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(gè)選項(xiàng)中,第14~18題只有一項(xiàng)符合題目要求，第19~21題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。

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。處起跳，。點(diǎn)為樂。之間的最低點(diǎn),樂。兩處的高度差為及要求運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過。點(diǎn)時(shí)對(duì)滑雪板的壓力不大于自身所受曳

力的A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。點(diǎn)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(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F（r<r0）。已知列車加速和減速時(shí)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(shí)間至少為

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

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?勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線框所在平面均與

磁場(chǎng)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(shí)刻這兩種元素的原子核總數(shù)為N,在片2t。時(shí)刻，尚未衰變的原子核總數(shù)為,則在￡旦質(zhì)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(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直于紙面J伽平面）向里，電場(chǎng)的方向沿y軸正方向。一帶正電的粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)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

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(dòng)摩擦因數(shù)均為〃。重力加速度大小為g。用水平向右的拉力尸拉動(dòng)月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

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(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)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(jì),整個(gè)系統(tǒng)處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。開始時(shí)，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(yùn)動(dòng)

C.導(dǎo)體棒速度最大時(shí)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(qiáng)電場(chǎng)，將一帶正電荷的小球自電場(chǎng)中，點(diǎn)水平向左射出。小球所受的重力和電場(chǎng)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),范力做的功等于小球電勢(shì)能的增加量

三、非選擇題:共62分。第22~25題為必考題,每個(gè)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(cè)量微安表內(nèi)阻，可利用的實(shí)驗(yàn)器材有：電源以電動(dòng)勢(shì)1.5V,內(nèi)阻很小），電流表0）（量程10mA,內(nèi)阻約10Q）,微安表?（量程100nA,內(nèi)阻其待測(cè)，約1kC）,滑動(dòng)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(hào)連線，畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖;

⑵某次測(cè)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(jì)算出微安表內(nèi)阻尺二

23.（10分）利用圖示的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)碰撞過程進(jìn)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(shí)間極短，比較碰撞后4和夕的速度大小片和K,進(jìn)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(cè)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(yùn)動(dòng)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(shí)，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(yùn)動(dòng),并與〃碰撞,分別用傳感器記錄力和少從碰撞時(shí)刻開始到各自撞到擋板所用的時(shí)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(cè)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(duì)本實(shí)驗(yàn)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(dá)式為________(用處和松表示)，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

“2”2

的差別在允許范圍內(nèi)，則可認(rèn)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(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§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(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,。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(chǎng);」/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(shí)，必豎直且與紙而垂直;入射細(xì)光

束沿水平方向經(jīng)勺上的。點(diǎn)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(shí)上的入射點(diǎn)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(cè)得電流的大小。已知彈簧的

勁度系數(shù)為k,磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,線圈。的匝數(shù)為N、沿水平方向的長度為/,細(xì)桿〃的長度為d,圓弧內(nèi)的半徑為廠,dd遠(yuǎn)大于彈簧長度改變量的絕對(duì)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(duì)值A(chǔ)x及〃。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，尸。上反射光點(diǎn)出現(xiàn)在。點(diǎn)上方,與0點(diǎn)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(diǎn)出現(xiàn)在0點(diǎn)下方，與0點(diǎn)間的弧長為『

求待測(cè)電流的大小。

（二）選考題:共15分。請(qǐng)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(jì)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(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分;每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分

為0分）

A.氣體一直對(duì)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(duì)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(qiáng)為所溫度為A的環(huán)境中;兩汽缸的底部通過細(xì)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(qiáng)保持不變，不計(jì)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(dá)汽缸底部時(shí)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(dá)汽缸底部后,夕汽缸內(nèi)第〃部分T體的壓強(qiáng)。

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(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)4在￡4時(shí)刻的位移yi泛cm。該波的波長為m,頻率為Hz。s時(shí)刻,

質(zhì)點(diǎn)A(填“向上運(yùn)動(dòng)”“速度為零”或“向下運(yùn)動(dòng)”)。

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(diǎn)。在截面所在平面內(nèi)，一光線自加點(diǎn)射入棱鏡,入射角為60。,經(jīng)折射后在比邊的少點(diǎn)恰好發(fā)生全反射,反射光線從5邊的一點(diǎn)射出棱鏡。

求棱鏡的折射率以及只。兩點(diǎn)之間的距離。

\￡()0；

C

答案與解析

14.D運(yùn)動(dòng)員由a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mgh=imv2,設(shè)c點(diǎn)處這一段圓弧雪道的最小半徑為R,則在經(jīng)過c點(diǎn)時(shí),有kmg-mg=n^,解得R端,D項(xiàng)正確。

15.C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tl筌,勻速通過隧道所用時(shí)間t2=i±i,列車加速到原來速度vO所用時(shí)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(shí)間至少為t=tl+t2+t3苦上+四,C項(xiàng)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(dòng)勢(shì)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(gè)線框處于同一線性變化的磁場(chǎng)中,且繞

AtAtS，RpLAt

制三個(gè)線框的導(dǎo)線相同,設(shè)正方形線框的邊長為1,則三個(gè)線框的面積分別為51=1232乎2圖卷12,三個(gè)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(xiàng)正確.

17.C設(shè)t=0時(shí)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(shí)，甲經(jīng)過兩個(gè)半衰期,未衰變?cè)雍藬?shù)為小,乙經(jīng)過一個(gè)半衰期,未衰變?cè)雍藬?shù)為序,由已知條件有》暫功解得

42423

N1=1N,N2=N;t=4to時(shí)，甲經(jīng)過四個(gè)半衰期,未衰變?cè)雍藬?shù)為M，乙經(jīng)過兩個(gè)半衰期,未衰變?cè)雍藬?shù)為學(xué),則此時(shí)未衰變?cè)雍丝倲?shù)為N'=言+?,解得N'二,C項(xiàng)正確。

18.B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(chǎng)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.AD兩滑塊勻速運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧對(duì)P、Q的彈力大小為kx=nmg,當(dāng)撤去拉力后,對(duì)滑塊P由牛頓第二定律有kx*+ymg=mal,同理對(duì)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(shí)P的加速度大小為2Pg,而彈簧恢復(fù)原長時(shí),Q的加速度大小達(dá)到最大值,即Q的最大加速度為Ug,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(shí)刻Q的速度,所以P的位移一定小于Q的位移,C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)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(shí)刻Q的速度,故C項(xiàng)錯(cuò)

誤,D項(xiàng)正確。

20.AD

開始時(shí)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(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.BD由題意可知，小球所受電場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)力方向上的加速度大小ax=g,豎直方向加速度大小ay=g，當(dāng)小球水平速度減為零時(shí)?，克服電

場(chǎng)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vO=gt,此時(shí)小球豎直方向的速度vy=gt=vO,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.（1）如圖所示（3分）（2）990（2分）

（1）題中給出的滑動(dòng)變阻器的最大阻值只有10C,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(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）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(dòng)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(dòng)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(duì)應(yīng)的水平位移為X,對(duì)應(yīng)的豎直位移為y,則根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知,s2對(duì)應(yīng)的水平位移也為x,對(duì)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(duì)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(diǎn)與0點(diǎn)間的弧對(duì)應(yīng)的圓心角為20

PQ上反射光點(diǎn)與0點(diǎn)間的弧長s=20r（2分）

解得s=2絆（2分）

（2）設(shè)待測(cè)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(duì)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(shí)，平面鏡實(shí)際的偏轉(zhuǎn)角度為<t>=1-牛