如图所示，质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，活塞与气缸之间无摩擦。a态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，b态是气缸从容器中移出后，在室温（27⁰C）中达到的平衡状态。气体从a态变化到b态的过程中大气压强保持不变。若忽略气体分子之间的势能，下列说法正确的是

A．与b态相比，a态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多

B．与a态相比，b态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大

C．在相同时间内，a、b两态的气体分子对活塞的冲量相等

D．从a态到b态，气体的内能增加，外界对气体做功，气体对外界释放了热量

如图为焦耳实验装置图，用绝热性能良好的材料将容器包好，重物下落带动叶片搅拌容器里的水，引起水温升高。关于这个实验，下列说法正确的是

A．这个装置可测定热功当量

B．做功增加了水的热量

C．做功增加了水的内能

D．功和热量是完全等价的，无区别 

下面关于分子力的说法中正确的有

A．铁丝很难被拉长，这一事实说明铁丝分子间存在引力

B．水很难被压缩，这一事实说明水分子间存在斥力

C．将打气管的出口端封住，向下压活塞，当空气被压缩到一定程度后很难再压缩，这一事实说明这时空气分子间表现为斥力

D．磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力

（2分）下图给出了一个四棱镜，棱镜材料的折射率为1.5．画出图中给出的三条光线的出射光路图。

（4分）下图中各三棱镜的折射率均为，画出光线经过三棱镜折射后的出射光线，并确定出射方向与入射方向所成角度的大小。

（10分）[探究]“弹性势能大小与弹性形变程度的关系”

 [案例]猜想与假设：物体的弹性形变程度越大，弹性势能越大．

设计实验：

器材：弹簧、木块。

步骤：如图所示，使用同一根弹簧，两次实验中弹簧被压缩的程度不同，第一次弹簧被压缩程度小，第二次弹簧被压缩程度大，观察木块被弹的远近，木块被弹得越远，说明弹簧具有的弹性势能越大。

现象：第一次实验木块被弹得近，第二次实验木块被弹得远。

（16分）氢原子光谱是由一系列不连续的光谱线组成的线状谱，但电灯光形成的光谱却是连续的，你知道为什么吗？

（12分）质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具．它的构造原理如图所示，离子源S产生带电量为q的某种正离子，离子产生出米时的速度很小，可以看作是静止的，离子经过电压U加速后形成离子束流，然后垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，沿着半圆周运动而到达记录它的照相底片P上。实验测得：它在P上的位置到入口处S₁的距离为a，离子束流的电流为I。请回答下列问题：

（1）在时间t内射到照相底片P上的离子的数目为________；

（2）单位时间穿过入口处S1离子束流的能量为________；

（3）试证明这种离子的质量为。

（16分）有一种能伸缩的圆珠笔，其内装有一根小弹簧，尾部有一个小帽，压一下小帽，笔尖就伸出。使笔的尾部朝下，将笔向下按，使小帽缩进，然后放手，笔将向上弹起至一定的高度。请你用这样的实验，粗测出压笔帽时，其内部弹簧弹性势能的增加量。

（12分）重力势能是由地球和地面上物体的相对位置决定的，重力势能的变化只能是由重力做功引起的；弹性势能是由发生弹性形变的物体各部分的相对位置决定的，弹性势能的变化只能是由弹力做功引起的，沿着这个思路，请你探究下面的问题。在光滑水平面上有两个小球，假设它们之间存在着相互排斥的力，并且这种力也由两个小球的相对位置决定，因而也存在一种势能，不妨叫做x势能。现使A球固定不动，B球在获得某一速度后向着A球运动。这一过程中，你猜想存在于它们之间的x势能将如何变化？你能说出它们之间相互作用力的功与x势能变化之间的关系吗？