2022年北京市高考物理试卷(解析版).pdf

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1、2022年北京市高考物理试卷（w ord解析版）一、选择题本部分共14题，每 题3分，共4 2分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1.（3分）（2022北京）氢原子从某激发态跃迁到基态，则该氢原子（）A.放出光子，能量增加 B,放出光子，能量减少C.吸收光子，能量增加 D.吸收光子，能量减少2.（3分）（2022北京）下列现象能说明光是横波的是（）A.光的衍射现象 B.光的折射现象C.光的偏振现象 D.光的干涉现象3.（3分）（2022北京）如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，沿图示路径先后到达状态b和c。下列说法正确的是（）A.从a到b,气体温度保持不变B.从a到b,

2、气体对外界做功C.从b到c,气体内能减小D.从b到c,气体从外界吸热4.（3分）（2022北京）某理想变压器的原线圈接在220V的正弦交流电源上，副线圈输出电压为22000V,输出电流为300mA。该变压器（）A.原、副线圈的匝数之比为100：IB.输入电流为30AC.输入电流的最大值为15丁5AD.原、副线圈交流电的频率之比为1：1005.（3分）（2022北京）如图所示，质量为m的物块在倾角为8的斜面上加速下滑，物块与斜面间的动摩擦因数为4下列说法正确的是（)B.斜面对物块的摩擦力大小为n m g c o s eC.斜面对物块作用力的合力大小为m gD.物块所受的合力大小为m g s i

3、n O6.（3分）（2 0 2 2 北京）在如图所示的x O y 坐标系中，一条弹性绳沿x 轴放置，图中小黑点代表绳上的质点，相邻质点的间距为a。t=0 时，x=0 处的质点P o 开始沿y 轴做周期为T、振幅为A的简谐运动。t=&T时的波形如图所示。下列说法正确的是（）4B.t=3T时，质点P 4 的速度最大4C.t=T时，质 点 P 3 和 P 5 相位相同4D.该列绳波的波速为逐T7.（3分）（2 0 2 2 北京）正电子是电子的反粒子，与电子质量相同、带等量正电荷。在云室中有垂直于纸面的匀强磁场，从 P点发出两个电子和一个正电子，三个粒子运动轨迹如图中1、2、3所示。下列说法正确的是（

4、）A.磁场方向垂直于纸面向里B.轨 迹 1对应的粒子运动速度越来越大C.轨迹2 对应的粒子初速度比轨迹3 的大D.轨迹3 对应的粒子是正电子8.（3 分）（2022北京）我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的兴趣。某同学设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。无论在“天宫”还是在地面做此实验（）voA.小球的速度大小均发生变化B.小球的向心加速度大小均发生变化C.细绳的拉力对小球均不做功D.细绳的拉力大小均发生变化9.（3 分）（2022北京）利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象，其中E 为电源，R为定值电阻，

5、C 为电容器，A 为电流表，V 为电压表。下列说法正确的是（）A.充电过程中，电流表的示数逐渐增大后趋于稳定B.充电过程中，电压表的示数迅速增大后趋于稳定C.放电过程中，电流表的示数均匀减小至零D.放电过程中，电压表的示数均匀减小至零10.（3 分）（2022北京）质量为m i和 m2的两个物体在光滑水平面上正碰，其位置坐标x随时间t 变化的图像如图所示。下列说法正确的是（）A.碰撞前m2的速率大于m i的速率B.碰撞后m2的速率大于m i的速率C.碰撞后m2的动量大于m i的动量D.碰撞后m2的动能小于m i的动能11.（3 分）（2022北京）如图所示平面内，在通有图示方向电流I 的长直导

6、线右侧，固定一矩形金属线框abed,ad边与导线平行。调节电流I 使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，贝 U （）a bdA.线框中产生的感应电流方向为a-aB.线框中产生的感应电流逐渐增大C.线框ad边所受的安培力大小恒定D.线框整体受到的安培力方向水平向右1 2.（3分）（2 0 2 2 北京）“雪如意”是我国首座国际标准跳台滑雪场地。跳台滑雪运动中，裁判员主要根据运动员在空中的飞行距离和动作姿态评分。运动员在进行跳台滑雪时大致经过四个阶段：1 助滑阶段，运动员两腿尽量深蹲，顺着助滑道的倾斜面下滑；2 起跳阶段，当进入起跳区时，运动员两腿猛蹬滑道快速伸直，同时上体向前伸展；3飞行阶段，

7、在空中运动员保持身体与雪板基本平行、两臂伸直贴放于身体两侧的姿态；4着陆阶段，运动员落地时两腿屈膝，两臂左右平伸。下列说法正确的是（）A.助滑阶段，运动员深蹲是为了减小与滑道之间的摩擦力B.起跳阶段，运动员猛蹬滑道主要是为了增加向上的速度C.飞行阶段，运动员所采取的姿态是为了增加水平方向速度D.着陆阶段，运动员两腿屈膝是为了减少与地面的作用时间1 3.（3分）（2 0 2 2 北京）某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的R i 和 R 2,其中一个是定值电阻，另一个是压力传感器（可等效为可变电阻）。水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。当 a、b两端的

8、电压大于5 时，控制开关自动开启低水位预警；当 a、b 两端的电压小于U 2 （5、U 2 为定值）时;控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是（）A.Ui i i m g c o s O ,则 斜 面 对 物 块 的 作 用 力 为 F =JF需+F ：=V (m g c o s 9 )2+(m g c o s 0 )2 d aB.线框中产生的感应电流逐渐增大C.线框a d边所受的安培力大小恒定D.线框整体受到的安培力方向水平向右【解答】解：A、根据右手螺旋定则可知，线框处于垂直纸面向里的磁场中，且空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针，即a-d f

9、cb-a,故A错误;B、空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，根据法拉第电磁感应定律E=n”S可知，A t感应电流恒定不变，故 B 错误；C、线框ad边所受安培力F=B IL,因为B 在随时间均匀增加，所以线框ad边所受的安培力变大，故 C 错误；D、通电导线周围磁场不是均匀磁场，离导线越近，磁场越强，所以线框中ad边所在的磁感应强度大于cd边所在磁感应强度，根据F=B IL可知，ad边所受安培力大，由左手定则确定ad边受安培力向右，be边受安培力向左，上下两边合力为零，所以线框整体受到的安培力方向水平向右，故 D 正确；故选：D。12.（3 分）（2022北京）“雪如意”是我国首座国际标准跳台

10、滑雪场地。跳台滑雪运动中，裁判员主要根据运动员在空中的飞行距离和动作姿态评分。运动员在进行跳台滑雪时大致经过四个阶段：1助滑阶段，运动员两腿尽量深蹲，顺着助滑道的倾斜面下滑；2 起跳阶段，当进入起跳区时，运动员两腿猛蹬滑道快速伸直，同时上体向前伸展；3 飞行阶段，在空中运动员保持身体与雪板基本平行、两臂伸直贴放于身体两侧的姿态；4 着陆阶段，运动员落地时两腿屈膝，两臂左右平伸。下列说法正确的是（）A.助滑阶段，运动员深蹲是为了减小与滑道之间的摩擦力B.起跳阶段，运动员猛蹬滑道主要是为了增加向上的速度C.飞行阶段，运动员所采取的姿态是为了增加水平方向速度D.着陆阶段，运动员两腿屈膝是为了减少与地

11、面的作用时间【解答】解：A、助滑阶段，运动员深蹲是为了减小与空气之间的摩擦力，而无法减小与滑道之间的摩擦力，故 A 错误；B、起跳阶段，运动员猛蹬滑道主要是为了增加向上的速度，故 B 正确；C、飞行阶段，运动员所采取的姿态是为了减小与空气间的摩擦力，故 C 错误；D、着陆阶段，运动员两腿屈膝是为了增加与地面的作用时间，从而减小冲击力，故 D错误；故选：B 1 3.（3分）（2 0 2 2 北京）某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的R i 和 R 2,其中一个是定值电阻，另一个是压力传感器（可等效为可变电阻）。水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。当

12、a、b两端的电压大于U i 时，控制开关自动开启低水位预警；当 a、b两端的电压小于U 2 （U i、U 2 为定值）时，控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是（）A.U i U 2,故 AB错误；C D、若定值电阻的阻值越大，则 R i 分到的电压越小，所以开启高水位预警时的水位越低，而开启低水位预警时的水位越低，故 C正确，D错误；故选：C。1 4.（3分）（2 0 2 2 北京）2 0 2 1 年 5月，中国科学院全超导托卡马克核聚变实验装置（E A S T）取得新突破，成功实现了可重复的1.2 亿摄氏度1 0 1 秒 和 1.6 亿摄氏度2 0 秒等离子体运行，创造托卡马克实验装

13、置运行新的世界纪录，向核聚变能源应用迈出重要一步。等离子体状态不同于固体、液体和气体的状态，被认为是物质的第四态。当物质处于气态时，如果温度进一步升高，几乎全部分子或原子由于激烈的相互碰撞而离解为电子和正离子,此时物质称为等离子体。在自然界里，火焰、闪电、极光中都会形成等离子体，太阳和所有恒星都是等离子体。下列说法不正确的是（）A.核聚变释放的能量源于等离子体中离子的动能B.可以用磁场来约束等离子体C.尽管等离子体整体是电中性的，但它是电的良导体D.提高托卡马克实验装置运行温度有利于克服等离子体中正离子间的库仑斥力【解答】解：A.核聚变释放的能量源于来自于原子核的质量亏损，故 A 错误；B.带

14、电粒子运动时，在匀强磁场中会受到洛伦兹力的作用而不飞散，故可以用磁场来约束等离子体，故 B 正确；C.等离子体是各种粒子的混合体，整体是电中性的，但有大量的自由粒子，故它是电的良导体，故 C 正确；D.提高托卡马克实验装置运行温度，增大了等离子体的内能，使它们具有足够的动能来克服库仑斥力，有利于克服等离子体中正离子间的库仑斥力，故 D 正确。本题选择错误的，故选：A,第二部分15.（8 分）（2022北京）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。（1）用电压表（内阻约为3kQ）和电流表（内阻约为0.1。）测量一个电阻的阻值（约为5C）。要求尽量减小实验误

15、差，应该选择的测量电路是图1 中的 甲（选 填“甲”或“乙”）。Hy）（A）-甲 乙图1 乙（2）一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约20k。电阻的阻值，下列实验步骤正确的操作顺序为 ADCB（填各实验步骤前的字母）。A.将选择开关置于“X lk”位置B.将选择开关置于“OFF”位置C将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开D.将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0”（3）图2是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中，闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其它连接不变

16、的情况下，他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置，发现试触b、c时，电压表有示数；试触d时，电压表没有示数。若电路中仅有一处故障，则 C（选填选项前的字母）。图2A.导线ab断路B.滑动变阻器断路C.导线cd断路D.滑动变阻器短路【解答】解：（1）因为R 怖瓦，则待测电阻属于小电阻，要用电流表外测法，为了尽量减小实验误差，应该选择的测量电路是图1中的甲；（2）正确的使用步骤如下：先将选择开关置于“X 1k”位置，将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0,然后将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开，最后将选择开关置于“OFF”位置，故正确的操作顺序是ADCB

17、；（3）同学在实验中，闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数，说明在电路中有断路的地方。在其它连接不变的情况下，他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置，发现试触b、c时，电压表有示数；试触d时，电压表没有示数，则说明导线cd断路，故C正确，ABD错误；故选：C,故答案为：（1）甲；（2）ADCB；（3）C16.（10分）（2022北京）某同学利用自由落体运动测量重力加速度，实验装置如图1所示，打点计时器接在频率为50.0Hz的交流电源上。使重锤自由下落，打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的一条纸带，依次标出计

18、数点1,2,，8,相邻计数点之间还有1 个计时点。分别测出相邻计数点之间的距离X I,X 2,X 7,并求出打点2,3,7时对应的重锤的速度。在坐标纸上建立v-t 坐标系，根据重锤下落的速度作出v-t 图线并求重力加速度。图2（1）图 2为纸带的一部分，打 点 3时，重锤下落的速度V 3=1.1 5 m/s （结果保留3位有效数字）。（2）除点3外，其余各点速度对应的坐标点已在图3坐标系中标出，请在图中标出速度图3(3)根据图3,实验测得的重力加速度2=9.7 9 mH(结果保留3位有效数字)。(4)某同学居家学习期间，注意到一水龙头距地面较高，而且发现通过调节水龙头阀门可实现水滴逐滴下落，并

19、能控制相邻水滴开始下落的时间间隔，还能听到水滴落地时发出的清脆声音。于是他计划利用手机的秒表计时功能和刻度尺测量重力加速度。为准确测量，请写出需要测量的物理量及对应的测量方法。【解答】解：(1)打点计时器接在5 0 H z的电源上，且相邻计数点之间还有1个计时点,则t=2 X 0.0 2 s=0.0 4 s纸带做自由落体运动，根据匀变速直线运动的规律可得：_x2 4 ,0.0 3 8 3+0.0 5 3 6 ,v3-右=2 X 0.0 4-L 1 5 m/s(3)根据v=g t,可知v-t图像的斜率等于重力加速度的大小，则有_ 2.7-0.3 5 /2 0 /2g-T-Z-:-m/s =9.f

20、 9 m/s0.2 4(4)需要测量的物理量：水滴下落的高度h和下落的时间测量h的方法：用刻度尺测量水龙头出水口到地面的高度，多次测量取平均值；测 量t的方法：调节水龙头阀门，使一滴水开始下落的同时，恰好听到前一滴水落地时发出的清脆声音，用手机测量n滴水下落的总时间t n,则n故答案为：（1）1.15；（2）v-t图像如上图所示；（3）9.79；（4）见解析。17.（9分）（2022北京）体育课上，甲同学在距离地面高hi=2.5m处将排球击出，球的初速度沿水平方向，大小为vo=8.Om/s；乙同学在离地h2=0.7m处将排球垫起，垫起前后球的速度大小相等，方向相反。已知排球质量m=0.3kg,

21、取重力加速度g=10m/s2o不计空气阻力。求：（1）排球被垫起前在水平方向飞行的距离x；（2）排球被垫起前瞬间的速度大小v及方向；（3）排球与乙同学作用过程中所受冲量的大小I。【解答】解：（D排球做平抛运动，则在竖直方向上：hl-h9=-g t2水平方向上：x=vot联立解得：x=4.8m（2）在竖直方向上，Vy=gt则排球被垫起前瞬间的速度大小为联“解得：v=10m/s即 6=37即方向与水平方向的夹角为37（3）根据动量定理得：I=Ft=m v-mv其中，v=10m/s,方向与排球垫起前的速度方向相反联立解得：I=6 Ns答：(1)排球被垫起前在水平方向飞行的距离为4.8m；(2)排球被

22、垫起前瞬间的速度大小为10m/s,方向与水平方向的夹角为37；(3)排球与乙同学作用过程中所受冲量的大小为6Ns。18.(9 分)(2022北京)如图所示，真空中平行金属板M、N 之间距离为d,两板所加的电压为U。一质量为m、电荷量为q 的带正电粒子从M 板由静止释放。不计带电粒子的重力。(1)求带电粒子所受的静电力的大小F：(2)求带电粒子到达N 板时的速度大小v；(3)若在带电粒子运动且距离时撤去所加电压，求该粒子从M 板运动到N 板经历的时2间 toM N【解答】解：(1)根据电场强度的公式可得:则带电粒子受到的电场力为F=qE=-3Hd(2)带电粒子从M 板出发，到达N 板的过程中，根

23、据动能定理可得：qU=-mv解得：(3)带电粒子在撤去电压前做匀加速直线运动，之后做匀速直线运动，则d 1 v qU 27=Ixtidt2=I 7 7其中，、晋1t=t l+t 2联立解得：t=3d答：（1）带电粒子所受的静电力的大小为业；d（2）带电粒子到达N板时的速度大小为V m（3）该粒子从M 板运动到N板经历的时间为W。2怦V m1 9.（1 0 分）（2 0 2 2 北京）利用物理模型对问题进行分析，是重要的科学思维方法。（1）某质量为m 的行星绕太阳运动的轨迹为椭圆，在近日点速度为v i,在远日点速度为 V 2。求从近日点到远日点过程中太阳对行星所做的功W。3（2）设行星与恒星的距

24、离为r,请根据开普勒第三定律（二=k）及向心力相关知识，j 2证明恒星对行星的作用力F 与 r 的平方成反比。（3）宇宙中某恒星质量是太阳质量的2倍，单位时间内向外辐射的能量是太阳的1 6 倍。设想地球“流浪”后绕此恒星公转，且在新公转轨道上的温度与“流浪”前一样。地球T绕太阳公转的周期为T i,绕此恒星公转的周期为T 2,求一T1【解答】解：（1）根据动能定理可得：W=lmv2 -lmv2.（2）该 行 星（设其质量为m 2）受到恒星的作用力作为向心力，可得：F=m2-A2 L l.rT/3又由于：J =ky 24冗 2 4 7 T2m9k 1联立解得：F=n r y-r=-产 一=吃Z_

25、r2 r2即恒星对行星的作用力F 与 r 的平方成反比；（3）设恒星的质量为M 2,太阳的质量为Mi,则有：M2=2MI设地球到恒星的轨道半径为到太阳的轨道半径为r i,且在新公转轨道上的温度与“流浪”前一样，则有：P 恒 P 太-7且有：P 恒=1 6 P 太471x2 4 兀 r j解得：r 2：n=4：I对于中心天体质量为M、绕其运动的卫星轨道半径为r 时，根据万有引力提供向心力可得:粤=加1 2 1,r2 T2解得：T 二出 胃，所以有：）3x 1 -=J 43X y=472T1 V r i M2 V 2答：（1）从近日点到远日点过程中太阳对行星所做的功为工取丫，-工m v：；2 2

26、2 1（2）证明见解析；（3）”=4&。T12 0.（1 2 分）（2 0 2 2 北京）指南针是利用地磁场指示方向的装置，它的广泛使用促进了人们对地磁场的认识。现代科技可以实现对地磁场的精确测量。（1）如 图 1 所示，两同学把一根长约1 0 m 的电线两端用其他导线连接一个电压表，迅速摇动这根电线。若电线中间位置的速度约l O m/s,电压表的最大示数约2 m V。粗略估算该处地磁场磁感应强度的大小B 地。图1图2（2）如图2所示，一矩形金属薄片，其长为a,宽为b,厚为c。大小为I的恒定电流从电极P流入、从电极Q流出，当外加与薄片垂直的匀强磁场时，M、N两电极间产生的电压为U。已知薄片单位

27、体积中导电的电子数为n,电子的电荷量为e。求磁感应强度的大小B。（3）假 定（2）中的装置足够灵敏，可用来测量北京地区地磁场磁感应强度的大小和方向，请说明测量的思路。【解答】解：（1）由 =1 3 3可估算得该处地磁场磁感应强度B地的大小的数量级为1 05T；（2）设导电电子定性移动端速率为v,At时间内通过横截面的电荷量为Aq句：=n e b c v导电电子定向移动过程中，在MN方向受到的电场力和洛伦兹力平衡，则有得：B=n?包I（3）如图建立三维直角坐标系O x y zy*设地磁场磁感应强度在三个方向的分量为Bx、By、Bz,把金属薄片置于x O y平面内，M、N两极间产生电压U z取决于Bz,由（2）得：由U 2的正负和电流的方向可以确定Bz的方向。同理，将金属薄片置于x O z平面内可得到By的大小和方向；把金属薄片置于y O z平面内，可得到Bx的大小和方向，则地磁场的磁感应强度的大小为根据三个磁场的大小和方向可确定此处地磁场的磁感应强度的方向。答：（1）该处地磁场磁感应强度的大小为1 0一5（2）磁感应强度的大小B为 乌 里I（3）见解析。