2022年重庆高考物理、答案解析.pdf

2022年重庆市高考物理一、选择题（1-7为单选题，每小题4分；810为多选题，每小题5分）1.如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为机的擦窗工具，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力（图中未画出摩擦力）的共同作用做匀速直线运动。若拉力大小与重力大小相等，方向水平向右，重力加速度为g,则擦窗工具所受摩擦力（）A.大小等于mg B.大小等于V2 mgC.方向竖直向上 D.方向水平向左2.如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。若材料温度降低时，极板上所带电荷量变少，则（）接外电路|-?被测材料r11 加热器:A.材料竖直方向尺度减小 B.极板间电场强度不变C.极板间电场强度变大 D.电容器电容变大3.低压卤素灯在家庭电路中使用时需要变压器降压。若 将“12V 50W”的交流卤素灯直接通过变压器（视为理想变压器）接入电压为220 V的交流电后能正常工作，则（）A.卤素灯两端的电压有效值为6五VB.变压器原、副线圈的匝数比为5 5：3C.流过卤素灯的电流为0.24 AD.卤素灯的电阻为968 Q4.在测试汽车的安全气囊对驾乘人员头部防护作用的实验中，某小组得到了假人头部所受安全气囊的作用力随时间变化的曲线（如图）。从碰撞开始到碰撞结束过程中，若假人头部只受到安全气囊的作用，则由曲线可知，假 人 头 部（）A.速度的变化量等于曲线与横轴围成的面积B.动量大小先增大后减小C.动能变化正比于曲线与横轴围成的面积D.加速度大小先增大后减小5.2021年中国全超导托卡马克核聚变实验装置创造了新的纪录。为粗略了解等离子体在托卡马克环形真空室内的运动状况，某同学将一小段真空室内的电场和磁场理想化为方向均水平向右的匀强电场和匀强磁场（如图），电场强度大小为,磁感应强度大小为瓦若某电荷量为q 的正离子在此电场和磁场中运动，其速度平行于磁场方向的分量大小为口，垂直于磁场方向的分量大小为也，不计离子重力，则（）A.电场力的瞬时功率为qE/v；+v；B.该离子受到的洛伦兹力大小为qvxBCM与 0 的比值不断变大D.该离子的加速度大小不变6.如图为氢原子的能级示意图。已知蓝光光子的能量范围为2.53 2.76 e V,紫光光子的能量范围为2.76 3.10 eV。若使处于基态的氢原子被激发后，可辐射蓝光，不辐射紫光，则激发氢原子的光子能量为（）nE/eV0 0-05-Q.544-0.8551.512-3.401-13.60A.10.20 eV B.12.09 eV C.12.75 eV D.13.06 eV7.如图1所示，光滑的平行导电轨道水平固定在桌面上，轨道间连接一可变电阻,导体杆与轨道垂直并接触良好（不计杆和轨道的电阻），整个装置处在垂直于轨道平面向上的匀强磁场中。杆在水平向右的拉力作用下先后两次都由静止开始做匀加速直线运动，两次运动中拉力大小与速率的关系如图2所示。其中，第一次对应直线，初始拉力大小为同，改变电阻阻值和磁感应强度大小后，第二次对应直线，初始拉力大小为2后，两直线交点的纵坐标为3后）。若第一次和第二次运动中的磁感应强度大小之比 为 晨 电阻的阻值之比为机、杆从静止开始运动相同位移的时间之比为，则晨?、可 能 为（）图1图2A.A=2、机=2、n=2 B.%=2行、m=2、n=41C.k=瓜、m=3、n=V2 D.k=2 6、m=6、n28.（多选）如图为两点电荷0、a的电场等势面分布示意图，0、C位于x轴上,相邻等势面的电势差为3 V。若x轴上的M点和N点位于0 V等势面上，P为某等势面上一点，则（）A.N点的电场强度大小比M点的大B 为正电荷C.M点的电场方向沿x轴负方向D.P点与M点的电势差为12 V9.（多选）我国载人航天事业已迈入“空间站时代”。若中国空间站绕地球近似做匀速圆周运动，运行周期为T,轨道半径约为地球半径的“17倍，已知地球半16径为火，引力常量为G,忽略地球自转的影响，则（）A.漂浮在空间站中的宇航员不受地球的引力B.空间站绕地球运动的线速度大小约为 变87C.地球的平均密度约为 至（3 D.空间站绕地球运动的向心加速度大小约为地面重力加速度的倍10.（多选）一物块在倾角为45。的固定斜面上受到方向与斜面平行、大小与摩擦力相等的拉力作用，由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动，物块与斜面间的动摩擦因数处处相同。若拉力沿斜面向下时，物块滑到底端的过程中重力和摩擦力对物块做功随时间的变化分别如图曲线、所示，则（）B.当拉力沿斜面向上，重力做功为9 J时，物块动能为3 JC.当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块的加速度大小之比为1 ：3D.当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块滑到底端时的动量大小之比为1 :V 2二、非选择题：共6题，共58分。其 中 第17题一第20题解答时请写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。1 1.（6 分）某兴趣小组研究热敏电阻在通以恒定电流时，其阻值随温度的变化关系。实验电路如图所示，实验设定恒定电流为50.0 p i A,主要实验器材有：恒压直流电源、加热器、测温仪、热敏电阻R r、可变电阻品、电流表A、电压表V。（1）用加热器调节R r 的温度后，为使电流表的示数仍为50.0 RA,须调节（选填一种给定的实验器材）。当心两端未连接电压表时，电流表示数 为 50.0 g A；连接电压表后，电流表示数显著增大，须将原电压表更换为内阻.（选 填“远大于”“接近”“远小于”）R r 阻值的电压表。（2）测 得 后 两端的电压随温度的变化如图所示，由图可得温度从3 5.0。（3 变化到 40.0（的过程中，火 7 的阻值随温度的平均变化率是 k Q-。丁 （保留2位有效数字）。1 2.（9 分）如图为某小组探究两滑块碰撞前后的动量变化规律所用的实验装置示意图。带刻度尺的气垫导轨右支点固定，左支点高度可调，装置上方固定一具有计时功能的摄像机。滑块4 滑块8气垫导轨#II左支点 右支点（1）要测量滑块的动量，除了前述实验器材外，还 必 需 的 实 验 器 材 是。（2）为减小重力对实验的影响，开动气泵后，调节气垫导轨的左支点，使轻推后的滑块能在气垫导轨上近似做 运动。（3）测得滑块8 的质量为197.8 g,两滑块碰撞前后位置x 随时间/的变化图像如图所示，其中为滑块8 碰前的图线。取滑块N碰前的运动方向为正方向，由图中数据可得滑块8 碰前的动量为 kg-nrsr（保留2 位有效数字），滑块N碰 后 的 图 线 为 （选 填“”“”“”）。13.（12分）某同学以金属戒指为研究对象，探究金属物品在变化磁场中的热效应。如图所示，戒指可视为周长为L、横截面积为S、电阻率为p的单匝圆形线圈，放置在匀强磁场中，磁感应强度方向垂直于戒指平面。若磁感应强度大小在At时间内从0 均匀增加到瓦,求:（1）戒指中的感应电动势和电流;（2）戒指中电流的热功率。1 4.（1 8分）小明设计了一个青蛙捉飞虫的游戏，游戏中蛙和虫都在X。竖直平面内运动。虫可以从水平x 轴上任意位置处由静止开始做匀加速直线运动，每次运动的加速度大小恒为9 g （g为重力加速度），方向均与x轴负方向成37。斜向9上（x 轴向右为正）。蛙位于y轴上M 点处，O M=H,能以不同速率向右或向左水平跳出，蛙运动过程中仅受重力作用。蛙和虫均视为质点，取 5 m 37。=士。5（1）若虫飞出一段时间后，蛙以其最大跳出速率向右水平跳出，在的高度捉住虫时，蛙与虫的水平位移大小之比为2 行：3,求蛙的最大跳出速率。（2）若蛙跳出的速率不大于（1）问中的最大跳出速率，蛙跳出时刻不早于虫飞出时刻，虫能被捉住，求虫在x 轴上飞出的位置范围。（3）若虫从某位置飞出后，蛙可选择在某时刻以某速率跳出，捉住虫时蛙与虫的运动时间之比为1：后；蛙也可选择在另一时刻以同一速率跳出，捉住虫时蛙与虫的运动时间之比为1 :V 1 7 o 求满足上述条件的虫飞出的所有可能位置及蛙对应的跳出速率。1 5.（1,4分）2 0 2 2 年 5 月 1 5 日，我国自主研发的“极目一号 H I 形浮空艇创造了海拔9 0 32 米的大气科学观测世界纪录。若在浮空艇某段上升过程中，艇内气体温度降低，体积和质量视为不变，则艇内气体（视为理想气体）（）A.吸收热量 B.压强增大 C.内能减小 D.对外做负功（2,8 分）某同学探究一封闭气缸内理想气体的状态变化特性，得到压强p随温度/的变化如图所示。已知图线I描述的是体积为匕的等容过程，当温度为人时气体的压强为0；图 线 I I 描述的是压强为2 2 的等压过程。取 0。（2 为 2 7 3 K,求等容过程中，温度为0。（3时气体的压强；等压过程中，温度为0。（3时气体的体积。1 6.（1,4分）某同学为了研究水波的传播特点，在水面上放置波源和浮标，两者的 间 距 为 乙7=0时刻，波源开始从平衡位置沿y轴在竖直方向做简谐运动，产生的水波沿水平方向传播（视为简谐波），力时刻传到浮标处使浮标开始振动，此时波源刚好位于正向最大位移处，波源和浮标的振动图像分别如图中的实线和虚线所示，则（）y/c mA.浮标的振动周期为4 AB.水波的传播速度大小为专C.；介时刻浮标沿y轴负方向运动D.水波的波长为2L（2,8分）如图所示，水面上有一透明均质球，上半球露出水面，下半球内竖直中心轴上有红、蓝两种单色灯（可视为点光源），均质球对两种色光的折射率分别为红和篮。为使从光源照射到上半球面的光，都能发生折射（不考虑光线在球内反射后的折射），若红灯到水面的最大距离为红，（1）求蓝灯到水面的最大距离；（2）两灯都装在各自到水面的最大距离处，蓝灯在红灯的上方还是下方？为什么？2022年重庆市高考物理（参考答案）1.B2.A3.B4.D5.D6.C7.C8.AD9.BD10.BC1.B在竖直平面内对擦窗工具进行受力分析如图所示，擦窗工具做匀速直线运动，其受力平衡，设重力和拉力的合力为月摩擦力与b 等大反向，重力和拉力的合力F=J（加 g）2 +（加 g）2 =V2 mg,与水平方向成45。角，则摩擦力大小为五mg,方向与水平方向成45。角，B 正确。2.A由题意可知两极板间电压。不变，极板上所带电荷量。变少，根据C=可知电容器的电容C 减小，D 错误；根 据 可 知 极 板 间 距 d 增大，根据4成d可知极板间电场强度E 减小，B、C 错误；极板间距d 增大，则材料竖直d方向尺度减小，A 正确。3.B卤素灯上标记的额定电压12 V 即为卤素灯两端的电压有效值，A 错误；根据理想变压器变压的规律可知上=2=&,B 正确；流过卤素灯的电流为/%U2 3p 50U2 122=A4.17 A,C 错误；卤素灯的电阻火=Q=2.88 Q,D 错误。U 12P 504.D 假人的头部只受到安全气囊的作用力，则E“图线与时间轴所围的面积即合力的冲量，再根据动量定理可知合力的冲量等于物体动量改变量，即曲线与横轴围成的面积表示动量的变化量，A、C 错误；图线一直在，轴的上方，即合力的冲量方向不变，由于头部初动量方向与合力的冲量方向相反，则假人头部动量的大小先减小，B 错误；假人的头部只受到安全气囊的作用，则根据牛顿第二定律可知。8 凡 即假人头部的加速度先增大后减小，D 正确。5.D由题意可知，离子在平行于场方向上做匀加速直线运动、在垂直于场的方向上做匀速圆周运动，离子在沿场方向上的加速度不变、垂直于场方向上的向心加速度大小也不变且二者始终相互垂直，故该离子的加速度大小不变，D 正确。由P=Evcosa可知，电 场 力 的 瞬 时 功 率 A 错误。在洛伦兹力公式匹洛=8口 中v是沿垂直磁场方向上的速度大小，故该离子受到的洛伦兹力大小为E洛=Bqv2,B 错误。由于也不变、山增大，故V2与打的比值不断减小，C 错误。6.C 可见光是氢原子由高能级向n=2能级跃迁时产生的，由图可知，=3、4、5 与/?=2间的能级差分别为1.89 eV、2.55 eV、2.86 e V,可见若使处于基态的氢原子被激发后，可辐射蓝光，不辐射紫光，原子吸收能量后必须跃迁至=4 能级，它与基态的能级差为12.75 e V,则激发氢原子的光子能量为12.75 e V,故 C正确。R2 Y27.C 在金属棒匀加速运动中，由/一台/乙二同八/二用入后二瓦可得:/=-R+M a,结合图2 可见两次运动过程中F-v图线的斜率之比曰 追 =2、纵截距之B汉比 为=再结合位移一时间公式x=_Lq产可得=2、=5/2,可a2 2 2 m a见只有C 正确。8.A D 等差等势面密集处场强大，由图可知N 点的电场强度大小比M 点的大，故 A 正确。沿着电场线方向电势逐渐降低，由图可知电场线由N 指向,则。为负电荷，故可知M 点的电场方向沿x 轴正方向，B、C 均错误。M 点与N 点在同一等势面上电势均为0 V,尸点与N 点等势面间隔四个，而相邻等势面的电势差为3 V,则尸点与点的电势差为12 V,故D 正确。9.B D 漂浮在空间站中的宇航员依然受地球的引力，所受引力提供宇航员做匀速圆周运动的向心力，宇航员处于完全失重状态，A 错误；空间站绕地球运动的2乃U 及线速度大小约为丫=网=幺=12变，B 正确；设空间站的质量为加，根T T 8T据万有引力提供向心力，有G 詈 方=1 弟 地球的平均密度约为。16及）“=I可下时：mg sin 450=m a i,解得 a i=g、ai65=g,m：42=1：3,故C 正确。结合V2=2aL,当拉力分别沿斜面向上和向21百下时，物块滑到底端时的速度大小之比为则动量pmv大小之比也为 j=D 错误。11.答 案（1）可变电阻舟 远 大 于（2）1.2解 析（1）用加热器调节火/的温度后，为使电流表的示数即电路中电流仍为50.0N A,则电路中的总电阻应不变，故调节可变电阻凡。连接电压表后，电流表示数显著增大，说明电压表的分流作用显著，而并联电路中电流与阻值成反比，故需将原电压表更换为内阻远大于以阻值的电压表。（2）由图可知，温度从35.0。（2变化到40.0。（3时，Rr两端电压由1.55 V 变化到1.25 V,由于电流恒为50.0 RA,故电阻值减小了 6.0 k C,可知Rr的阻值随温度的平均变化率是1.2 k Q C l12.答 案（1）天 平（2）匀 速 直 线（3）-0.011 解 析（1）要测量滑块的动量还需要测量滑块的质量，故还需要的器材是天平；（2）为了减小重力对实验的影响，应该让气垫导轨处于水平位置，故调节气垫导轨后要使滑块能在气垫导轨上近似做匀速直线运动；（3）取滑块A 碰前运动方向为正方向，根据X/图可知滑块8 碰前的速度为0 4?4-0 476VB=-.:-w/s=-0.058 m/s,则滑块 B 碰前的动量为/?B=/M BVB=0.19780.9kgx（-0.058）w/s=-0.011 kg-m/s；图线为滑块8 碰前的图线，则图线为碰前 A 滑块的图线，碰后/、3 滑块同向运动，且Z 在前，速度大，由图可知碰后图线的速度大于图线的速度，可知为碰后滑块的图线。13.答 案（1）空；4必tBJS(2)B江 S4 npM 162p(At)2解 析（1）设戒指的半径为r,则有L=2口磁感应强度大小在加时间内从0 均匀增加到Bo,产生的感应电动势为E=员-7 1/-2可得E=贴.4必t戒指的电阻尺=以S则戒指中的感应电流1=2=且 生R6(/s（2）戒指中电流的热功率尸1642P(At)214.答案见解析解 析（1）蛙做平抛运动，设最大跳出速率为为”则在捉住虫的过程中:x=v 1 2mt,H-y=-g ti对于虫子tan 37。=2Ax由题给条件二=迪、解得为,=3 荷Ax 3 4 3（2）若虫能被捉住，则蛙与虫能在空中相遇，对应于虫出发位置的极值时，蛙应以最大速率跳出。先求最右侧极值：设相遇点的位置坐标为（X I,刈）、虫在X轴上飞出的位置坐标为（X 2,0）,蛙的运动时间为虫比蛙早开始运动时间为4,对蛙有 x i=v W i、H y=gty对虫有6=万 x|g（Z i+A z）2 s i n 3 7 X2x=；x I g Q i +4）2 c os 3 7 联立整理可得：2 g/f 力 一4“+3X2=0则=（一 47）2 4 x 2 g x（4+3X2）N 0解得X 2 W 2 4再求左侧极值：蛙以最大速率水平向左跳出且与虫同时开始运动时对应的位置最远，设此时蛙的运动时间为打，对蛙有x i =w/2、H y2=gt2对虫有y 2=g x g g s i n 3 7 x i-|x2|=|x|gZ2 c os 3 7。联立可解得,.2 7 6-1 0 n、1-2祈口|X 2|=-H,即 X 2 -H故 匕 誓 的2（3）设蛙运动的时间为，或 ，则由竖直方向上的运动有；g/2 +；X|g x s i n 3 7。=和1g产+|x|g x s i n 3 7。=解得t=在水平面方向上，当蛙两次均向右侧跳出时X i =v i?+x（V?/）2 c os 3 7 x i=v i f+；x g g x(V 1 7?1 c os 3 7 联立解得M 回 由，xy=H当蛙两次都向左侧跳出时，不可能满足题述情境。当蛙只有一次向左侧跳出时X2=vit+；x I g x c o s 37 X2；xg x(7 F 7 r c o s 37 v 2/f1.-1 4解得 V 2=函，X 2=H1 5、1 51 5.(1)C由于艇内气体体积不变，则该过程中气体不对外做功、外界也不对气体做功，同时由查理定律可知气体的压强减小，B、D均错误。一定质量的理想气体内能只与温度有关，温度越低时内能越小，故艇内气体的内能减小，C正确。再由热力学第一定律可知，艇内气体向外界放出热量，A错误。(2)答案 当 互 2产匕4+27 3 0(/1+27 3)解析等容过程中，设温度为0。(3时气体的压强为p o,由 查 理 定 律 有 余 一 击解得左建设温度为0。(2时图线I I对应的气体的体积为匕，研究图线I与图线I I在温度为0。(2时的状态，可认为是经过了一个等温的过程，则由玻意耳定律有p o%=p 2匕解得匕=3 p/Pi 科(4+27 3)1 6.(1)A根据振动图像可知，波源在=0时刻振动，波形经过力=工7传递到4浮标处，浮标的振动周期为T=4 d A正确；波源的振动情况经过外传到距离上处的浮标，可 知 水 波 的 波 速 大 小 为B错误；根据虚线图像可知浮标在六时刻沿y 轴正方向运动，C 错误；水波的波长%=上 4 尸43 D 错误。八（2）答案见解析解 析（1）为使从光源照射到上半球面的光都能发生折射，以红光为例，当折射角最大达到临界角C红时，光线恰好垂直水面折射出去，光路图如图所示假设球半径为凡根据全反射定律可知.红二?由几何关系可知ta n g =、同理可知蓝光有sin C,K=,tan Ce=&蓝 R两式联立解得姐=（2）蓝光的折射率蓝大于红光的折射率红，即蓝红 1,可 知&=享 2 打 力 红，所以蓝灯应该在红灯的上方。/蓝 T-