河北省邯郸市十校2022届高三上学期物理期末联考试卷
一、单选题
1．（2022高三上·邯郸期末）物理学自牛顿的三大定律以来，经历了几百年的发展，人类在物理理论上取得了空前的成就。关于物理学史，下列说法正确的是（ ）
A．牛顿第一定律是从实验中直接得出的结论
B．德布罗意最先提出了物质波，认为所有物质都有波动性和粒子性
C．如果能发生光电效应，一旦增大人射光强度，光电子的最大初动能必定增加
D．α粒子散射实验发现，α粒子发生较大角度偏转，说明了原子几乎是一个整体
2．（2022·保定模拟）某人站在一平静湖面上静止的游轮上观光，不慎掉落一质量m=10g的实心木珠（视为质点），从木珠刚入水到木珠速度减为零的时间为木珠在空中运动时间的一半，不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2.木珠在水中向下运动过程中受到水的平均作用力大小为（ ）
A．0.08N B．0.008N C．0.3N D．0.03N
3．（2022·莆田模拟）A、B、C三根通电长直导线均水平固定且互相平行，导线通入大小相等的恒定电流，方向如图所示，其中导线A，B垂直纸面且在同一水平面上，导线C垂直纸面并在导线A的正下方。下列说法正确的是（ ）
A．导线B对导线A的安培力方向竖直向上
B．导线C对导线A的安培力方向竖直向下
C．若解除导线C的固定，则其仍可能处于静止状态
D．若把导线C固定在导线A和导线B正中间，则导线C受到的安培力为0
4．（2022·莆田模拟）如图所示，有P、N两块质量相同的物块，在物块P上施加一沿水平方向的外力F，使它们叠放在竖直面上且处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．物块P一定受到4个力的作用 B．物块P一定受到3个力的作用
C．物块N一定受到4个力的作用 D．物块N可能受到6个力的作用
5．（2022·莆田模拟）随着宇宙航天技术不断地发展，人类也越来越向往探索其他的外文明，若有一个和地球类似的星球，其质量和地球质量几乎相等，半径却达到了地球半径的3倍，则该星球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度的大小之比约为（ ）
A．0.6 B．1.7 C．0.3 D．9
6．（2022·保定模拟）某同学研究电磁阻尼效果的实验示意图如图甲所示，虚线MN右侧有垂直于水平面向下的匀强磁场，边长为1m、质量为0.1kg、电阻为0.2Ω的正方形金属线框在光滑绝缘水平面上以大小v0=2m/s的速度向右滑动并进入磁场，磁场边界MN与线框的右边框平行。从线框刚进入磁场开始计时，线框的速度v随滑行的距离x变化的规律如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．图乙中x0=0.5m
B．线框进入磁场的过程中，线框的加速度先不变再突然减为零
C．线框进入磁场的过程中，线框中产生的焦耳热为0.1J
D．线框进入磁场的过程中，通过线框某横截面的电荷量为
7．（2022·保定模拟）如图所示，固定光滑斜面的倾角为37°，轻弹簧的一端固定在斜面上C点正上方的固定转轴O处，另一端与一质量为m的滑块（视为质点）相连，弹簧原长和O点到斜面的距离均为d。将滑块从与O点等高的A点由静止释放，滑块经过O点在斜面上的垂足B点到达C点的过程中始终未离开斜面，滑块到达C点时弹簧的弹力小于滑块受到的重力，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．滑块经过B点的速度小于
B．滑块从A点运动到C点的过程中，在B点的速度最大
C．滑块从A点运动到C点的过程中，其速度一直在增大
D．弹簧的劲度系数大于
二、多选题
8．（2022·莆田模拟）2021年夏天，中国多地出现暴雨，导致洪涝灾害．在某次救援演习中，一冲锋舟匀速横渡一条两岸平直、水流速度不变的河流，当冲锋舟船头垂直河岸航行时，恰能到达正对岸下游处；若冲锋舟船头保持与河岸成角向上游航行时，则恰能到达正对岸，已知河水的流速大小为，下列说法正确的是（ ）
A．冲锋舟在静水中的速度大小为
B．河的宽度为
C．冲锋舟在静水中的速度大小为
D．河的宽度为
9．（2022高三上·邯郸期末）一理想变压器的示意图如图所示，原线圈的匝数n1=2200，其中一副线圈的匝数n2=1000，该副线圈两端接有阻值R=25Ω的电阻；另一副线圈的匝数n3=300，两端接有额定电压为30V、额定功率为15W的灯泡L。原线圈接入交变电源后，灯泡L恰能正常发光。则（ ）
A．原线圈两端的电压有效值为220V
B．原线圈的输入功率为375W
C．通过电阻R的电流有效值为0.2A
D．电阻R消耗的电功率为400W
10．（2022·莆田模拟）如图所示，矩形区域内有水平向右的匀强电场，半径为、内壁光滑的绝缘半圆细管固定在竖直平面内，直径垂直于水平虚线，圆心O在的中点，半圆管的一半处于电场中。质量为、电荷量为的带正电的小球（视为质点）从半圆管的A点由静止开始滑入管内，到达B点时的速度大小为，之后小球从区域的右边界离开电场．取重力加速度大小，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．小球在B点受到的支持力大小为
B．匀强电场的电场强度大小为
C．电场区域的最小面积为
D．电场区域的最小面积为
三、实验题
11．（2022高二下·沈阳期末）小明利用如图甲所示实验装置探究加速度与力的关系，滑块放在长木板上，长木板置于水平桌面上，砂桶通过滑轮与细线拉滑块，在细线上接有一个微型力传感器，通过力传感器可以直接读出细线的拉力大小F。保持滑块质量不变，在砂桶中添加少量细砂来改变力传感器的示数F，利用打点计时器打出的纸带求出对应拉力F时的加速度a，从而得到如图乙所示的图像。
①关于该实验，下列说法正确的是 。
A．需要略微垫起长木板左端来平衡摩擦力
B．砂桶和砂的总质量应远小于滑块的质量
C．需要让细线与长木板保持平行
②实验中打出的一条纸带如图丙所示，打点计时器打点的周期，在纸带上依次标上1、2、3、4、5、6，7等计数点，相邻两个计数点之间还有四个点没有画出来，测得、、、、、。利用以上数据可知，打该纸带时滑块的加速度大小 。（结果保留三位有效数字）
③图乙中直线的延长线没有经过原点的原因是 （任写一条即可），由图乙可知滑块的质量 （结果保留两位有效数字）。
12．（2022高三上·邯郸期末）物理兴趣小组的同学们想通过实验探究热敏电阻的阻值与温度的关系及并联电路的电流与电阻的关系。实验中有如下器材：
A．热敏电阻Rx；
B．定值电阻R0；
C．学生直流电压电源（电动势为5V，内阻不计）；
D．电流表A1（量程为0.6A，内阻r1为5Ω）；
E．电流表A2（量程为3A，内阻r2约为1Ω）；
F．数字温控箱；
G．开关S，导线若干。
（1）为了更精确地描述出电阻Rx随温度变化的关系（精确测定不同温度时的阻值），请完成虚线框内图甲电路图的设计。
（2）闭合开关S，分别记下电流表A1、A2的示数为I1、I2，其中A2的示数如图乙所示，则I2= A，待测电阻Rx的表达式Rx= （用题中已知和测量出的物理量的符号表示）。
（3）实验中改变温控箱的温度，分别测出了热敏电阻在不同温度下的阻值，得到了如图丙所示的Rx一t图像。由图像分析可知，当温控箱中的温度达到450℃时，通过热敏电阻的电流为0.03A，此时热敏电阻的阻值仍满足图丙中的变化规律，则电流表A1的示数为 A。（结果保留两位有效数字）
四、解答题
13．（2022·保定模拟）如图所示，小车静置于光滑水平地面上，左侧靠在障碍物旁，小车上表面由光滑圆弧轨道BC和水平粗糙轨道CD组成，圆弧轨道半径R=2.75m，BC与CD相切于C点，BC所对圆心角θ=37°，CD段长L=5m，质量m=1kg的物块（视为质点）从某一高度处的A点以v0=4m/s的速度水平抛出，恰好沿切线方向自B点进入圆弧轨道，物块滑到小车右端D点时恰好与小车相对静止。物块与粗糙轨道CD间的动摩擦因数μ=0.3，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。求：
（1）A、B两点的水平距离x；
（2）小车的质量M。
14．（2022·莆田模拟）现代研究微观粒子的碰撞，往往会采用电场和磁场的相关变化来控制带电粒子的运动状态．如图甲所示，水平直线下方有竖直向上，电场强度大小的匀强电场．现将一重力不计、比荷的正点电荷从电场中的O点由静止释放。O点与N点的水平距离，竖直距离，一段时间后电荷通过进入其上方的匀强磁场，磁场方向与纸面垂直，其磁感应强度大小为B（未知），电荷第六次经过电场和磁场的边界时，到达N点．
（1）求电荷第一次经过电场和磁场边界时的速度大小；
（2）求磁感应强度的大小；
（3）其他条件不变，仅使磁场的磁感应强度按照图乙所示（图乙中以磁场方向垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过时为时刻）做周期性变化且周期，如果在O点右方距O点的距离为L处有一垂直于的足够大的挡板，电荷从O点运动到挡板处所需的时间，求L。
15．（2022高三下·湖南月考）如图所示，一水平放置的汽缸左端开孔，汽缸内壁的长度为2L，一活塞只能在汽缸内运动，汽缸右边封闭有一定质量的理想气体，不计活塞厚度和所有摩擦，活塞和汽缸均绝热。开始时活塞处在汽缸中间，缸内气体的热力学温度T0=300K，外界大气压p0=1×105Pa，现用电热丝对密闭气体缓慢加热。
（i）当活塞离汽缸右端的距离时，求汽缸内密闭气体的热力学温度T1；
（ii）当缸内气体的热力学温度T2=660K时，求汽缸内密闭气体的压强p2。
16．（2022·保定模拟）如图所示，等边三棱镜ABC的边长为a，一平行于底边BC的光束从AB边上距B点的D点射入棱镜经折射后恰好从顶点C离开棱镜。已知光在真空中的速度为c，求：
（i）三棱镜的折射率n；
（ii）该光束在三棱镜中的传播时间t。
五、填空题
17．（2022·保定模拟）如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，最后变化到状态A，完成循环。气体在由状态A变化到状态B的过程中，温度 （选填“升高”、“降低”或“不变”），气体从状态C变化到状态A的过程中，外界对气体 （选填“做正功”、“做负功”或“不做功”）。
18．（2022高三上·邯郸期末）一列沿x轴传播的简谐横波在t=0.1s时刻的波形图如图甲所示。图乙表示该波传播的介质中x=2cm处的a质点的振动图像。则该波沿x轴 （选填“正”或“负”）方向传播；从t=0开始，经过1s，质点b通过的路程为 cm。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】物理学史
【解析】【解答】A．牛顿第一定律是无法用实验直接验证的，但是它是物理学发展的一个重要基石，A不符合题意；
B．德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，提出物质波，认为实物粒子也具有波动性，B符合题意；
C．根据光电效应方程
可知最大初动能与入射光的强度无关，故逸出的光电子最大初动能不变，光照强度与光电子数目有关，增大光的强度，单位时间内发出的光电子数目增加，C不符合题意；
D．卢瑟福通过α粒子散射实验发现绝大多数α粒子几乎没有偏转，只有极少数发生了较大角度偏转，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】牛顿第一定律说的是一种理想情况，是无法用实验直接验证的。德布罗意提出物质波。最大初动能与入射光的强度无关。α粒子几乎没有偏转，只有极少数发生了较大角度偏转。
2．【答案】C
【知识点】动量定理
【解析】【解答】设下落时间为t，全程根据动量定理
解得
故答案为：C。
【分析】实行木珠下落过程中根据动量定理得出木珠在水中向下运动过程中受到水的平均作用力。
3．【答案】B
【知识点】共点力平衡条件的应用；安培定则
【解析】【解答】A．根据电流之间的相互作用规律“同向相吸，反向相斥”可知导线B对导线A的安培力方向水平向左，A不符合题意；
B．根据电流之间的相互作用规律“同向相吸，反向相斥”可知导线C对导线A的安培力方向竖直向下，B符合题意；
C．若解除导线C的固定，由于A对C的力竖直向上，B对C的力向左下，则C水平方向受力不平衡，所以C不可能处于静止状态，故Ｃ错误；
D．若把导线C固定在导线A和导线B正中间，则导线C受到A对C的吸引力和B对C的排斥力，方向都向左，所以C受到的安培力不为0，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据两个通电导线之间作用力的得出导线B和C对导线A的安培力方向，利用共点力平衡判断C的运动情况。
4．【答案】A
【知识点】共点力平衡条件的应用；受力分析的应用
【解析】【解答】A．如果P、N之间没有摩擦力，则物块P不能平衡，所以N对P有向左下的支持力和沿着接触面向左上的摩擦力，物块P一定受到4个力的作用，A符合题意，B不符合题意；
CD．整体分析可知，墙对N有向上的摩擦力，大小等于两者的重力之和，物块N还受到重力、墙对N的支持力，P对N的支持力，P对N的摩擦力，所以物块N一定受到5个力的作用，CD不符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据共点力平衡得出物块P受力的个数；对PN整体进行受力分析，利用共点力平衡得出N的受力个数。
5．【答案】A
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】根据万有引力提供向心力
解得第一宇宙速度表达式为
质量相同，则
该星球半径是地球半径的3倍，所以第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的，约为0.6倍，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据万有引力提供向心力得出第一宇宙速度的表达式，从而得出星球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比。
6．【答案】B
【知识点】动量定理；安培力；电流、电源的概念；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】A．已知磁通量变化，线框会受到力的作用，从而速度改变，所以当线框完全进入磁场时，磁通量不变，速度就不变，即图乙中x0=1m，A不符合题意；
B．线框进入磁场过程中，安培力为
其中
由图乙可知，速度减小，则安培力减小，由牛顿第二定律可知，线框的加速度减小，由此线框做变减速运动，B不符合题意；
C．根据能量守恒可得，减少的动能全部转化为焦耳热，则有
代入数据，可得
C不符合题意；
D． 线框进入磁场过程中，取水平向右为正，根据动量定理可得
解得
结合图像乙可知，当 时， ，代入解得
通过线框截面的电量为
解得
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据磁通量的变化情况判断线框的运动情况，从而得出速度不变时的时刻，利用安培力和欧姆定律得出线框的运动情况， 线框进入磁场过程中根据动量定理得出线框进入磁场时的速度表达式，通过电流的定义式得出电荷量的大小。
7．【答案】C
【知识点】动能定理的综合应用；胡克定律
【解析】【解答】A．滑块从A到B点，根据题意可知弹簧和重力都做正功，假如只有重力做功，根据动能定理
解得
所以滑块经过B点的速度大于 ，A不符合题意；
BC．从A到C的过程中，重力沿斜面向下的分量不变，弹簧的弹力开始时沿斜面向下的分量逐渐减小，即合外力不断减小，而过B点后弹簧的弹力沿斜面向上的分量逐渐增大且小于重力沿斜面向下的分量，合外力逐渐减小，所以加速度是一直减小，但是加速度和速度方向始终一致，所以做加速度减小的加速运动，B不符合题意，C符合题意；
D．根据几何关系可得
根据胡克定律 根据题意在A点时，不脱离斜面，可得
解得
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】滑块从A到B点的过程中，利用动能定理得出滑块经过B点时的速度，从A到C的过程中，根据合力的变化情况判断加速度的变化情况，结合几何关系以及胡克定律得出劲度系数的范围。
8．【答案】B,C
【知识点】速度的合成与分解
【解析】【解答】AC．冲锋舟恰能到达正对岸时，在静水中速度v静与水的流速v水的合速度垂直于河岸，则有
解得
A不符合题意，C符合题意；
BD．当冲锋舟船头垂直河岸航行时，恰能到达正对岸下游处，由于船在垂直河岸方向和沿河岸方向都是匀速运动，所以两个方向的位移之比等于两方向的速度之比， 即
式中s指沿河岸方向的位移，为600m，d指河宽，可解得
B符合题意，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】利用速度的合成与分解得出舟在静水中的速度，结合速度的合成与分解得出两个方向的位移之比等于两方向的速度比。
9．【答案】A,D
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】A．依题意，灯泡正常发光，则
根据
可得原线圈两端的电压有效值为
A符合题意；
B．根据
可得与电阻连接的副线圈两端的电压有效值为
则根据理想变压器输入功率等于输出功率，可得变压器原线圈的输入功率为
B不符合题意；
CD．通过电阻R的电流有效值为
电阻R消耗的电功率为
C不符合题意，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】灯泡正常发光可得原线圈两端的电压有效值。根据理想变压器输入功率等于输出功率，可得变压器原线圈的输入功率。根据电阻R的电流有效值求得电阻R消耗的电功率。
10．【答案】B,D
【知识点】匀速圆周运动；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】A．在B点，根据牛顿第二定律
得
A不符合题意；
B．A到B的过程中，根据动能定理
解得
B符合题意；
CD．小球从B点飞出后，水平方向左匀变速运动
水平速度减速到0
解得
所以电场区域水平方向宽度至少为
水平方向，带电粒子向左减速的时间
向右加速
小球竖直方向上做自由落体运动
电场竖直方向宽度至少为
电场区域的面积至少为
C不符合题意，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】在B点根据合力提供向心得出小球受到的支持力的大小，小球从A到B根据动能定理得出电场强度的大小，从B点飞出后利用匀变速直线运动的规律得出运动的位移，进一步得出电场区域的最小面积。
11．【答案】AC；2.13；未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力；1.0
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】①该实验中需要略微垫起长木板左端来平衡摩擦力，需要让细线与长木板保持平行，以保证细线上的拉力就是滑块所受合力，因为通过力传感器可以直接读出细线的拉力大小F，所以不再需要砂桶和砂的总质量远小于滑块的质量，AC符合题意，B不符合题意。
故答案为：AC。
②由题意知相邻两计数点间的时间
打该纸带时滑块的加速度大小
③图乙中直线的延长线没有经过原点，由图可知当时，a=0，说明未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力。
设未完全平衡摩擦力为
斜率表示滑块的质量，可得滑块的质量
【分析】（1）实验需要平衡摩擦力；实验直接测量拉力的大小不需要满足质量要求；
（2）利用逐差法可以求出加速度的大小；
（3）图像没有经过原点是因为没有平衡摩擦力，利用图像斜率可以求出滑块质量的大小。
12．【答案】（1）如图所示：
（2）1.20；
（3）0.42
【知识点】研究热敏、光敏、压敏等可变电阻的特性
【解析】【解答】（1）题中没有电压表，可用已知内阻的电流表A1作为量程为3V的电压表使用；则电路如图
（2）的量程为3A，最小刻度为0.1A，则示数I2=1.20A
根据电路图可得
（3）由图可知Rx=（10+t）Ω
当温控箱中的温度达到时，热敏电阻的阻值为Rx=70Ω
通过热敏电阻的电流为，此时电流表的示数为
【分析】（1）题中没有电压表，可用已知内阻的电流表A1作为量程为3V的电压表使用。
（2）的量程为3A，最小刻度为0.1A，读数读到最小刻的后一位。
（3）由图可知Rx表达式，求出通过热敏电阻的电流，从而求出电流表的示数。
13．【答案】（1）解：由平抛运动的规律有
解得
水平方向有
解得
（2）解：设物块经过B点时的速度为vB，经过C点时的速度为vC，有
设物块与小车组成的系统的共同速度为v，物块在小车上CD段滑动的过程中，系统动量守恒，由动量守恒定律有
由能量守恒定律有
解得
【知识点】动量守恒定律；能量守恒定律；平抛运动
【解析】【分析】（1）根据平抛运动速度的偏角正切值得出物块运动的时间，结合平抛运动水平方向的运动得出 A、B两点的水平距离 ；
（2）根据速度的分解以及动能定理列方程， 物块在小车上CD段滑动的过程中 利用动量守恒定律以及能量守恒定律得出小车的质量。
14．【答案】（1）解：电荷在电场中做匀加速直线运动，有
解得
（2）解：设电荷运动轨道的半径为，有
电荷第六次经过电场和磁场的边界时，到达N点，根据几何关系可知
解得
（3）解：当磁场方向垂直纸面向里时，设电荷运动轨道的半径为，同理可得
由圆周运动规律有
当磁场方向垂直纸面向外时，周期
当磁场方向垂直纸面向里时，周期
电荷从时刻开始做周期性运动，结合磁场的周期性可知电荷的运动轨迹如图甲所示
从电荷第一次通过开始，其运动的周期
此时电荷到O点的水平距离
电荷在电场中运动一个来回的时间
正好与无磁场的时间相等，即每经过一个周期，电荷在水平方向向右前进，根据电荷运动的周期性和总时间分析有
根据电荷的运动情况和总时间可知，电荷到达挡板前运动的完整周期数为5个，即
则电荷最后运动的情况如图乙所示
解得
由几何关系有
解得
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系；牛顿第二定律；带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【分析】（1）点荷载电场中加速度根据匀变速直线运动的位移与速度的表达式以及牛顿第二定律得出 电荷第一次经过电场和磁场边界时的速度 ；
（2）利用洛伦兹力提供向心力结合几何关系得出磁感应强度的大小。
（3）根据粒子在磁场中运动的周期和时间的关系得出电荷从O点运动到挡板处所需的时间；
（4）根据粒子做匀速圆周运动的半径和周期的表达式得出周期和半径的大小，结合粒子的运动轨迹以及几何关系得出L的长短。
15．【答案】解：（ⅰ）对汽缸内的密闭气体加热，活塞向左运动的过程中，气体做等压变化，有
解得T1=420K
（ii）由于活塞可能会运动到汽缸左端，从而被汽缸挡住。此时临界的热力学温度T，有
解得T=600K
而题设给的热力学温度T2=660K大于临界热力学温度，则有
解得p2=1.1×105Pa
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【分析】（1）活塞缓慢运动时其气体发生等压变化，利用等压变化的状态方程可以求出密封气体的温度大小；
（2）当其活塞运动到汽缸左端时，利用其等压变化的状态方程可以求出气体的温度，结合其气体的温度可以判别气体继续发生等容变化，结合状态方程可以求出气体压强的大小。
16．【答案】解：（i）过D点作AB的垂线交BC于E点，由余弦定理有解得
由正弦定理
由几何关系可知
由折射定律可知
解得
（ii）光在三棱镜内的传播速度
光在三棱镜内的传播时间联立可得
【知识点】光的直线传播；光的折射及折射定律
【解析】【分析】（1）根据光在棱镜中光路图以及折射定律得出三棱镜的折射率；
（2）根据光在三棱镜内传播的速度和折射率的关系得出光在三棱镜中传播的速度，结合光在棱镜中传播时间与传播速度的关系得出该光束在三棱镜中的传播时间 。
17．【答案】升高；做正功
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【解答】根据
从状态A到状态B，体积和压强都增大，温度一定升高
从状态C变化到状态A的过程中，由图可知，压强不变，体积减小，外界对气体做正功
【分析】根据理想气体状态方程得出从状态A到状态B的过程中温度的变化情况，结合图像得出状态C变化到状态A的过程中外界对气体的做功情况。
18．【答案】负；4
【知识点】简谐运动的表达式与图象
【解析】【解答】根据振动图像可知，a质点从t＝0.1s时刻起向上振动，结合质点的振动方向与波的传播方向的关系，波沿x轴负方向传播。
由图可知，该波的振幅为0.2cm，周期为0.2s，从t＝0开始，经1s经历了5个周期，质点b通过的路程为s＝5×4A＝5×4×0.2cm＝4cm
【分析】根据振动图像可知，a质点从t＝0.1s时刻起向上振动。由质点的振动方向与波的传播方向的关系，知波沿x轴负方向传播。一个周期通过路程为4A，5个周期质点b通过的路程为20A。
1 / 1河北省邯郸市十校2022届高三上学期物理期末联考试卷
一、单选题
1．（2022高三上·邯郸期末）物理学自牛顿的三大定律以来，经历了几百年的发展，人类在物理理论上取得了空前的成就。关于物理学史，下列说法正确的是（ ）
A．牛顿第一定律是从实验中直接得出的结论
B．德布罗意最先提出了物质波，认为所有物质都有波动性和粒子性
C．如果能发生光电效应，一旦增大人射光强度，光电子的最大初动能必定增加
D．α粒子散射实验发现，α粒子发生较大角度偏转，说明了原子几乎是一个整体
【答案】B
【知识点】物理学史
【解析】【解答】A．牛顿第一定律是无法用实验直接验证的，但是它是物理学发展的一个重要基石，A不符合题意；
B．德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，提出物质波，认为实物粒子也具有波动性，B符合题意；
C．根据光电效应方程
可知最大初动能与入射光的强度无关，故逸出的光电子最大初动能不变，光照强度与光电子数目有关，增大光的强度，单位时间内发出的光电子数目增加，C不符合题意；
D．卢瑟福通过α粒子散射实验发现绝大多数α粒子几乎没有偏转，只有极少数发生了较大角度偏转，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】牛顿第一定律说的是一种理想情况，是无法用实验直接验证的。德布罗意提出物质波。最大初动能与入射光的强度无关。α粒子几乎没有偏转，只有极少数发生了较大角度偏转。
2．（2022·保定模拟）某人站在一平静湖面上静止的游轮上观光，不慎掉落一质量m=10g的实心木珠（视为质点），从木珠刚入水到木珠速度减为零的时间为木珠在空中运动时间的一半，不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2.木珠在水中向下运动过程中受到水的平均作用力大小为（ ）
A．0.08N B．0.008N C．0.3N D．0.03N
【答案】C
【知识点】动量定理
【解析】【解答】设下落时间为t，全程根据动量定理
解得
故答案为：C。
【分析】实行木珠下落过程中根据动量定理得出木珠在水中向下运动过程中受到水的平均作用力。
3．（2022·莆田模拟）A、B、C三根通电长直导线均水平固定且互相平行，导线通入大小相等的恒定电流，方向如图所示，其中导线A，B垂直纸面且在同一水平面上，导线C垂直纸面并在导线A的正下方。下列说法正确的是（ ）
A．导线B对导线A的安培力方向竖直向上
B．导线C对导线A的安培力方向竖直向下
C．若解除导线C的固定，则其仍可能处于静止状态
D．若把导线C固定在导线A和导线B正中间，则导线C受到的安培力为0
【答案】B
【知识点】共点力平衡条件的应用；安培定则
【解析】【解答】A．根据电流之间的相互作用规律“同向相吸，反向相斥”可知导线B对导线A的安培力方向水平向左，A不符合题意；
B．根据电流之间的相互作用规律“同向相吸，反向相斥”可知导线C对导线A的安培力方向竖直向下，B符合题意；
C．若解除导线C的固定，由于A对C的力竖直向上，B对C的力向左下，则C水平方向受力不平衡，所以C不可能处于静止状态，故Ｃ错误；
D．若把导线C固定在导线A和导线B正中间，则导线C受到A对C的吸引力和B对C的排斥力，方向都向左，所以C受到的安培力不为0，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据两个通电导线之间作用力的得出导线B和C对导线A的安培力方向，利用共点力平衡判断C的运动情况。
4．（2022·莆田模拟）如图所示，有P、N两块质量相同的物块，在物块P上施加一沿水平方向的外力F，使它们叠放在竖直面上且处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．物块P一定受到4个力的作用 B．物块P一定受到3个力的作用
C．物块N一定受到4个力的作用 D．物块N可能受到6个力的作用
【答案】A
【知识点】共点力平衡条件的应用；受力分析的应用
【解析】【解答】A．如果P、N之间没有摩擦力，则物块P不能平衡，所以N对P有向左下的支持力和沿着接触面向左上的摩擦力，物块P一定受到4个力的作用，A符合题意，B不符合题意；
CD．整体分析可知，墙对N有向上的摩擦力，大小等于两者的重力之和，物块N还受到重力、墙对N的支持力，P对N的支持力，P对N的摩擦力，所以物块N一定受到5个力的作用，CD不符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据共点力平衡得出物块P受力的个数；对PN整体进行受力分析，利用共点力平衡得出N的受力个数。
5．（2022·莆田模拟）随着宇宙航天技术不断地发展，人类也越来越向往探索其他的外文明，若有一个和地球类似的星球，其质量和地球质量几乎相等，半径却达到了地球半径的3倍，则该星球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度的大小之比约为（ ）
A．0.6 B．1.7 C．0.3 D．9
【答案】A
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】根据万有引力提供向心力
解得第一宇宙速度表达式为
质量相同，则
该星球半径是地球半径的3倍，所以第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的，约为0.6倍，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据万有引力提供向心力得出第一宇宙速度的表达式，从而得出星球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比。
6．（2022·保定模拟）某同学研究电磁阻尼效果的实验示意图如图甲所示，虚线MN右侧有垂直于水平面向下的匀强磁场，边长为1m、质量为0.1kg、电阻为0.2Ω的正方形金属线框在光滑绝缘水平面上以大小v0=2m/s的速度向右滑动并进入磁场，磁场边界MN与线框的右边框平行。从线框刚进入磁场开始计时，线框的速度v随滑行的距离x变化的规律如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．图乙中x0=0.5m
B．线框进入磁场的过程中，线框的加速度先不变再突然减为零
C．线框进入磁场的过程中，线框中产生的焦耳热为0.1J
D．线框进入磁场的过程中，通过线框某横截面的电荷量为
【答案】B
【知识点】动量定理；安培力；电流、电源的概念；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】A．已知磁通量变化，线框会受到力的作用，从而速度改变，所以当线框完全进入磁场时，磁通量不变，速度就不变，即图乙中x0=1m，A不符合题意；
B．线框进入磁场过程中，安培力为
其中
由图乙可知，速度减小，则安培力减小，由牛顿第二定律可知，线框的加速度减小，由此线框做变减速运动，B不符合题意；
C．根据能量守恒可得，减少的动能全部转化为焦耳热，则有
代入数据，可得
C不符合题意；
D． 线框进入磁场过程中，取水平向右为正，根据动量定理可得
解得
结合图像乙可知，当 时， ，代入解得
通过线框截面的电量为
解得
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据磁通量的变化情况判断线框的运动情况，从而得出速度不变时的时刻，利用安培力和欧姆定律得出线框的运动情况， 线框进入磁场过程中根据动量定理得出线框进入磁场时的速度表达式，通过电流的定义式得出电荷量的大小。
7．（2022·保定模拟）如图所示，固定光滑斜面的倾角为37°，轻弹簧的一端固定在斜面上C点正上方的固定转轴O处，另一端与一质量为m的滑块（视为质点）相连，弹簧原长和O点到斜面的距离均为d。将滑块从与O点等高的A点由静止释放，滑块经过O点在斜面上的垂足B点到达C点的过程中始终未离开斜面，滑块到达C点时弹簧的弹力小于滑块受到的重力，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．滑块经过B点的速度小于
B．滑块从A点运动到C点的过程中，在B点的速度最大
C．滑块从A点运动到C点的过程中，其速度一直在增大
D．弹簧的劲度系数大于
【答案】C
【知识点】动能定理的综合应用；胡克定律
【解析】【解答】A．滑块从A到B点，根据题意可知弹簧和重力都做正功，假如只有重力做功，根据动能定理
解得
所以滑块经过B点的速度大于 ，A不符合题意；
BC．从A到C的过程中，重力沿斜面向下的分量不变，弹簧的弹力开始时沿斜面向下的分量逐渐减小，即合外力不断减小，而过B点后弹簧的弹力沿斜面向上的分量逐渐增大且小于重力沿斜面向下的分量，合外力逐渐减小，所以加速度是一直减小，但是加速度和速度方向始终一致，所以做加速度减小的加速运动，B不符合题意，C符合题意；
D．根据几何关系可得
根据胡克定律 根据题意在A点时，不脱离斜面，可得
解得
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】滑块从A到B点的过程中，利用动能定理得出滑块经过B点时的速度，从A到C的过程中，根据合力的变化情况判断加速度的变化情况，结合几何关系以及胡克定律得出劲度系数的范围。
二、多选题
8．（2022·莆田模拟）2021年夏天，中国多地出现暴雨，导致洪涝灾害．在某次救援演习中，一冲锋舟匀速横渡一条两岸平直、水流速度不变的河流，当冲锋舟船头垂直河岸航行时，恰能到达正对岸下游处；若冲锋舟船头保持与河岸成角向上游航行时，则恰能到达正对岸，已知河水的流速大小为，下列说法正确的是（ ）
A．冲锋舟在静水中的速度大小为
B．河的宽度为
C．冲锋舟在静水中的速度大小为
D．河的宽度为
【答案】B,C
【知识点】速度的合成与分解
【解析】【解答】AC．冲锋舟恰能到达正对岸时，在静水中速度v静与水的流速v水的合速度垂直于河岸，则有
解得
A不符合题意，C符合题意；
BD．当冲锋舟船头垂直河岸航行时，恰能到达正对岸下游处，由于船在垂直河岸方向和沿河岸方向都是匀速运动，所以两个方向的位移之比等于两方向的速度之比， 即
式中s指沿河岸方向的位移，为600m，d指河宽，可解得
B符合题意，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】利用速度的合成与分解得出舟在静水中的速度，结合速度的合成与分解得出两个方向的位移之比等于两方向的速度比。
9．（2022高三上·邯郸期末）一理想变压器的示意图如图所示，原线圈的匝数n1=2200，其中一副线圈的匝数n2=1000，该副线圈两端接有阻值R=25Ω的电阻；另一副线圈的匝数n3=300，两端接有额定电压为30V、额定功率为15W的灯泡L。原线圈接入交变电源后，灯泡L恰能正常发光。则（ ）
A．原线圈两端的电压有效值为220V
B．原线圈的输入功率为375W
C．通过电阻R的电流有效值为0.2A
D．电阻R消耗的电功率为400W
【答案】A,D
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】A．依题意，灯泡正常发光，则
根据
可得原线圈两端的电压有效值为
A符合题意；
B．根据
可得与电阻连接的副线圈两端的电压有效值为
则根据理想变压器输入功率等于输出功率，可得变压器原线圈的输入功率为
B不符合题意；
CD．通过电阻R的电流有效值为
电阻R消耗的电功率为
C不符合题意，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】灯泡正常发光可得原线圈两端的电压有效值。根据理想变压器输入功率等于输出功率，可得变压器原线圈的输入功率。根据电阻R的电流有效值求得电阻R消耗的电功率。
10．（2022·莆田模拟）如图所示，矩形区域内有水平向右的匀强电场，半径为、内壁光滑的绝缘半圆细管固定在竖直平面内，直径垂直于水平虚线，圆心O在的中点，半圆管的一半处于电场中。质量为、电荷量为的带正电的小球（视为质点）从半圆管的A点由静止开始滑入管内，到达B点时的速度大小为，之后小球从区域的右边界离开电场．取重力加速度大小，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．小球在B点受到的支持力大小为
B．匀强电场的电场强度大小为
C．电场区域的最小面积为
D．电场区域的最小面积为
【答案】B,D
【知识点】匀速圆周运动；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】A．在B点，根据牛顿第二定律
得
A不符合题意；
B．A到B的过程中，根据动能定理
解得
B符合题意；
CD．小球从B点飞出后，水平方向左匀变速运动
水平速度减速到0
解得
所以电场区域水平方向宽度至少为
水平方向，带电粒子向左减速的时间
向右加速
小球竖直方向上做自由落体运动
电场竖直方向宽度至少为
电场区域的面积至少为
C不符合题意，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】在B点根据合力提供向心得出小球受到的支持力的大小，小球从A到B根据动能定理得出电场强度的大小，从B点飞出后利用匀变速直线运动的规律得出运动的位移，进一步得出电场区域的最小面积。
三、实验题
11．（2022高二下·沈阳期末）小明利用如图甲所示实验装置探究加速度与力的关系，滑块放在长木板上，长木板置于水平桌面上，砂桶通过滑轮与细线拉滑块，在细线上接有一个微型力传感器，通过力传感器可以直接读出细线的拉力大小F。保持滑块质量不变，在砂桶中添加少量细砂来改变力传感器的示数F，利用打点计时器打出的纸带求出对应拉力F时的加速度a，从而得到如图乙所示的图像。
①关于该实验，下列说法正确的是 。
A．需要略微垫起长木板左端来平衡摩擦力
B．砂桶和砂的总质量应远小于滑块的质量
C．需要让细线与长木板保持平行
②实验中打出的一条纸带如图丙所示，打点计时器打点的周期，在纸带上依次标上1、2、3、4、5、6，7等计数点，相邻两个计数点之间还有四个点没有画出来，测得、、、、、。利用以上数据可知，打该纸带时滑块的加速度大小 。（结果保留三位有效数字）
③图乙中直线的延长线没有经过原点的原因是 （任写一条即可），由图乙可知滑块的质量 （结果保留两位有效数字）。
【答案】AC；2.13；未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力；1.0
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】①该实验中需要略微垫起长木板左端来平衡摩擦力，需要让细线与长木板保持平行，以保证细线上的拉力就是滑块所受合力，因为通过力传感器可以直接读出细线的拉力大小F，所以不再需要砂桶和砂的总质量远小于滑块的质量，AC符合题意，B不符合题意。
故答案为：AC。
②由题意知相邻两计数点间的时间
打该纸带时滑块的加速度大小
③图乙中直线的延长线没有经过原点，由图可知当时，a=0，说明未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力。
设未完全平衡摩擦力为
斜率表示滑块的质量，可得滑块的质量
【分析】（1）实验需要平衡摩擦力；实验直接测量拉力的大小不需要满足质量要求；
（2）利用逐差法可以求出加速度的大小；
（3）图像没有经过原点是因为没有平衡摩擦力，利用图像斜率可以求出滑块质量的大小。
12．（2022高三上·邯郸期末）物理兴趣小组的同学们想通过实验探究热敏电阻的阻值与温度的关系及并联电路的电流与电阻的关系。实验中有如下器材：
A．热敏电阻Rx；
B．定值电阻R0；
C．学生直流电压电源（电动势为5V，内阻不计）；
D．电流表A1（量程为0.6A，内阻r1为5Ω）；
E．电流表A2（量程为3A，内阻r2约为1Ω）；
F．数字温控箱；
G．开关S，导线若干。
（1）为了更精确地描述出电阻Rx随温度变化的关系（精确测定不同温度时的阻值），请完成虚线框内图甲电路图的设计。
（2）闭合开关S，分别记下电流表A1、A2的示数为I1、I2，其中A2的示数如图乙所示，则I2= A，待测电阻Rx的表达式Rx= （用题中已知和测量出的物理量的符号表示）。
（3）实验中改变温控箱的温度，分别测出了热敏电阻在不同温度下的阻值，得到了如图丙所示的Rx一t图像。由图像分析可知，当温控箱中的温度达到450℃时，通过热敏电阻的电流为0.03A，此时热敏电阻的阻值仍满足图丙中的变化规律，则电流表A1的示数为 A。（结果保留两位有效数字）
【答案】（1）如图所示：
（2）1.20；
（3）0.42
【知识点】研究热敏、光敏、压敏等可变电阻的特性
【解析】【解答】（1）题中没有电压表，可用已知内阻的电流表A1作为量程为3V的电压表使用；则电路如图
（2）的量程为3A，最小刻度为0.1A，则示数I2=1.20A
根据电路图可得
（3）由图可知Rx=（10+t）Ω
当温控箱中的温度达到时，热敏电阻的阻值为Rx=70Ω
通过热敏电阻的电流为，此时电流表的示数为
【分析】（1）题中没有电压表，可用已知内阻的电流表A1作为量程为3V的电压表使用。
（2）的量程为3A，最小刻度为0.1A，读数读到最小刻的后一位。
（3）由图可知Rx表达式，求出通过热敏电阻的电流，从而求出电流表的示数。
四、解答题
13．（2022·保定模拟）如图所示，小车静置于光滑水平地面上，左侧靠在障碍物旁，小车上表面由光滑圆弧轨道BC和水平粗糙轨道CD组成，圆弧轨道半径R=2.75m，BC与CD相切于C点，BC所对圆心角θ=37°，CD段长L=5m，质量m=1kg的物块（视为质点）从某一高度处的A点以v0=4m/s的速度水平抛出，恰好沿切线方向自B点进入圆弧轨道，物块滑到小车右端D点时恰好与小车相对静止。物块与粗糙轨道CD间的动摩擦因数μ=0.3，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。求：
（1）A、B两点的水平距离x；
（2）小车的质量M。
【答案】（1）解：由平抛运动的规律有
解得
水平方向有
解得
（2）解：设物块经过B点时的速度为vB，经过C点时的速度为vC，有
设物块与小车组成的系统的共同速度为v，物块在小车上CD段滑动的过程中，系统动量守恒，由动量守恒定律有
由能量守恒定律有
解得
【知识点】动量守恒定律；能量守恒定律；平抛运动
【解析】【分析】（1）根据平抛运动速度的偏角正切值得出物块运动的时间，结合平抛运动水平方向的运动得出 A、B两点的水平距离 ；
（2）根据速度的分解以及动能定理列方程， 物块在小车上CD段滑动的过程中 利用动量守恒定律以及能量守恒定律得出小车的质量。
14．（2022·莆田模拟）现代研究微观粒子的碰撞，往往会采用电场和磁场的相关变化来控制带电粒子的运动状态．如图甲所示，水平直线下方有竖直向上，电场强度大小的匀强电场．现将一重力不计、比荷的正点电荷从电场中的O点由静止释放。O点与N点的水平距离，竖直距离，一段时间后电荷通过进入其上方的匀强磁场，磁场方向与纸面垂直，其磁感应强度大小为B（未知），电荷第六次经过电场和磁场的边界时，到达N点．
（1）求电荷第一次经过电场和磁场边界时的速度大小；
（2）求磁感应强度的大小；
（3）其他条件不变，仅使磁场的磁感应强度按照图乙所示（图乙中以磁场方向垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过时为时刻）做周期性变化且周期，如果在O点右方距O点的距离为L处有一垂直于的足够大的挡板，电荷从O点运动到挡板处所需的时间，求L。
【答案】（1）解：电荷在电场中做匀加速直线运动，有
解得
（2）解：设电荷运动轨道的半径为，有
电荷第六次经过电场和磁场的边界时，到达N点，根据几何关系可知
解得
（3）解：当磁场方向垂直纸面向里时，设电荷运动轨道的半径为，同理可得
由圆周运动规律有
当磁场方向垂直纸面向外时，周期
当磁场方向垂直纸面向里时，周期
电荷从时刻开始做周期性运动，结合磁场的周期性可知电荷的运动轨迹如图甲所示
从电荷第一次通过开始，其运动的周期
此时电荷到O点的水平距离
电荷在电场中运动一个来回的时间
正好与无磁场的时间相等，即每经过一个周期，电荷在水平方向向右前进，根据电荷运动的周期性和总时间分析有
根据电荷的运动情况和总时间可知，电荷到达挡板前运动的完整周期数为5个，即
则电荷最后运动的情况如图乙所示
解得
由几何关系有
解得
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系；牛顿第二定律；带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【分析】（1）点荷载电场中加速度根据匀变速直线运动的位移与速度的表达式以及牛顿第二定律得出 电荷第一次经过电场和磁场边界时的速度 ；
（2）利用洛伦兹力提供向心力结合几何关系得出磁感应强度的大小。
（3）根据粒子在磁场中运动的周期和时间的关系得出电荷从O点运动到挡板处所需的时间；
（4）根据粒子做匀速圆周运动的半径和周期的表达式得出周期和半径的大小，结合粒子的运动轨迹以及几何关系得出L的长短。
15．（2022高三下·湖南月考）如图所示，一水平放置的汽缸左端开孔，汽缸内壁的长度为2L，一活塞只能在汽缸内运动，汽缸右边封闭有一定质量的理想气体，不计活塞厚度和所有摩擦，活塞和汽缸均绝热。开始时活塞处在汽缸中间，缸内气体的热力学温度T0=300K，外界大气压p0=1×105Pa，现用电热丝对密闭气体缓慢加热。
（i）当活塞离汽缸右端的距离时，求汽缸内密闭气体的热力学温度T1；
（ii）当缸内气体的热力学温度T2=660K时，求汽缸内密闭气体的压强p2。
【答案】解：（ⅰ）对汽缸内的密闭气体加热，活塞向左运动的过程中，气体做等压变化，有
解得T1=420K
（ii）由于活塞可能会运动到汽缸左端，从而被汽缸挡住。此时临界的热力学温度T，有
解得T=600K
而题设给的热力学温度T2=660K大于临界热力学温度，则有
解得p2=1.1×105Pa
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【分析】（1）活塞缓慢运动时其气体发生等压变化，利用等压变化的状态方程可以求出密封气体的温度大小；
（2）当其活塞运动到汽缸左端时，利用其等压变化的状态方程可以求出气体的温度，结合其气体的温度可以判别气体继续发生等容变化，结合状态方程可以求出气体压强的大小。
16．（2022·保定模拟）如图所示，等边三棱镜ABC的边长为a，一平行于底边BC的光束从AB边上距B点的D点射入棱镜经折射后恰好从顶点C离开棱镜。已知光在真空中的速度为c，求：
（i）三棱镜的折射率n；
（ii）该光束在三棱镜中的传播时间t。
【答案】解：（i）过D点作AB的垂线交BC于E点，由余弦定理有解得
由正弦定理
由几何关系可知
由折射定律可知
解得
（ii）光在三棱镜内的传播速度
光在三棱镜内的传播时间联立可得
【知识点】光的直线传播；光的折射及折射定律
【解析】【分析】（1）根据光在棱镜中光路图以及折射定律得出三棱镜的折射率；
（2）根据光在三棱镜内传播的速度和折射率的关系得出光在三棱镜中传播的速度，结合光在棱镜中传播时间与传播速度的关系得出该光束在三棱镜中的传播时间 。
五、填空题
17．（2022·保定模拟）如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，最后变化到状态A，完成循环。气体在由状态A变化到状态B的过程中，温度 （选填“升高”、“降低”或“不变”），气体从状态C变化到状态A的过程中，外界对气体 （选填“做正功”、“做负功”或“不做功”）。
【答案】升高；做正功
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【解答】根据
从状态A到状态B，体积和压强都增大，温度一定升高
从状态C变化到状态A的过程中，由图可知，压强不变，体积减小，外界对气体做正功
【分析】根据理想气体状态方程得出从状态A到状态B的过程中温度的变化情况，结合图像得出状态C变化到状态A的过程中外界对气体的做功情况。
18．（2022高三上·邯郸期末）一列沿x轴传播的简谐横波在t=0.1s时刻的波形图如图甲所示。图乙表示该波传播的介质中x=2cm处的a质点的振动图像。则该波沿x轴 （选填“正”或“负”）方向传播；从t=0开始，经过1s，质点b通过的路程为 cm。
【答案】负；4
【知识点】简谐运动的表达式与图象
【解析】【解答】根据振动图像可知，a质点从t＝0.1s时刻起向上振动，结合质点的振动方向与波的传播方向的关系，波沿x轴负方向传播。
由图可知，该波的振幅为0.2cm，周期为0.2s，从t＝0开始，经1s经历了5个周期，质点b通过的路程为s＝5×4A＝5×4×0.2cm＝4cm
【分析】根据振动图像可知，a质点从t＝0.1s时刻起向上振动。由质点的振动方向与波的传播方向的关系，知波沿x轴负方向传播。一个周期通过路程为4A，5个周期质点b通过的路程为20A。
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