2022年全國甲卷-高考高考普通高等學(xué)校招生物理

2022年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試-全國甲卷

理科綜合（物理部分）

二、選擇題:本題共8小題,每小題6分，共48分。在每小題給出的四個選項中,第14~18題只有一項符合題目要求，第19~21題有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。

14.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&處由靜止自由滑下，到。處起跳，。點為樂。之間的最低點,樂。兩處的高度差為及要求運動員經(jīng)過。點時對滑雪板的壓力不大于自身所受曳

力的A倍,運動過程中將運動員視為質(zhì)點并忽略所有阻力，則。點處這一段圓弧雪道的半徑不應(yīng)小于

15.長為1的高速列車在平直軌道上正常行駛,速率為及,要通過前方一長為L的隧道,當列車的任一部分處于隧道內(nèi)時,列車速率都不允許超過F（r<r0）。已知列車加速和減速時加速度的大小分別為a和24則列車從減

速開始至回到正常行駛速率M所用時間至少為

3(v0-v),14-/3(%P)/+2/

16.三個用同樣的細導(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?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)電流的大小分別為小心和小則noc

A.B.Iy>h>I2C.h=h>hD.Ix=I2=h

17.兩種放射性元素的半衰期分別為歸和2r0,在時刻這兩種元素的原子核總數(shù)為N,在片2t。時刻，尚未衰變的原子核總數(shù)為,則在￡旦質(zhì)時刻，尚未衰變的原子核總數(shù)為

18.空間存在著勻強磁場和勻強電場，磁場的方向垂直于紙面J伽平面）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

19.如圖,質(zhì)量相等的兩滑塊只〃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。用水平向右的拉力尸拉動月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

A.2的加速度大小的最大值為2ug

B.0的加速度大小的最大值為2ug

C.2的位移大小一定大于0的位移大小

D.2的速度大小均不大于同?時刻。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)乳的左端接入電容為。的電容器和限值為〃的電阻。質(zhì)量為環(huán)阻值也為火的導(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，

XXX

J+^xJ.XXXXX

聘XxBxX

XX%xXXX

A.通過導(dǎo)體棒階電流的最大值為全

B.導(dǎo)體棒向右先加速、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/?上產(chǎn)生的焦耳熱大于導(dǎo)體棒秘,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電場，將一帶正電荷的小球自電場中，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,范力做的功等于小球電勢能的增加量

三、非選擇題:共62分。第22~25題為必考題,每個試題考生都必須作答。第33~34題為選考題,考生根據(jù)要求作答。

（一）必考題:共47分。

22.（5分）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1.5V,內(nèi)阻很?。?，電流表0）（量程10mA,內(nèi)阻約10Q）,微安表?（量程100nA,內(nèi)阻其待測，約1kC）,滑動變阻器"（最大阻值10。），定值電

阻后（阻值10。），開關(guān)S,導(dǎo)線若廣。

（D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某次測量也微安表的示數(shù)為90.0UA,電流表的示數(shù)為9.00mA,由此計算出微安表內(nèi)阻尺二

23.（10分）利用圖示的實驗裝置時碰撞過程進行研究。讓質(zhì)量為例的滑塊力與質(zhì)量為例的靜止滑塊3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4和夕的速度大小片和K,進而分析碰撞過程是否為彈性碰

撞。完成下列填空:

擋板

A

氣墊導(dǎo)軌

（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0.304kg0要使碰撞后兩滑塊運動方向相反,應(yīng)選取質(zhì)量為kg的滑塊作為上

⑶調(diào)節(jié)4的位置，使得A與3接觸時，力的左端到左邊擋板的距離s與6的右端到右邊擋板的距離傘相等。

(4)使A以一定的初速度沿氣墊導(dǎo)軌運動,并與〃碰撞,分別用傳感器記錄力和少從碰撞時刻開始到各自撞到擋板所用的時間八和匕。

(5)將4放回到碰撞前的位置，改變力的初速度大小，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

t2/s0.150.210.330.400.46

吟0.31&0.330.330.33

(6)表中的kz=(保留2位有效數(shù)字)o

(7)總的平均值為(保留2位有效數(shù)字)。

V2--------

(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包判斷.若兩滑塊的碰撞為彈性碰撞,則空的理論表達式為________(用處和松表示)，本實驗中其值為________(保留2位有效數(shù)字)；若該值與(7)中結(jié)果間

“2”2

的差別在允許范圍內(nèi)，則可認為滑塊A與滑塊8在導(dǎo)軌上的碰撞為彈性碰撞。

24.(12分)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，所標出的兩個線段的長度§和w之比為3重力加速度大小取￡二10m/s；忽略空氣阻力。求在拋出瞬間小球速度的大小。

25.（20分）光點式檢流計是一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;」/為置于平臺上的輕質(zhì)小平面反射鏡，

輕質(zhì)剛性細桿〃的一端與以固連且與鏡面垂直、另一端與彈簧下端相連,網(wǎng)為圓弧形的、帶有均勻刻度的透明讀數(shù)條,尸0的圓心位于."的中心。使用前需調(diào)零:使線圈內(nèi)沒有電流通過時，必豎直且與紙而垂直;入射細光

束沿水平方向經(jīng)勺上的。點射到必上后沿原路反射。線圈通入電流后彈黃長度改變，使"發(fā)生傾斜,入射光束在時上的入射點仍近似處于々的圓心,通過讀取反射光射到。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。的匝數(shù)為N、沿水平方向的長度為/,細桿〃的長度為d,圓弧內(nèi)的半徑為廠,dd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/,求平衡后彈簧長度改變量的絕對值A(chǔ)x及〃。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，尸。上反射光點出現(xiàn)在。點上方,與0點間的弧長為S；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0點下方，與0點間的弧長為『

求待測電流的大小。

（二）選考題:共15分。請考生從2道物理題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計分。

33.[物理---選修3-3]（15分）

（1）（5分）一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)仇其過程如0-7圖上從a到b的線段所示。在此過程中。（填正確答案標號。選對1個得2分,選對2個得4分，選對3個得5分;每選錯1個扣3分,最低得分

為0分）

A.氣體一直對外做功

B.氣體的內(nèi)能-?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外做的功

E.氣體吸收的熱量等于其內(nèi)能的增加量

⑵(10分)如圖，容積均為十、缸壁可導(dǎo)熱的/、8兩汽缸放置在壓強為所溫度為A的環(huán)境中;兩汽缸的底部通過細管連通,.4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/、〃、III."四部分,

其中第〃、〃部分的體積分別為：必和i6。環(huán)境壓強保持不變，不計活塞的質(zhì)量和體積，忽略摩擦。

84

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

(")將環(huán)境溫度緩慢改變至2九然后用氣泵從開口C向汽缸內(nèi)緩慢注入氣體,求/1汽缸中的活塞到達汽缸底部后,夕汽缸內(nèi)第〃部分T體的壓強。

34.[物理——選修3T]（15分）

(1)(5分)一平面簡諧橫波以速度片2m/s沿x軸正方向傳播，￡力時刻的波形圖如圖所示。介質(zhì)中平衡位置在坐標原點的質(zhì)點4在￡4時刻的位移yi泛cm。該波的波長為m,頻率為Hz。s時刻,

質(zhì)點A(填“向上運動”“速度為零”或“向下運動”)。

⑵(10分)如圖,邊長為a的正方形9力為一棱鏡的橫截面，必為四邊的中點。在截面所在平面內(nèi)，一光線自加點射入棱鏡,入射角為60。,經(jīng)折射后在比邊的少點恰好發(fā)生全反射,反射光線從5邊的一點射出棱鏡。

求棱鏡的折射率以及只。兩點之間的距離。

\￡()0；

C

答案與解析

14.D運動員由a運動到c的過程中，設(shè)到c點時的速度為V,由機械能守恒定律有mgh=imv2,設(shè)c點處這一段圓弧雪道的最小半徑為R,則在經(jīng)過c點時,有kmg-mg=n^,解得R端,D項正確。

15.C當列車恰好以速度v勻速通過隧道時,從減速開始至回到原來正常行駛速度所用時間最短,列車減速過程所用時間tl筌,勻速通過隧道所用時間t2=i±i,列車加速到原來速度vO所用時間t3）空,所以列車從減速

2ava

開始至回到正常行駛速率所用時間至少為t=tl+t2+t3苦上+四,C項正確。

2av

16.C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)電動勢E=器岑S,而線框的總電阻R=p襄所以線框中感應(yīng)電流I守葬,由于三個線框處于同一線性變化的磁場中,且繞

AtAtS，RpLAt

制三個線框的導(dǎo)線相同,設(shè)正方形線框的邊長為1,則三個線框的面積分別為51=1232乎2圖卷12,三個線框的周長分別為口=41,1_2=：＞0,1_3=31,則11：12：13/：率*2：2：倡C項正確.

17.C設(shè)t=0時刻，甲、乙兩種放射性元素原子核數(shù)分別為Nl、N2,則有N1+N2=N,t=2t0時，甲經(jīng)過兩個半衰期,未衰變原子核數(shù)為小,乙經(jīng)過一個半衰期,未衰變原子核數(shù)為序,由已知條件有》暫功解得

42423

N1=1N,N2=N;t=4to時，甲經(jīng)過四個半衰期,未衰變原子核數(shù)為M，乙經(jīng)過兩個半衰期,未衰變原子核數(shù)為學(xué),則此時未衰變原子核總數(shù)為N'=言+?,解得N'二,C項正確。

18.B分析可知,開始一段較短時間內(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項錯誤；由于粒子所受電場力沿+y方向,且粒子初速度為零、初始位置在坐標原點，故粒子運動軌跡的最低點

在x軸上,D項錯誤,B項正確。

19.AD兩滑塊勻速運動過程中，彈簧對P、Q的彈力大小為kx=nmg,當撤去拉力后,對滑塊P由牛頓第二定律有kx*+ymg=mal,同理對滑塊Q有Umg-kx*=ma2,從撤去拉力到彈簧第一次恢復(fù)原長過程中,彈力由Hmg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P的加速度大小為2Pg,而彈簧恢復(fù)原長時,Q的加速度大小達到最大值,即Q的最大加速度為Ug,A項正確,B項錯誤；由于彈簧恢復(fù)原

長前滑塊P的加速度一直大于Q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?同一時刻Q的速度,所以P的位移一定小于Q的位移,C項錯誤,D項正確。

一題多解由分析可知P、Q的加速度變化情況,定性繪制兩滑塊的v-t圖像如圖所示，由圖像容易判斷出撤去拉力后到彈簧第一次恢復(fù)原長前P的位移一定小于Q的位移,P的速度一直小于同一時刻Q的速度,故C項錯

誤,D項正確。

20.AD

開始時電容器兩極板間的電壓1邛,合上開關(guān)瞬間,通過導(dǎo)體棒的電流1彳*,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項正確,C項錯誤；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項錯誤；由于導(dǎo)體棒切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,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項正確。

21.BD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動，當其水平速度與豎直速度大小相等時，即速度方向與小球所受合力方向垂直時，小球克服合力做的

功最大，此時動能最小，而此時小球仍具有水平向左的分速度，電場力仍對其做負功,其電勢能繼續(xù)增大,A、C項錯誤;小球在電場力方向上的加速度大小ax=g,豎直方向加速度大小ay=g，當小球水平速度減為零時?，克服電

場力做的功最大,小球的電勢能最大，由勻變速運動規(guī)律有vO=gt,此時小球豎直方向的速度vy=gt=vO,所以此時小球動能等于初動能，由能量守恒定律可知,小球重力勢能減少量等于小球電勢能的增加量，又由功能關(guān)系知

重力做的功等于小球重力勢能的減少量,故B、D項正確。

22.（1）如圖所示（3分）（2）990（2分）

（1）題中給出的滑動變阻器的最大阻值只有10C,滑動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IGRg二（ITG）RO,解得Rg二990

Q。

23.（2）0.304（2分）（6）0.31（2分）（7）0.32（2分）（8）竽山（2分）0.34（2分）

⑵要使碰撞后兩滑塊的運動方向相反，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）sl=vltl,s2=v2t2,sl=s2,解得k2=^=0.31,⑺荒的平均值為

（0.31+0.31+0.33+0.33+0.33）+5~0.32,⑻由碰撞過程遵循動量守恒定律有mlv0=-mlvl+m2v2,若兩滑塊的碰撞為彈性碰撞,則碰撞前后系統(tǒng)總動能不變,即和話gml“+》2吟聯(lián)立解得:-:渭3將題給數(shù)據(jù)代入可得

上2^=0.34.

v22ml

24.

設(shè)si對應(yīng)的水平位移為X,對應(yīng)的豎直位移為y,則根據(jù)平拋運動的特點可知,s2對應(yīng)的水平位移也為x,對應(yīng)的豎直位移為3y（2分）

有ygg（4T）2=0.2m（2分）

sl="”（2分）

s2=Vx2+（3y）2（2分）

S1-3

S27

解得x=V0^32m

拋出瞬間小球的速度大小為\，0吟（2分）

4T

解得v0=V0^8m/s（2分）

25.

⑴線圈中通入微小電流I,線圈受到的安培力大小為F=NBH（1分）

彈簧長度改變量的絕對值為Ax,則有F=kAx（l分）

解得Ax二嚶（2分）

平面鏡偏轉(zhuǎn)角度為0—tan0=sin0*（2分）

則PQ上反射光點與0點間的弧對應(yīng)的圓心角為20

PQ上反射光點與0點間的弧長s=20r（2分）

解得s=2絆（2分）

（2）設(shè)待測電流為1\電流反向前、后彈簧彈力的變化量F=2NBV1（1分）

彈簧長度改變量的絕對值為Ax',則有F=kAx（1分）

反射前、后反射光線轉(zhuǎn)過的角度為土金（2分）

r

則通入電流I'時，平面鏡實際的偏轉(zhuǎn)角度為<t>=1-牛