2022年高考理綜物理真題試卷（全國甲卷）及解析答案

2022年高考理綜物理真題試卷（全國甲卷）

一、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1?5

題只有一項符合題目要求，第6?8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。

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(yùn)動員從a處由靜止自由滑下，到b

處起跳，c點為a、b之間的最低點，a、c兩處的高度差為h。要求運(yùn)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k倍，運(yùn)動過程中將運(yùn)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（）

a

c

r77777777777777Z7777777?

hr,Ac2Jtc2h

AA.------B.—C?D?

a+1kkk-1

【答案】D

了得州的="由廣，在c點根據(jù)受力分析可得

【解析】【解答】從a到c,根據(jù)動能定理,

kmg-mg^---，

r

聯(lián)立兩式解得「之三.

故選D。

【分析】首先根據(jù)動能定理算出c點速度,然后在c點受力分析，求出半徑最小值。

2.長為1的高速列車在平直軌道上正常行駛，速率為V。，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<v8）。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%所用時間至少為（）

A.生之+膽B(tài),上vI2+2/

2avaV

C.3（%-v）+⑷D.冬Z+0

2avav

【答案】C

【解析】【解答】根據(jù)題意分析可知，減速時間為^^=至？，加速時間為巧=、.，

由于當(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,這段看作列車在勻速運(yùn)動，位移為

2/+.r

s=2Z+上，所用時間為今=干±,所以列車從減速開始至回到正常行駛速率為所用時間至少

為片3（%一九型.

2av

故選C。

【分析】首先計算列車加速和減速階段所用時間，根據(jù)題意分析勻速運(yùn)動階段的位移，然后算出勻

速階段的時間，最后將時間加起來。

3.三個用同樣的細(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、4和7,。則（）

A.IiB.lx>IC.Ii>I3D.h=%=1s

【答案】C

【解析】【解答】設(shè)圓形線框的半徑為r,磁場變化情況為詈，導(dǎo)線的橫截面積為"八

則正方形的周長為《=即，面積為5=4產(chǎn)，

圓形的周長為4=為"，面積為S=+,

正六邊形的周長為4=6,，面積為&=亞一，

2

ARL

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得￡=竽6,根據(jù)電阻定律可得收=/工一，

4

EbBSasEASS—rEr

根據(jù)歐姆定律可得=--—?-，所以4=\=------,^2=—=--—

RhipLRhip2Rbip2

故4=。％,

故選c。

【分析】首先算出各個圖像的周長和面積，然后根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，電阻定律，歐姆定律等

表示出來電流的大小，最后代入面積和周長，求出電流的大小關(guān)系。

4.兩種放射性元素的半衰期分別為4和4,在t=0時刻這兩種元素的原子核總數(shù)為N,在

f=4時刻，尚未衰變的原子核總數(shù)為y,則在￡=4%時刻，尚未衰變的原子核總數(shù)為

（）

、NN門N八N

A.—nB.—C.—D.—

12986

【答案】C

【解析】【解答】設(shè)兩種元素原子核數(shù)分別為m和n,根據(jù)題意可知=（出欄

223

初，曰2NN

解得刑=不一■w=—，

33

所以在f=4q時，尚未衰變的原子個數(shù)為,

故選C。

【分析】先設(shè)出兩種元素原子核的個數(shù)，然后根據(jù)題目列出方程組，解出兩種原子個數(shù)，最后帶入

時間進(jìn)行計算。

5.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（xOy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0由靜止開始運(yùn)動。下列四幅圖

中，可能正確描述該粒子運(yùn)動軌跡的是（）

【答案】B

【解析】【解答】粒子所帶電荷為正電荷，所以當(dāng)粒子開始運(yùn)動后，洛倫茲力方向向左，所以AC錯

誤；

粒子運(yùn)動過程中洛倫茲力不做功，勻強(qiáng)電場方向沿y軸正方向，所以當(dāng)粒子回到x軸時，電場力也

能不做功，故粒子回到X軸時，粒子的速度為零，故D錯誤，B正確；

故選B。

【分析［勻強(qiáng)電場沿y軸方向，所以x軸是等勢面，又洛倫茲力不做功，故當(dāng)粒子運(yùn)動后回到x軸

時，粒子的速率減為零。

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F拉動P,使兩滑塊均做勻速運(yùn)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.P的加速度大小的最大值為2/g

B.Q的加速度大小的最大值為2/g

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】A,D

【解析】【解答】設(shè)兩物體的質(zhì)量均為m,

撤去拉力前，對P和Q整體受力分析可知，F(xiàn)=2fimg,對Q受力分析可知，％=加喀，

撤去拉力后，對P受力分析，P受到的合力為5=陽電十%,

對Q受力分析，Q受到的合力為穌=與，

撤去拉力后，彈簧從伸長狀態(tài)開始回復(fù)原長狀態(tài)，這個過程中彈簧彈力在減小，所以撤去拉力時P

的加速度最大為初g,彈簧回復(fù)原長時Q的加速度最大為〃g,故A正確，B錯誤；

根據(jù)受力分析可知，P的加速度從2/g減小到Q的加速度從0增加到〃g,初始速度大小相

同，所以經(jīng)過相同一段時間后，P的速度都不大于Q的速度，P的位移也小于Q的位移，故C錯

誤，D正確；

故選ADO

【分析】首先對平衡狀態(tài)的兩物體進(jìn)行受力分析，求出拉力F與摩擦力的關(guān)系，然后對撤去拉力后

的兩物體受力分析，求出加速度的取值范圍，最后根據(jù)速度，加速度，位移之間的關(guān)系判斷經(jīng)過一

段時間后，速度的關(guān)系，位移的關(guān)系等。

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m、阻值也為R的導(dǎo)體棒MN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(qiáng)磁場中。開始時，電容器所帶的電

荷量為Q,合上開關(guān)S后，()

r^yMXxxy

IA.\y///

'T八B

A.通過導(dǎo)體棒MN電流的最大值為g

RC

B.導(dǎo)體棒MN向右先加速、后勻速運(yùn)動

C.導(dǎo)體棒MN速度最大時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

【答案】A,D

【解析】【解答】電容器相當(dāng)于一個儲電器，閉合開關(guān)瞬間，流過MN的電流最大，

i=2=)J''=——，故A正確；

開關(guān)閉合后，與R構(gòu)成閉合回路，所有能量都轉(zhuǎn)化為電阻中的焦耳熱，根據(jù)能量守恒定律可知，最

終導(dǎo)體棒的速度減為零，故B錯誤；

根據(jù)題意分析可知，導(dǎo)體棒先加速后減速，最終速度為零，所以當(dāng)導(dǎo)體棒速度最大的時候，所受合

力為零，即所受安培力為零，故C錯誤；

導(dǎo)體棒MN加速度階段，由于MN反電動勢存在，故MN上電流小于電阻R上的電流，電阻R消

耗電能大于MN上消耗的電能，MN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

R形成各自的回路，因此可知此時也是電阻R的電流大，所以整個過程中流過R的電流都大于流過

MN的電流，

故電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱大于導(dǎo)體棒MN上產(chǎn)生的焦耳熱，故D正確；

故選AD。

【分析】首先對閉合開關(guān)后進(jìn)行分析，算出流過MN電流的最大值，然后分析MN的運(yùn)動情況，最

后根據(jù)運(yùn)動情況分析電流的關(guān)系，從而分析產(chǎn)生焦耳熱的大小。

8.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P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】B.D

【解析】【解答】根據(jù)題意作出運(yùn)動如圖所示

V0

根據(jù)運(yùn)動圖像可知，速度最小為巧，此時動能最小，但是電勢能卻不是最大，所以A錯誤；

水平方向上，先向左做減速直線運(yùn)動，豎直方向上，自由落體，由于電場力等于重力，所以當(dāng)水平

方向速度減為0時，豎直方向的速度也加速到七,此時電勢能最大，故B正確；

水平方向與豎直方向速度相等時，小球的速度最小，動能最小，故C錯誤；

從出發(fā)點到速度方向豎直向下的過程中，根據(jù)動能定理可得及+%=0=%=7%=峪,故D

正確；

故選BDo

【分析】首先根據(jù)題目作出粒子運(yùn)動的圖像，然后將運(yùn)動進(jìn)行分解處理物體的運(yùn)動，也可以結(jié)合動

能定理計算重力做功與電勢能的變化量的關(guān)系。

二、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E（電動勢L5V，內(nèi)阻很小），電流表

⑥（量程10mA，內(nèi)阻約10G），微安表@（量程100M,內(nèi)阻*待測，約

IkQ），滑動變阻器R（最大阻值10G）,定值電阻&（阻值100）,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

(2)某次測量中，微安表的示數(shù)為90.0pA,電流表的示數(shù)為9.00mA，由此計算出微安表

(2)990

【解析】【解答】(1)根據(jù)實驗器材和實驗原理，作出實驗電路圖如圖所示

(2)由于微安表的示數(shù)為90.0|iA,電流表的示數(shù)為9.00mA，所以流過段的電流為8.91mA,故

微安表兩端的電壓為85卜1r丫，所以微安表內(nèi)阻q=990a.

【分析】(1)根據(jù)實驗器材和實驗原理，即可作出實驗電路圖，滑動變阻器是分壓接法；

(2)首先算出流過定值電阻段的電流，然后算出微安表兩端的電壓，最后算出微安表內(nèi)阻。

10.利用圖示的實驗裝置對碰撞過程進(jìn)行研究。讓質(zhì)量為網(wǎng)的滑塊A與質(zhì)量為g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V,和V,,進(jìn)而分

析磁通過程是否為彈性碰撞。完成下列填空：

⑴調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平.

⑵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(yùn)動方向相反，應(yīng)選取

質(zhì)量為kg的滑塊作為A.

⑶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a與B的右端到右邊擋板

的距離與相等。

⑷使A以一定的初速度沿氣墊導(dǎo)軌運(yùn)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勺。

⑸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

ZjSo

12345

0.490.671.011.221.39

s0.150.210.330.400.46

0.310.330.330.33

%

⑹表中的與=（保留2位有效數(shù)字）。

⑺%的平均值為，（保留2位有效數(shù)字）。

⑻理論研究表明，對本實驗的碰撞過程，是否為彈性碰撞可由上判斷。若兩滑塊的碰撞為彈性

%

碰撞，則力的理論表達(dá)式為（用附和g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。

【答案】0.304；0.31；0.32；T-1；0.33

2.

【解析】【解答】⑵要使碰撞后兩滑塊運(yùn)動方向相反，應(yīng)該讓質(zhì)量小的滑塊碰撞質(zhì)量大的滑塊，所以

應(yīng)該選擇質(zhì)量為0.304kg的滑塊作為A；

⑹由于A與B接觸時，A的左端到左邊擋板的距離R與B的右端到右邊擋板的距離S2相等，所

以碰撞后A和B的速度之比為時間的反比，所以也=?=0.31；

⑺根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以算出區(qū)的平均值為031+°31+°33+Q.33+0.33=0,32.

%5

⑻根據(jù)動量守恒定律可得，研％=網(wǎng)”+%町，若為彈性碰撞則機(jī)械能守恒，

4Mly明*"十：啊H，聯(lián)立兩式解得'，代入數(shù)據(jù)解得％=。,乂.

222Vj2ffliVj

【分析】⑵根據(jù)動量守恒可知，只有質(zhì)量小的物體碰撞質(zhì)量大的物體，速度是會反向的；

⑹根據(jù)題意可知，A與B接觸時，A的左端到左邊擋板的距離R與B的右端到右邊擋板的距離

與相等，所以速度之比是時間的反比；

⑺將五個數(shù)據(jù)加起來除以5就可以求出平均值；

⑻若為彈性碰撞，兩物體動量守恒，機(jī)械能守恒，即可算出碰撞后物體速度的大小，從而求出速度

的比值。

11.將一小球水平拋出，使用頻閃儀和照相機(jī)對運(yùn)動的小球進(jìn)行拍攝，頻閃儀每隔0.05B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用和4

之比為3：7。重力加速度大小取g=，忽略空氣阻力。求在拋出瞬間小球速度的大小。

【答案】根據(jù)題意可知，每兩個小球影像之間的時間間隔為t=0Z，設(shè)水平方向的速度為

將第一段位移分解至水平方向和豎直方向，分別為玉=丫再％=方寸，/，

第二段位移分解至水平方向和豎直方向，分別為覆=%,8=(即卜/十稱郃”，片，

又鳥：吃=3:7,

聯(lián)立數(shù)式可以解得%=班m/So

【解析】【分析】首先根據(jù)題意，算出兩小球影像的時間間隔，將第一段位移和第二段位移進(jìn)行分

解，根據(jù)平拋運(yùn)動特點表示出水平方向位移和豎直方向位移，最后根據(jù)總位移的比值算出初速度大

小。

12.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A為

輕質(zhì)絕緣彈反簧，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；隨為置于平臺上的

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

PQ為圓弧形的、帶有均勻刻度的透明讀數(shù)條，PQ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，M豎直且與紙面垂直；入射細(xì)光束沿水平方向經(jīng)PQ上的0點射到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上的入射點仍近似處于

PQ的圓心，通過讀取反射光射到PQ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(qiáng)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(xì)桿D的長度為d,圓

弧PQ的半徑為r,，d遠(yuǎn)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A(chǔ)x及尸Q上反射光

點與O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，PQ上反射光點出現(xiàn)

在O點上方，與O點間的弧長為用、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O點間的弧長為與o求待測電流的大小。

【答案】（1）由題意可知，當(dāng)線圈中通入的微小電流為I,線圈中的安培力為F=NBC，

根據(jù)胡可定律可得尸=印。|=腦"，所以|刎=等，

設(shè)細(xì)桿轉(zhuǎn)過的弧度為仇則反射光線轉(zhuǎn)過的弧度為2仇如圖所示：

又，所以疝1，"仇81112^229，故&x=d，8,s=r*28，

聯(lián)立解得萼；

ddk

（2）由于測量前未調(diào)零，設(shè)沒有通電流時偏移的弧長為4,當(dāng)初始時反射光點在0點上方，通電

流盤后根據(jù)前面的結(jié)論可知力=義磬+/,電流反向后/=史塔也-4，聯(lián)立解得

uk嫉

砒（同+典）

°ANBlr

故待測電流的大小4=也出山o

【解析】【分析】（1）首先算出安培力的大小，根據(jù)受力分析和胡可定律即可算出彈簧形變量的絕對

值，然后根據(jù)幾何關(guān)系就可以算出PQ上反射光點與0點間的弧長s；

（2）首先設(shè)出待測電流大小，根據(jù)（1）中結(jié)論表示出《和與，然后即可求出待測電流的大小。

三、[物理----選修3-3]

13.

（1）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o（填正確答案標(biāo)號。）

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

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

(2)如圖，容積均為V9、缸壁可導(dǎo)熱的A、B兩汽缸放置在壓強(qiáng)為R、溫度為Tt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、11、山、w四部分，其中第n、III部分的體積分別為和■、環(huán)境壓強(qiáng)保持不

變，不計活塞的質(zhì)量和體積，忽略摩擦。

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

(ii)將環(huán)境溫度緩慢改變至2%,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，B汽缸內(nèi)第IV部分氣體的壓強(qiáng)。

【答案】(1)B；C；E

(2)(i)由于環(huán)境溫度緩慢升高時，所以IV中氣體壓強(qiáng)不變，

3

氣體初狀態(tài)的溫度為￡=芍，體積為氣體末狀態(tài)的溫度為篤，體積為K=%,

4

根據(jù)尹卷解得與亨；

(ii)對W中氣體根據(jù)理想氣體方程可得竺直_史，

To~27^

對IIIII中氣體根據(jù)理想氣體方程可得"<彳1*,

%27；

9

聯(lián)立兩式解得p=ypQ

【解析】【解答】(1)根據(jù)題圖可知，氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b的過程中，體積大小不變，所以氣體

不做功，P增大，T也增大，故氣體內(nèi)能增大，所以該過程中氣體一直從外界吸熱，且氣體吸收熱量

等于氣體內(nèi)能的增加量，故AD錯誤，B