2022年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試物理試卷全國甲卷（含答案）（參考版）

2022年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試全國甲卷

物理試卷

一、單選題

14.北京2022年冬奧會(huì)首鋼滑雪大跳臺(tái)局部示意圖如圖所示。運(yùn)動(dòng)員從〃處由靜止自由滑下，到人

處起跳，c點(diǎn)為久b之間的最低點(diǎn)，公。兩處的高度差為九要求運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)對(duì)滑雪板的壓

力不大于自身所受重力的左倍，運(yùn)動(dòng)過程中將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)并忽略所有阻力，則c點(diǎn)處這一段圓

弧雪道的半徑不應(yīng)小于（）

C

777777777777777777777777

hnh"2〃、2〃

AA.----B.-C.—D.----

k+\kkk-\

15.長為/的高速列車在平直軌道上正常行駛，速率為%,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(shí)，列車速率都不允許超過丫3<%）。已知列車加速和減速時(shí)加速度的大小

分別為“和2a,則列車從減速開始至回到正常行駛速率%所用時(shí)間至少為（）

v0-v,L+lv0-v,L+213（v0-v）￡+/3（v0-v）L+2/

iD.?x_z.1十■'Lz.-----------十----------

2avav2avav

16.三個(gè)用同樣的細(xì)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(qiáng)度隨時(shí)間線性變化的同一勻強(qiáng)

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、和，3。則（）

A.I]<八<，2B.>A>'2C.=I?>D.人=/,=A

17.兩種放射性元素的半衰期分別為2和2f0,在，=。時(shí)刻這兩種元素的原子核總數(shù)為N,在

f=2f0時(shí)刻，尚未衰變的原子核總數(shù)為gN,則在，=4%時(shí)刻，尚未衰變的原子核總數(shù)為（）

18.空間存在著勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場的方向垂直于紙面（X。），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(diǎn)。由靜止開始運(yùn)動(dòng)。下列四幅圖

中，可能正確描述該粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的是（）

—?、多選題

19.如圖，質(zhì)量相等的兩滑塊尸、。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(dòng)摩擦因數(shù)均為〃。重力加速度大小為g。用水平向右的拉力廠拉動(dòng)P,使兩滑塊均做勻速運(yùn)動(dòng);

某時(shí)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（）

P

/777/7T777777777777777777777777777777

A.P的加速度大小的最大值為B.Q的加速度大小的最大值為

C.P的位移大小一定大于。的位移大小D.P的速度大小均不大于同一時(shí)刻。的速度大小

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

的電容器和阻值為R的電阻。質(zhì)量為加、阻值也為R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(jì)，整個(gè)系統(tǒng)處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。開始時(shí)，電容器所

帶的電荷量為Q,合上開關(guān)S后，（）

XXVXXXX

XXXXX

cRB

XXXXX

XNXXXX

A.通過導(dǎo)體棒MN電流的最大值為工

RC

B.導(dǎo)體棒向右先加速、后勻速運(yùn)動(dòng)

C.導(dǎo)體棒仞V速度最大時(shí)所受的安培力也最大

D.電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱大于導(dǎo)體棒MN上產(chǎn)生的焦耳熱

21.地面上方某區(qū)域存在方向水平向右的勻強(qiáng)電場，將一帶正電荷的小球自電場中P點(diǎn)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(shì)能和電勢(shì)能的零點(diǎn)均取在尸點(diǎn)。則射出后，（）

A.小球的動(dòng)能最小時(shí)，其電勢(shì)能最大

B.小球的動(dòng)能等于初始動(dòng)能時(shí)，其電勢(shì)能最大

C.小球速度的水平分量和豎直分量大小相等時(shí)，其動(dòng)能最大

D.從射出時(shí)刻到小球速度的水平分量為零時(shí)，重力做的功等于小球電勢(shì)能的增加量

三、非選擇題：

（一）必考題：

22.某同學(xué)要測(cè)量微安表內(nèi)阻，可利用的實(shí)驗(yàn)器材有：電源E（電動(dòng)勢(shì)1.5V,內(nèi)阻很?。娏鞅?/p>

囚（量程10mA,內(nèi)阻約10Q）,微安表（量程WONA,內(nèi)阻叫待測(cè)，約1kC）,滑動(dòng)變

阻器R（最大阻值10。），定值電阻凡（阻值10。），開關(guān)S,導(dǎo)線若干。

R

（1）在答題卡上將圖中所示的器材符號(hào)連線，畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖。

（2）某次測(cè)量中，微安表的示數(shù)為90.01次，電流表的示數(shù)為9.00mA,由此計(jì)算出微安表內(nèi)阻

（=Qo

23.利用圖示的實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)碰撞過程進(jìn)行研究。讓質(zhì)量為㈣的滑塊A與質(zhì)量為性的靜止滑塊3在水

平氣墊導(dǎo)軌上發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，比較碰撞后A和B的速度大小匕和馬，進(jìn)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(cè)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(yùn)動(dòng)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8接觸時(shí)，A的左端到左邊擋板的距離壬與B的右端到右邊擋板的

距離s2相等。

（4）使A以一定的初速度沿氣墊導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，并與8碰撞，分別用傳感器記錄A和8從碰撞時(shí)刻開

始到各自撞到擋板所用的時(shí)間4和4。

（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(cè)量的結(jié)果如下表

所示。

12345

t]/S0.490.671.011.221.39

t2/s0.150.210.330.400.46

一0.31220.330.330.33

V2

（6）表中的心=（保留2位有效數(shù)字）。

（7）上的平均值為__________，（保留2位有效數(shù)字）。

V2

（8）理論研究表明，對(duì)本實(shí)驗(yàn)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性

V2

碰撞，則;的理論表達(dá)式為（用叫和色表示），本實(shí)驗(yàn)中其值為（保留2位

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

碰撞為彈性碰撞。

24.將一小球水平拋出，使用頻閃儀和照相機(jī)對(duì)運(yùn)動(dòng)的小球進(jìn)行拍攝，頻閃儀每隔0.05s發(fā)出一次

閃光。某次拍攝時(shí)，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(gè)小球?yàn)閽伋鏊查g的影像，每相鄰兩個(gè)球之間被刪去了3個(gè)影像，所標(biāo)出的兩個(gè)線段的長度即和

Si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。

25.光點(diǎn)式檢流計(jì)是一種可以測(cè)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，C為位于紙面上的線圈，虛線框內(nèi)有與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場；M為置于平臺(tái)上的輕

質(zhì)小平面反射鏡，輕質(zhì)剛性細(xì)桿。的一端與〃固連且與鏡面垂直、另一端與彈簧下端相連，尸。

為圓弧形的、帶有均勻刻度的透明讀數(shù)條，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(shí)，用豎直且與紙面垂直；入射細(xì)光束沿水平方向經(jīng)A2上的。點(diǎn)射到M上后沿原

路反射。線圈通入電流后彈簧長度改變，使M發(fā)生傾斜，入射光束在M上的入射點(diǎn)仍近似處于

PQ的圓心，通過讀取反射光射到尸。上的位置，可以測(cè)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(qiáng)度大小為B,線圈C的匝數(shù)為N。沿水平方向的長度為/,細(xì)桿。的長度為“，圓

弧PQ的半徑為r.r?d,d遠(yuǎn)大于彈簧長度改變量的絕對(duì)值。

反射光

入射光

(1)若在線圈中通入的微小電流為/,求平衡后彈簧長度改變量的絕對(duì)值?及尸。上反射光點(diǎn)與

。點(diǎn)間的弧長S；

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

。點(diǎn)上方，與。點(diǎn)間的弧長為可、保持其它條件不變，只將該電流反向接入，則反射光點(diǎn)出現(xiàn)在

。點(diǎn)下方，與。點(diǎn)間的弧長為$20求待測(cè)電流的大小。

(-)選考題

33.[物理——選修3-3]

(1)一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)6,其過程如P-T圖上從〃到方的線段所示。在此過

程中。

b

(T-------

A.氣體一直對(duì)外做功

B.氣體的內(nèi)能一直增加

C.氣體一直從外界吸熱

D.氣體吸收的熱量等于其對(duì)外做的功

E.氣體吸收的熱量等于其內(nèi)能的增加量

(2)如圖，容積均為匕、缸壁可導(dǎo)熱的A、3兩汽缸放置在壓強(qiáng)為乙、溫度為"的環(huán)境中：兩汽

缸的底部通過細(xì)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、n、in、w四部分，其中第n、川部分的體積分別為:匕和:匕。環(huán)境壓強(qiáng)保持不變，不計(jì)活

o4

塞的質(zhì)量和體積，忽略摩擦。

c

AIIVB

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

（ii）將環(huán)境溫度緩慢改變至27；,然后用氣泵從開口C向汽缸內(nèi)緩慢注入氣體，求A汽缸中的活

塞到達(dá)汽缸底部后，8汽缸內(nèi)第W部分氣體的壓強(qiáng)。

34.[物理——選修3-4]

（1）一平面簡諧橫波以速度v=2m/s沿x軸正方向傳播，f=0時(shí)刻的波形圖如圖所示。介質(zhì)中平

衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)A在r=0時(shí)刻的位移y=&cm,該波的波長為m,頻率為

Hz。r=2s時(shí)亥1],質(zhì)點(diǎn)A（填“向上運(yùn)動(dòng)”“速度為零”或“向下運(yùn)動(dòng)）。

（2）如圖，邊長為〃的正方形A8CD為一棱鏡的橫截面，M為他邊的點(diǎn)。在截面所在平面內(nèi)，

一光線自/點(diǎn)射入棱鏡，入射角為60°,經(jīng)折射后在邊的N點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，反射光線從

CD邊的P點(diǎn)射出棱鏡，求棱鏡的折射率以及P、C兩點(diǎn)之間的距離。

參考答案

14.答案：D

解析：運(yùn)動(dòng)員由。運(yùn)動(dòng)到c的過程中，設(shè)到c點(diǎn)時(shí)的速度為v,由機(jī)械能守恒定律有加=

設(shè)c點(diǎn)處這一段圓弧雪道的最小半徑為七則在經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)，有l(wèi)ong-mg」二,解得R=3，D

Rk-\

項(xiàng)正確。

15.答案：C

解析：當(dāng)列車恰好以速度v勻速通過隧道時(shí)，從減速開始至回到原來正常行駛速度所用時(shí)間最短，

列車減速過程所用時(shí)間4=修，勻速通過隧道所用時(shí)間列車加速到原來速度％所用

2av

時(shí)間t、=a二，所以列車從減速開始至回到正常行駛速率所用時(shí)間至少為

a

+f,+IX%T,)+W,c項(xiàng)正確。

2av

16.答案：C

解析：設(shè)線框的面積為S,周長為L,導(dǎo)線的截面積為S',由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，線框中

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)￡="="S,而線框的總電阻R=o2，所以線框中感應(yīng)電流/=4=用竽，由

AzArSRpLZ

于三個(gè)線框處于同一線性變化的磁場中，且繞制三個(gè)線框的導(dǎo)線相同，設(shè)正方形線框的邊長為/,

則三個(gè)線框的面積分別為￡=匕§2=半/2,三個(gè)線框的周長分別為

4=4/,4=兀/,4=3/,則4：4：，3=:：\：71=2：2：6,C項(xiàng)正確。

17.答案:C

解析：設(shè)f=0時(shí)刻，甲、乙兩種放射性元素原子核數(shù)分別為乂、N2,則有N+M=Nj=2fo時(shí)，

甲經(jīng)過兩個(gè)半衰期，未衰變?cè)雍藬?shù)為斗，乙經(jīng)過個(gè)半衰期，未衰變?cè)雍藬?shù)為"，由己知條

42

件有++今=1,解得N=|N，M=g/V;f=42時(shí)，甲經(jīng)過四個(gè)半衰期，未衰變?cè)雍藬?shù)為強(qiáng),

乙經(jīng)過兩個(gè)半衰期，未衰變?cè)雍藬?shù)為與，則此時(shí)未衰變?cè)雍丝倲?shù)為N'=2+d，解得

4164

N'=gN,C項(xiàng)正確。

8

18.答案：B

解析：分析可知，開始一段較短時(shí)間內(nèi)，粒子具有沿+y方向的速度，由左手定則可知，粒子應(yīng)向

左側(cè)偏轉(zhuǎn)，A、c項(xiàng)錯(cuò)誤；由于粒子所受電場力沿+y方向，且粒子初速度為零、初始位置在坐標(biāo)

原點(diǎn)，故粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的最低點(diǎn)在x軸上，D項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確。

19.答案：AD

解析：兩滑塊勻速運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧對(duì)尸、。的彈力大小為丘=〃，〃g,當(dāng)撤去拉力后，對(duì)滑塊P由

牛頓第二定律有依'+〃，砥=，也|，同理對(duì)滑塊。有〃〃際-6'=相4,從撤去拉力到彈簧第一次恢復(fù)

原長過程中，彈力由〃色一直減小到零，所以P的加速度大小的最大值為剛撤去拉力F瞬間的加

速度大小，此時(shí)P的加速度大小為2〃g,而彈簧恢復(fù)原長時(shí)，。的加速度大小達(dá)到最大值，即。

的最大加速度為〃g,A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于彈簧恢復(fù)原長前滑塊P的加速度一直大于。的加速

度，且兩滑塊初速度相同，所以撤去拉力后P的速度一直小于同一時(shí)刻。的速度，所以尸的位移

一定小于。的位移，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。

20.答案：AD

解析：開始時(shí)電容器兩極板間的電壓。=g,合上開關(guān)瞬間，通過導(dǎo)體棒的電流/=匕=￡,隨著

電容器放電，通過電阻、導(dǎo)體棒的電流不斷減小，所以在開關(guān)閉合瞬間，導(dǎo)體棒所受安培力最

大，A項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于回路中有電阻與導(dǎo)體棒，最終電能完全轉(zhuǎn)化為焦耳熱，故導(dǎo)體棒最

終必定靜止，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于導(dǎo)體棒切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所以通過導(dǎo)體棒的電流始終小

于通過電阻的電流，由焦耳定律可知，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱大于導(dǎo)體棒MN上產(chǎn)生的焦耳熱，D

項(xiàng)正確。

21.答案：BD

解析：由題意可知，小球所受電場力與重力的合力指向右下，與水平方向成45°角，小球向左射

出后做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其水平速度與豎直速度大小相等時(shí)，即速度方向與小球所受合力方向

垂直時(shí)，小球克服合力做的功最大，此時(shí)動(dòng)能最小，而此時(shí)小球仍具有水平向左的分速度，電場

力仍對(duì)其做負(fù)功，其電勢(shì)能繼續(xù)增大，A、C項(xiàng)錯(cuò)誤；小球在電場力方向上的加速度大小”,=g,

豎直方向加速度大小%=g,當(dāng)小球水平速度減為零時(shí)，克服電場力做的功最大，小球的電勢(shì)能最

大，由勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律有為=gf,此時(shí)小球豎直方向的速度「=/=%,所以此時(shí)小球動(dòng)能等于初

動(dòng)能，由能量守恒定律可知，小球重力勢(shì)能減少量等于小球電勢(shì)能的增加量，又由功能關(guān)系知重

力做的功等于小球重力勢(shì)能的減少量，故B、D項(xiàng)正確。

22.答案：（1）如圖所示

(2)990

解析：(I)題中給出的滑動(dòng)變阻器的最大阻值只有10。，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，為了精確得

到微安表兩端的電壓，可將微安表與定值電阻并聯(lián)，通過電流關(guān)系得到電壓。

(2)由并聯(lián)電路規(guī)律可得解得%=990C。

23.答案：(2)0.304

(6)0.31

(7)0.32

解析：(2)要使碰撞后兩滑塊的運(yùn)動(dòng)方向相反，必須使質(zhì)量較小的滑塊碰撞質(zhì)量較大的靜止滑

塊，所以應(yīng)選取質(zhì)量為0.304kg的滑塊作為A。

(6)st=vltl,s2=v2t2,st=s2,解得＞='=0.31。

*1

(7)工的平均值為(0.31+0.31+0.33+0.33+0.33)+5*0.32。

v2

(8)由碰撞過程遵循動(dòng)量守恒定律有町%=-町匕+，％嶺，若兩滑塊的碰撞為彈性碰撞，則碰撞前

后系統(tǒng)總動(dòng)能不變，即！見片=:町呼+:如噥聯(lián)立解得竺=駕二處，將題給數(shù)據(jù)代入可得

222v22町

土=吆處=0.34。

v22叫

24.答案：屈m/s

解析：設(shè)*對(duì)應(yīng)的水平位移為x,對(duì)應(yīng)的豎直位移為》則根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知，對(duì)應(yīng)的水

平位移也為x,對(duì)應(yīng)的豎直位移為3y

有y=：g(4T)2=0.2m

4=y/x2+y2

=Jx2+(3?

51_3

&=7

解得X=w.032m

拋出瞬間小球的速度大小為％=WY

解得%=瘋^m/s

kkd

(2)(y+S2)"

ANBlr

解析：(1)線圈中通入微小電流/,線圈受到的安培力大小為尸=A?〃

彈簧長度改變量的絕對(duì)值為心,則有尸=心

NBII

解得AAx=)一

K

Ar

平面鏡偏轉(zhuǎn)角度為。=tan。=sin。=岑

a

則尸。上反射光點(diǎn)與。點(diǎn)間的弧對(duì)應(yīng)的圓心角為26

PQ上反射光點(diǎn)與。點(diǎn)間的弧長s=29r

解得s=2嚕^

ka

(2)設(shè)待測(cè)電流為,電流反向前、后彈簧彈力的變化量/=2A?/7

彈簧長度改變量的絕對(duì)值為Ax',則有P=W

反射前、后反射光線轉(zhuǎn)過的角度為必乜

則通入電流/'時(shí)，平面鏡實(shí)際的偏轉(zhuǎn)角度為。=?&乜

2r

根據(jù)仁竺

a

解得八端器

33.答案：(1)BCE

(2)見解析

解析：(1)根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知，過原點(diǎn)的P-T圖像的斜率與體積V有關(guān)，一定量的理

想氣體從狀態(tài)a到狀態(tài)6,體積不變，對(duì)外不做功，選項(xiàng)AD錯(cuò)誤；理想氣體的內(nèi)能只與溫度有

關(guān)，又一定量理想氣體從狀態(tài)〃到狀態(tài)從溫度一直升高，則氣體內(nèi)能一直增加，選項(xiàng)B正確；由

熱力學(xué)第一定律可知，氣體一直從外界吸熱，氣體吸收的熱量等于其內(nèi)能的增加量，選項(xiàng)CE正

確。

-y

(2)(i)封閉氣體做等壓變化，對(duì)W