2022年全國統(tǒng)一高考甲卷《物理》試題解析版

2022年全國高考甲卷物理試題

二、選擇題

1.北京2022年冬奧會首鋼滑雪大跳臺局部示意圖如圖所示.運動員從a處由靜止自由滑

下,到。處起跳,c點為a、6之間的最低點,a、。兩處的高度差為h.要求運動員經(jīng)過一點時

對滑雪板的壓力不大于自身所受重力的〃倍，運動過程中將運動員視為質(zhì)點并忽略所有阻

力,則c點處這一段圓弧雪道的半徑不應(yīng)小于()

////////////////////////

【答案】D

【解析】

【詳解】運動員從a到c根據(jù)動能定理有

mgh=；,屁

在c點有

r匕

FNc-mg=m-^-

&Wkmg

聯(lián)立有

故選D.

2.長為1的高速列車在平直軌道上正常行駛,速率為4,要通過前方一長為L的隧道，當(dāng)列

車的任一部分處于隧道內(nèi)時,列車速率都不允許超過v(v<⑷.已知列車加速和減速時加速

度的大小分別為a和2a,則列車從減速開始至回到正常行駛速率外所用時間至少為()

v0-v,L+lv0-v,L+213(v0-v)￡+/

?I13aIL?IU?

2avav2av

3(v0-v)1L+21

av

【答案】C

【解析】

【詳解】由題知當(dāng)列車的任一部分處于隧道內(nèi)時，列車速率都不允許超過y(v<⑷，則列車

進隧道前必須減速到匕則有

v=vo-2at\

解得

,_%_丫

在隧道內(nèi)勻速有

L+1

’2=

V

列車尾部出隧道后立即加速到如有

%~v+a￡3

解得

一

‘3―

a

則列車從減速開始至回到正常行駛速率小所用時間至少為

3(%—v)/+/

I-I

2av

故選C.

3.三個用同樣的細導(dǎo)線做成的剛性閉合線框,正方形線框的邊長與圓線框的直徑相等,圓線

框的半徑與正六邊形線框的邊長相等,如圖所示.把它們放入磁感應(yīng)強度隨時間線性變化的

同一勻強磁場中,線框所在平面均與磁場方向垂直,正方形、圓形和正六邊形線框中感應(yīng)電

流的大小分別為4、4和.則()

A/,</3</2B.人〉八〉12C,4=，2>hD.

人=，2=，3

【答案】c

【解析】

【詳解】設(shè)圓線框的半徑為r,則由題意可知正方形線框的邊長為2r,正六邊形線框的邊長

為r;所以圓線框的周長為

C2-17tr

面積為

S2=nr'

同理可知正方形線框的周長和面積分別為

G=8r,S]=4r

正六邊形線框的周長和面積分別為

=6廠，S3

三線框材料粗細相同,根據(jù)電阻定律

可知三個線框電阻之比為

g:R:&=G：G：°3=8：2乃：6

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有

,EABS

RbtR

可得電流之比為：

/1：：，3=2：2：G

即

/尸…

故選C.

4.兩種放射性元素的半衰期分別為和,在時刻這兩種元素的原子核總數(shù)為可在，=2小時

N

刻，尚未衰變的原子核總數(shù)為石，則在f=4f0時刻，尚未衰變的原子核總數(shù)為()

N.N°N.N

A.—B.—C.—D.—

12986

【答案】C

【解析】

【詳解】根據(jù)題意設(shè)半衰期為功的元素原子核數(shù)為x,另一種元素原子核數(shù)為%依題意有

x+y-N

經(jīng)歷2to后有

聯(lián)立可得

在f=4%時，原子核數(shù)為x的元素經(jīng)歷了4個半衰期，原子核數(shù)為y的元素經(jīng)歷了2個半衰

期,則此時未衰變的原子核總數(shù)為

11N

〃下”,7

故選c.

5.空間存在著勻強磁場和勻強電場,磁場的方向垂直于紙面(平面)向里，電場的方向沿y軸

正方向.一帶正電的粒子在電場和磁場的作用下,從坐標(biāo)原點。由靜止開始運動.下列四幅圖

中，可能正確描述該粒子運動軌跡的是()

【解析】

【詳解】AC.在入?平面內(nèi)電場的方向沿y軸正方向，故在坐標(biāo)原點。靜止的帶正電粒子在

電場力作用下會向y軸正方向運動.磁場方向垂直于紙面向里,根據(jù)左手定則,可判斷出向y

軸正方向運動的粒子同時受到沿x軸負方向的洛倫茲力，故帶電粒子向x軸負方向偏轉(zhuǎn).AC

錯誤；

BD.運動的過程中在電場力對帶電粒子做功,粒子速度大小發(fā)生變化,粒子所受的洛倫茲力

方向始終與速度方向垂直.由于勻強電場方向是沿y軸正方向，故x軸為勻強電場的等勢面,

從開始到帶電粒子偏轉(zhuǎn)再次運動到x軸時，電場力做功為0,洛倫茲力不做功,故帶電粒子再

次回到x軸時的速度為0,隨后受電場力作用再次進入第二象限重復(fù)向左偏轉(zhuǎn),故B正確,I)

錯誤.

故選B.

6.如圖，質(zhì)量相等的兩滑塊P、Q置于水平桌面上，二者用一輕彈簧水平連接，兩滑塊與桌面

間的動摩擦因數(shù)均為.重力加速度大小為g.用水平向右的拉力/拉動P,使兩滑塊均做勻速

運動;某時刻突然撤去該拉力,則從此刻開始到彈簧第一次恢復(fù)原長之前()

QWWP

/7777777777777777777/7777777777777777

A.P的加速度大小的最大值為

B.Q加速度大小的最大值為

C.P的位移大小一定大于Q的位移大小

D.P的速度大小均不大于同一時刻Q的速度大小

【答案】AD

【解析】

【詳解】設(shè)兩物塊的質(zhì)量均為風(fēng)撤去拉力前,兩滑塊均做勻速直線運動,則拉力大小為

F=2/jmg

撤去拉力前對Q受力分析可知,彈簧的彈力為

4=〃〃2g

AB.以向右為正方向,撤去拉力瞬間彈簧彈力不變?yōu)?兩滑塊與地面間仍然保持相對滑動,此

時滑塊P的加速度為

-T0-/jmg=maP}

解得

?P1=

此刻滑塊Q所受的外力不變,加速度仍為零,滑塊P做減速運動,故PQ間距離減小,彈簧的伸

長量變小,彈簧彈力變小.根據(jù)牛頓第二定律可知P減速的加速度減小,滑塊Q的合外力增

大,合力向左,做加速度增大的減速運動.

故P加速度大小的最大值是剛撤去拉力瞬間的加速度為2〃〃2g.

Q加速度大小最大值為彈簧恢復(fù)原長時

-Ping=maQm

解得

=一〃mg

故滑塊Q加速度大小最大值為,A正確,B錯誤；

C.滑塊PQ水平向右運動,PQ間的距離在減小,故P的位移一定小于Q的位移,C錯誤；

D.滑塊P在彈簧恢復(fù)到原長時的加速度為

-/Jing=maP2

解得

%=Yg

撤去拉力時,PQ的初速度相等,滑塊P由開始的加速度大小為做加速度減小的減速運動,最

后彈簧原長時加速度大小為;滑塊Q由開始的加速度為0做加速度增大的減速運動,最后彈

簧原長時加速度大小也為.分析可知P的速度大小均不大于同一時刻Q的速度大小,D正確.

故選AD.

7.如圖,兩根相互平行的光滑長直金屬導(dǎo)軌固定在水平絕豫桌面上,在導(dǎo)軌的左端接入電容

為。的電容器和阻值為"的電阻.質(zhì)量為幟阻值也為〃的導(dǎo)體棒靜止于導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌

垂直,且接觸良好,導(dǎo)軌電阻忽略不計,整個系統(tǒng)處于方向豎直向下的勻強磁場中.開始時，電

容器所帶的電荷量為Q,合上開關(guān)S后，()

A.通過導(dǎo)體棒電流的最大值為旦

RC

B.導(dǎo)體棒協(xié)響右先加速、后勻速運動

C.導(dǎo)體棒速度最大時所受的安培力也最大

D.電阻夕上產(chǎn)生的焦耳熱大于導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱

【答案】AD

【解析】

【詳解】，新在運動過程中為非純電阻，朗V上的電流瞬時值為

u-Blv

R

A.當(dāng)閉合的瞬間，B>=0,此時期V可視為純電阻"，此時反電動勢最小，故電流最大

Imax=u=Q_

R-CR

故A正確；

B.當(dāng)〃〉B/y時,導(dǎo)體棒加速運動，當(dāng)速度達到最大值之后，電容器與，眈及"構(gòu)成回路，由

于一直處于通路形式，由能量守恒可知,最后，即終極速度為零,故B錯誤；

C."V在運動過程中為非純電阻電路,，楙'上的電流瞬時值為

.u-Blv

i----------

R

當(dāng)“=B/v時,也V上電流瞬時為零,安培力為零此時,也V速度最大,故C錯誤；

D.在陶V加速度階段，由于也V反電動勢存在，故,MV上電流小于電阻〃上的電流,電阻A消耗

電能大于戚V上消耗的電能(即ER>EMN),故加速過程中，QR>QMN；當(dāng)腑減速為零的過

程中，電容器的電流和導(dǎo)體棒的電流都流經(jīng)電阻火形成各自的回路,因此可知此時也是電阻

R的電流大,綜上分析可知全過程中電阻A上的熱量大于導(dǎo)體棒上的熱量,故D正確.

故選AD.

8.地面上方某區(qū)域存在方向水平向右勻強電場，將一帶正電荷的小球自電場中r點水平向

左射出.小球所受的重力和電場力的大小相等,重力勢能和電勢能的零點均取在尸點.則射

出后，（）

A.小球的動能最小時,其電勢能最大

B.小球的動能等于初始動能時，其電勢能最大

C.小球速度的水平分量和豎直分量大小相等時,其動能最大

D.從射出時刻到小球速度的水平分量為零時,重力做的功等于小球電勢能的增加量

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.如圖所示

Eq=mg

故等效重力的方向與水平成.

Vo

當(dāng)Vy=0時速度最小為%m=v,,由于此時存在水平分量，電場力還可以向左做負功,故此時

電勢能不是最大，故A錯誤；

BD.水平方向上

m

在豎直方向上

由于

Eq=mg,得

如圖所示，小球的動能等于末動能.由于此時速度沒有水平分量,故電勢能最大.由動能定理

可知

%+W^=()

則重力做功等于小球電勢能的增加量,故BD正確；

C.當(dāng)如圖中匕所示時,此時速度水平分量與豎直分量相等，動能最小，故C錯誤；

故選BD.

三、非選擇題：

9.某同學(xué)要測量微安表內(nèi)阻，可利用的實驗器材有：電源以電動勢，內(nèi)阻很小)，電流表(量

程10mA,內(nèi)阻約)，微安表(量程1001iA,內(nèi)阻待測，約)，滑動變阻器不(最大阻值)，定值電

阻(阻值)，開關(guān)S,導(dǎo)線若干.

(1)在答題卡上將圖中所示的器材符號連線,畫出實驗電路原理圖；

⑵某次測量中，微安表的示數(shù)為9().()澳，電流表的示數(shù)為9.(X)mA,由此計算出微安表內(nèi)

阻.

【答案】①.見解析②.990Q

【解析】

【詳解】(1)［口為了準確測出微安表兩端的電壓，可以讓微安表與定值電阻尼并聯(lián)，再與電

流表串聯(lián),通過電流表的電流與微安表的電流之差,可求出流過定值電阻尼的電流,從而求

出微安表兩端的電壓,進而求出微安表的內(nèi)電阻，由于電源電壓過大,并且為了測量多組數(shù)

據(jù),滑動電阻器采用分壓式解法,實驗電路原理圖如圖所示

(2)［2］流過定值電阻后的電流

/=/A,-/U「=9.00mA-0.09mA=8.91mA

加在微安表兩端的電壓

。=叫=8.91x10-2V

微安表的內(nèi)電阻

R*8.91x10-2

Q=990Q

6

lG90.0x10-

10.利用圖示的實驗裝置對碰撞過程進行研究.讓質(zhì)量為的滑塊A與質(zhì)量為的靜止滑塊B在

水平氣墊導(dǎo)軌上發(fā)生碰撞,碰撞時間極短，比較碰撞后A和B的速度大小和,進而分析碰撞過

程是否為彈性碰撞.完成下列填空：

(1)調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平；

(2)測得兩滑塊的質(zhì)量分別為0.510kg和0.304kg.要使碰撞后兩滑塊運動方向相反,應(yīng)選

取質(zhì)量為kg的滑塊作為A；

(3)調(diào)節(jié)B的位置，使得A與B接觸時,A的左端到左邊擋板的距離與B的右端到右邊擋板的

距離相等；

(4)使A以一定的初速度沿氣墊導(dǎo)軌運動,并與B碰撞,分別用傳感器記錄A和B從碰撞時刻

開始到各自撞到擋板所用的時間和；

(5)將B放回到碰撞前的位置,改變A的初速度大小,重復(fù)步驟(4).多次測量的結(jié)果如下表所

示；

12345

0.490.671.011.221.39

0.150.210.330.400.46

2

0.310.330.330.33

%

(6)表中的(保留2位有效數(shù)字)；

(7)-的平均值為；(保留2位有效數(shù)字)

彩

V.

(8)理論研究表明，對本實驗的碰撞過程,是否為彈性碰撞可由」判斷.若兩滑塊的碰撞為彈

V,

V.

性碰撞,則—的理論表達式為(用和表示)，本實驗中其值為(保留2位有效數(shù)

彩

字)，若該值與(7)中結(jié)果間的差別在允許范圍內(nèi)，則可認為滑塊A與滑塊B在導(dǎo)軌上的碰撞

為彈性碰撞.

【答案】①.0?304②.0.31③.0.32④.T~~L⑤.0.33

2班

【解析】

【詳解】(2)[1]應(yīng)該用質(zhì)量較小的滑塊碰撞質(zhì)量較大的滑塊,碰后運動方向相反,故選

0.304kg的滑塊作為A.

(6)[2]由于兩段位移大小相等,根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可得

⑺[3]以平均值為

V2

廠0.31+0.31+0.33+0.33+0.33八”

k=---------------------------------------=0.32

5

(8)[4][5]彈性碰撞時滿足動量守恒和機械能守恒,可得

m1Vo=一根]匕+m2V2

121212

2mivo=5叫V；+萬叫‘2

聯(lián)立解得

W_叫一班

v22叫

代入數(shù)據(jù)可得

丸=0.33

%

11.將一小球水平拋出，使用頻閃儀和照相機對運動的小球進行拍攝,頻閃儀每隔0.05s發(fā)

出一次閃光.某次拍攝時,小球在拋出瞬間頻閃儀恰好閃光,拍攝的照片編輯后如圖所示.圖

中的第一個小球為拋出瞬間的影像,每相鄰兩個球之間被刪去了3個影像,所標(biāo)出的兩個線

段的長度和之比為3:7.重力加速度大小取g=10m/s2,忽略空氣阻力.求在拋出瞬間小球

速度的大小.

【答案】述m/s

5

【解析】

【詳解】頻閃儀每隔0.05s發(fā)出一次閃光,每相鄰兩個球之間被刪去3個影像,故相鄰兩球

的時間間隔為

r=4T=0.05x4s=0.2s

設(shè)拋出瞬間小球的速度為,每相鄰兩球間的水平方向上位移為X,豎直方向上的位移分別

為、，根據(jù)平拋運動位移公式有

X=VQt

1,1,

y.=—gt~=—x10x0.2-m=0.2m

-122

%=/?)2=^xl0x(0.42-0.22)m=0.6m

令x=y，則有

%=3y=3y

已標(biāo)注的線段、分別為

yjx2+y2:yjx2+9y2=3:7

整理得

故在拋出瞬間小球的速度大小為

x275,

Vo="?m/S

12.光點式檢流計是--種可以測量微小電流的儀器,其簡化的工作原理示意圖如圖所示.圖

中4為輕質(zhì)絕緣彈簧,。為位于紙面上的線圈,虛線框內(nèi)有與紙面垂直的勻強磁場;隨為置于

平臺上的輕質(zhì)小平面反射鏡,輕質(zhì)剛性細桿〃的一端與材固連且與鏡面垂直，另一端與彈簧

下端相連,田為圓弧形的、帶有均勻刻度的透明讀數(shù)條,田的圓心位于M的中心使用前需調(diào)

零，使線圈內(nèi)沒有電流通過時，"豎直且與紙面垂直;入射細光束沿水平方向經(jīng)國上的。點

射到〃上后沿原路反射.線圈通入電流后彈簧長度改變，使"發(fā)生傾斜,入射光束在”上的入

射點仍近似處于。。的圓心,通過讀取反射光射到可上的位置，可以測得電流的大小.已知彈

簧的勁度系數(shù)為k,磁場磁感應(yīng)強度大小為B,線圈C的匝數(shù)為N.沿水平方向的長度為1,細

桿。的長度為d圓弧國的半徑為r.r?d,d遠大于彈簧長度改變量的絕對值.

(1)若在線圈中通入的微小電流為I,求平衡后彈簧長度改變量的絕對值ZU及網(wǎng)上反射光

點與。點間的弧長s：

(2)某同學(xué)用此裝置測一微小電流，測量前未調(diào)零,將電流通入線圈后，網(wǎng)上反射光點出現(xiàn)在

。點上方,與。點間的弧長為0.保持其它條件不變,只將該電流反向接入,則反射光點出現(xiàn)

在O點下方,與。點間的弧長為求待測電流的大小.

反射光

入射光

一….、，、NBIlINBIlr小、以國+邑)

【答案】(1),---------；(2)—i-J~~

kdkANBlr

【解析】

【詳解】(1)由題意當(dāng)線圈中通入微小電流/時,線圈中的安培力為

F=NBI1

根據(jù)胡克定律有

F=NBIl=k|&x|

陽=等

設(shè)此時細桿轉(zhuǎn)過的弧度為9,則可知反射光線轉(zhuǎn)過的弧度為20,又因為

d?Ax,r?d

則

sin90,sin22。

所以有

Xx=40

s=r-29

聯(lián)立可得

2rINBllr

s--AAr=--------

ddk

(2)因為測量前未調(diào)零,設(shè)沒有通電流時偏移的弧長為s',當(dāng)初始時反射光點在。點上方,

通電流/'后根據(jù)前面的結(jié)論可知有

當(dāng)電流反向后有

INBI'lr

聯(lián)立可得

/-4成(4+52)

__NBlr

同理可得初始時反射光點在。點下方結(jié)果也相同，故待測電流的大小為

,,=4或(?%+%)

一_NBlr

(二)選考題:共45分.請考生從2道物理題、2道化學(xué)題、2道生物題中每科

任選一題作答.如果多做，則每科按所做的第一題計分.

13.一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b,其過程如p-T圖上從a到b的線段所示.

在此過程中()

A.氣體一直對外做功

B.氣體的內(nèi)能一直增加

C.氣體一直從外界吸熱

I).氣體吸收的熱量等于其對外做的功

E.氣體吸收的熱量等于其內(nèi)能的增加量

【答案】BCE

【解析】

【詳解】A.因從a到以L7圖像過原點，由比=C可知從a到。氣體的體積不變，則從a

T

到6氣體不對外做功,選項A錯誤；

B.因從a到6氣體溫度升高,可知氣體內(nèi)能增加,選項B正確；

CDE.因忙0,4>0,根據(jù)熱力學(xué)第一定律

&上/件Q

可知，氣體一直從外界吸熱,且氣體吸收的熱量等于內(nèi)能增加量,選項CE正確,D錯誤.

故選BCE.

14.如圖，容積均為、缸壁可導(dǎo)熱的4、6兩汽缸放置在壓強為、溫度為的環(huán)境中;兩汽缸的

底部通過細管連通,A汽缸的頂部通過開口C與外界相通:汽缸內(nèi)的兩活塞將缸內(nèi)氣體分成

I、II、III、N四部分，其中第II、III部分的體積分別為。匕和4匕、環(huán)境壓強保持不變，

84

不計活塞的質(zhì)量和體積,忽略摩擦.

(1)將環(huán)境溫度緩慢升高,求8汽缸中的活塞剛到達汽缸底部時的溫度；

(2)將環(huán)境溫度緩慢改變至,然后用氣泵從開口C向汽缸內(nèi)緩慢注入氣體，求4汽缸中的活塞

到達汽缸底部后,6汽缸內(nèi)第IV部分氣體的壓強.

49

【答案】⑴7=§7；;(2)〃=1〃。

【解析】

【詳解】(D因兩活塞的質(zhì)量不計,則當(dāng)環(huán)境溫度升高時，IV內(nèi)的氣體壓強總等于大氣壓強,

則該氣體進行等壓變化,則當(dāng)8中的活塞剛到達汽缸