2022年年高考全国卷理综物理 .pdf

2018 年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试二 、 选择题：本题共8 小题，每小题6 分，共48 分。在每小题给出的四个选项中，第14 18 题只有一项符合题目要求，第19 21 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得3 分，有选错的得0 分。14高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动。在启动阶段，列车的动能A与它所经历的时间成正比B与它的位移成正比C与它的速度成正比D与它的动量成正比解析：列车做初速度为零的匀加速直线运动规律，列车动能：1 2 Ek mv ，又因为：2 1 v at ，所以2 2 Ek ma t ，动能跟速度平方成正比，A 选项错误；根据动能定理2 Ek W合mas ，故动能与位移成正比，B 选项正确；动能与速度平方成正比，故C 选项错误；由Ek2 p 2m ，可知动能与动量的平方成正比，D 选项错误。正确答案：B。考点：匀变速直线运动，动能和动量数值关系，动能定理15如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处F 于静止状态。现用一竖直向上的力F 作用在P 上，使其向上做匀加P 速直线运动。以 x 表示P 离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F 和 x 之间关系的图像可能正确的是F F F F O x O x O x O x A B C D 解析：物块静止时受到向上的弹力和向下的重力，处于平衡状态有：kx0 mg ，施加拉力F 后，物块向上做匀加速直线运动，有牛顿第二定律有：F k( x0 x) mg ma ，理科综合试题第1 页（共13 页）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 15 页 - - - - - - - - - F ma kx，A 选项正确。正确答案：A 考点：弹簧弹力，牛顿第二定律16如图，三个固定的带电小球a、b 和c，相互间的距离分别为c ab=5cm ，bc=3cm ，ca=4cm 。小球c 所受库仑力的合力的方向平行于a、 b 的连线。设小球a、b 所带电荷量的比值的绝对值为k，则a b A a、 b 的电荷同号，16 k B a、 b 的电荷异号，9 k 16 9 Ca、 b 的电荷同号，64 k D a、 b 的电荷异号，27 k 64 27 解析： 对固定的小球c 受到的库仑力分析，要使 c 球受到的库仑力合力与a、 b 的连线平行，则竖直方向对小球c 受到的库仑力合力为零，则、的电荷必须异号，如a b c F k ac Q Q a c 2 r ac 下图所示，则有：F k bc 37 53 a b Q Q b c 2 r bc 2 Q Q Q Q Q r a c b c a ac k sin k sin 2 2 2 r r Q r ac bc b bc 4 2 4 sin 64 5 3 sin 3 27 2 5 ，正确答案：D 考点：库仑定律处理平衡问题17如图，导体轨道OPQS 固定，其中PQS 是半圆弧，Q 为半圆弧的中点，O 为圆心。轨道的电阻忽略不计。OM 是有一定电阻、可绕O 转动的金属杆，M 端位于PQS 上， OM 与轨道接触良好。空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。现使 OM 从 OQ 位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定（过程I）；再使磁感应强度的大小以一定的变M Q 化率从B 增加到B （过程II ）。在过程I、 II 中，流过OM 的B 电荷量相等，则等于B S P O A54 B32 C74 D 2 解析：通过导体横截面的带电量为：q I t n t t n R R ，过程I 流过理科综合试题第2 页（共13 页）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 15 页 - - - - - - - - - OM 的电荷量为：q 1 1 B r 4 R 2 ，过程II 流过OM 的电荷量：q 2 1 (B B) r 2 R 2 ，依题意有q1 q2 ，即：1 1 2 2 B r (B B) r ，解得：4 2 B B 3 2 ，正确答案：B。考点：法拉第电磁感应定律，通过导体横截面的带电量18如图，abc 是竖直面内的光滑固定轨道，ab 水平， 长度为2R；R bc 是半径为R的四分之一圆弧，与ab 相切于b 点。一质量c 为m 的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自 a 点处从静止开始向右运动。重力加速度大小为g 。小球a b 从 a 点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为A2mgR B4mgR C5mgR D6mgR 解析：小球始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，机械能的增量E =W 机，除外力G 机械能的增量等于水平外力在从a 点开始运动到其轨迹最高点过程做的功，有动能定理有小球运动到c 点的速度为v：c 1 2 F 3R mg R mv ，解得：v 2 gR ，小球运c c 2 动到c 点后斜上抛，根据小球受力情况，可分解为水平v c R c x F mg 方向初速度为零的匀加速，加速度为ax g ，竖直方向竖直上抛，小球上升至最高点时，竖直方向速度减少为a b mg 零，时间为t v c 2 gR g g ，水平方向的位移为：1 2 1 2 gR 2x a t g( ) 2R x 2 2 g ，综 上 述 小球 从a 点 开 始 运 动到 其 轨 迹 最 高 点 ， 机 械 能 的 增 量 为E机= F (3R x) 5mgR ，正确答案为：C 考点：动能定理，运动的合成和分解19如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线N S 北南正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是A开关闭合后的瞬间，小磁针的N 极朝垂直纸面向里的方向转动理科综合试题第3 页（共13 页）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 15 页 - - - - - - - - - B开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N 极指向垂直纸面向里的方向C开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N 极指向垂直纸面向外的方向D开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N 极朝垂直纸面向外的方向转动解析： 小磁针的N 极为直导线在该处产生磁场的方向，开关闭合后的瞬间，通过右边线圈的电流增大，在铁芯产生的磁场增大，通过左侧的线圈的磁通量增大，根据楞次定律可判断，直导线的电流从南流向北，再根据右手螺旋定则可判断，小磁针磁场方向垂直纸面向里，小磁针向里转动，选项A 正确；开关闭合并保持一段时间后，通过左侧的线圈磁通量不变，不会产生电磁感应现象，所以直导线无感应电流流过，小磁针不转动，选项B 和 C 都错；开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，通过左侧线圈的磁通量减小，直导线产生北流向南的电流，则小磁针向外转动，选项D 正确。正确答案：AD考点：电磁感应现象，右手螺旋定则202017 年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s 时，它们相距约400km ，绕二者连线上的某点每秒转动12 圈。将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星A质量之积B质量之和C速率之和D各自的自转角速度解析：依题意两颗中子星符合“双星系统模型 ” ，根据已知条件可以求出中子星的周期T，m m212对 m1:Gmr211L对 m2:m m212Gmr222L，由几何关系：r1r2L联立以上各式 可 解 得 ：m2rL1mm12，m1rL2mm12，234Lmm122GT， 速 率 之 和vvrr(rr )1212122LT。正确答案：BC 。考点：万有引力定律的应用，双星系统21图中虚线a、 b、 c、d、 f 代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b 上的电势为2V 。一电子经过a 时的动能为10eV ，从 a 到 d 的过程中克服电场力所做的功为 6eV 。下列说法正确的是abcdf理科综合试题第4 页（共13 页）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 15 页 - - - - - - - - - A平面c 上的电势为零B该电子可能到达不了平面f C该电子经过平面d 时，其电势能为4eV D该电子经过平面b 时的速率是经过d 时的2 倍解析：匀强电场内间距相等，则每通过两个等势面电场力做功相同，则3 W W ，ad bc 即2 W eU eV ，Ubc b c 2V ，所以c 0 ， A 选项正确；根据bc bc 动能定理a 到 f 点：Waf Ef Ea ，即：4 2eV Ef 10eV ，可得：Ef 2eV ，故电子能到达等势面f，选项B 错误； 根据动能定理a 到 d 点：WE E ，可ad d a 得：4 E eV ，同理电子到达等势面c 的动能Ekc 6eV ，由于等势面c 的电势kd 为零，电子在等势面c 的电势能为零，根据能量守恒，电子在运动过程中电势能和动能的总和保持一个定值，即E E E E 6eV ，故电子经过平面d 时，pd kd pc kc 其电势能为E 2eV ，选项C 错误； 电子经过平面b 和d 时的动能分别为：pc E 8eV 和Ekd 4eV ， 电子经过平面b 时的速率是经过d 时的2 倍，选项D kb 错误。正确答案：AB 。考点：静电力做功计算，动能定理，电势能，等势面三、 非选择题： 共 174 分。第22 32 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第3338 题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共129 分。22（5 分）如图（ a），一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬3 挂一托盘；一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定0 在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确指针4 对齐的装置，简化为图中的指针。游标10 现要测量图（a）中弹簧的劲度系数。当托盘内5 没有砝码时，移动游标，使其零刻度线对准指针，20 主尺此 时 标 尺 读 数 为 1. 950 cm； 当托盘内放有质量为游标主尺cm 理科综合试题第5 页（共13 页）图（ a）图（ b）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 15 页 - - - - - - - - - 0.100kg 的砝码时，移动游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示数如图（b）所示，其读数为cm 。 当地的重力加速度大小为2 9.80 m/s ，此弹簧的劲度系数为N/m （保留3 位有效数字）。答案： 3.775 53.7 23（10 分）某实验小组利用如图（a）所示的电路探究在R 0 25 C 80 C范围内某热敏电阻的温度特性。所用器材有：置于温控室 （图中虚线区域）中的热敏电阻RT ，其标称值（ 25 C 时的阻值）为900.0 ；电源 E （ 6V ，ab R 1 E V R2S 2 2 1 RT内阻可忽略）；电压表V （量程 150mV ）；定值电S1阻R （阻值20.0 ），滑动变阻器R1 （最大阻值为0 图（a）1000 ）；电阻箱R2 （阻值范围0 999.9 ）；单刀开关S1，单刀双掷开关S2。实验时，先按图（a）连接好电路，再将温控室的温度t 升至80.0 C。将S2 与 1 端接通，闭合S1，调节R 的滑片位置，使电压表读数为某一值U 0 ；保持1 R 的滑片位置不1 变，将R 置于最大值，将S2 与 2 端接通，调节2 R ，使电压表读数仍为U0 ；断开S1，记2 下此时R 的读数。逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R2 的阻值，直至温度降到2 25.0 C。实验得到的R2 t 数据见下表。t/ C 25.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 R2/ 900.0 680.0 500.0 390.0 320.0 270.0 240.0 回答下列问题：（ 1）在闭合S1 前，图（a）中 R 的滑片应移动到（填“ a”或“ b”）端；1 （2）在图（b）的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并做出R2 t 曲线；理科综合试题第6 页（共13 页）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 15 页 - - - - - - - - - R2/ 1000 800 100 10 600 400 200 1 0.1 0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 t/ C 图（ b）图（c）（ 3）由图（b）可得到R 在25 C 80 C范围内的温度特性。当t 44.0 C时，可T 得 RT ；（ 4）将 R 握于手心，手心温度下R2 的相应读数如图（c）所示， 该读数为，T 则手心温度为 C。23答案：（ 1）b 1000 R2/ （ 2）如图800 （ 3）450 600 （ 4）620.0 400 0.101200 t/ C 0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 24（12 分）一质量为m 的烟花弹获得动能E 后，从地面竖直升空。当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E ，且均沿竖直方向运动。爆炸时间极短，重力加速度大小为g ，不计空气阻力和火药的质量。求（1）烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间；理科综合试题第7 页（共13 页）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 15 页 - - - - - - - - - （2）爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度。24解析：（ 1）设烟花弹上升的初速度为v 错误！未找到引用源。，由题给条件有012Emv02设烟花弹从地面开始上升到火药爆炸所用的时间为t ，由运动学公式有0vgt0联立式得t12Egm（ 2）设爆炸时烟花弹距地面的高度为h1，由机械能守恒定律有Emgh1火药爆炸后，烟花弹上、下两部分均沿竖直方向运动，设炸后瞬间其速度分别为v1和 v2。由题给条件和动量守恒定律有1122mvmvE124411mvmv01222由式知，烟花弹两部分的速度方向相反，向上运动部分做竖直上抛运动。设爆炸后烟花弹上部分继续上升的高度为h2，由机械能守恒定律有112mvmgh1242联立 式得，烟花弹上部分距地面的最大高度为hhh122Emg理科综合试题第8 页（共13 页）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 15 页 - - - - - - - - - 25（20 分）如图，在y 0 的区域存在方向沿y 轴负方向的匀强电场，场强大小为E；在 y 0 的区域存在方向垂直于xOy 平面向外的匀强磁场。一个氕核1 1 H 和一个氘核2 1H 先后从y 轴上y h 点以相同的动能射出，速度方向沿x 轴正方向。已知1 1H 进入磁场时，速度方向与x 轴正方向的夹角为60 ，并从坐标原点O 处第一次射出磁y 1 场。1H 的质量为m ，电荷量为q 。不计重力。求（ 1）1 1H 第一次进入磁场的位置到原点O 的距离；（2）磁场的磁感应强度大小；Eh O x （ 3）2 1 H 第一次离开磁场的位置到原点O 的距离。25解析：y 1 （1）1H 在电场中做类平抛运动，在磁场中做圆周运动，运动轨迹如图所示。设1 1 H 在电场中的加速度大小为a1 ，初速度大小为OR1 1 x v ，它在电场中的运动时间为1 t ，第一次进入磁场的位置到原点1 v 1 的距离为s1 。由运动学公式有s v t 1 1 1 1 2 h a t 1 1 2 由题给条件，1 1H 进入磁场时速度的方向与x 轴正方向夹角1 60 。1 1H 进入磁场时速度的y 分量的大小为a1t1 v1 tan 1 联立以上各式得2 3 s h 1 3 （ 2）1 1H 在电场中运动时，由牛顿第二定律有qE ma 1 设1 1H 进入磁场时速度的大小为v1 ，由速度合成法则有2 2 v1 v1 (a1t1 ) 设磁感应强度大小为B，1 1 H 在磁场中运动的圆轨道半径为R1 ，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有2 mv 1 q B 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 15 页 - - - - - - - - - v 1 R 1 由几何关系得理科综合试题第9 页（共13 页）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 15 页 - - - - - - - - - s12R1sin1联立以上各式得B6mEqh（ 3）设21H 在电场中沿x 轴正方向射出的速度大小为v2，在电场中的加速度大小为a ，由题给条件得21122(2m) vmv2122由牛顿第二定律有qE2ma?2设21H 第一次射入磁场时的速度大小为v ，速度的方向与x 轴正方向夹角为22，入射点到原点的距离为s ，在电场中运动的时间为2t 。由运动学公式有2sv t?22 212ha t?22222v2v2(a2t2)?sin2a t2 2v2?联立以上各式得2ss ，21， v2v1?212设21H 在磁场中做圆周运动的半径为R2，由 ? 式及粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径公式得( 2m)v2R2R21qB?所以出射点在原点左侧。设21H 进入磁场的入射点到第一次离开磁场的出射点的距离为s ，由几何关系有2s22R2sin2?联立?式得，21H 第一次离开磁场时的位置到原点O 的距离为23ss(21)h?223（二）选考题：共45 分。请考生从2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。33 物理 选修3-3（ 15 分）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 15 页 - - - - - - - - - 理科综合试题第10 页（共13 页）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 15 页 - - - - - - - - - （1）（5 分）如图，一定质量的理想气体从状态a 开始，经历过程 、到达状态e。对此气体，下列说法正确的是（选对1 个得 2 分，选对2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分；每选错1 个扣 3 分，最低得分为0 分）。A过程 中气体的压强逐渐减小T c d B过程 中气体对外界做正功C过程 中气体从外界吸收了热量D状态c、d 的内能相等b a e O V E状态d 的压强比状态b 的压强小答案：（1） BDE （2）（10 分）如图，容积为V 的汽缸由导热材料制成，面积为 S 的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K 。开始时，K 关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为p0 。现将K 打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为V8 时，将 K 关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了V 6 。不计活塞的质量和体积，K外界温度保持不变，重力加速度大小为g。求流入汽缸内液体的质量。（2）解析：设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为V1 ，压强为p1 ；下方气体的体积为V2 ，压强为p2 。在活塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持不变，由玻意耳定律得V p p V 0 2 1 1 V p p V 0 2 2 2 由已知条件得V V V 13 V V 1 2 6 8 24 V V V V 2 2 6 3 设活塞上方液体的质量为m，由力的平衡条件得p S p S mg 2 1 联立以上各式得理科综合试题第11 页（共13 页）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 15 页 - - - - - - - - - m 15 p S 0 26g 34 物理 选修3-4（ 15 分）（1）（5 分）如图， ABC 为一玻璃三棱镜的横截面，C 60 A 30 。一束红光垂直AB 边射入，从AC 边上的D 点D 射出， 其折射角为60 ，则玻璃对红光的折射率为。若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在D 点射出时的折30A B 射角（填 “小于” “等于”或“大于” ）60 。答案：（1）3 大于1 （2）（10 分）一列简谐横波在t s时的波形图如图（a）所示，P、 Q 是介质中的3 两个质点。图（b）是质点Q 的振动图像。求（i）波速及波的传播方向；（ii）质点Q 的平衡位置的x 坐标。y y A A Q P 0 A/2 18 cm x/ cm 0 1 2 t/s 图（ a）图（b）（2）解析：（i）由图（a）可以看出，该波的波长为36cm 由图（ b）可以看出，周期为T 2s 波速为v 18cm/s T 理科综合试题第12 页（共13 页）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 15 页 - - - - - - - - - 由图（ b）知，当1t时，Q 点向上运动，结合图（a）可得，波沿x 轴负方向传播。s3（ ii ）设质点P、 Q平衡位置的x 坐标分别为xP、 xQ。由图（a）知，x0 处AyAsin(30 ) ，因此230 x3cmP360由图（ b）知，在t0时 Q 点处于平衡位置，经1ts ，其振动状态向x 轴负方3向传播至P 点处，由此及 式有xQxPvt6cm由式得，质点Q 的平衡位置的x 坐标为xQ9cm理科综合试题第13 页（共13 页）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 15 页 - - - - - - - - -