2022年普通高等学校招生全国统一考试物理试卷全国乙卷（含解析）（参考版）.pdf

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1、2022年普通高等学校招生全国统一考试 全国乙卷物理试卷注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单选题14.2022年 3 月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约400 km 的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号 中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们（）A

2、.所受地球引力的大小近似为零B.所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零C.所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等D.在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小15.如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为机的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长心一大小为p 的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距晟乙时，它们加速度的大小均为（）3FD.10m5F2F-3尸A.B.C.87n5m 8?16.固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环，小环从大圆环顶端P 点由静止开始自由下滑，在下滑过程中，小环的速率正比

3、于（）A.它滑过的弧长B.它下降的高度C.它到P点的距离 D.它与尸点的连线扫过的面积1 7 .一点光源以1 1 3 W 的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6 x l（T 7 m的光，在离点光源距离为 R 处每秒垂直通过每平方米的光子数为3x 1 0”个。普朗克常量为 =6.6 3X1 0-M J-s。R 约为（）A.I x l O2 mB.3x l O2 mC.6 x l 02 mD.9 x l 02 m二、多选题1 8 .安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度及如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为x O y 面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每

4、次测量时 y 轴指向不同方向而Z 轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知（）测量序号纥/e纥，用102 1-4520-2 0-4632 10-454-2 10-45A.测量地点位于南半球 B.当地的地磁场大小约为5 0 PTC.第 2 次测量时y 轴正向指向南方 D.第 3 次测量时），轴正向指向东方1 9 .如图，两对等量异号点电荷+%-虱 4 0）固定于正方形的4 个项点上。乙、N是该正方形两条对角线与其内切圆的交点，。为内切圆的圆心，例为切点。则（）十-J-;/I X /O、N/.、J J-q M+qA.L 和 N两点处的电场方向相互垂直B.M 点的电场方向平行于该点处的切线，方向向

5、左C.将一带正电的点电荷从M点移动到。点，电场力做正功D.将一带正电的点电荷从L点移动到N点，电场力做功为零2 0.质量为1 kg 的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，/与 时 间 的关系如图所示。己知物块与地面间的动摩擦因数为0.2,重力加速度大小取g=1 0 m/s L 则（）户7N40-42-J-F4 6,节sA.4 s 时物块的动能为零 B.6 s 时物块回到初始位置C.3 s 时物块的动量为12 kg m/s D.06 s 时间内F 对物块所做的功为40 J21.一种可用于卫星上的带电粒子探测装置，由两个同轴的半圆柱形带电导体极板（半径分别为R和 R+）和探测器

6、组成，其横截面如图（a）所示，点。为圆心。在截面内，极板间各点的电场强度大小与其到。点的距离成反比，方向指向。点。4 个带正电的同种粒子从极板间通过，到达探测器。不计重力。粒 子 1、2 做圆周运动，圆的圆心为。、半径分别为小r2（Rrtr2 S E,1_图（a）（1）要求通过此 的电流可在05 mA范围内连续可调，在答题卡上将图（a）所示的器材符号连线，画出实验电路的原理图；（2）实验时，图（a）中的R 应 选 最 大 阻 值 为 （填“10C”或“1.5kC”）的滑动变阻器，凡应选阻值为（填“75 C”或“150 C”）的定值电阻；（3）测量多组数据可得凡 的伏安特性曲线。若在某次测量中，

7、电压表、电流表的示数分别如图（b）和 图（c）所示，则此时&两端的电压为 V,流过&的电流为 m A,此组数据得到的凡的阻值为 Q（保留3 位有效数字）。24.如图，一不可伸长的细绳的上端固定，下端系在边长为/=0.40m 的正方形金属框的一个顶点上。金属框的一条对角线水平，其下方有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁场。己知构成金属框的导线单位长度的阻值为2 =5.0 X 1 0-3 Q/m；在f =0到f =3.0 s时间内，磁感应强度大小随时间/的变化关系为8(r)=0.3 0.1 f(S I)。求(1)，=2.0 s时金属框所受安培力的大小；(2)在 f =0到f =2.0 s时间内金属框

8、产生的焦耳热。2 5.如图(a),一质量为，的物块A与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上;物块B向A运动，,=0 时与弹簧接触，至 h =2 f 0 时与弹簧分离，第一次碰撞结束，4 8的V 图像如图(b)所示。己知从，=0到f =时间内，物块A运动的距离为0.3 6 卬。A、B 分离后,A滑上粗糙斜面，然后滑下，与一直在水平面上运动的B再次碰撞，之后4再次滑上斜面，达到的最高点与前一次相同。斜面倾角为。(si n 6 =0.6),与水平面光滑连接。碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。求(1)第一次碰撞过程中，弹簧弹性势能的最大值；(2)第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值；(3)物块4与斜面间的

9、动摩擦因数。(二)选考题3 3.【物理选修3-3】(1)一定量的理想气体从状态。经状态8 变化到状态c,其过程如T-V图上的两条线段所示，则气体在_ _ _ _ _ _ _ _ 00VA.状态a处的压强大于状态c,处的压强B.由 a 变化到匕的过程中，气体对外做功C.由b 变化到c 的过程中，气体的压强不变D.由。变化到b 的过程中，气体从外界吸热E.由a 变化到b的过程中，从外界吸收的热量等于其增加的内能(2)如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞I 和活塞H之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销，活塞II不能通过连接处。活塞I、II的

10、质量分别为2,小 机，面积分别为2S、S,弹簧原长为/。初始时系统处于平衡状态，此时弹簧的伸长量为0/,活塞I、II到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为已知活塞外大气压强为P。，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积。(i)求弹簧的劲度系数：(ii)缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞H刚运动到汽缸连接处时，活塞间气体的压强和温度。34.【物理选修3-4】(1)介质中平衡位置在同一水平面上的两个点波源航和 邑，二者做简谐运动的振幅相等，周期均为 0.8 s,当5 过平衡位置向上运动时，邑也过平衡位置向上运动。若波速为5 m/s,则由加和 S2发出的简谐横波的波长均为 m。P 为

11、波源平齿位置所在水平面上的一点，与 耳、52平衡位置的距离均为10 m,则两波在P 点 引 起 的 振 动 总 是 相 互 (填 加强”或 削弱”)的；当5恰好在平衡位置向上运动时，平衡位置在P 处的质点(填“向上”或“向下”)运动。(2)一细束单色光在三棱镜ABC的侧面AC上以大角度由。点入射(入射面在棱镜的横截面内)，入射角为i,经折射后射至AB边的E 点，如图所示，逐 渐 减 小 点 向 8 点移动，当sini=J 时，恰好没有光线 从 池 边射出棱镜，且 小=9 4。求棱镜的折射率。6参考答案14.答案：C解析：航天员在“天宫二号”空间站中可以自由漂浮，是由于航天员在“天宫二号”空间站

12、中处于完全失重状态，飞船对航天员的作用力近似为零，所受地球引力大小不为零，选项AB错误；航天员所受地球引力提供航天员随空间站运动的向心力，即航天员所受地球引力的大小与航天员随空间站运动所需向心力的大小近似相等，选项C 正确；由万有引力定律可知，航天员在地球表面所受地球引力的大小大于航天员在空间站中所受地球引力的大小，所以在地球表面上所受引力的大小大于航天员随空间站运动所需向心力的大小，选项D 错误。15.答案：A解析：当两球运动至二者相距当时，二者连线与轻绳之间夹角的余弦值cos，=0.6。设此时轻绳中拉力大小为6,对轻绳的中点受力分析得尸-2 Z sin e=m缁 a,又轻绳质量近似为0,解

13、得耳=苧。对质量为机的小球，由牛顿第二定律有耳=刈，解得选项A 正确。16.答案：C解析：小环从大圆环顶端尸点由静止开始自由下滑，其机械能守恒，下落人 高度过程中，有mgh=mV2,解得v=J 荻，选项B 错误；设小环位置与尸点连线所对的圆心角为仇小环下滑过程滑过的弧长$=的，而/z=R(l-c o s(),所以选项A 错误；小环位置到P 点的距离0 n f)_L=2 Rsin,h=7?(1-cos 0),1 -cos=2sin2 ,BP/i=2/?sin2=,代入 v=J 2 gh 可知 y 与乙成2 2 2 2/?正比，即小环的速率与小环到P 点的距离成正比，选项C 正确：小环位置与尸点连

14、线扫过的面积A=-R20-R2sm0 ,分析知与丫不成正比，选项D 错误。2 217.答案：B解析：根据题述，点光源向所有方向均匀辐射，即距离点光源为R 的球面上单位时间所接收的光的能量等于点光源单位时间所辐射的光的能量。点光源辐射功率尸=4兀其 中 综=与，联A,立解得R=3x10?m,选项B 正确。18.答案:BC解析：地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，根据测量数据可知，2 为负值，测量地点位于北半球，A 错误；利用第1次测量的数据可得当地的地磁场大小为B=QB；+B；=50RT,B正 确;第 2 次测量时耳为负值，y 轴正向指向南方，选项C 正确；第 3 次测量时约为正值，

15、x 轴正向指向北方，y 轴正向指向西方，选项D 错误。19.答案:AB解析：两正点电荷在N 点处产生的场强方向由N 指向O,N点处于两负点电荷连线的垂直平分线上，则两负点电荷在N 点产生的场强方向由N 指向0,则 N 点处的合场强方向由N 指向。，同理可知，两负点电荷在L 点处产生的场强方向由。指向L 4 点处于两正点电荷连线的垂直平分线上，两正点电荷在L 点处产生的场强方向由。指向L,则 L 点处的合场强方向由。指向L,由于正方形两对角线相互垂直平分，则乙和N 两点处的电场方向相互垂直，A 正确；正方形底边上的等量异号点电荷在M 点产生的场强方向向左，而上方的等量异号点电荷在M 点产生的场强

16、方向向右，由于M 点离上方等量异号点电荷距离较远，则加点的场强方向平行于该点处的切线，方向向左，B 正确；由图可知，例 和。点位于两对等量异号点电荷的等势线上，即 M 点和。点电势相等，所以将一带正电的点电荷从M 点移动到。点，电场力做的功为零，C 错误；由图结合等量异号点电荷模型可知，乙点的电势低于N 点电势，则将一带正电的点电荷从L 点移动到N 点，电场力做的功不为零，D 错误。20.答案：AD解析：物块与地面间的滑动摩擦力为了 =?1?=2 N,对物块在03 s 内的运动过程，由动量定理可得（尸-/）4=/，得匕=6 m/s,3 s 时物块的动量为。=加匕=6kg-m/s,设 3 s 后

17、经过时间f物块的速度第一次减为0,由动量定理可得-（尸+/*=0-*，解得f=l s,所以物块在r=4 s 时速度减为0,此时物块的动能也为0,故 A 正确，C 错误；设 03 s 内物块的位移为飞，由动能定理可得（尸-/坛=3 根片，得“=9 m,3 4 s过程中，对物块由动能定理可得（F+f）x2=0-mvj,得马=3 m,4 6 s物块反向运动，物块的加速度大小为a=2 m/s2,位移为毛=1x2x22 m=4mX|+，即 6 s 时物块没有回到初始位置，故 Bm2错误；065内拉力做的功为卬=（4*9-4 乂 3+4 乂 4 =4 0，故 D 正确。21.答案：BD解析：在截面内，极板

18、间各点的电场强度大小与其到。点的距离成反比，则有&=%,带正电的同种粒子1、2 在均匀辐向电场中做匀速圆周运动，则 有 曲=，生国当=?红，可得“ri洞=等=喏,即粒子1、2 入射时的动能相等，故 C 错误；粒子3 从距。点的位置入射并从距。点4 的位置出射，做向心运动，电场力做正功，则粒子3 入射时的动能比它出射时的小，故 A 错误；粒子4 从距。点 4 的位置入射并从距。点w的位置出射，做离心运动，电场力做负功，则粒子4 入射时的动能比它出射时的大，故 B 正确：粒子3 入射后的一小段时间做向心运动，有 4马 机F，可 得;加片 等 =!/丫；，则粒子1入射时的动能大于粒子3 入射时的动能

19、，故 D正确。2 2.答案：(1)相邻相等时间间隔位移差大小接近(2)5 4 7(3)7 9解析：(1)将表格中数据转化如图，则%=5 0 7 m,x2=5 87 m,=6 6 5 m,x4=7 4 6 m,%=82 4 m,x6=90 4 m,可得七一%=80 m,x,-x2=7 8 m,x4-x3=81 m,x5-x4=7 8 m,x6-x5=80 m ,相邻相等时间间隔位移差大小接近，可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动。(2)x =5 0 7 m时该飞行器的速度即f =l s 时的瞬时速度，利用匀变速直线运动的特点可知时间中点的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，故 口 =土x +

20、尸 x =1()94 m=5 4 7 m /s。2 t 2 x 1 s/c、-u、天乂、4 ，口 (工 6 +七 +/)一(七 +工 2 +X)(4 2 3 3 1 7 5 9)1 7 5 9.2-n,2(3)由逐差法得a=_。=-m/s2 3=7 9m/s2 o(2)1 0 Q；7 5 Q(3)2.3 0；4.2 0；5 4 8解析：(1)该实验探究待测电阻 在 0 5 mA范围内的伏安特性，因此滑动变阻器采用分压式连接，电压表的内阻很大，故可看成理想电压表，故采用电流表外接法，由于题目中给的电流表量程太小，故应与电流表并联一定值电阻扩大其量程。(2)滑动变阻器R 选最大阻值为1 0 C的，

21、方便调节；又因电流表的量程为1 mA,内阻为3 0 0。，通过测量电阻的最大电流为5 mA,因此电流表量程应扩大为原来的5 倍，因此分流电阻阻值应为该电流表内阻的四分之一，故电流表并联的电阻的阻值为&=7 5。(3)段 两端电压即为电压表读数2.3 0 V；因电流表并联凡，量程扩大，通过待测电阻的电流为9/29x 1*2 3 0电流表读数的5 倍，即通过 的电流为5 x 0.84 m A =4.2 0 mA,故 鸟=兀彳。=5 4 8。2 4.答案：(1)注N2 5(2)1.6 x 1 0-2 j解析：(1)安培力F =BIL/=2.0 s 时，B =(0.3-0.k)T =0.1 T(2)F

22、又/=我=44AE=-=S =-A r Z 2 A r乙为等效长度，大小等于正方形对角线的长度L=将代入得F =N2 5(2)0 2.0 s 时间内金属框产生的焦耳热Q =*f解得Q =1.6 x 1 0-2 j2 5.答案：(1)0.6/MV J(2)0.7 6 8%(3)0.4 5解析：(1)水平面光滑，故在水平面上两物块碰撞过程动量守恒，从 B与弹簧接触到弹簧第一次压缩到最短过程中有mBv,=(mB+%)%其中巧=1.2%可得=5，”该过程中机械能守恒，设弹簧最大弹性势能为耳，得 4+g(吗+既)*由得Ep=().6 机说(2)由图像知0 彳,内物块B与物块A 的位移差等于弹簧的最大压缩

23、量，也就是题图中该段时间物块 A、8图像所夹面积，物块A 在0 f 0时间内的位移邑=0.3 6%之，即为0 r。内，u-r 图像中A线与f 轴所夹面积。解 法 1图1在压缩弹簧的过程中，物块A、8 所受弹簧弹力大小相等，方向相反则物块A 的加速度始终是物块8 加速度的5 倍，有%=5劭若两者均做初速度为零的变速运动，则两者的位移满足泉=5品在 图 1中深灰色阴影面积为右，浅灰色阴影面积为S；。最大压缩量为 X =.lvoto-SA-=O.768voro解法2图20 t0过程,由动量守恒有mvA+5mvB=（m +5m）va结合运动学知识有mSA+5mSB=6%解得SB=1.128%（B 在0

24、%内的位移）最大压缩量为 X =SB-SA=1.128卬。-0.36%=0.768卬。（3）设物块A 第一次从斜面滑到平面上时的速度为匕，物块A（含弹簧）回到水平面，第二次与B相互作用过程系统机械能守恒、动量守恒。则 有-叫 匕=，%匕+吗+3 机 八 丫；=g/5 片+（机 八（2%）2由得匕=%（另一解舍去）物块A 第一次从斜面底端滑到最高点的过程，由动能定理有-，咫scos。-wgssine=0-$M 2%）2物块4 第一次从最高点滑到水平面的过程，由动能定理有-火 scose+zgssin6=g 喏-0由|=0.4533.答案：(1)ABD(2)见解析解析：(1)由 叱=(:得7=与匕

25、T-y图线上的点与坐标原点连线的斜率越大，气体压强越大，易知状态 对应的压强大于状态。的，A选项正确；状态”到状态6为等压变化过程，体积增大，气体对外做功，B选项正确；由上述分析可知，气体在状态的压强大于在c状态的压强，C选项错误；气体由状态。到状态6的过程中体积增大，对外做功，温度升高，内能增加，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，且吸收的热量大于其内能的增加量，D选项正确，E选项错误。(2)(i)设初始状态汽缸内气体的压强为A，对两活塞整体有p0-2S+pt-S+3mg=Po-S+Pi 2S对 II 活塞有 k-OAl+p0-S=-S+mg解得左=詈(i i)设活塞n刚到汽缸连接处

26、时内部气体压强为化，对两活塞整体有 2S+2 S+3mg=0 S+p2 2s解得=Pl=A)+对活塞n有A*+s=外,s+归气体体积为匕=2(/+x)S初始时气体的体积乂=0.55/S+0.557-25=1.65/5由盖-吕萨克定律有4解得(=”34.答案：(1)4；加强；向下(2)1.5解析：(1)由v 得2=v7=4 m。由于S与邑振动方向相同，又 西-两=0,则P点为振动加强点。因 西=10m=2.5/l,则P点与波源加振动情况恰好相反，故P质点向下振动。(2)如图所示，当折射光线在A 5边恰好不能射出时，在4?边上的入射角等于全反射临界角C。DA=D E,各个角度如图中所示由几何关系可知a =90-C()90-r+2tz=180解得 r=90-2C0由全反射知识得sin Co=-n由折射定律有=亚smr1 4代入sini=解 得 =1.5（n=舍去）6 3