一介质中波速一定，机械波的波速是不变的，故A错误；
B、当机械波刚好传到x=14d位置处时，波形向前传播的距离为7d，对于P质点，有2个波长的振幅为2A的波形和3个波长的振幅为A的波形经过P质点所在位置，则P点经过的路程：sP=2×4×2A+3×4×A=28A，对Q质点，有个2.5波长的振幅为2A的波形和2个波长的振幅为A的波形经过Q质点所在位置，则Q点经过的路程：sQ=2.5×4×2A+2×4×A=28A，故B正确；
C、当机械波刚好传到x=8d位置处时，波形向右传播的距离为d，此时Q处于平衡位置向上振动，M处于平衡位置向下振动，可知振动速度方向相反，故C错误；
D、质点的起振方向与波源的起振方向相同，波向右传播，根据“上下坡”法知，x=7d位置处的质点振动方向沿y轴负方向，可知波源S的起振方向沿y轴负方向，故D正确。
故选：BD。
在同一介质中波传播的速度相等；
当机械波刚好传到x=14d位置处时，根据波形传播的距离，抓住一个完整波形通过某位置，该位置质点振动路程等于4倍的振幅求出P、Q的经过的路程，从而判断P点和Q点经过的路程是否相等；
当机械波刚好传到x=8d位置处时，抓住波形向右传播的距离得出P、Q所处的位置，确定出振动的方向；
抓住质点的起振方向与波源起振方向相同，通过“上下坡”法得出质点的起振方向，从而得出波源的起振方向。
解决本题的关键知道波动和振动的联系，知道各个质点的起振方向与波源的起振方向相同；以及知道一个完整波形通过某一位置时，该位置的质点振动路程为振幅的4倍。

11.【答案】ACD

【解析】答：A、由图知1光和3光入射角相同，折射角1光大于3光，由光路可逆及折射率定义可得玻璃对1光的折射率大于对3光的折射率，即n1>n3，故A正确；
B、因无法判断2光的折射率，只判定n1>n3，无法判定玻璃对三种光的折射率大小关系，故B错误；
C、因n1>n3，所以v1=cn1t3=sv3，故C正确；
D、因n1>n3，所以f1>f3，波长λ1=cf1TC，故A错误；
C.在p−V图像中，图像与横轴围成的面积等于该过中做的功，由图像可知W1>W2，故C正确；
D.由于状态A 与状态B 温度相同，根据热力学第一定律ΔU=W+Q，可知从A到B的过程中，外界对气体做的功W1等于放出的热量Q1，同理从B经C到A的过程中气体对外做的功W2等于吸收的热量Q1，因此Q1>Q2，故D错误。
故选：BC。
根据图示图象确定压强与体积的变化情况，然后应用气态方程与热力学第一定律分析答题。
根据图象判断出气体压强与温度的变化关系，解题关键掌握在p−V图像中，图像与横轴围成的面积等于该过中做的功。

13.【答案】D2hλ  不能

【解析】解：由实验图可知，平面镜对单缝成像，相当于双缝，间距为2h，
因此条纹间距Δx=Ldλ=D2hλ，
随后小明撤去平面镜，在单缝下方A处放置同样的另一单缝，形成双缝结构，不能观察到干涉条纹，原因是不满足干涉条件：频率相同，
故答案为：D2hλ；不能；
根据双缝干涉条纹的间距公式Δx=Ldλ，及平面镜对单缝成像，求解干涉条纹的间距，结合干涉条件，即可求解。
解决本题的关键掌握条纹的间距公式Δx=Ldλ的应用。

14.【答案】保持封闭气体的温度不变  保持封闭气体的质量不变  V、1p  b+V0

【解析】解：(1)实验需要保持气体温度和质量不变，操作中不能用手握住注射器的封闭气体部分是为了保持封闭气体温度不变；若实验过程中不慎将活塞发出针筒，则必须废除之前获得的实验数据，重做实验，是为了保持封闭气体质量不变。
(2)由于在等温状态下满足玻意耳定律
pV=C
设石子的体积为Vx，则气体的体积为

因此方程为

为了获得直线图像，应表示为
V=Cp+Vx
因此应取y轴、x分别为V、1p
(3)若已知传感器和注射器连接处的软管容积为V0，则表达式为
V=Cp+Vx−V0
因此
Vx−V0=b
可得
Vx=b+V0
故答案为：(1)保持封闭气体的温度不变，保持封闭气体的质量不变   (2)V、1p    (3)b+V0
(1)实验需要保持气体温度和质量不变；
(2)在等温状态下满足玻意耳定律，根据玻意耳定律列式后变形可知y轴、x轴对应的物理量；
(3)根据函数解析式结合图像可求得石子的体积。
本题关键在于理解实验原理以及操作注意事项，应用玻意耳定律变形结合图像判断截距表示的物理含义。

15.【答案】答：(1)光在水中传播速度：v=cn=3×1083m/s=3×108m/s，在水中最短位移为水深h=2m，所以光射出水面的最短时间为：t=hv=23×108s=233×10−8s
(2)如图所示：sinC=1n=33，cosC=1−(33)2=63，tanC=sinCcosC=22，tanC=rh，r=htanC=2×22m=2m，所以最大发光面积为：s=14πr2=14π×(2)2m2=12πm2.
故：(1)光射出水面的最短时间为233×10−8s；
(2)游泳池水面上的最大发光面积为12πm2.

【解析】(1)计算光在水中传播速度，在水中最短位移为水深，再求最短时间(2)求出临界角，计算出射半径，再求发光面积。
本题重点在于确定最大出射面是一个四分之一圆面，几何光学要做好光路图，利用有关数学知识求解。

16.【答案】解：(1)该光子能量E=hcλ=2.6eV=2.6×1.6×10−19J=4.16×10−19J
解得光的波长λ=hcE=6.63×10−34×3.0×1084.16×10−19m=4.8×10−7m
(2)由题意可知，遏止电压Uc=0.8V
根据动能定理可得：−eUc=0−Ekm
根据光电效应方程式，有Ekm=hv−W0=E−W0
解得金属钾的逸出功W0=E−eUc=2.6eV−0.8eV=1.8eV
(3)将开关拨向1，光电管两端加的为正向电压，根据动能定理可得：eU2=Ek2−Ekm
解得电子到达阳极时的最大动能Ek2=Ekm+eU2=0.8eV+2.2eV=3eV
答：(1)该束光的波长为4.8×10−7m；
(2)金属甲的逸出功为1.8eV；
(3)将开关拨向1，当电压表读数为2.2V时，电子到达阳极时的最大动能为3eV。

【解析】(1)根据光子能量E=hcλ求解光的波长；
(2)由题意可得遏止电压Uc，根据动能定理结合光电效应方程，列式求解出金属钾的逸出功；
(3)根据动能定理求解电子到达阳极的最大动能。
正确理解该实验的原理和光电效应方程中各个物理量的含义是解答本题的关键，注意逸出的最大初动能与到达阳极时的最大动能的区别．

17.【答案】解：因为该加热过程可视为等压过程，所以：V1T1=V2T2
气体升温膨胀后剩余在其球囊内空气质量与总气体质量之比为体积之比，则：

又因为：T1=(14+273)K=287K
联立解得：T2=373.1K。
所以t2=(373.1−273)℃=100.1℃。
答：气囊内空气温度至少要加热到100.1℃。

【解析】气体升温膨胀后剩余在其球囊内空气质量与总气体质量之比为体积之比；加热时，气体发生等压变化，应用查理定律分析答题。
空气的密度相同，气体质量与体积成正比，根据题意求出气体的状态参量，然后应用盖-吕萨克定律求出气体的温度．

18.【答案】解：当弹簧弹力等于A、C的总重力时，A、C处于平衡状态，有
kx1=(mA+mC)g
解得：x1=0.02m，此时弹簧处于压缩状态；
当物体B对地面压力为0时，对B受力分析可得：
kx2=mBg
解得：x2=0.03m，此时弹簧处于拉伸状态，
所以物块A、C一起做简谐振动的振幅：A=x1+x2=0.03m+0.02m=0.05m。
(2)当AC运动到最低点时B对地面的压力最大，由对称性可知，此时弹簧的形变量为：
x=x1+A=0.07m；
此时弹簧弹力Fk=kx=7N，
对B受力分析得：mBg+Fk=FN，
代入数据解得FN=10N，
由牛顿第三定律可知：B对地面的最大压力为10N，方向垂直地面向下。
(3)振子在平衡位置时速率最大，对A、C从最高点到平衡位置由机械能守恒定律得：
12kx22+(mA+mC)g(x1+x2)=12kx12+12(mA+mC)v2
代入数据解得：v=52m/s，
所以物块A、C一起运动的最大速率为3.2m/s。
答：(1)物块A、C一起做简谐振动的振幅为0.05m；
(2)物块B对地面的最大压力为10N；
(3)物块A、C一起运动的最大速率为52m/s。

【解析】(1)对AC整体和B分别受力分析，根据平衡条件求解即可；
(2)弹簧振动到最低点时B对地面的压力最大，根据平衡条件与牛顿第三定律求出最大压力。
(3)结合机械能守恒定律求出在平衡位置时的速度，即最大速度。
本题综合考查了简谐运动、胡克定律、机械能守恒定律和牛顿第二定律，综合性较强，对学生的能力要求较高，需加强训练。

19.【答案】解：(1)对图a中活塞受力分析得：mg+p0S=p1S
解得：p1=1.8p0；
(2)对图b中活塞受力分析如图所示，竖直方向根据平衡条件得：
mg+p0Scosθ⋅cosθ=p2Scosθ⋅cosθ
解得：p2=1.8p0；
(3)由于p1=p2，则从状态a到状态b为等压变化，根据盖-吕萨克定律可得：
V1T1=VT2
解得：V=18L。
答：(1)图a所示状态气体的压强为1.8p0；
(2)图b所示状态气体的压强为1.8p0；
(3)图b所示状态气体的体积为18L。

【解析】(1)对图a中活塞受力分析，根据平衡条件列方程求解；
(2)对图b中活塞受力分析，根据平衡条件列方程求解；
(3)根据盖-吕萨克定律求解图b所示状态气体的体积。
本题主要是考查了理想气体的状态方程；解答此类问题的方法是：找出不同状态下的三个状态参量，分析理想气体发生的是何种变化，利用理想气体的状态方程列方程求解。本题要能用静力学观点分析各处压强的关系，要注意研究过程中哪些量不变，哪些量变化，选择合适的气体实验定律解决问题。