2022年湖北省高考物理、答案解析

2022年湖北省高考物理

一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项

中，第1—7题只有一项符合题目要求，第8—11题有多项符合题目要求。全部

选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1.上世纪四十年代初，我国科学家王渔昌先生首先提出证明中微子存在的实验方

案：如果静止原子核俘获核外K层电子e,可生成一个新原子核X,并放出

中微子Ve，即：出+匕。根据核反应后原子核X的动能和动量，可以

间接测量中微子的能量和动量，进而确定中微子的存在。下列说法正确的是

()

A.原子核X是［i

B.核反应前后的总质子数不变

C.核反应前后总质量数不同

D.中微子V。的电荷量与电子的相同

2.2022年5月，我国成功完成了天舟四号货运飞船与空间站的对接，形成的组合

体在地球引力作用下绕地球做圆周运动，周期约90分钟。下列说法正确的是

()

A.组合体中的货物处于超重状态

B.组合体的速度大小略大于第一宇宙速度

C.组合体的角速度大小比地球同步卫星的大

D.组合体的加速度大小比地球同步卫星的小

3.一定质量的理想气体由状态a变为状态c,其过程如.一P图中。一。直线段所

示，状态b对应该线段的中点。下列说法正确的是()

0

2匕3匕4匕V

N.a-b是等温过程

B.a—过程中气体吸热

Care过程中状态b的温度最低

D.a—c过程中外界对气体做正功

4.密立根油滴实验装置如图所示，两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相

接，板间产生匀强电场。用一个喷雾器把密度相同的许多油滴从上板中间的小孔

喷入电场，油滴从喷口喷出时由于摩擦而带电。金属板间电势差为。时，电荷

量为外半径为，•的球状油滴在板间保持静止。若仅将金属板间电势差调整为2U,

则在板间能保持静止的球状油滴所带电荷量和半径可以为（）

A.q,rB.2q,rC.2q,2rD.4q,2r

5.如图所示，质量分别为加和2根的小物块尸和0,用轻质弹簧连接后放在水平

地面上，P通过一根水平轻绳连接到墙上。尸的下表面光滑，。与地面间的动摩

擦因数为由最大静摩擦力等于滑动摩擦力。用水平拉力将。向右缓慢拉开一

段距离，撤去拉力后，。恰好能保持静止。弹簧形变始终在弹性限度内，弹簧的

劲度系数为％,重力加速度大小为g。若剪断轻绳，P在随后的运动过程中相对

于其初始位置的最大位移大小为（）

6m

A即臂B2""gcD^S

kkkk

6.我国高铁技术全球领先，乘高铁极大节省了出行时间。假设两火车站力和G

间的铁路里程为1080km,%和G之间还均匀分布了4个车站。列车从W站始

发，经停4站后到达终点站G。设普通列车的最高速度为108km/h,高铁列车的

最高速度为324km/h。若普通列车和高铁列车在进站和出站过程中，加速度大小

均为0.5m/s2,其余行驶时间内保持各自的最高速度匀速运动，两种列车在每个

车站停车时间相同，则从少到G乘高铁列车出行比乘普通列车节省的时间为

)

A.6小时25分钟B.6小时30分钟

C.6小时35分钟D.6小时40分钟

7.一质点做曲线运动，在前一段时间内速度大小由u增大到2n,在随后的一段时

间内速度大小由2串增大到5n。前后两段时间内，合外力对质点做功分别为斯

和％,合外力的冲量大小分别为/i和/2。下列关系式一定成立的是（）

A.^=3^I,Z2<3/IB.^=3JFI,Z2>/I

C.WI=1W\,l2<3IiD.%=7w，Z2>/i

8.在如图所示的平面内，分界线SP将宽度为L的矩形区域分成两部分，一部分

充满方向垂直于纸面向外的匀强磁场，另一部分充满方向垂直于纸面向里的匀强

磁场，磁感应强度大小均为B,SP与磁场左右边界垂直。离子源从S处射入速

度大小不同的正离子，离子入射方向与磁场方向垂直且与SP成30。角。已知离

子比荷为左，不计重力。若离子从尸点射出，设出射方向与入射方向的夹角为6,

则离子的入射速度和对应。角的可能组合为（）

0°B.-kBL,0°C.kBL,60°D.2kBL,60°

32

9.近年来，基于变压器原理的无线充电技术得到了广泛应用，其简化的充电原理

图如图所示。发射线圈的输入电压为220V、匝数为1100匝，接收线圈的匝数

为50匝。若工作状态下，穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的80%,忽略其

他损耗，下列说法正确的是（）

A.接收线圈的输出电压约为8V

B.接收线圈与发射线圈中电流之比约为22：1

C.发射线圈与接收线圈中交变电流的频率相同

D.穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的相同

10.如图所示，一带电粒子以初速度vo沿x轴正方向从坐标原点。射入，并经过

点、P（。>0,b>0）o若上述过程仅由方向平行于y轴的匀强电场实现，粒子从

。到P运动的时间为力，到达尸点的动能为反I。若上述过程仅由方向垂直于纸

面的匀强磁场实现，粒子从。到P运动的时间为72,到达尸点的动能为原2。下

列关系式正确的是（）

y

b-------------3

I

I

I

0ax

A./iVfzB./I>Z2C.Eki<Ek2D.Eki>Ek2

11.如图所示，两平行导轨在同一水平面内。一导体棒垂直放在导轨上，棒与导

轨间的动摩擦因数恒定。整个装置置于匀强磁场中，磁感应强度大小恒定，方向

与金属棒垂直、与水平向右方向的夹角。可调。导体棒沿导轨向右运动，现给导

体棒通以图示方向的恒定电流，适当调整磁场方向，可以使导体棒沿导轨做匀加

速运动或匀减速运动。已知导体棒加速时，加速度的最大值为号g;减速时，

加速度的最大值为Vig,其中g为重力加速度大小。下列说法正确的是（）

A.棒与导轨间的动摩擦因数为上二

6

B.棒与导轨间的动摩擦因数为程

C.加速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向下，。=60。

D.减速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向上，8=150。

二、非选择题：本题共5小题，共56分。

12.（7分）某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。一根轻

绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图甲所示。拉起小钢球至

某一位置由静止释放，使小钢球在竖直平面内摆动，记录钢球摆动过程中拉力传

感器示数的最大值和最小值Tmin。改变小钢球的初始释放位置，重复上述过

程。根据测量数据在直角坐标系中绘制的Twx—Tmin图像是一条直线，如图乙所

示。

拉力

数据

采集器

计算机

（1）若小钢球摆动过程中机械能守恒，则图乙中直线斜率的理论值为O

（2）由图乙得：直线的斜率为，小钢球的重力为No（结

果均保留2位有效数字）

（3）该实验系统误差的主要来源是（单选，填正确答案标号）。

A.小钢球摆动角度偏大

B.小钢球初始释放位置不同

C.小钢球摆动过程中有空气阻力

13.（9分）某探究小组学习了多用电表的工作原理和使用方法后，为测量一种新

型材料制成的圆柱形电阻的电阻率，进行了如下实验探究。

（1）该小组用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D,示数如图甲所示，其读

数为mm。再用游标卡尺测得其长度L。

图乙

（2）该小组用如图乙所示的电路测量该圆柱形电阻区的阻值。图中电流表量程

为0.6A、内阻为1.0Q,定值电阻心的阻值为20.0Q,电阻箱火的最大阻值为

999.9Qo首先将为置于位置1,闭合S,多次改变电阻箱火的阻值，记下电流

表的对应读数/,实验数据见下表。根据表中数据，在图丙中绘制出:一火图像。

再将S2置于位置2,此时电流表读数为0.400A。根据图丙中的图像可得心=

Q（结果保留2位有效数字）。最后可由表达坳=得到该材

（3）该小组根据图乙的电路和图丙的‘一H图像，还可以求得电源电动势£=

I

V,内阻r=（结果均保留2位有效数字）

（4）持续使用后，电源电动势降低、内阻变大。若该小组再次将此圆柱形电阻

连入此装置，测得电路的电流，仍根据原来描绘的图丙的图像得到该电阻的测量

值会________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

14.（9分）如图所示，水族馆训练员在训练海豚时，将一发光小球高举在水面上

方的A位置，海豚的眼睛在B位置，A位置和B位置的水平距离为d,A位置

离水面的高度为训练员将小球向左水平抛出，入水点在B位置的正上方，

3

入水前瞬间速度方向与水面夹角为仇小球在A位置发出的一束光线经水面折射

后到达B位置，折射光线与水平方向的夹角也为仇已知水的折射率n=3,求

3

（1）tan，的值；

（2）B位置到水面的距离”。

15.（15分）如图所示，高度足够的匀强磁场区域下边界水平、左右边界竖直，

磁场方向垂直于纸面向里。正方形单匝线框必cd的边长L=0.2m、回路电阻R

=1.6x103Q,质量〃?=0.2kg。线框平面与磁场方向垂直，线框的ad边与磁场

左边界平齐，而边与磁场下边界的距离也为L。现对线框施加与水平向右方向

成0=45。角、大小为4后N的恒力尸，使其在图示竖直平面内由静止开始运动。

从仍边进入磁场开始，在竖直方向线框做匀速运动；de边进入磁场时，be边恰

好到达磁场右边界。重力加速度大小取g=10m/s2,求：

（1）/边进入磁场前，线框在水平方向和竖直方向的加速度大小；

（2）磁场的磁感应强度大小和线框进入磁场的整个过程中回路产生的焦耳热；

（3）磁场区域的水平宽度。

XXXXXX；

XXXXXX；

XXXXXX；

XXX；

-«.一«.」

16.（16分）打桩机是基建常用工具。某种简易打桩机模型如图所示，重物A、

B和C通过不可伸长的轻质长绳跨过两个光滑的等高小定滑轮连接，C与滑轮等

高（图中实线位置）时，C到两定滑轮的距离均为L。重物A和B的质量均为加,

系统可以在如图虚线位置保持静止，此时连接C的绳与水平方向的夹角为60%

某次打桩时，用外力将C拉到图中实线位置，然后由静止释放。设C的下落速

度为出葭时，与正下方质量为2帆的静止桩D正碰，碰撞时间极短，碰撞后C

的速度为零，D竖直向下运动二距离后静止（不考虑C、D再次相碰）。A、B、

10

C、D均可视为质点。

（1）求。的质量；

（2）若D在运动过程中受到的阻力尸可视为恒力，求厂的大小；

（3）撤掉桩D,将C再次拉到图中实线位置，然后由静止释放，求A、B、C

的总动能最大时C的动能。

I)

V

2022年湖北省高考物理

（参考答案）

1.A2.C3.B4.D5.C6.B7.D8.BC9.AC10.AD11.BC

1.A根据核反应中的质量数守恒和电荷数守恒可知X是;勿，A正确，C错误;

核反应前的质子数即的质子数为4个，核反应后的质子数即｝Li的质子数为

3个，核反应前后的质子数发生了变化，B错误；中微子Ve的电荷量为0,而电

子的电荷量为-1,D错误。

2.C组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动，组合体中的货物处于完全失

重状态，A错误；第一宇宙速度是最大的环绕速度，组合体的速度大小小于第一

宇宙速度，B错误；组合体的环绕周期约90分钟，而地球同步卫星的运行周期

为24小时，由3==可知组合体的角速度大小比地球同步卫星的大，C正确；

T

由G粤=加32r知组合体的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，由万有引

r

力提供向心力即G粤=用。可知组合体的加速度大小比地球同步卫星的大，D

r

错误。

3.B一定质量的理想气体发生等温变化时的夕一厂图线的形状为双曲线的一部

分，而而为直线段，所以A错误；4—b过程中，气体温度升高，内能增加，同

时气体体积膨胀对外做功，由热力学第一定律可知气体吸热，B正确；a-c过

程中状态b的温度最高，C错误；4—C过程中气体体积膨胀对外做功，外界对

气体做负功，D错误。

4.D金属板间电势差为。时，电荷量为外半径为/•的球状油滴在板间保持静

止，则由平衡条件有夕且=33，无，若仅将金属板间电势差调整为2。设电荷

a3

量为q'、半径为"的球状油滴在板间保持静止，则由平衡条件有q'—=-pnr'^g,

a3

联立得4=4,D正确。

5.C对。，根据平衡条件有h=2〃mg,则弹簧伸长量x='警。剪断轻绳后，

P的运动为简谐运动，故其最大位移为2x=%些，即C正确。

k

6.B设列车最高速度为口匀加速及匀减速运动时间均为力，匀速运动时间为

t2,两相邻车站间距为L,则列车从％到G的运动时间为，=5(々+2/1)=

L(x2

5x-----2------+10n=—+5/1,由题意可矢口L=I。8。km=2.16xl()5m,

vvva5

两列车在每站停车时间相同，故节省时间加=5x21"IO?s+9s—

300.5

(5x216x1035x90)八".身口丁丁缶

---------------s+-------=6h30min,故B正确。

(900.5)

I।鼻

7.D设质点质量为加，由动能定理有%=-"7(2。2-—机丫2=一〃“2,版=

222

11o1

-w(5v)2--m^=—mv2,故於=7%；由动量定理和矢量减法知识可知，

I\>m(2v)—mv,l2>m(5v)—tn(2v),BPh>mv,l2>3mv,故/2X1,综上可知D正确。

8.BC通过作图可以得到规律，当(2n+l)R=L(n=0,1,2,3,...)时，

0=60°,结合得此时速度丝(n=0,1,2,3,…)，故C

R2〃+1

kRI

正确，D错误；当2nR=L(n=0,1,2,3,…)时。=0。，止匕时y=——(n=l,

In

2,3,...),故B正确，A错误。

9.AC因穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的80%,故在相等时间内穿过接

收线圈的磁通量变化量约为发射线圈的80%,故穿过接收线圈的磁通量变化率

约为发射线圈的80%,D错误；由法拉第电磁感应定律，E=n—,可得口=

AtU1

0.8”，故。2=0.8"S=8V,A正确。非理想变压器的原、副线圈的电流比不

等于匝数的反比，B错误。原、副线圈中磁通量仍是在相同时间内各自完成一个

周期性的变化，故线圈中交变电流的频率相同，C正确。

10.AD若是电场，粒子做类平抛运动，沿x轴方向以初速度vo匀速运动，力

=—,再由动能定理可知&i=£w+qEb>E«)。若是磁场，粒子做匀速圆周运动,

%

在X轴方向上的速度由VO逐渐减小，平均速度必小于V0,则/2=?＞三，由于

V%

洛伦兹力不做功，故Ek2=Eko,A、D正确，B、C错误。

11.BC当导体棒加速运动时受力如图甲，由BILsin8—Mmg-BILcos8)=ma,

_r/日BILsin0+LIBILCOS0BILrr./小、廿上

可得Q=----------------------------------监=----{]+4sin(。+具中tan(p=〃，

mm

可见当e+(p=90。时，加速度取得最大值为空而了一〃g=立g；当导体棒减

m3

速运动时受力如图乙，由BILsina+^(fng+BILcosa)=ma9其中a=180。一仇

—4曰BILsina+LIBILCOSa.BILrr./\,

口Jr得。=----------------+〃g=---Y1+〃sin(a+夕)+〃g，其中tancp=〃，

mm

可见当a+(p=90。时，加速度取得最大值为％柝万+〃g=7Jg,可得〃=立,

m3

则(p=30。，故当导体棒加速阶段加速度大小最大时。=60。，当导体棒减速阶段加

速度大小最大时0=120。，A、D错误,B、C正确。

12.答案(1)-2(2)-2.10.59(3)C

解析(1)小球摆至最高点时有：7，min=WgCOS0

2

小球摆至最低点时有：T=mg+m一

maxL

根据机械能守恒定律有：〃zgL(1—cos=-1wv2

三式联立整理得：Tmax=3mg—2Tmin

故直线斜率的理论值为一2。

(2)由Tmax与Tmin的函数式可知,图像的纵截距为3Mg=1.77N,则〃琢=0.59N,

在图线上取两点坐标求斜率：％="幽L=空二1卫=-2.1。

0-20-0

(3)小钢球摆动过程克服空气阻力做功，使一部分机械能转化为内能，故选C。

明£)2

13.答案(1)3.700(2)6.0(3)123.1(4)偏大

4L

解析(1)由图甲可得读数为3.5mm+20.0x0.01mm=3.700mm。

(2)电流表示数为0.400A时，：=2.50A2由图丙可读得对应横坐标为6.0Q。

2

L兀RD°

由Rx=p—、S—71—I可得p=X

S124A

(3)由电路结构可得E=/O+R)+RA+R),即，=厂+%+/4+!火,可见！

IEEI

一/?图线的斜率左=,、纵截距+&,再由图丙可得b=2.00Ar、k

EE

490-200

A-1-*34Q-1~0.0829V-1,解得欣12V、m3」。。

35

F

(4)由E=/(F+R)+RA+R)即R=7-O+RO+AA)可知，当电源的电动

势降低、内阻增大后，同一电流对应的电阻箱接入电路中阻值减小，故按原来描

绘的图像处理时所获得的心偏大。

44

14.答案(1)-(2)—d

327

解析(1)小球做平抛运动，设初速度为vo、在空中飞行时间为f,则

水平方向上d=vot

竖直方向上2d二=上v

32

V

再由速度合成与分解有tan3=上

%

4

解得tan0=-

3

(2)设光线在水面的入射角为仇，由折射定律有

n=.sin伍

si