2022-2023学年江西省吉安市井冈山市宁冈中学高二（下）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2022-2023学年江西省吉安市井冈山市宁冈中学高二（下）期末物理试卷（含详细答案解析），共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.以下说法正确的是( )
A. 无论什么物质，只要它们的摩尔数相同就含有相同的分子数
B. 分子引力不等于分子斥力时，违背了牛顿第三定律
C. lg氢气和1g氧气含有的分子数相同，都是6.02×1023个
D. 阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动就是布郎运动
2.某探究小组的同学在研究光电效应现象时，用a、b、c三束光照射到图甲电路阴极K上，电路中电流随电压变化的图像如图乙所示。已知a、b两条图线与横轴的交点重合，下列说法正确的是( )
A. c光的频率最小
B. a光的频率和b光的频率相等
C. 若三种光均能使某金属发生光电效应，则用c光照射时逸出光电子的最大初动能最小
D. 照射同一种金属时，若c光能发生光电效应，则a光也一定能发生光电效应
3.如图所示的平面内，光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖，出射光为b、c两束单色光．下列说法正确的是( )
A. 在真空中光束b的频率小于光束c的频率
B. 在真空中光束b的波长大于光束c的波长
C. 玻璃砖对光束b的折射率大于对光束c的折射率
D. 在玻璃砖中光束b的传播速度大于光束c的传播速度
4.甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，相邻两个亮条纹的中心距离分别记为△x1和△x2，已知△x1>△x2.另将两单色光在真空中的波长分别用λ1、λ2，在同种均匀介质中传播的速度分别用v1、v2，光子能量分别用E1、E2、在同种介质中的折射率分别用n1、n2表示．则下列关系正确的是( )
A. λ1<λ2B. v1n2
5.已知氢原子能级公式En=E1n2(E1=−13.6eV,n=1,2,3⋯)。大量处于某激发态的氢原子向低能级跃迁时，发出的复色光通过玻璃三棱镜后分成a、b、c、d、e、f六束(含不可见光)，如图所示。下面说法中正确的是( )
A. 在三棱镜中a光的传播速率小于f光的传播速率
B. 若改变复色光的入射角，最先消失的是a光
C. 从n=3能级向n=1能级跃迁产生的那一束是e光
D. b、c通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距Δxb<Δxc
6.如图所示，“核反应堆”通过可控的链式反应实现核能的释放，核燃料是铀棒，在铀棒周围放“慢化剂”，快中子和慢化剂中的碳原子核碰撞后，中子速度减小变为慢中子。下列说法正确的是( )
A. “慢化剂”使快中子变慢中子，慢中子更难被铀核俘获，从而减缓反应速度
B. 裂变后的新核氪的比结合能小于铀核的比结合能
C. 链式反应是指由重核裂变产生的电子使裂变反应一代接一代继续下去的过程
D. 当核反应过于缓慢时，可以适当的抽出镉棒，达到加快核反应速度的目的
7.如图所示，在用DIS验证“玻意耳定律”的实验中，用一个带刻度的注射器及计算机辅助系统来探究气体的压强和体积关系.关于此实验，下列说法正确的是( )
A. 推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出
B. 推拉活塞时，手不可以握住整个注射器
C. 必须测量所封闭气体的质量
D. 在活塞上涂上润滑油，主要目的是减小摩擦
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
8.如图所示，轻质弹簧下端固定在斜面底端，上端与一小球(视为质点)相连，弹簧与斜面平行，小球位于B点时弹簧恰好处于原长状态，初始状态小球静止在A点。现对小球施加一个方向沿斜面向上的恒定拉力，使小球由静止开始运动，一段时间后到达最高点C。已知ABA. 小球从A点运动至C点的过程中，小球和弹簧组成的系统机械能减小
B. 小球从A点运动至C的过程中，该拉力对小球所做的功等于小球重力势能的增加量与弹簧弹性势能的增加量之和
C. 小球从A点运动至B点的过程中，其机械能增大
D. 小球从B点运动至C点的过程中，其动能一定先增大后减小
9.氢原子的能级如图所示。氢原子从n=4能级直接向n=1能级跃迁所放出的光子，恰能使某金属产生光电效应，下列判断正确的是( )
A. 氢原子辐射出光子后，氢原子能量变大
B. 该金属的逸出功W0=12.75eV
C. 用一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属，该金属仍有光电子逸出
D. 该金属的截止频率为3.1×1015Hz
10.如图所示，光线由空气射到三棱镜左侧面的A点，入射光线被约束在A点法线下方、不管入射角i取值多大，从A点入射的光线均能从三棱镜右侧面射出，不考虑光线在三棱镜内部的反射，三棱镜折射率为 2，三棱镜顶角α的取值可能是( )
A. 30∘
B. 40∘
C. 50∘
D. 60∘
11.一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a，其p−V图像如图示。已知c→a过程曲线是双曲线的一部分，三个状态的坐标分别为a(V0,2p0)、b(2V0,2p0)、c(2V0,p0)。下列说法正确的是( )
A. c→a过程气体压强变大的微观原因是气体分子的平均动能变大
B. 全程气体对外做的功比外界对气体做的功多，且大于p0V02
C. 气体在a→b过程中吸收的热量大于b→c过程中放出的热量
D. 气体在a→b过程中内能的增加量大于b→c过程中内能的减少量
三、实验题：本大题共2小题，共20分。
12.某同学利用图甲所示装置测量物块与水平桌面间的动摩擦因数。
(1)除图甲、乙仪器和刻度尺外，还需要的器材是______；
A.天平
B.秒表
C.弹簧测力计
(2)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示，则d=______cm；
(3)将物块从A点由静止释放，用数字毫秒计测得遮光条通过B点光电门的时间Δt=6.25ms，A、B两点间的距离s=90.00cm，则物块通过光电门的速度大小v=______m/s，物块运动的加速度大小a=______m/s2；(结果均保留两位有效数字)
(4)若物块和遮光条的总质量为M，重物的质量为m，物块的加速度大小为a，重力加速度大小为g，则物块与水平桌面间的动摩擦因数μ______。
13.如图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化的关系”的实验装置示意图。粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶中，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内。开始时，B、C内的水银面等高。
(1)此实验中研究对象气体是______(填①烧瓶中气体、②烧瓶和AB管中的气体或者③BC下面软管中的气体)若气体温度升高，为使瓶内气体的体积不变，应将C管______(填“向上”或“向下”)移动，直至B内的水银面回到原位置；
(2)实验中使瓶内气体的体积不变，多次改变气体温度，用Δt表示气体升高的摄氏温度，用P表示烧瓶内气体压强。根据测量数据作出的图线是______。
(3)同学还想用此实验验证波意耳定律，在保证温度不变的情况下，寻找体积和压强满足一定的关系，现在不知道大气压强的具体数值，但大气压强可视为不变。也无法直接测出气体的体积和B管的内径，但该同学通过分析还是可以验证波意耳定律。
①保证温度不变的方法是______(填①保持实验环境温度不变、②移动C管要迅速、③测量数据要快)
②初始时，B，C管中水银面等高，然后向上移动C管，测量B管中水银面比初始状态水银面上升了h，此时，BC管中水银面的高度差为Δh，在h和Δh都很小的情况下(即Δh=0)，只要h和Δh满足______关系就可以验证波意耳定律。
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
14.如图所示，一个上下都与大气想通的直圆筒，其横截面积S=1×10−3m2，中间用两个活塞A与B封住一定质量的理想气体，A、B都可沿圆筒无摩擦地上、下滑动，但不漏气，A的质量不计，B的质量m=8kg，B与一劲度系数k=5×102N/m的轻质弹簧相连，已知大气压强p0=1×105Pa，平衡时，两活塞间的距离L0=0.9m，现用力压A，使之缓慢向上移动一定距离后再次保持平衡，平衡时用于压A的力F=50N.假定气体温度保持不变，取g=10m/s2，求活塞A向上移动的距离L。
15.如图甲所示，均匀介质中有三角形PQR，PR−=2.0m，QR−=3.8m，P处有一个波源，从t=0时刻开始按图乙所示规律做简谐运动，产生的简谐横波在三角形平面内传播，经过时间Δt=4.0s，R处的介质开始振动。求：
(1)从t1=1.1s到t2=6.0s波源的位移大小和路程；
(2)简谐横波的波长；
(3)若Q处也有一个与P处完全相同的振源，则达到稳定后，R处介质的振幅是多少？已知波传播时无衰减。
16.如图所示，足够长不透光水平挡板上开有一小孔P，水平挡板下方一定距离处有一水平放置的足够长平面镜，一束光线以45∘的入射角通过小孔射到平面镜上，通过反射照射到挡板下表面的M点。现在将一块厚度为d的(d小于挡板和平面镜间的距离)足够长平行玻璃砖平放在平面镜上，则光线通过折射后经平面镜反射再从玻璃砖的上表面射出，打在挡板下表面上的N点(图中未画出)，已知玻璃砖对光的折射率n= 2，真空中光束为c。求
(1)光束通过玻璃砖的路程s；
(2)放入玻璃砖前后两次光束从P点射入到打在挡板上的时间差Δt。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A、据每摩尔含有的微粒个数相同，所以无论什么物质，只要它们的摩尔数相同就含有相同的分子数，故A正确。
B、分子间同时存在引力和斥力，并不是作用力和反作用力，并没有违背牛顿第三定律，故B错误。
C、lg氢气和1g氧气的物质的量不同，所含有的分子数不相同，故错误。
D、阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃是悬浮颗粒，并不是布郎运动，是由于空气的流动引起的，故D错误。
故选：A。
用每摩尔含义的微粒个数相同、物质的量和摩尔质量的关系分析AC选项；利用分子作用力和布朗运动分析BD选项．
利用物质的量、摩尔质量间的关系，知道布朗运动的实质是分子的无规则运动导致的．
2.【答案】B
【解析】解：根据光电效应方程可知，eUc=hν−W0=Ek，结合图像可知，c光的遏止电压最大，则c光的频率最大，ab光的频率相等，因此若三种光均能使某金属发生光电效应，则c光照射时逸出光电子的最大初动能最大；照射同一种金属时，若c光能发生光电效应，则a光不一定能发生光电效应，故B正确，ACD错误；
故选：B。
根据光电效应方程和图像得出不同光的频率大小关系及对应的光电子的初动能的大小关系。
本题主要考查了光电效应的相关应用，熟悉公式，结合图像即可完成分析，难度不大。
3.【答案】C
【解析】解：ABC、由题图可知，玻璃砖对b光的折射程度大，则nb>na，故b光的频率较大，根据λ=vf可知b光波长较小，故AB错误，C正确；
D、由v=cn知，在玻璃砖中，nb>na，所以vb故选：C。
根据光路图，判断出玻璃砖对两束光的折射率大小，从而知道两束光的波长大小，根据v=cn判断出光在玻璃砖中的速度大小。
解答此类问题的思路是：由光线的偏折程度判断折射率的关系，或由折射定律可得出两光的折射率；再由光的性质可知光的传播速度、波长的关系。
4.【答案】C
【解析】解：A、根据双缝干涉的条纹间距△x=Ldλ可知对于同一个实验装置，波长越大，条纹间距越大，由△x1>△x2可知甲光的波长一定大于乙光的波长。故A错误；
B、D、由于不同的单色光频率小，折射率小，即甲光折射率小n1v2，故B错误，D错误；
C、根据C=λγ可知甲光的频率小于乙光的频率，而光子的能量E=hγ，故甲光的光子能量一定小于乙光的光子能量，故C正确；
故选：C。
双缝干涉的条纹间距满足公式△x=Ldλ；光速、波长和频率满足公式C=λγ，而光子的能量满足公式E=hγ；光的频率越小，在同一种介质中的折射率越小，结合公式n=cn可求光在介质中的传播速度．
该部分所考查的大多是基础性题目，难度不是太大，但综合性很强，只要掌握了基础知识就能顺利解决．
5.【答案】C
【解析】解：A.发出的复色光通过玻璃三棱镜后分成a、b、c、d、e、f六束，可知，f光对应的是最高频率，而a对应是最低频率，故f光对应的是最大折射率，而a对应是最小折射率；根据n=cv，可得出在三棱镜中a光的传播速率大于f光的传播速率，故A错误；
B.因为f光折射率最大，根据sinC=1n，可知临界角最小，则若改变复色光的入射角，最先消失的是f光，故B错误；
C.根据数学组合公式，能辐射出6种光，则有
CN2=6
解得：N=4
依据辐射能量即为能级之差，即ΔE=Em−En，则有：从n=4能级向n=1能级(基态)跃迁产生的频率最大的f光，从n=3能级向n=1能级(基态)跃迁产生的e光，故C正确；
D.根据λ=vf，由于b光的频率小于c光，则b光的波长大于c光，根据Δx=Ldλ可知，b、c通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距Δxb大于Δxc，故D错误；
故选：C。
依据数学组合公式，结合辐射出6种光，从而确定从哪个激发态向低能级跃迁，再根据及不同折射率，对应的不同频率，进而即可求解。
考查折射率大小与频率高低的关系，掌握跃迁种类的判定，理解辐射光子能量大小与能级差之间的关系是解题的关键。
6.【答案】D
【解析】解：A、慢中子更容易被铀核俘获，中子的速度不能太快，否则无法被铀核捕获，裂变反应不能进行下去，故A错误；
B、重核裂变的过程中有质量亏损，释放核能，故新核的比结合能大于铀核的比结合能，故B错误；
C、链式反应是指由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程，故C错误；
D、核反应堆中，镉棒的作用是吸收中子，以控制反应速度，当核反应过于缓慢时，可以适当的抽出镉棒，以达到加快核反应速度的目的，故D正确。
故选：D。
慢中子更容易被铀核俘获；新核的比结合能大于铀核的比结合能；根据链式反应的定义判断；镉棒的作用是吸收中子。
本题考查了“核反应堆”的相关知识，要求学生知道裂变反应，要明确在核反应中，慢化剂和镉棒的作用。
7.【答案】B
【解析】解：A。推拉活塞时动作要慢，使其温度与环境保持一致，故A错误；
B、推拉活塞时，手不能握住注射器，防止手对其起加热作用，从而保证气体的温度不变，故B正确；
C、研究对象是一部分封闭气体在温度不变的情况下，压强和体积的关系，故本实验只要保证封闭气体的质量不变即可，无需测量封闭气体的质量，故C错误；
D、活塞与针筒之间要保持润滑，可以减小摩擦，目的是不漏气可以保证气体质量一定，故D错误；
故选：B。
根据理想气体实验的实验原理掌握正确的实验操作。
本题主要考查了理想气体的实验规律，根据实验原理掌握正确的实验操作即可，平时要多注意积累。
8.【答案】BCD
【解析】解：A、小球从A到C，位移向上，拉力也向上，在小球和弹簧组成的系统中，拉力对系统做正功，故系统的机械能增加，故A错误；
B、根据能量守恒可知，小球从A点运动至C点的过程中，该拉力对小球所做的功等于小球重力势能的增加量与弹簧弹性势能的增加量之和，故B正确；
CD、小球在拉力F作用下，会在AC间做简谐运动，由于AB在AB段，小球受到的拉力与弹力的方向均沿斜面向上，其合力向上，两个力的合力对小球做正功，故在AB段小球的机械能增加。
在BC段时，从B到平衡位置，小球受到的合力向上，合力做正功，动能增加；从平衡位置到C，合力向下，做负功，动能减小。故CD正确。
故选：BCD。
小球在拉力作用下，在AC间做往复运动，其平衡位置在AC的中间位置，即可判断出从A到平衡位置，小球做加速运动，从平衡位置到C点做减速运动，根据合外力做功判断出小球机械能的变化，根据小球的运动性质判断出动能的变化。
本题解题的关键是根据物体的受力分析判断运动情况，知道当物体加速度为0时，速度最大，弹簧不一定处于原长。解决问题的关键是小球做简谐运动的平衡位置不在B点，而在BC之间的某点。
9.【答案】BD
【解析】解：A、氢原子发生跃迁，辐射出光子后，氢原子能量变小，故A错误；
B、根据玻尔理论，由n=4跃迁到n=1，辐射的光子能量最大，ΔE=E4−E1=−0.85eV−(13.6eV)=12.75eV，根据恰能使某金属产生光电效应，则逸出功W0=12.75eV，故B正确；
C、根据玻尔理论，一群处于n=3的氢原子向低能级跃迁时，辐射的能量小于从n=4能级直接向n=1能级跃迁所放出的光子能量，则不会发生光电效应，故C错误；
D、由W0=hνc，可得知νc=W0h=12.75×1.6×10−196.63×10−34Hz=3.1×1015Hz，故D正确。
故选：BD。
氢原子辐射出光子后能量变小；能级间跃迁辐射或吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子能量越大，频率越大，波长越小，从而即可求解。
解决本题的关键知道能级间跃迁满足的规律，即Em−En=hv.理解逸出功的含义，注意光电效应的产生条件。
10.【答案】AB
【解析】解：设三棱镜左侧面的折射角为r，在右侧面的入射角为θ，由根据几何关系得
α=θ+r
根据折射定律得
n=sinisinr，
当i=0∘时，在右侧面的入射角θ最大，此时也不能够发生全反射，根据题意
sinθ=sinα联立解得：
0<α<45∘
故AB正确，CD错误；
故选：AB。
根据光的折射定律结合光在另一侧面上折射时不能发生全反射，通过几何关系求出顶角的范围。
解决本题的关键掌握光的折射定律，以及掌握发生全反射的条件和临界角公式sinC=1n。
11.【答案】BC
【解析】解：A、c→a过程曲线是双曲线的一部分，气体发生的是等温变化，温度不变，气体分子的平均动能不变，气体体积减小，气体压强变大，微观原因为分子的密集程度增大，故A错误；
B、在全过程中，a→b气体对外做功为ab图线与坐标轴围成的面积，对外做的功为W1，bc过程体积不变，不做功，ca过程体积变小，外界对气体做功等于ca图线与坐标轴围成的面积，外界对气体做功为W2，由图像知W1>W2，多做的功等于图线一个循环包围的面积，大于p0V02，故B正确；
C、a→b是等压变化，体积增大，温度升高，内能增加量为ΔU1，状态a和状态c的温度相等，内能相等，从状态b到c发生的是等容变化，压强减小，温度减低，内能减小量为ΔU2，且ΔU1=ΔU2，a→b过程中，根据热力学第一定律ΔU1=W1+Q1，其中W1<0，在b→c过程中，Q2=ΔU2，所以Q1>Q2，即气体在a→b过程中吸收的热量大于b→c过程中放出的热量，故C正确；
D、由C分析知气体在a→b过程中内能的增加量等于b→c过程中内能的减少量，故D错误；
故选：BC。
根据p−V图象的面积表示气体做功，应用气态方程判断气体体积如何变化，然后应用热力学第一定律答题。
本题考查气体的状态方程中对应的图象，分析清楚图示图象、知道理想气体内能由气体的温度决定即可解题，解题时要抓住p−V图象的面积表示气体做功。
12.【答案】μ=mg−(M+m)aMg
【解析】解：(1)根据测量动摩擦因数的原理f=μN，实验中需要测量或计算出物体所受摩擦力f，以及接触面间的压力N。根据题干信息和需要测量的量可知还需要的器材为天平。故选A。
(2)游标卡尺为20分度的游标卡尺，其分度值为0.05mm，注意保留小数的位数。据乙图可知游标卡尺主尺读数为0.3cm，游标尺第15个刻度与主尺刻度对齐，故游标尺的读数为15×0.05mm=0.75mm=0.075cm。
因此游标卡尺的读数为(0.3+0.075)cm=0.375cm。故d=0.375cm。
(3)物块通过光电门的速度v=dΔt，代入数据d=0.375cm=0.375×10−2 m，Δt=6.25ms=6.25×10−3s得，v=0.375×10−26.25×10−3m/s=0.60m/s。
s=90.00cm=0.90m，根据匀变速直线运动公式2as=v2−v02代入数据得，2×0.90a=0.602−0，解得a=0.20m/s2。
(4)根据测量动摩擦因数的原理f=μN，可知需求出此过程中摩擦力和接触面间的压力。由题意知N=Mg。重物与物块一起做匀加速直线运动，对整体，由牛顿第二定律知，mg−f=(M+m)a，解得f=mg−M+m)a。
由滑动摩擦力公式f=μN，代入数据得μ=mg−(M+m)aMg。
故答案为：(1)A(2)0.375(3)0.60；0.20(4)μ=mg−(M+m)aMg。
(1)根据测量动摩擦因数的原理f=μN，实验中需要测量或计算出物体所受摩擦力f，以及接触面间的压力N。根据题干信息和需要测量的量可作出对器材需要的判断。
(2)根据游标卡尺的读数方法和注意事项，可读出游标卡尺读数。
(3)通过光电门记录的数据和遮光条宽度可求出，物块通过光电门的速度，再根据匀变速直线运动的公式求出加速度。
(4)根据测量动摩擦因数的原理f=μN，可知需求出此过程中摩擦力和接触面间的压力，进而求出动摩擦因数。
实验题首要的是明确实验目的，以便确定实验原理，由此逐渐展开，注意解决问题。本题中有几点注意要说明：
第一、对游标卡尺读数的考查。读数时要注意游标卡尺的分度进而明确小数点位数，以毫米做单位，10分度的保留一位小数，20分度的保留两位小数，50分度的也是保留两位小数，其他单位据此保留即可。主尺读数，要先明确游标尺零刻度线位置再行读数。
第二、实验数据处理是有队小数点位数保留的要求，请按要求书写，也有队有效数字个数要求的，也要按要求。总之要谨慎审题。
13.【答案】② 向上 C ① C
【解析】解：(1)由图可知C管开口向上，所以BC下面软管中的气体的压强等于大气压强与C管竖直部分液柱的压强之和，所以实验中是研究②烧瓶和AB管中的气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化的关系；
若气体温度升高，瓶内气体的体积不变，则气体压强增大，所以应将C管向上移动，直至B内的水银面回到原位置；
(2)瓶中气体的体积不变，设初状态压强为p1，温度为T1，气体升高的摄氏温度与升高的热力学温度相等，则有
ΔT=Δt
由
p1T1=pT1+ΔT
可得：p=p1+pp1T1⋅ΔT=p1+p1T1⋅Δt，故C正确，ABD错误。
故选：C；
(3)①烧瓶A可与外界进行热传递，所以保持实验环境温度不变，缓慢移动C管，稳定后在测量数据，故①正确；
②设玻璃管的横截面积为S，气体做等温变化，有
p0V0=p1V1
末状态压强与体积为
p1=p0+Δh
V1=V0−hS
代入上式有
p0V0=(p0+Δh)(V0−hS)
由于h，Δh都很小，即h和Δh可以忽略，化简得
h=V0p0SΔh，故C正确，ABD错误。
故选：C。
故答案为：(1)②；向上：(2)C；(3)①①；②C
(1)根据实验原理分析出C管的移动方向；
(2)根据公式pV=CT结合图像完成分析；
(3)①根据实验原理掌握正确的实验操作；
②根据玻意耳定律结合图像完成分析。
本题主要考查了理想气体的实验规律，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合公式pV=CT即可完成分析。
14.【答案】解：由于mg>F，可知被封闭气体始末两状态下的弹簧始终处于拉伸状态，以A、B整体为研究对象，初始时弹簧的弹力为mg
初始状态下弹簧的伸长量为：
x1 =mgk
末状态用力F压A，以A、B整体为研究对象弹簧的弹力为mg−F
末状态下弹簧的伸长量为：x2 =mg−Fk
B上移的距离为：x=x1 −x2
由于气体温度不变，根据玻意耳定律有：
p0 L0 S=(p0 +FS)[L0 −(L−x)]S
解得：L=0.4m
答：活塞A向上移动的距离L为0.4m
【解析】根据初末状态弹簧伸长量的变化求B移动的距离，再根据几何关系求体积，最后有玻意耳定律列式求解
本题考查了玻意耳定律与力学知识的综合，有一定难度。关键搞清初末状态，运用力学平衡和玻意耳定律综合求解。
15.【答案】解：(1)由图乙得振动周期
T=1.2s
波源P的位移-时间关系
y=2sin(2π1.2t)cm
分别代入t1=1.1s、t2=6.0s，得
y1=−1cm，y2=0cm
所求位移大小为
Δy=y2−y1=0−(−1)cm=1cm
所求路程为
l=(0−y1)+16A
代入数据解得：l=33cm
(2)由题意得波速v=PR−Δt
由关系式λ=vT
所求波长λ=0.6m
(3)因QR−−PR−=3λ，且P、Q波源完全相同，故R处介质振动的振幅为A=2×2cm=4cm
答：(1)从t1=1.1s到t2=6.0s波源的位移大小为1cm，路程为33cm；
(2)简谐横波的波长为0.6m；
(3)R处介质的振幅是4cm。
【解析】(1)由图可知周期，从而计算P的振动方程，进而分析P在不同时刻的位置，可解得位移和路程；
(2)根据波长与波速的关系可解得波长；
(3)分析R的运动情况，可知振幅大小。
本题要理解波的形成过程，根据图像分析出横波的传播特点，结合公式v=λT和运动学公式进行分析。
16.【答案】解：(1)作光路图如图所示，由折射定律可得折射角sinr=sinin=12
光束通过玻璃砖的路程s=2×dcsr
解得：s=4 3d3
(2)光束通过玻璃砖的传播速度v=cn
光束通过玻璃砖的时间t1=sv=4 6d3c
未放玻璃砖时光束通过玻璃砖所在区域的时间t2=2dsin45∘c=2 2dc
故入玻璃砖前后的时间差Δt=(4 6−6 2)d3c
答：(1)光束通过玻璃砖的路程为4 3d3；
(2)放入玻璃砖前后两次光束从P点射入到打在挡板上的时间差为(4 6−6 2)d3c。
【解析】(1)根据折射定律结合几何关系解得。
(2)光从空气射入玻璃砖，入射角大于折射角，作出光路图，根据折射定律求出折射定律，结合反射定律和几何知识求光在玻璃砖中通过的路程。根据v=cn求出光在玻璃中的传播速度，从而解得时间差。
本题是几何光学的问题，首先要正确作出光路图，再根据折射定律和几何知识结合进行解答。