2022年高考物理（山東卷）真題詳細(xì)解讀及評(píng)析

山東省2022年普通高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)考試物理

【試題評(píng)析】

2022年高考山東學(xué)業(yè)水平考試物理試題依據(jù)新課標(biāo)考查要求，注重體現(xiàn)學(xué)科特色，突出

物理學(xué)科主干內(nèi)容和科學(xué)思維等關(guān)鍵能力的考察，在注重考查基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，考查考生對(duì)物

理過(guò)程的分析和綜合運(yùn)用知識(shí)能力的考查。試題落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，堅(jiān)持正確的育人方向，

促進(jìn)學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展；試題合理選取情境，加強(qiáng)教考銜接，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維和正確

價(jià)值觀念的形成與發(fā)展，引導(dǎo)考生綜合能力提升。2022年高考山東學(xué)業(yè)水平考試物理試題加

強(qiáng)教考銜接，促進(jìn)對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，助力素質(zhì)教育發(fā)展。

2022年高考山東學(xué)業(yè)水平考試物理嚴(yán)格依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，注重對(duì)高中物理核心、主干內(nèi)容

的考查，不偏不怪，注重在考查中深化基礎(chǔ)性，在具體的情境中考查學(xué)生對(duì)物理本質(zhì)的理解,

引導(dǎo)學(xué)生知其然，更知其所以然。同時(shí)，試題注重考查一些通用性的物理方法，引導(dǎo)減少“機(jī)

械刷題''現(xiàn)象。例如，第1題、第2題等題都是考查基礎(chǔ)知識(shí)，第3題需要考慮到對(duì)稱性。

2022年高考物理創(chuàng)設(shè)聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際、科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的真實(shí)情境，考查學(xué)生建立物理

模型，靈活運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和發(fā)展。例如,

第2題以“冷發(fā)射”技術(shù)發(fā)射長(zhǎng)征十一號(hào)系列運(yùn)載火箭為情景，第6題，以我國(guó)首顆太陽(yáng)探測(cè)科

學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星“羲和號(hào)”發(fā)射為情景，第8題無(wú)人配送小車測(cè)試，第11題以打網(wǎng)球?yàn)榍榫埃?/p>

將學(xué)科內(nèi)容與實(shí)際緊密結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注科技進(jìn)步。熱愛(ài)體育運(yùn)動(dòng)。

物理學(xué)是以科學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，任何理論，都需要經(jīng)過(guò)反復(fù)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，物理實(shí)驗(yàn)是

培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)的重要途徑和方式。2022年高考山東學(xué)業(yè)水平考試物理在實(shí)驗(yàn)原理的

理解、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)儀器的選擇、基本儀器的使用、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得

出和解釋、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新等方面加強(qiáng)設(shè)計(jì)，考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)探究能力，充分發(fā)揮對(duì)高中

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極導(dǎo)向作用，引導(dǎo)教學(xué)重視實(shí)驗(yàn)探究，引導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，切實(shí)提升實(shí)驗(yàn)

能力。例如第13題，取材于“天宮課堂”，考查對(duì)實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)的理解掌握。

綜觀整個(gè)試題，基礎(chǔ)題，中等題占比較大，但是每一個(gè)題都不拘一格，看似“普通”，實(shí)

則都對(duì)考生思維能力和科學(xué)素養(yǎng)考查，對(duì)高考選拔都有效度和信度。例如：壓軸題17題、18

題，綜合性強(qiáng)，具有一定難度，可有效提升試題的區(qū)分度，增加高考選拔的效度和信度。

物理解析

一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。

1.碘125衰變時(shí)產(chǎn)生/射線，醫(yī)學(xué)上利用此特性可治療某些疾病。碘125的半衰期為60天，若將一定質(zhì)量

的碘125植入患者病灶組織，經(jīng)過(guò)180天剩余碘125的質(zhì)量為剛植入時(shí)的（）

1111

A.—B.-C.-D.

16842

【參考答案】B

【命題意圖】本題考查半衰期及其相關(guān)計(jì)算。

【名師解析】

碘125的半衰期為60天，根據(jù)半衰期的定義，經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期，剩余經(jīng)過(guò)180天即3個(gè)半衰期，剩余

碘125的質(zhì)量為剛植入時(shí)的選項(xiàng)B正確。

2228

2.我國(guó)多次成功使用“冷發(fā)射”技術(shù)發(fā)射長(zhǎng)征十一號(hào)系列運(yùn)載火箭。如圖所示，發(fā)射倉(cāng)內(nèi)的高壓氣體先將火

箭豎直向上推出，火箭速度接近零時(shí)再點(diǎn)火飛向太空。從火箭開始運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)火的過(guò)程中（）

A.火箭的加速度為零時(shí)，動(dòng)能最大

B.高壓氣體釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為火箭的動(dòng)能

C.高壓氣體對(duì)火箭推力的沖量等于火箭動(dòng)量的增加量

D.高壓氣體的推力和空氣阻力對(duì)火箭做功之和等于火箭動(dòng)能的增加量

【參考答案】A

【命題意圖】本題考查受力分析、動(dòng)量定理、能量守恒定律及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

【名師解析】

火箭從發(fā)射倉(cāng)發(fā)射出來(lái)，受到豎直向上的高壓氣體的推力作用，推力隨火箭上升高度的增大不斷減小，剛

開始向上的時(shí)候高壓氣體的推力大于向下的重力和空氣阻力之和，火箭向上做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)

向上的高壓氣體的推力等于向下的重力和空氣阻力之和時(shí)，火箭的加速度為零，速度最大，接著向上的高

壓氣體的推力小于向下的重力和空氣阻力之和時(shí)，火箭接著向上做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，直至速度為零,

故當(dāng)火箭的加速度為零時(shí)，速度最大，動(dòng)能最大，選項(xiàng)A正確；根據(jù)能量守恒定律，可知高壓氣體釋放的

能量轉(zhuǎn)化為火箭的動(dòng)能、火箭的重力勢(shì)能和內(nèi)能，選項(xiàng)B錯(cuò)誤：對(duì)火箭匕升過(guò)程，由動(dòng)量定理可知合力沖

量等于火箭動(dòng)量的增加量，故C錯(cuò)誤；對(duì)火箭上升過(guò)程，根據(jù)功能關(guān)系，可知高壓氣體的推力和空氣阻力

對(duì)火箭做功之和等于火箭機(jī)械能的增加量，故D錯(cuò)誤。

3.半徑為R的絕緣細(xì)圓環(huán)固定在圖示位置，圓心位于。點(diǎn)，環(huán)上均勻分布著電量為。的正電荷。點(diǎn)A、&

C將圓環(huán)三等分，取走4、B處兩段弧長(zhǎng)均為DL的小圓弧上的電荷。將一點(diǎn)電荷q置于OC延長(zhǎng)線上距。

點(diǎn)為2A的。點(diǎn)，。點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度剛好為零。圓環(huán)上剩余電荷分布不變，q為()

D

AA,正T電山＞荷，q=------DB.正出電產(chǎn)荷，q=—————

兀RTIR

C.負(fù)電荷，q=改空D.負(fù)電荷，q=2』。竺

nR”成

【參考答案】C

【命題意圖】本題考查電場(chǎng)疊加及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

【名師解析】半徑為R的絕緣細(xì)圓環(huán)固定在圖示位置，圓心位于。點(diǎn)，環(huán)上均勻分布著電量為。的正電荷,

根據(jù)對(duì)稱性，0點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零。取走A、8處兩段弧長(zhǎng)均為AL的小圓弧上的電荷，根據(jù)對(duì)稱性可知,

圓環(huán)在。點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為與A在同一直徑上的4和與B在同直徑上的'產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和,

如圖所示，因?yàn)閮啥位￠L(zhǎng)非常小，故可看成點(diǎn)電荷，山點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式，行,茄,QN

E1r,=k-■!.=k------

1R22兀爐r

由圖可知，兩場(chǎng)強(qiáng)的夾角為120°，根據(jù)電場(chǎng)疊加原理，則兩者的合場(chǎng)強(qiáng)為E=2Eicos6(T=g=攵合^

根據(jù)。點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為0,則放在。點(diǎn)的點(diǎn)電荷帶負(fù)電，大小為E'=E=k”與

2乃R,

根據(jù)￡=女7黑，聯(lián)立解得4=名”，選項(xiàng)C正確。

(2勺兀R

4.如圖所示的變壓器，輸入電壓為220V,可輸出12V、18V、30V電壓，匝數(shù)為々的原線圈中電隨時(shí)間變

化為”=U,"COS（100加）.單匝線圈繞過(guò)鐵芯連接交流電壓表，電壓表的示數(shù)為0.1V。將阻值為12。的電阻

R接在BC兩端時(shí)，功率為12W。下列說(shuō)法正確的是（）

A.m為1100匝，。皿為220V

B.BC間線圈匝數(shù)為120匝，流過(guò)R的電流為1.4A

C.若將R接在AB兩端，R兩端的電壓為18V,頻率為100Hz

D.若將R接在AC兩端，流過(guò)R的電流為2.5A,周期為0.02s

【參考答案】D

【命題意圖】本題考查變壓器、電功率及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

【名師解析】

根據(jù)題述變壓器的原線圈輸入電壓為220V,原線圈的交流電的電壓與時(shí)間成余弦函數(shù)關(guān)系,“=U,,,cos（100加）,

故輸入交流電壓的最大值為Um=220應(yīng)V,根據(jù)理想變壓器原線圈與單匝線圈的匝數(shù)比為;解

得原線圈為2200匝，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)圖像可知，當(dāng)原線圈輸入220V時(shí),，8c間的電壓應(yīng)該為12V,故

3C間的線圈匝數(shù)關(guān)系有級(jí)=工工=120,8c間的線圈匝數(shù)為nBC=120匝，流過(guò)R的電流為

10.1V

,P12W

/叱=不一=TR=IA,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若將R接在A8端，根據(jù)圖像可知，當(dāng)原線圈輸入220V時(shí)，A8間

UBC"V

的電壓應(yīng)該為18V。根據(jù)交流電原線圈電壓的表達(dá)式"=U,"Cos(100&),可知，交流電的圓頻率為3=1()()兀,

故交流電的頻率為/=工=烏=50Hz,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若將R接在AC端，根據(jù)圖像可知，當(dāng)原線圈輸入

T27r

220V時(shí)，AC間的電壓應(yīng)該為30V,根據(jù)歐姆定律可知，流過(guò)電阻R的電流為，c="=^A=2.5A,

⑶R12

交流電的周期為T=1/打2兀/o)=0.02s,選項(xiàng)D正確。

5.如圖所示，內(nèi)壁光滑的絕熱氣缸內(nèi)用絕熱活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，初始時(shí)氣缸開口向上放置，活

塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，將氣缸緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)90°過(guò)程中，缸內(nèi)氣體()

A.內(nèi)能增加，外界對(duì)氣體做正功

B.內(nèi)能減小，所有分子熱運(yùn)動(dòng)速率都減小

C.溫度降低，速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例減少

D.溫度升高，速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例增加

【參考答案】C

【命題意圖】本題考查熱學(xué)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

【名師解析】初始時(shí)氣缸開口向上，活塞處于平衡狀態(tài)，氣缸內(nèi)外氣體對(duì)活塞的壓力差與活塞的重力平衡,

則有(口一〃o)s=mg

氣缸在緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，氣缸內(nèi)外氣體對(duì)活塞的壓力差大于重力沿氣缸壁的分力，故氣缸內(nèi)氣體緩慢的

將活塞往外推，最后氣缸水平，缸內(nèi)氣壓等于大氣壓。

氣缸、活塞都是絕熱的，故缸內(nèi)氣體與外界沒(méi)有發(fā)生熱傳遞，氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)作用將活塞往外推，氣體對(duì)

外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律AUnQ+W得：氣體內(nèi)能減小，故缸內(nèi)理想氣體的溫度降低，分子熱運(yùn)動(dòng)的平

均速率減小，并不是所有分子熱運(yùn)動(dòng)的速率都減小，AB錯(cuò)誤；氣體內(nèi)能減小，缸內(nèi)理想氣體的溫度降低,

分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率減小，故速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)的比例減小，C正確，D錯(cuò)誤。

6.“羲和號(hào)”是我國(guó)首顆太陽(yáng)探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星。如圖所示，該衛(wèi)星圍繞地球的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),

軌道平面與赤道平面接近垂直。衛(wèi)星每天在相同時(shí)刻，沿相同方向經(jīng)過(guò)地球表面A點(diǎn)正上方，恰好繞地球

運(yùn)行〃圈。已知地球半徑為地軸R,自轉(zhuǎn)周期為T,地球表面重力加速度為g,則“羲和號(hào)''衛(wèi)星軌道距地面

高度為()

*、,衛(wèi)星

gR2T2y

【參考答案】C

【命題意圖】本題考查萬(wàn)有引力定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、圓周運(yùn)動(dòng)及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

【名師解析】

地球表面的重力加速度為g,根據(jù)牛頓第二定律得丫丁=mg,解得GM=gR2,根據(jù)題意可知，衛(wèi)星的運(yùn)

R-

行周期為T=T/n。

GMm47r2

根據(jù)牛頓第:定律，萬(wàn)有引力提供衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的向心力，則有7'^^=根卡（/?+〃）

（R+h）1

J處二一E，選項(xiàng)C正確。

聯(lián)立解得/?

V4/乃2

7.柱狀光學(xué)器件橫截面如圖所示，0P右側(cè)是以。為圓心、半徑為R的,圓，左則是直角梯形，”長(zhǎng)為R,

AC與CO夾角45°,AC中點(diǎn)為瓦a、b兩種頻率的細(xì)激光束，垂直AB面入射，器件介質(zhì)對(duì)a,6光的折

射率分別為1.42、1.40。保持光的入射方向不變，入射點(diǎn)從A向B移動(dòng)過(guò)程中，能在PM面全反射后，從OM

面射出的光是（不考慮三次反射以后的光）（）

A.僅有。光B.僅有b光

C.a、力光都可以D.a、6光都不可以

【參考答案】A

【命題意圖】本題考查光的折射定律、反射定律及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

【名師解析】

當(dāng)兩種頻率的細(xì)激光束從A點(diǎn)垂直于面入射時(shí)，激光沿直線傳播到。點(diǎn)，經(jīng)第一次反射沿半徑方向直線

傳播出去。

保持光的入射方向不變，入射點(diǎn)從A向8移動(dòng)過(guò)程中，如下圖可知，激光沿直線傳播到CO面經(jīng)反射向PM

面?zhèn)鞑?，根?jù)圖像可知，入射點(diǎn)從4向8移動(dòng)過(guò)程中，光線傳播到，例面的入射角逐漸增大。

當(dāng)入射點(diǎn)為8點(diǎn)時(shí)，根據(jù)光的反射定律及幾何關(guān)系可知，光線傳播到面的P點(diǎn)，此時(shí)光線在面上

的入射角最大，設(shè)為a,由幾何關(guān)系得a=45。,

根據(jù)全反射臨界角公式得，sinC〃=L=一1〈坐，sinC〃=」-=軍

%1.422nh1.402

兩種頻率的細(xì)激光束的全反射的臨界角關(guān)系為Q<45<G

故在入射光從A向8移動(dòng)過(guò)程中，a光能在PM面全反射后，從面射出；b光不能在面發(fā)生全反射,

故僅有a光。選項(xiàng)A正確，BCD錯(cuò)誤。

8.無(wú)人配送小車某次性能測(cè)試路徑如圖所示，半徑為3m的半圓弧BC與長(zhǎng)8m的直線路徑AB相切于B點(diǎn)，

與半徑為4m的半圓弧CD相切于C點(diǎn)。小車以最大速度從A點(diǎn)駛?cè)肼窂?，到適當(dāng)位置調(diào)整速率運(yùn)動(dòng)到B

點(diǎn)，然后保持速率不變依次經(jīng)過(guò)BC和CD。為保證安全，小車速率最大為4m/s。在ABC段的加速度最大

為2m后,CD段的加速度最大為lm/s2。小車視為質(zhì)點(diǎn)，小車從A到。所需最短時(shí)間［及在AB段做勻速直

線運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)距離/為（）

7兀、,0

A.t=2d----s,/=8m

I4J

D./J2+AV6+(2^L.5.5m

【參考答案】B

【命題意圖】本題考查向心加速度、直線運(yùn)動(dòng)及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

【名師解析】在BC段的最大加速度為n=2m/s2,則根據(jù)4=工

可得在BC段的最大速度為v|m=V6m/S

在。段的最大加速度為―，則根據(jù)生干

可得在8c段的最大速度為為m=2m/S<hm

TTY+冗丫171

可知在BCD段運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度為片2m/s,在8c。段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為J=-----壬=—S

v2

9=匕5

AB段從最大速度Vm減速到V的時(shí)間％=

2

位移x,=―—―=3m在AB段勻速的最長(zhǎng)距離為/=8m-3m=5m

2囚

I5

則勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間L=—=TS

Vm4

97%、

則從A到D最短時(shí)間為，=4+，2+，3=（4+T）S選項(xiàng)B正確ACD錯(cuò)誤。

二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,

全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。

9.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，平衡位置位于坐標(biāo)原點(diǎn)。的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖像如右圖所示。當(dāng)，=7s時(shí)，簡(jiǎn)諧波

的波動(dòng)圖像可能正確的是（）

【參考答案】AC

【命題意圖】本題考查對(duì)振動(dòng)圖像的理解和機(jī)械波及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

【名師解析】

由。點(diǎn)的振動(dòng)圖像可知，周期為7=12s,設(shè)原點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為y=Asin（于t+（p）。

27r

將t=0,原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的位移為10cm,代入原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為尸Asin（亍?1+?）,則有l(wèi)（）=20sine，

27r

解得初相位（P=TC/6O在1=7s時(shí)刻，原點(diǎn)O處質(zhì)點(diǎn)位移y?=20sin（—X7+TU/6）=10f17.3cm,

因7s」T+-S-T

212

則在H7s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)在），軸負(fù)向向下振動(dòng)，根據(jù)“同側(cè)法”可判斷若波向右傳播，則波形為選項(xiàng)C中圖像所示；

若波向左傳播，則波形如選項(xiàng)A中圖像所示。此題當(dāng)/=7s時(shí)，簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)圖像可能正確的是AC。

10.某同學(xué)采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究光的干涉與衍射現(xiàn)象，狹縫S-S2的寬度可調(diào)，狹縫到屏的距離

為心同一單色光垂直照射狹縫，實(shí)驗(yàn)中分別在屏上得到了圖乙，圖丙所示圖樣。下列描述正確的是（）

A.圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當(dāng)光通過(guò)狹縫時(shí)，也發(fā)生了衍射

B.遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，其他條件不變，圖丙中亮條紋寬度增大

C.照射兩條狹縫時(shí)，增加L,其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大

D.照射兩條狹縫時(shí)，若光從狹縫0、S2到屏上尸點(diǎn)的路程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，P點(diǎn)處一定是暗條紋

【參考答案】ACD

【命題意圖】本題考查雙縫干涉及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

【名師解析】

由圖可知，圖乙中間部分等間距條紋，所以圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當(dāng)光通過(guò)狹縫時(shí)，同時(shí)也發(fā)生衍射，

選項(xiàng)A正確；狹縫越小，衍射范圍越大，衍射條紋越寬，遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，則衍射現(xiàn)象

減弱，圖丙中亮條紋寬度減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)條紋間距公式可知照射兩條狹縫時(shí)，增加3

a

其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大，選項(xiàng)C正確；照射兩條狹縫時(shí)，若光從狹縫S|、S2到

屏上P點(diǎn)的路程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，尸點(diǎn)處一定是暗條紋，選項(xiàng)D正確。

11.如圖所示，某同學(xué)將離地1.25m的網(wǎng)球以13m/s的速度斜向上擊出，擊球點(diǎn)到豎直墻壁的距離4.8m。

當(dāng)網(wǎng)球豎直分速度為零時(shí)，擊中墻壁上離地高度為8.45m的P點(diǎn)。網(wǎng)球與墻壁碰撞后，垂直墻面速度分量

大小變?yōu)榕銮暗?.75倍。平行墻面的速度分量不變。重力加速度g取lOm/s2,網(wǎng)球碰墻后的速度大小v和

著地點(diǎn)到墻壁的距離d分別為（）

C.d=3.6mD.J=3.9m

【參考答案】BD

【命題意圖】本題考查運(yùn)動(dòng)的合成與分解及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

【名師解析】

設(shè)網(wǎng)球飛出時(shí)的速度為％,豎直方向《豎直=2g("-〃)

代入數(shù)據(jù)得%豎直=j2xl0x(8.45—L25)m/s=12m/s

則％水平=J13?-122mzs-5m/s

排球水平方向到P點(diǎn)的距離X水平=%水平f=%水平?迪正=6m

g

4

根據(jù)幾何關(guān)系可得打在墻面上時(shí)，垂直墻面的速度分量%水平工=1^^平=

3

平行墻面的速度分量%水平〃=%水平,-=3m/s

反彈后?，垂直墻面的速度分量限平工=0.75?%水平_1_=3m/s

則反彈后的網(wǎng)球速度大小為珠平=5/吸平工+片水平〃=3&m/s

網(wǎng)球落到地面的時(shí)間t=J罟=J：；2s=i.3s

著地點(diǎn)到墻壁的距離d=限平J=3.9m,選項(xiàng)BD正確，AC錯(cuò)誤。

12.如圖所示，X。)，平面的第一、三象限內(nèi)以坐標(biāo)原點(diǎn)。為圓心、半徑為友心的扇形區(qū)域充滿方向垂直紙

面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬框繞其始終在。點(diǎn)的頂點(diǎn)、在xOy平面內(nèi)以角速度0順時(shí)針勻

速轉(zhuǎn)動(dòng)，f=0時(shí)刻，金屬框開始進(jìn)入第一象限.不考慮自感影響，關(guān)于金屬框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E隨時(shí)間f變

化規(guī)律的描述正確的是()

、/?B

'、、J

O

?

B

TT

A.在六0至l"二——的過(guò)程中，E一直增大

2G

TT

B.在00到，=——的過(guò)程中，E先增大后減小

269

7T

C,在仁0到1=——過(guò)程中，E的變化率一直增大

4co

7T

D.在仁0至ljr=—的過(guò)程中，E的變化率一直減小

469

【參考答案】BC

【命題意圖】本題考查電磁感應(yīng)及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

【名師解析】

如圖所示

-TT-JT

在QO至卜=一的過(guò)程中，線框的有效切割長(zhǎng)度先變大再變小，當(dāng)f=F時(shí)，有效切割長(zhǎng)度最大為&L，

2(0469

71

此時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，所以在r=o至打=——的過(guò)程中，E先增大后減小，故B正確，A錯(cuò)誤；

1(0

TT

在UO至〃=:一的過(guò)程中，設(shè)轉(zhuǎn)過(guò)的角度為明由幾何關(guān)系可得，=3t。

4/

進(jìn)入磁場(chǎng)部分線框的面積5=""an。

2

穿過(guò)線圈的磁通量＜D=BS='"Sn""

2

I/\Jy，

線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=0>=——，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變化率——=E

對(duì)①=以幽竺求二次導(dǎo)數(shù)得空=8乙232sec?初tancot

2A/

TT

在片0到"一的過(guò)程中BZ?o2sec20tan0一直變大，所以E的變化率一直增大，故C正確，D錯(cuò)誤。

4a)

三、非選擇題：本題共6小題，共60分。

13.在天宮課堂中、我國(guó)航天員演示了利用牛頓第二定律測(cè)量物體質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)。受此啟發(fā)。某同學(xué)利用氣墊

導(dǎo)軌、力傳感器、無(wú)線加速度傳感器、輕彈簧和待測(cè)物體等器材設(shè)計(jì)了測(cè)量物體質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示。

主要步驟如下：

①將力傳感器固定在氣墊導(dǎo)軌左端支架上，加速度傳感器固定在滑塊上；

②接通氣源。放上滑塊。調(diào)平氣墊導(dǎo)軌；

圖甲

③將彈簧左端連接力傳感器，右端連接滑塊。彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)滑塊左端位于。點(diǎn)。A點(diǎn)到。點(diǎn)的距離為5.00cm,

拉動(dòng)滑塊使其左端處于A點(diǎn)，由靜止釋放并開始計(jì)時(shí)；

④計(jì)算機(jī)采集獲取數(shù)據(jù)，得到滑塊所受彈力F、加速度。隨時(shí)間f變化的圖像，部分圖像如圖乙所示。

回答以下問(wèn)題(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)：

(1)彈簧的勁度系數(shù)為N/m。

(2)該同學(xué)從圖乙中提取某些時(shí)刻尸與a的數(shù)據(jù)，畫出a—尸圖像如圖丙中I所示，由此可得滑塊與加速度

傳感器的總質(zhì)量為kg。

（3）該同學(xué)在滑塊上增加待測(cè)物體，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，在圖丙中畫出新的a—F圖像H,則待測(cè)物體的

質(zhì)量為kg。

【參考答案】（1）12（2）0.20（3）0.13

【命題意圖】本題考查實(shí)驗(yàn)探究能力，胡克定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

【名師解析】（1）由圖乙可知，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)滑塊左端位于。點(diǎn)，A點(diǎn)到。點(diǎn)的距離為5.00cm,結(jié)合圖

乙的F—t圖有彈力最大值為Fm=0.610N,彈簧伸長(zhǎng)△x=5.00cm=0.0500m,

由胡克定律F,?=kAx可得k=12.N/m

（2）根據(jù)a——F圖像I的斜率等于1/m,可知滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量為m=0.20kg

（3）根據(jù)a---F圖像n的斜率等于1/（m+nix）,可知m+mx=0.50/1.50kg,解得nix=0.13kg。

14.某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有器材，設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量電阻阻值的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)器材：

干電池E（電動(dòng)勢(shì)1.5V,內(nèi)阻未知）；

電流表Ai（量程10mA,內(nèi)阻為90C）；

電流表A2（量程30mA,內(nèi)阻為30C）；

定值電阻R）（阻值為150C）；

滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為100。）；

待測(cè)電阻

開關(guān)S,導(dǎo)線若干。

測(cè)量電路如圖所示。

------1|------—-

R

,R。，

（1）斷開開關(guān)，連接電路，將滑動(dòng)變阻器R的滑片調(diào)到阻值最大一端。將定值電阻品接入電路；閉合開關(guān)，

調(diào)節(jié)滑片位置。使電流表指針指在滿刻度的g處。該同學(xué)選用的電流表為（填“Ai”或“A2”）；若不考

慮電池內(nèi)阻。此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值應(yīng)為。。

3

（2）斷開開關(guān)，保持滑片的位置不變。用R?替換Ro,閉合開關(guān)后，電流表指針指在滿刻度的g處，則&

的測(cè)量值為

（3）本實(shí)驗(yàn)中未考慮電池內(nèi)阻，對(duì)R,的測(cè)量值_________（填“有”或“無(wú)”）影響

【參考答案】（1）Ai.60（2）100（3）無(wú)

【命題意圖】本題考查測(cè)量電阻實(shí)驗(yàn)、閉合電路歐姆定律及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

【名師解析】

（1）根據(jù)題述各元件數(shù)據(jù)可知，電路總電阻約R.&=300Q,其電流I=E/Rd=O.OO5A=5mA,電流表指針指

在滿刻度的1/2處，所以該同學(xué)選到的電流表為量程10mA的AL。由閉合電路歐姆定律，可知滑動(dòng)變阻器

接入電路的電阻R=R&-Rn-/?gi=300Q-1500-90Q=6001,

（2）斷開開關(guān)，保持滑片位置不變，用Rx替換R0.閉合開關(guān)后，電流表指針指在滿刻度的3/5處，其電流

為li=6mA,由閉合電路歐姆定律，R總尸E/h=250Q,Rx的測(cè)量值R*=K總LR-”尸250Q-60Q-90Q=100Q。

（3）根據(jù)上述運(yùn)算，可知可以把電池內(nèi)阻與滑動(dòng)變阻器電阻合在一起考慮，因此本實(shí)驗(yàn)未考慮電池內(nèi)阻，

對(duì)Rx的測(cè)量值無(wú)影響。

15.某些魚類通過(guò)調(diào)節(jié)體內(nèi)魚瞟的體積實(shí)現(xiàn)浮沉。如圖所示，魚鰻結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化為通過(guò)閥門相連的A、B兩個(gè)

密閉氣室，A室壁厚、可認(rèn)為體積恒定，B室壁簿，體積可變；兩室內(nèi)氣體視為理想氣體，可通過(guò)閥門進(jìn)行

交換。質(zhì)量為M的魚靜止在水面下，處。B室內(nèi)氣體體積為匕質(zhì)量為〃1；設(shè)B室內(nèi)氣體壓強(qiáng)與魚體外壓

強(qiáng)相等、魚體積的變化與B室氣體體積的變化相等，魚的質(zhì)量不變，魚鰥內(nèi)氣體溫度不變。水的密度為p,

重力加速度為g。大氣壓強(qiáng)為po,求：

（1）魚通過(guò)增加B室體積獲得大小為。的加速度、需從A室充入B室的氣體質(zhì)量△〃?；

（2）魚靜止于水面下朋處時(shí)，B室內(nèi)氣體質(zhì)量如。

,MmapgH+p,

【參考答案】（1）=-一；（2）叫=--一~}m

VpgPgHi+Po

【命題意圖】本題考查氣體實(shí)驗(yàn)定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律。

【名師解析】（1）設(shè)B室增大△▽,獲得加速度a,增大的浮力為△f=pgZ\V,

由牛頓第二定律，AfuMa,

解得△VuMa/pg

由m/V=Am/AV,

解得△!!!二Mma/pgV

（2）魚靜止于水面下H處時(shí)，壓強(qiáng)p=po+pgH,B空內(nèi)氣體體積為V

魚靜止于水面下Hi處時(shí)，壓強(qiáng)pi=po+pgHi

由玻意耳定律，pV=p\V\

解得：””v

Po+PgHi

由m/V=m2/Vi，解得mi=，五'名竺m

Pq+PgHi

16.某糧庫(kù)使用額定電壓U=380V,內(nèi)阻R=0.25Q的電動(dòng)機(jī)運(yùn)糧。如圖所示，配重和電動(dòng)機(jī)連接小車的纜繩

均平行于斜坡，裝滿糧食的小車以速度v=2m/s沿斜坡勻速上行，此時(shí)電流I=40A。關(guān)閉電動(dòng)機(jī)后，小車又

沿斜坡上行路程L到達(dá)卸糧點(diǎn)時(shí)，速度恰好為零。卸糧后，給小車一個(gè)向下的初速度，小車沿斜坡剛好勻

速下行。已知小車質(zhì)量加=100kg,車上糧食質(zhì)量〃?2=1200kg,配重質(zhì)量，〃o=40kg,取重力加速度g-10m/s2,

小車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力與車及車上糧食總重力成正比，比例系數(shù)為A,配重始終未接觸地面，不計(jì)電動(dòng)

機(jī)自身機(jī)械摩擦損耗及纜繩質(zhì)量。求：

(1)比例系數(shù)％值；

(2)上行路程乙值。

【參考答案】(1)k=O.l；(2)￡=67/185m

【命題意圖】本題考查能量守恒定律、平衡條件、牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

【名師解析】(1)設(shè)電動(dòng)機(jī)的牽引繩拉力為F,拉力功率&=U/-FR,

解得F=7400N。

設(shè)斜坡傾角為卸糧食后，空小車勻速下行，，聞g+f2=，//gsin0,

f2=kmig

裝滿糧食的小車勻速上行，，Mg+F=fj+(mi+m2)gsin0,

fi=k(mi+m2)g

聯(lián)立解得k=O.l,sin0=0.5

(2)關(guān)閉電動(dòng)機(jī)后，小車和配重一起做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a,對(duì)系統(tǒng)由牛頓第二定律有

fi+(mi+m2)gsin0-mog=(mi+mz+zn”)a

解得裝滿糧食的小車的加速度大小

a=fi/(mi+mz+mo)+(mi+m?)gsin0/(mi+nb+m。)?mogl(mi+m2+，〃o)

代入數(shù)據(jù)得：a=370/67m/s2,

由v2=2aL

解得：￡=67/185m

17.中國(guó)“人造太陽(yáng)”在核聚變實(shí)驗(yàn)方而取得新突破，該裝置中用電磁場(chǎng)約束和加速高能離子，其部分電磁場(chǎng)

簡(jiǎn)化模型如圖所示，在三維坐標(biāo)系中，0<z,,d空間內(nèi)充滿勻強(qiáng)磁場(chǎng)I,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為以方向

沿X軸正方向；-3d?z<Q,y..o的空間內(nèi)充滿勻強(qiáng)磁場(chǎng)H,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1B，方向平行于xOy

2

平面，與x軸正方向夾角為45。；z<0,y<0的空間內(nèi)充滿沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。質(zhì)量為〃八帶電

量為+4的離子甲，從yOz平面第三象限內(nèi)距y軸為乙的點(diǎn)A以一定速度出射，速度方向與z軸正方向夾

角為夕，在在yOz平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，經(jīng)坐標(biāo)原點(diǎn)。沿z軸正方向進(jìn)入磁場(chǎng)I。不計(jì)離子重力。

（1）當(dāng)離子甲從A點(diǎn)出射速度為%時(shí)，求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小￡；

（2）若使離子甲進(jìn)入磁場(chǎng)后始終在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，求進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的最大速度匕.；

（3）離子甲以幽的速度從。點(diǎn)沿z軸正方向第一次穿過(guò)龍0y面進(jìn)入磁場(chǎng)I,求第四次穿過(guò)xOy平面的

2m

位置坐標(biāo)（用"表示）；

（4）當(dāng)離子甲以幽的速度從。點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí)，質(zhì)量為4加、帶電量為+4的離子乙，也從。點(diǎn)沿z軸

2m

正方向以相同的動(dòng)能同時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng)L求兩離子進(jìn)入磁場(chǎng)后，到達(dá)它們運(yùn)動(dòng)軌跡第一個(gè)交點(diǎn)的時(shí)間差（忽

略離子間相互作用）。

【參考答案】⑴絲四簪2；⑵幽；(3)”,小。)；

qLm

(4)(7+7揚(yáng)胃

qB

【命題意圖】本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)和在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng)。

【名師解析】

(1)如圖所示

離子甲受到的電場(chǎng)力沿y軸負(fù)方向，離子甲的運(yùn)動(dòng)可以分解為y方向的勻減速運(yùn)動(dòng)和沿Z方向的勻速運(yùn)動(dòng)從

A到。的過(guò)程，有

L=vocosp-t

vosinp=at,

qE=ma,

聯(lián)立解得：E=均‘in絲

2qL

(2)離子甲在磁場(chǎng)I中運(yùn)動(dòng)的最大軌跡半徑為八=d,

離子從坐標(biāo)原點(diǎn)0沿z軸正方向進(jìn)入磁場(chǎng)I中，由洛倫茲力提供向心力

V2

qvB=m-!S-

解得：舊幽

m

離子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)i偏轉(zhuǎn)后從y軸進(jìn)入磁場(chǎng)a中，由洛倫茲力提供向心力可得

V2mv2

QV-----D------

22

可得

r2=近八

為了使離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，需滿足

rx<d,r2<3d

聯(lián)立可得

心幽

m

即要使離子甲進(jìn)入磁場(chǎng)后始終在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的最大速度為"一；

m

(3)離子甲以幽的速度從。點(diǎn)沿z軸正方向第一次穿過(guò)X。面進(jìn)入磁場(chǎng)I,離子在磁場(chǎng)I中的軌跡半徑

2m

為

mvd

r.=—=一

'qB2

離子在磁場(chǎng)n中的軌跡半徑為

離子從0點(diǎn)第一次穿過(guò)到第四次穿過(guò)平面的運(yùn)動(dòng)情景，如圖所示

AZ

離子第四次穿過(guò)xOy平面的x坐標(biāo)為

x4=2r2sin45°=J

離子第四次穿過(guò)xOy平面的y坐標(biāo)為

乂=24=d

故離子第四次穿過(guò)平面的位置坐標(biāo)為（d，4,0）

（4）設(shè)離子乙的速度為M,根據(jù)離子甲、乙動(dòng)能相同，可得

1214,2

—mv=—x4mv

22

可得丫，/=理

24m

離子甲在磁場(chǎng)I中的軌跡半徑為

mvd

RK

\qB=2

離子甲在磁場(chǎng)II中的軌跡半徑為

離子乙在磁場(chǎng)I中的軌跡半徑為

,mv'd1

r.=---=—=—r.

'qB42i

離子乙在磁場(chǎng)II中的軌跡半徑為

,mv'yjld1

Q~TB

從。點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)到第一個(gè)交點(diǎn)過(guò)程，有

IT1T12兀m12兀m“六、nm

^=-^+~7=-^--+^—y=-=(l+V2)—

2222482V2qB

q-----B

2

2萬(wàn)?4m2乃?4/?7

〃=Z'+4=---'--產(chǎn)-(8+8偽型

qBx/2qB

q----B

2

可得離子甲、乙到達(dá)它們運(yùn)動(dòng)軌跡第一個(gè)交點(diǎn)的時(shí)間差為△/=/乙一廂=(7+70)W

qB

18.如圖所示，“L”型平板B靜置在地面上，小物塊A處于平板B上的O點(diǎn)，0'點(diǎn)左側(cè)粗糙，右側(cè)光滑。

用不可伸長(zhǎng)的輕繩將質(zhì)量為M的小球懸掛在O'點(diǎn)正上方的0點(diǎn)，輕繩處于水平拉直狀態(tài)。將小球由靜止釋

放，下擺至最低點(diǎn)與小物塊A發(fā)生碰撞，碰后小球速度方向與碰前方向相同，開始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)(要求擺角

小于5°),A以速度%沿平板滑動(dòng)直至與B右側(cè)擋板發(fā)生彈性碰撞。一段時(shí)間后，A返回到。點(diǎn)的正下方

時(shí)，相對(duì)于地面的速度減為零，此時(shí)小球恰好第一次上升到最高點(diǎn)。已知A的質(zhì)量加八=0-1kg,B的質(zhì)量

mK=0.3kg,A與B的動(dòng)摩擦因數(shù)4=04,B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃2=0-225,%=4m/s,取重力加

速度g=10m/s2。整個(gè)過(guò)程中A始終在B上，所有碰撞時(shí)間忽略不計(jì)，不計(jì)空氣阻力，求：

(1)A與B的擋板碰撞后，二者的速度大小”與之；

(2)B光滑部分的長(zhǎng)度出

(3)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A對(duì)B的摩擦力所做的功叱.；

M

(4)實(shí)現(xiàn)上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程，——的取值范圍(結(jié)果用cos5°表示)。

機(jī)A

uiiinn

小球9-----

\\

I|~|B

ilifuniuninuininHH{iinuHUHnifniuufunHnuiiniHnf

73

【參考答案】(1)%=2m/s,v-2m/s；(2)d——m；(3)---J；

B665

3房M3岳

，4i85<<85(1-Jl-cos5。)

【命題意圖】本題考查機(jī)械能守恒定律、動(dòng)量守恒定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、單擺的簡(jiǎn)諧運(yùn)

動(dòng)及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

【名師解析】

(1)設(shè)水平向右為正方向，因?yàn)镺'點(diǎn)右側(cè)光滑，由題意可知A與B發(fā)生彈性碰撞,

根據(jù)彈性碰撞滿足的動(dòng)量守恒定律，

niAVO=mAVA^tllBVB

碰撞前后相同的總動(dòng)能不變，—mAv(T=—mAvjC+—mBvir

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聯(lián)立解得：4的一‘""V」vo=-2m/s；(負(fù)號(hào)表示速度方向水平向左)

根A+mB2

VB=―—vo=—vo=2m/s；(正號(hào)表示速度方向水平向左)

mA+mK2

即A和B速度的大小分別為％=2m/s,vB=2m/s。

(2)因