2022年高考全國甲卷物理試題及答案解析

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1、2022年高考全國甲卷物理試題 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，運動過程中將運動員視為質(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. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【詳解】運動員從a到c根據(jù)動能定理有 在c點有 FNc ≤ kmg 聯(lián)立有 故選D。 2. 長為l的高速列車在平直軌道上正常行駛，速率為v0，要通過前方一長為L的隧道，當列車的任

2、一部分處于隧道內(nèi)時，列車速率都不允許超過v（v < v0）。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v0所用時間至少為（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【詳解】由題知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v（v < v0），則列車進隧道前必須減速到v，則有 v = v0 - 2at1 解得 在隧道內(nèi)勻速有 列車尾部出隧道后立即加速到v0，有 v0 = v + at3 解得 則列車從減速開始至回到正常行駛速率v0所用時間至少為 故選C。 3. 三個用同樣的細導(dǎo)線做成的剛

3、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一勻強磁場中，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)電流的大小分別為和。則（　?。? A B. C. D. 【答案】C 【解析】 【詳解】設(shè)圓線框的半徑為r，則由題意可知正方形線框的邊長為2r，正六邊形線框的邊長為r；所以圓線框的周長為 面積為 同理可知正方形線框的周長和面積分別為 ， 正六邊形線框的周長和面積分別為 ， 三線框材料粗細相同，根據(jù)電阻定律 可知三個線框電阻之比為 根據(jù)法拉第

4、電磁感應(yīng)定律有 可得電流之比為： 即 故選C。 4. 兩種放射性元素的半衰期分別為和，在時刻這兩種元素的原子核總數(shù)為N，在時刻，尚未衰變的原子核總數(shù)為，則在時刻，尚未衰變的原子核總數(shù)為（　?。? A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【詳解】根據(jù)題意設(shè)半衰期為t0的元素原子核數(shù)為x，另一種元素原子核數(shù)為y，依題意有 經(jīng)歷2t0后有 聯(lián)立可得 ， 在時，原子核數(shù)為x的元素經(jīng)歷了4個半衰期，原子核數(shù)為y的元素經(jīng)歷了2個半衰期，則此時未衰變的原子核總數(shù)為 故選C。 5. 空間存在著勻強磁場和勻強電場，磁場的方向垂直于紙面（平面）向里，

5、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O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（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【詳解】AC．在xOy平面內(nèi)電場的方向沿y軸正方向，故在坐標原點O靜止的帶正電粒子在電場力作用下會向y軸正方向運動。磁場方向垂直于紙面向里，根據(jù)左手定則，可判斷出向y軸正方向運動的粒子同時受到沿x軸負方向的洛倫茲力，故帶電粒子向x軸負方向偏轉(zhuǎn)。AC錯誤； BD．運動的過程中在電場力對帶電粒子做功，粒子速度大小發(fā)生變化，粒子所受的洛倫茲力方向始終與速度方向垂直。由于勻強電場方向是沿y軸正方向

6、，故x軸為勻強電場的等勢面，從開始到帶電粒子偏轉(zhuǎn)再次運動到x軸時，電場力做功為0，洛倫茲力不做功，故帶電粒子再次回到x軸時的速度為0，隨后受電場力作用再次進入第二象限重復(fù)向左偏轉(zhuǎn)，故B正確，D錯誤。 故選B。 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 B. Q加速度大小的最大值為 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

7、同一時刻Q的速度大小 【答案】AD 【解析】 【詳解】設(shè)兩物塊的質(zhì)量均為m，撤去拉力前，兩滑塊均做勻速直線運動，則拉力大小為 撤去拉力前對Q受力分析可知，彈簧的彈力為 AB．以向右為正方向，撤去拉力瞬間彈簧彈力不變?yōu)?，兩滑塊與地面間仍然保持相對滑動，此時滑塊P的加速度為 解得 此刻滑塊Q所受的外力不變，加速度仍為零，滑塊P做減速運動，故PQ間距離減小，彈簧的伸長量變小，彈簧彈力變小。根據(jù)牛頓第二定律可知P減速的加速度減小，滑塊Q的合外力增大，合力向左，做加速度增大的減速運動。 故P加速度大小的最大值是剛撤去拉力瞬間的加速度為。 Q加速度大小最大值為彈簧恢復(fù)原長

8、時 解得 故滑塊Q加速度大小最大值為，A正確，B錯誤； C．滑塊PQ水平向右運動，PQ間的距離在減小，故P的位移一定小于Q的位移，C錯誤； D．滑塊P在彈簧恢復(fù)到原長時的加速度為 解得 撤去拉力時，PQ的初速度相等，滑塊P由開始的加速度大小為做加速度減小的減速運動，最后彈簧原長時加速度大小為；滑塊Q由開始的加速度為0做加速度增大的減速運動，最后彈簧原長時加速度大小也為。分析可知P的速度大小均不大于同一時刻Q的速度大小，D正確。 故選AD。 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、

9、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磁場中。開始時，電容器所帶的電荷量為Q，合上開關(guān)S后，（　?。? A. 通過導(dǎo)體棒電流的最大值為 B. 導(dǎo)體棒MN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R上產(chǎn)生的焦耳熱大于導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱 【答案】AD 【解析】 【詳解】MN在運動過程中為非純電阻，MN上的電流瞬時值為 A．當閉合的瞬間，，此時MN可視為純電阻R，此時反電動勢最小，故電流最大 故A正確； B．當時，導(dǎo)體棒加速運動，當速度達到最大值之后，電容器與

10、MN及R構(gòu)成回路，由于一直處于通路形式，由能量守恒可知，最后MN終極速度為零， 故B錯誤； C．MN在運動過程中為非純電阻電路，MN上的電流瞬時值為 當時，MN上電流瞬時為零，安培力為零此時，MN速度最大，故C錯誤； D． 在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（即），故加速過程中，；當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，綜上分析可知全過程中電阻R上的熱量大于導(dǎo)體棒上的熱量，故D正確。 故選AD。 8. 地面上方某區(qū)域存在方向水平向右勻強電

11、場，將一帶正電荷的小球自電場中Р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Р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】BD 【解析】 【詳解】A．如圖所示 故等效重力的方向與水平成。 當時速度最小為，由于此時存在水平分量，電場力還可以向左做負功，故此時電勢能不是最大，故A錯誤； BD．水平方向上 在豎直方向上 由

12、于 ，得 如圖所示，小球的動能等于末動能。由于此時速度沒有水平分量，故電勢能最大。由動能定理可知 則重力做功等于小球電勢能的增加量， 故BD正確； C．當如圖中v1所示時，此時速度水平分量與豎直分量相等，動能最小，故C錯誤； 故選BD。 三、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，內(nèi)阻很?。娏鞅恚砍?，內(nèi)阻約），微安表（量程，內(nèi)阻待測，約），滑動變阻器R（最大阻值），定值電阻（阻值），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，電流表的示數(shù)為，

13、由此計算出微安表內(nèi)阻_____。 【答案】 ①. 見解析 ②. 990Ω 【解析】 【詳解】（1）[1]為了準確測出微安表兩端的電壓，可以讓微安表與定值電阻R0并聯(lián)，再與電流表串聯(lián)，通過電流表的電流與微安表的電流之差，可求出流過定值電阻R0的電流，從而求出微安表兩端的電壓，進而求出微安表的內(nèi)電阻，由于電源電壓過大，并且為了測量多組數(shù)據(jù)，滑動電阻器采用分壓式解法，實驗電路原理圖如圖所示 （2）[2]流過定值電阻R0的電流 加在微安表兩端的電壓 微安表的內(nèi)電阻 10. 利用圖示的實驗裝置對碰撞過程進行研究。讓質(zhì)量為的滑塊A與質(zhì)量為的靜止滑塊B在水平氣墊導(dǎo)軌

14、上發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，比較碰撞后A和B的速度大小和，進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）測得兩滑塊的質(zhì)量分別為和。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A； （3）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與B的右端到右邊擋板的距離相等； （4）使A以一定的初速度沿氣墊導(dǎo)軌運動，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； （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）。多次測量的結(jié)果如下表所示； 1 2 3 4 5 0

15、.49 0.67 1.01 1.22 1.39 0.15 0.21 0.33 0.40 0.46 0.31 0.33 0.33 0.33 （6）表中的______（保留2位有效數(shù)字）； （7）的平均值為______；（保留2位有效數(shù)字） （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判斷。若兩滑塊的碰撞為彈性碰撞，則的理論表達式為______（用和表示），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)，則可認為滑塊A與滑塊B在導(dǎo)軌上的碰撞為彈性碰撞。 【答案】 ①. 0.304 ②.

16、 0.31 ③. 0.32 ④. ⑤. 0.33 【解析】 【詳解】（2）[1]應(yīng)該用質(zhì)量較小的滑塊碰撞質(zhì)量較大的滑塊，碰后運動方向相反，故選0.304kg的滑塊作為A。 （6）[2]由于兩段位移大小相等，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可得 （7）[3]平均值為 （8）[4][5]彈性碰撞時滿足動量守恒和機械能守恒，可得 聯(lián)立解得 代入數(shù)據(jù)可得 11. 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

17、被刪去了3個影像，所標出的兩個線段的長度和之比為3：7。重力加速度大小取，忽略空氣阻力。求在拋出瞬間小球速度的大小。 【答案】 【解析】 【詳解】頻閃儀每隔0.05s發(fā)出一次閃光，每相鄰兩個球之間被刪去3個影像，故相鄰兩球的時間間隔為 設(shè)拋出瞬間小球的速度為，每相鄰兩球間的水平方向上位移為x，豎直方向上的位移分別為、，根據(jù)平拋運動位移公式有 令，則有 已標注的線段、分別為 則有 整理得 故在拋出瞬間小球的速度大小為 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)絕緣彈簧，C為位于

18、紙面上的線圈，虛線框內(nèi)有與紙面垂直的勻強磁場；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；入射細光束沿水平方向經(jīng)PQ上的O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)強度大小為B，線圈C的匝數(shù)為N。沿水平方向的長度為l，細桿D的長度為d，圓弧PQ的半徑為r﹐r >> d，

19、d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I，求平衡后彈簧長度改變量的絕對值Dx及PQ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s1．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О點下方，與O點間的弧長為s2。求待測電流的大小。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【詳解】（1）由題意當線圈中通入微小電流I時，線圈中的安培力為 F = NBIl 根據(jù)胡克定律有 F = NBIl = k│Dx│ 設(shè)此時細桿轉(zhuǎn)過的弧度為θ，則可知反射光線轉(zhuǎn)

20、過的弧度為2θ，又因為 d >> Dx，r >> d 則 sinθ ≈ θ，sin2θ ≈ 2θ 所以有 Dx = d×θ s = r×2θ 聯(lián)立可得 （2）因為測量前未調(diào)零，設(shè)沒有通電流時偏移的弧長為s′，當初始時反射光點在O點上方，通電流I′后根據(jù)前面的結(jié)論可知有 當電流反向后有 聯(lián)立可得 同理可得初始時反射光點在O點下方結(jié)果也相同，故待測電流的大小為 （二）選考題：共45分．請考生從2道物理題、2道化學(xué)題、2道生物題中每科任選一題作答．如果多做，則每科按所做的第一題計分。 13. 一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過程如圖上從a到b的線

21、段所示。在此過程中（　?。? 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 【答案】BCE 【解析】 【詳解】A．因從a到bp—T圖像過原點，由可知從a到b氣體的體積不變，則從a到b氣體不對外做功，選項A錯誤； B．因從a到b氣體溫度升高，可知氣體內(nèi)能增加，選項B正確； CDE．因W=0，?U>0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律 ?U=W+Q 可知，氣體一直從外界吸熱，且氣體吸收的熱量等于內(nèi)能增加量，選項CE正確，D錯誤。 故選BCE。 14. 如圖，容積均為、缸壁

22、可導(dǎo)熱的A、B兩汽缸放置在壓強為、溫度為的環(huán)境中；兩汽缸的底部通過細管連通，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、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四部分，其中第II、Ⅲ部分的體積分別為和、環(huán)境壓強保持不變，不計活塞的質(zhì)量和體積，忽略摩擦。 （1）將環(huán)境溫度緩慢升高，求B汽缸中的活塞剛到達汽缸底部時的溫度； （2）將環(huán)境溫度緩慢改變至，然后用氣泵從開口C向汽缸內(nèi)緩慢注入氣體，求A汽缸中的活塞到達汽缸底部后，B汽缸內(nèi)第Ⅳ部分氣體的壓強。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【詳解】（1）因兩活塞的質(zhì)量不計，則當環(huán)境溫度升高時，Ⅳ內(nèi)的氣體壓強總等于大氣壓強，則該氣體進行等壓變化

23、，則當B中的活塞剛到達汽缸底部時，由蓋呂薩克定律可得 解得 （2）設(shè)當A中的活塞到達汽缸底部時Ⅲ中氣體的壓強為p，則此時Ⅳ內(nèi)的氣體壓強也等于p，設(shè)此時Ⅳ內(nèi)的氣體的體積為V，則Ⅱ、Ⅲ兩部分氣體被壓縮的體積為V0-V，則對氣體Ⅳ 對Ⅱ、Ⅲ兩部分氣體 聯(lián)立解得 15. 一平面簡諧橫波以速度v = 2m/s沿x軸正方向傳播，t = 0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A在t = 0時刻的位移，該波的波長為______m，頻率為______Hz，t = 2s時刻，質(zhì)點A______（填“向上運動”“速度為零”或“向下運動”）。 【答案】 ①

24、. 4 ②. 0.5 ③. 向下運動 【解析】 【詳解】[1]設(shè)波的表達式為 由題知A = 2cm，波圖像過點（0，）和（1.5，0），代入表達式有 即 λ = 4m [2]由于該波的波速v = 2m/s，則 [3]由于該波的波速v = 2m/s，則 由于題圖為t = 0時刻的波形圖，則t = 2s時刻振動形式和零時刻相同，根據(jù)“上坡、下坡”法可知質(zhì)點A向下運動。 16. 如圖，邊長為a的正方形ABCD為一棱鏡的橫截面，M為AB邊的中點。在截面所在平的，一光線自M點射入棱鏡，入射角為60°，經(jīng)折射后在BC邊的N點恰好發(fā)生全反射，反射光線從CD邊的P點射出棱鏡，求棱鏡的折射率以及P、C兩點之間的距離。 【答案】， 【解析】 【詳解】光線在M點發(fā)生折射有 sin60° = nsinθ 由題知，光線經(jīng)折射后在BC邊的N點恰好發(fā)生全反射，則 C = 90° - θ 聯(lián)立有 根據(jù)幾何關(guān)系有 解得 再由 解得