2022年高考物理押题预测卷03（全国甲卷）（全解全析）

2022年高考押题预测卷03【全国甲卷】

理科综合物理•全解全析

注意事项：

1.本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。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.回答第I卷时，选出每小题答案后，用2B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。写在本试卷上无效。

3.回答第1［卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

第I卷

二、选择题：本题共8小题，每小题6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，有选错或不答的得0

分。

14.广场喷泉是城市一道亮丽的风景。如图，喷口竖直向上喷水，已知喷管的直径为。，水在喷口处的

速度为也重力加速度为g,不考虑空气阻力的影响，则在离喷口高度为H时的水柱直径为（）

A.DB尸。

c,胸-2gH

15.关于下列四幅图的说法正确的是（)

A.甲图为氢原子的电子云示意图，由图可知电子在核外运动有确定的轨道

B.乙图为原子核的比结合能示意图，由图可知;Li原子核中的平均核子质量比10的要大

C.丙图为链式反应示意图，氢弹爆炸属于该种核反应

D.丁图为氢的衰变图像，由图可知1g氢经过3.8天后还剩0.25g

16.如图所示为高速入口或出口的ETC车牌自动识别系统的直杆道闸，水平细直杆可绕转轴在竖直面内匀

速转动。自动识别线必到直杆正下方“归的距离L=22m,自动识别系统的反应时间为0.2s,直杆转动角速

TT

度o=要使汽车安全通过道闸，直杆必须转动到竖直位置，则汽车不停车匀速安全通过道闸的最

大速度是（）

A.8m/sB.9m/sC.lOm/sD.1Im/s

17.研究发现通电长直导线周围的磁场的磁感应强度大小与电流强度成正比，与到导线的距离成反比。如

图所示，两根互相垂直的长直导线6放置于同一平面内，导线。通以向上的电流，导线人通以向右的电

流，“中电流是6中电流的2倍。P、。是平面内的两点，尸点到导线”的距离为「，到导线匕的距离为3r；

。点到导线a的距离为2r,到导线6的距离为r。若尸点的磁感应强度大小为8,则。点的磁感应强度（）

a\2J

P*

A.大小为方向垂直纸面向里B.大小为方向垂直纸面向里

5o

C.大小为28,方向垂直纸面向外D.大小为＜8,方向垂直纸面向外

18.2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱成功对接，对接过程如图所示，天和核心舱处

于半径为4的圆轨道HI；神舟十二号飞船处于半径为4的圆轨道I,运行周期为不，当经过A点时，通过变

轨操作后，沿椭圆轨道H运动到B处与核心舱对接，则神舟十二号飞船（）

A.在轨道I上的速度小于沿轨道H运动经过3点的速度

3

B.沿轨道n运行的周期为q=几也

C.沿轨道n从A运动到8的过程中，速度不断增大

D.沿轨道I运行的周期大于天和核心舱沿轨道HI运行的周期

19.如图甲所示，三个电荷量大小均为Q的点电荷位于等边三角形的三个顶点上，其中带负电的点电荷位

于坐标原点处，x轴处于等边三角形的一条中线上。现让一带电量为+«的试探电荷沿着x轴正方向运动，

以x正向为+q所受电场力的正方向，得到+q所受电场力随位置的变化图像如图乙所示，设无穷远处电势

为零。则以下说法正确的是（）

B.在x正半轴上，+q在X2处所受电场力最大

C.+q在制处电势能最大

D.+q在X/处电势能为零

20.如图甲所示，将一轻弹簧底端固定在倾角，=30°的足够长的光滑斜面上。把质量为1kg的物块放在弹

簧上端（物块与弹簧不拴接），使物块处于静止状态。Q0时刻对物块施加沿斜面向上的外力F,使得物块

一直做匀加速直线运动。外力尸随位移x变化的关系如图乙所示，弹簧始终在弹性限度内，取重力加速度

^=10m/s",则（）

A.该弹簧的劲度系数为20N/m

B.物块与弹簧分离时的动能为1.125J

C.初始时刻弹簧的弹性势能为O.625J

D.从片0时刻到物块与弹簧分离过程中拉力的冲量大小为3.5NS

21.如图甲所示，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨和PQ,两导轨间距为/,电阻均可忽略

不计。在M和P之间接有阻值为R的定值电阻，导体杆外质量为，叫电阻为r,并与导轨接触良好。整个

装置处于方向竖直向上、磁感应强度为8的匀强磁场中。现给杆"一个初速度%,使杆向右运动。贝卜）

甲乙

A.当杆"刚具有初速度%时，杆"两端的电压。=誓，且b点电势高于a点电势

B.通过电阻R的电流/随时间f的变化率的绝对值逐渐减小

C.若将M和P之间的电阻R改为接一电容为C的电容器，如图乙所示，同样给杆而一个初速度%,使杆

向右运动，则杆必稳定后的速度为丫=」^；

D.在图乙中，若外杆电阻为0,在外杆上加一水平向右的恒力，必杆将水平向右做匀加速直线运动

第n卷

三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第22~25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33-34

题为选考题，考生根据要求作答。

（-）必考题（共47分）

22.（6分）某同学利用如图甲所示的装置验证动能定理。固定并调整斜槽，使它的末端O点的切线水平，

在水平地面上依次铺放好木板、白纸、复写纸。将小球从不同的标记点由静止释放，记录小球到达斜槽底

端时下落的高度H,并根据落点位置测量出小球平抛的水平位移X。已知斜槽倾角为。，小球与斜槽之间的

动摩擦因数为it,斜槽底端离地面的高度为y,不计小球与水平槽之间的摩擦及弯道处的能量损失。

改变小球在斜槽上的释放位置，进行多次测量，记录数据如下表。

高度H（/i为单位长度）h2/73Z?4h5/76hlh8/79h

水平位移x（cm）5.59.111.714.215.917.619.020.621.7

（1）本实验是否需要测量小球的质量〃"（填"是"或"否"）。

（2）以〃为横坐标，以为纵坐标，在坐标纸上描点作图，如图乙所示。

（3）球从斜槽上滚下的过程中，如果动能定理成立，则图乙的斜率应为。（用题干所给物理量表示）

23.（9分）近年来，我国全面打响了蓝天、碧水。净土三大保卫战，检测组在某化工厂的排污管末端安装

了如图甲所示的流量计，用此装置测量污水（有大量的正、负离子）的电阻，测量管由绝缘材料制成，其

直径为左右两端开口，匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下（未画出），在前后两个内侧面4、C

上固定有竖直正对的金属板作为电极（未画出，电阻不计），金属板电极与开关S、电阻箱R和灵敏电流计

连接，管道内始终充满污水，污水以恒定的速度U自左向右通过。

3cm45

由短||山|“帅叫h

01020

乙丙

（1）由于图甲中的灵敏电流计G的内阻未知，利用图乙中的电路测量灵敏电流计G的内阻R3,实验过程

包含以下步骤:

a、分别将仆和&的阻值调至最大;

b、合上开关，;

c、调节与，使G的指针偏转到满刻度，记下此时的示数乙；

d、合上开关52；

e、反复调节R|和&的阻值，使G1的示数仍为G的指针偏转到满刻度的三分之一处，此时R?的读数为4.

则灵敏电流计内阻为o灵敏电流计内阻的测量值______（填“大于”“小于”或“等于"）的真实值。

（2）用游标卡尺测量测量管的直径。，如图丙所示，则。=cm。

（3）图甲中与A极相连的是灵敏电流计的（填“正”或“负”）接线柱。

（4）闭合图甲中的开关S,调节电阻箱的阻值，记下电阻箱接入电路的阻值R与相应灵敏电流计G的读数

/，绘制｝-R图像，如图丁所示，则污水接入电路的电阻为。（用题中的字母B、c、V、。、

R。表。

24.（14分）如图所示，。为固定在水平面的转轴，小球A、3的质量均为胆，A与反。间通过较链用轻杆

连接，杆长均为L8球置于水平地面上，8、。之间用一轻质弹簧连接。现给A施加一竖直向上的力尸，

此时两杆夹角。=60。，弹簧处于原长。改变尸使A球缓慢运动，当。=106。时力F恰好为零。A、8始终在

同一竖直平面，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，sin53o=0.8,cos53o=0.6,重力加速度为g。

（1）求弹簧的劲度系数比

（2）若A球自由释放时加速度为“，此时8球加速度多大？

（3）在（2）情况下当0=90。时，8的速度大小为v,求此时弹簧的弹性势能。

25.（18分）在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。离子注入工作原理的示意图如图所示。

静止于A处的离子，经电压为U的加速电场加速后，沿图中半径为R的虚线通过;圆弧形静电分析器（静

电分析器通道内有均匀辐向分布的电场）后，从尸点沿竖直方向进入半径也为R的圆柱形的匀强电场和匀强

磁场区域，磁场方向平行于圆柱中心轴线（垂直于纸面）向外，电场的方向与磁场方向相反，电场强度

民=空。过P点的直径尸。沿竖直方向，没有加匀强电场时，离子经磁场偏转，最后垂直打在竖直放置的

硅片上的。点（。点未画出）。已知离子的质量为加，电荷量为4,硅片到圆柱形磁场中心线之间的距离为

y,不计重力。求：

（1）离子进入圆形匀强磁场区域时的速度％和静电分析器通道内虚线处电场强度的大小耳；

（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小。

D

（3）在硅片平面上，过。竖直向上为y轴，水平向内为无轴，若静电分析器和加速电场整体向右平移2,

2

圆柱形区域电场和磁场都存在时，离子最后打在硅片上的坐标。

（二）选考题：共15分。请考生从2道物理题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。

33.[物理——选修3-3]（15分）

（1）（6分）如图所示，一定质量的理想气体依次经历三个不同过程，分别由，t图象上三条直线时、儿

和ca表示,其中ca平行于横轴，M的延长线过点（-273,0）,秘平行于纵轴。由图可知，ca过程气体体积

（填“增大,，”减小,，或“不变,,），/过程气体热（填“吸”或“放”），儿过程做功（填“气体对外

界”或“外界对气体”）。

-273Ot/℃

（2）（9分）电动自行车轮胎气压如果过小不仅不好骑而且又很容易损坏内胎，甚至使车轮变形，轮胎气压

如果过大会使轮胎的缓冲性能下降，抗冲击能力降低，钢丝帘线易断裂或发生爆胎，必须保持合适的轮胎

气压来延长轮胎使用寿命。某人用打气筒给闲置很久的电动自行车打气，电动自行车内胎的容积为丫=L8L,

胎内原来空气压强等于标准大气压强”=1x105Pa,温度为室温27℃,设每打一次可打入压强为一个标准大

气压的空气120cm3。打气过程中由于压缩气体做功和摩擦生热，打了30次后胎内温度升高到33℃。

（1）假设车胎因膨胀而增大的体积可以忽略不计，则此时车胎内空气压强为多少；

（2）电动自行车轮胎气压在室温情况下标准压强为0。=2.8、1炉Pa,如果此次打气后胎压过大需要放出一部

分气体，使车胎内气压在室温情况下达到2.8x10,Pa,试求放出气体的体积占轮胎内总气体体积的比例。

34.[物理——选修3-4]（15分）

（1）（6分）如图，水面上ABCQEF六个点恰好处在边长为L=3m的正六边形的顶点上，A、C两顶点处有

两波源，从某时刻起，A处波源自平衡位置向上振动，C处波源自平衡位置向下振动，振幅分别为A=5cm、

4=4cm,频率＜=£=lHz,波速均为v=2m/s,则3点的振幅为cm,A波源产生的波传播到E点

所经历的时间为s。

C'D

（2）（9分）如图所示，折射率m=1.56的半圆形玻璃砖置于光屏MN的正上方。整个装置置于盛满折射率

为〃2=1.5的液体的容器中，其平面AB到MN的距离为k20cm。一束单色光沿图示方向射向圆心O,经玻

璃砖后射到光屏上的O'点。现使玻璃砖绕圆心O点顺时针转动。

（1）当玻璃砖转过30。时，求射到光屏上的光点到。'的距离x；

（2）求射到光屏上的光点离。'的最远距离xm；

Ao\B

M\N

理科综合物理•全解全析

1415161718192021

CBCABACACBCD

14.【答案】C

【解析】设△，时间内，从喷口喷出的水的质量为△机，则△机=〃△匕AV=v0^(^)A/,在离喷口高度为“

时，速度v2-片=-2g”,且马2=必/(3)2,解得D'=L”,故选C»

222gH

15.【答案】B

【解析】电子云是描述电子在某一位置出现概率的大小，说明电子在核外运动没有确定的轨道，故A错误;

由图知:Li比［0比结合能小，说明［0更稳定，故;Li原子核中的平均核子质量比2。的要大，故B正确；

氢弹爆炸属于轻核聚变，故C错误；由图可知1g氢经过3.8天后还剩一半，即0.50g,故D错误。故选B。

16.【答案】C

£

。2

-=-

【解析】直杆转动到竖直位置的时间是乙3£2s,系统的反应时间是h=0.2s,则汽车从识别线ab到

4

达直杆处的时间至少是片〃+〃=2.2s,汽车不停车匀速安全通过道闸的最大速度是%=y=10m/s

C正确，ABD错误。故选C。

17.【答案】A

【解析】由题意可知B=由安培定则可知"两导线在。点的磁场方向均垂直纸面向里，则

r

BQ=k^-+k-=—,由安培定则可知。导线在尸点的磁场方向垂直纸面向外，b导线在P点的磁场方向垂

2rrr

直纸面向里，则B=k2-4=孚=汰,解得找?="，方向垂直纸面向里。故选A。

r3r3r65

18.【答案】B

【解析】由牛=与，得丫=/^,《＜4,故匕＞匕，在B点经点火加速后才能进入轨道III,故轨道

n上经过B点的速度小于匕，A错误；根据开普勒第三定律，有专），B正确；沿轨道n从A

运动到B的过程中，万有引力做负功，速度不断减小，C错误；绕地球做匀速圆周运动时万有引力提供向

心力，有0%=加”，，解得T=J”土二因为彳小于4,所以飞船沿轨道I运行的周期小于天和核心舱

r2T2VGM

沿轨道m运行的周期，D错误。故选B。

19.【答案】AC

【解析】图乙中演的位置正点电荷所受的电场力等于零，根据图甲来判断与的位置正点电荷的受力不为零,

方向向左，根据题意，正点电荷受力等于零的位置在马的右侧，如图

故不在X。的右侧，即内>x0,故A正确；由图像可知，在X轴正半轴上，越靠近负点电荷时，正点电荷的受

力越大，故B错误；在0<x〈占范围内，正电荷所受电场力合力为水平向左，正点电荷在储位置受力平衡,

在4的右侧正点电荷所受合力方向水平向右，在0<x<*范围内，电场力做负功，电势能增加，x>再范围

内，电场力做正功，电势能减小，故在々处电势能最大，故C正确，D错误。故选C。

20.【答案】AC

【解析】仁0时刻对物块由牛顿第二定律得耳%gsine=〃?a,,昭5也。=5,物块与弹簧分离时

F2-mgsin0=ma,解得人=2ON/m,A正确；从仁0时刻到物块与弹簧分离的过程中，由动能定理得

2

£|鼻犬+；心-mgxsin6=4，解得£,=0.5J,B错误;初始时刻弹簧的弹性势能Ep=^-kx,解得EP=0.625J

2

C正确；从仁0时刻到物块与弹簧分离过程中，由动量定理得4+/弹如gfsinO=〃”，£k=lWv,v=at

解得4+%=3.5NS,因此过程中拉力的冲量大小应小于3.5Ns,D错误：故选AC。

21.【答案】BCD

【解析】当杆他刚具有初速度%时，必产生的感应电动势大小为e=引%,根据串联分压规律可得杆而

两端的电压为。2=普=”述，根据右手定则可知感应电流方向由6—4,所以4点电势高于b点电势，

故A错误；设岫在某时刻的速度大小为山，根据闭合电路欧姆定律可得/=a，劭所受安培力大小为

R+r

瓜=B〃=史根据牛顿第二定律可知必在速度大小为刃时的加速度大小为4=a=号',易知

A/?+r团/n（/?4-r）

而做减速运动，即力减小，所以如减小，则刃随，的变化率的绝对值逐渐减小，再根据④式可知/随f的

变化率的绝对值逐渐减小，故B正确；若将M和P之间的电阻R改为接一电容为C的电容器，如图乙所示,

同样给杆时一个初速度%,使杆向右运动，设岫从开始运动到最终稳定过程中回路中的平均电流为7,经

历时间为/，对外根据动量定理有=,油稳定后电容器所带电荷量为。=7f=CU,此时就

产生的感应电动势大小等于电容器两端电压，即U=3/v,联立解得八飞―，故C正确；若必杆电

阻为0,在附杆上加一水平向右的恒力F,设必从静止开始在一极短的时间加内速度的变化量为△口,此

时电容器两端电压为△0=3/Au,电容器所带电荷量为△Q=CAU,"的力口速度为%=詈，通过时的电

流为*=孚，根据牛顿第二定律有=联立解得a,=—―，即改为定值，所以外杆将

△tm+B~rC

水平向右做匀加速直线运动，故D正确。故选BCD。

第II卷

三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第22~25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33

~34题为选考题，考生根据要求作答。

（-）必考题（共47分）

22.（6分）【答案】（1）否（2分）（2）/（2分）（3）4）［1-匕］（2分）

【解析】（1）设小球离开斜槽时的速度为叭根据平抛运动的规律得X=",），=；g产，联立解得V=x后

小球在斜槽上滚下的过程中，重力和摩擦力做功，则合力做的功为

/、，小球动能的变化量3=//=詈2,则小球从斜槽上

W=mgH-/jmgcos0——=mgHI1--I

滑下的过程中,动能定理若成立应满足的关系式是，咫“

等式两边的mg消去后可得H,因此小球质量不需要测量。

Itan刃4y

（2）根据以上分析可知，若以，为横坐标，则应该以x2为纵坐标，在坐标纸上描点作图，如题图乙所示。

（3）根据以上分析，结合图象可得产=4）［1-扁）”，因此图象的斜率及=4），（1-扁）

23.（9分）【答案】（1）2/（1分）等于（1分）（2）3.035（2分）（3）正（2分）（4）aBDv-2^

（3分）

【解析】（1）由欧姆定律可知上凡=4凡，则灵敏电流计内阻为4=2%,[2]因为总电流不变，所以通

3a3

过凡的电流等于孑，灵敏电流计的真实值等于2凡，故灵敏电流计内阻的测量值等于真实值；

（2）由游标尺读数原理可得直径

。=（30+7x0.05）mm=3.035cm

（3）由左手定则可得正离子往A极方向运动、负离子往C极方向运动，所以与A极相连的是灵敏电流计

的正接线柱；

aU_UBDv

（4）由岑=/8,得电源的电动势U=由欧姆定律知/=/一,其中r为污水的电

DK++rK+Kg+r

।iD_i_尸DI尸

阻，所以上—,由图像斜率可知纵截距4一,所以4+r=。台。乙故r=aBDv-2%

IBDvBDvBDv

24.（14分）【答案】（1）kJ；（2）a-8.（3）E=­―-mgL--mv2

9LB2j3024

【解析】（1）对A球受力分析如图所示

有2Kcos53=mg（2分）

对H球受力分析如图所示

八FN

有Fsin53=kx（2分）

其中x=2L（sin53-sin30）

且产/=尸

解得忆=粤（2分）

（2）自由释放时A的加速度方向垂直于A。杆，由牛顿第二定律得，"gcos60-Fcos30=侬，（1分）

对瓦Fcos60=maB（1分）

解得an=*2G（2分）

（3）当夕二90。时UA=NCOS45,

对系统由机械能能守恒定律得〃3（cos30-cos45）=；〃“：+，而+4（2分）

解得纥=——mgL——/"/（2分）

p24

丝;⑵上呼;⑶声N，3]

25.（18分）【答案】（1）

VmRR\q166J

【解析】（1）离子加速电场加速后，根据动能定理qU=g，/片（1分）

解得%、但互（1分）

Vm

离子在圆弧形静电分析器中，根据牛顿第二定律4耳=机［（1分）

解得月=丁（1分）

K

（2）从P点进入圆形磁场后，垂直打在竖直放置的硅片上的。点，方向偏转90。，故粒子在磁场中的轨迹

半径也为R,根据牛顿第二定律=mJ（2分）

解得B='="幽（2分）

qRR\q

（3）电场和磁场都存在时，粒子将做螺旋线运动，由电场外产生的沿x轴方向的运动为初速为0的匀加速

直线运动，由磁场产生沿纸面的运动为匀速圆周运动，以由磁场产生沿纸面的运动为匀速圆周运动为研究

过程，如图所示

D_nc»

由图中几何关系可得cose=R*=0.5（1分）

A

即。=工jr（i分）

3

粒子在磁场中的时间为（=铲=空r^z（1分）

,%3\2qU

粒子由电场々产生的加速度为4=必=吗（1分）

mTtmR

粒子沿电场方向通过的位移为占=1片=萼（1分）

2o

粒子离开磁场到打在硅片上的时间为质=*々=/-=4耳（1分）

v（）sin6V3v076qU

故粒子打在硅片上的y坐标为y=v0cos0-t2=^~R（1分）

一6

3U

粒子离开磁场时,沿电场方向的速度为匕=at=（1分）

xxm

粒子离开磁场到打在硅片上沿电场方向的位移为马=匕/2=R（1分）

（26+乃）7?

故粒子打在硅片上的X坐标为X=玉+々

6

粒子最后打到硅片上的坐标为[区产（I分）

（二）选考题：共15分。请考生从2道物理题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。

33.[物理——选修3-3]（15分）

（1）【答案】减小（2分）吸（2分）气体对外界（2分）