2022年高考理综物理真题试卷（全国甲卷）及解析答案

2022年高考理综物理真题试卷（全国甲卷）

一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1〜5

题只有一项符合题目要求，第6〜8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，有选错的得0分。

1.北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。运动员从a处由静止自由滑下，到b

处起跳，c点为a、b之间的最低点，a、c两处的高度差为h。要求运动员经过一点时对滑雪板的压

力不大于自身所受重力的k倍，运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力，则c点处这一段圆

弧雪道的半径不应小于（）

a

c

r77777777777777Z7777777»

hr,Ac2Jtc2h

AA.------B.—C・D・

a+1kkk-1

【答案】D

了得州的="由广，在c点根据受力分析可得

【解析】【解答】从a到c,根据动能定理,

kmg-mg^---，

r

联立两式解得「之三.

故选D。

【分析】首先根据动能定理算出c点速度,然后在c点受力分析，求出半径最小值。

2.长为1的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为V。，要通过前方一长为L的隧道，当列车的

任一部分处于隧道内时.，列车速率都不允许超过v（v<v8）。已知列车加速和减速时加速度的大小

分别为a和2a，则列车从减速开始至回到正常行驶速率%所用时间至少为（）

A.生之+胆B,上vI2+2/

2avaV

C.3（%-v）+⑷D.冬Z+0

2avav

【答案】C

【解析】【解答】根据题意分析可知，减速时间为^^=至？，加速时间为巧=、.，

由于当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过V,这段看作列车在匀速运动，位移为

2/+.r

s=2Z+上，所用时间为今=干±,所以列车从减速开始至回到正常行驶速率为所用时间至少

为片3（%一九型.

2av

故选C。

【分析】首先计算列车加速和减速阶段所用时间，根据题意分析匀速运动阶段的位移，然后算出匀

速阶段的时间，最后将时间加起来。

3.三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框，正方形线框的边长与圆线框的直径相等，圆线框的半

径与正六边形线框的边长相等，如图所示。把它们放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场

中，线框所在平面均与磁场方向垂直，正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为

4、4和7,。则（）

A.IiB.lx>IC.Ii>I3D.h=%=1s

【答案】C

【解析】【解答】设圆形线框的半径为r,磁场变化情况为詈，导线的横截面积为"八

则正方形的周长为《=即，面积为5=4产，

圆形的周长为4=为"，面积为S=+,

正六边形的周长为4=6,，面积为&=亚一，

2

ARL

根据法拉第电磁感应定律可得£=竽6,根据电阻定律可得收=/工一，

4

EbBSasEASS—rEr

根据欧姆定律可得=--—•-，所以4=\=------,^2=—=--—

RhipLRhip2Rbip2

故4=。％,

故选c。

【分析】首先算出各个图像的周长和面积，然后根据法拉第电磁感应定律，电阻定律，欧姆定律等

表示出来电流的大小，最后代入面积和周长，求出电流的大小关系。

4.两种放射性元素的半衰期分别为4和4,在t=0时刻这两种元素的原子核总数为N,在

f=4时刻，尚未衰变的原子核总数为y,则在£=4%时刻，尚未衰变的原子核总数为

（）

、NN门N八N

A.—nB.—C.—D.—

12986

【答案】C

【解析】【解答】设两种元素原子核数分别为m和n,根据题意可知=（出栏

223

初，曰2NN

解得刑=不一■w=—，

33

所以在f=4q时，尚未衰变的原子个数为,

故选C。

【分析】先设出两种元素原子核的个数，然后根据题目列出方程组，解出两种原子个数，最后带入

时间进行计算。

5.空间存在着匀强磁场和匀强电场，磁场的方向垂直于纸面（xOy平面）向里，电场的方向沿y

轴正方向。一带正电的粒子在电场和磁场的作用下，从坐标原点0由静止开始运动。下列四幅图

中，可能正确描述该粒子运动轨迹的是（）

【答案】B

【解析】【解答】粒子所带电荷为正电荷，所以当粒子开始运动后，洛伦兹力方向向左，所以AC错

误；

粒子运动过程中洛伦兹力不做功，匀强电场方向沿y轴正方向，所以当粒子回到x轴时，电场力也

能不做功，故粒子回到X轴时，粒子的速度为零，故D错误，B正确；

故选B。

【分析［匀强电场沿y轴方向，所以x轴是等势面，又洛伦兹力不做功，故当粒子运动后回到x轴

时，粒子的速率减为零。

6.如图，质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上，二者用一轻弹簧水平连接，两滑块与桌面间的

动摩擦因数均为〃。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力F拉动P,使两滑块均做匀速运动;

某时刻突然撤去该拉力，则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前（）

A.P的加速度大小的最大值为2/g

B.Q的加速度大小的最大值为2/g

C.P的位移大小一定大于Q的位移大小

D.P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小

【答案】A,D

【解析】【解答】设两物体的质量均为m,

撤去拉力前，对P和Q整体受力分析可知，F=2fimg,对Q受力分析可知，％=加喀，

撤去拉力后，对P受力分析，P受到的合力为5=阳电十%,

对Q受力分析，Q受到的合力为稣=与，

撤去拉力后，弹簧从伸长状态开始回复原长状态，这个过程中弹簧弹力在减小，所以撤去拉力时P

的加速度最大为初g,弹簧回复原长时Q的加速度最大为〃g,故A正确，B错误；

根据受力分析可知，P的加速度从2/g减小到Q的加速度从0增加到〃g,初始速度大小相

同，所以经过相同一段时间后，P的速度都不大于Q的速度，P的位移也小于Q的位移，故C错

误，D正确；

故选ADO

【分析】首先对平衡状态的两物体进行受力分析，求出拉力F与摩擦力的关系，然后对撤去拉力后

的两物体受力分析，求出加速度的取值范围，最后根据速度，加速度，位移之间的关系判断经过一

段时间后，速度的关系，位移的关系等。

7.如图，两根相互平行的光滑长直金属导轨固定在水平绝缘桌面上，在导轨的左端接入电容为C的

电容器和阻值为R的电阻。质量为m、阻值也为R的导体棒MN静止于导轨上，与导轨垂直，且接

触良好，导轨电阻忽略不计，整个系统处于方向竖直向下的匀强磁场中。开始时，电容器所带的电

荷量为Q,合上开关S后，()

r^yMXxxy

IA.\y///

'T八B

A.通过导体棒MN电流的最大值为g

RC

B.导体棒MN向右先加速、后匀速运动

C.导体棒MN速度最大时所受的安培力也最大

D.电阻R上产生的焦耳热大于导体棒MN上产生的焦耳热

【答案】A,D

【解析】【解答】电容器相当于一个储电器，闭合开关瞬间，流过MN的电流最大，

i=2=)J''=——，故A正确；

开关闭合后，与R构成闭合回路，所有能量都转化为电阻中的焦耳热，根据能量守恒定律可知，最

终导体棒的速度减为零，故B错误；

根据题意分析可知，导体棒先加速后减速，最终速度为零，所以当导体棒速度最大的时候，所受合

力为零，即所受安培力为零，故C错误；

导体棒MN加速度阶段，由于MN反电动势存在，故MN上电流小于电阻R上的电流，电阻R消

耗电能大于MN上消耗的电能，MN减速为零的过程中，电容器的电流和导体棒的电流都流经电阻

R形成各自的回路，因此可知此时也是电阻R的电流大，所以整个过程中流过R的电流都大于流过

MN的电流，

故电阻R上产生的焦耳热大于导体棒MN上产生的焦耳热，故D正确；

故选AD。

【分析】首先对闭合开关后进行分析，算出流过MN电流的最大值，然后分析MN的运动情况，最

后根据运动情况分析电流的关系，从而分析产生焦耳热的大小。

8.地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场，将一带正电荷的小球自电场中P点水平向左射

出。小球所受的重力和电场力的大小相等，重力势能和电势能的零点均取在P点。则射出后，

()

A.小球的动能最小时，其电势能最大

B.小球的动能等于初始动能时，其电势能最大

C.小球速度的水平分量和竖直分量大小相等时，其动能最大

D.从射出时刻到小球速度的水平分量为零时，重力做的功等于小球电势能的增加量

【答案】B.D

【解析】【解答】根据题意作出运动如图所示

V0

根据运动图像可知，速度最小为巧，此时动能最小，但是电势能却不是最大，所以A错误；

水平方向上，先向左做减速直线运动，竖直方向上，自由落体，由于电场力等于重力，所以当水平

方向速度减为0时，竖直方向的速度也加速到七,此时电势能最大，故B正确；

水平方向与竖直方向速度相等时，小球的速度最小，动能最小，故C错误；

从出发点到速度方向竖直向下的过程中，根据动能定理可得及+%=0=%=7%=峪,故D

正确；

故选BDo

【分析】首先根据题目作出粒子运动的图像，然后将运动进行分解处理物体的运动，也可以结合动

能定理计算重力做功与电势能的变化量的关系。

二、非选择题：

9.某同学要测量微安表内阻，可利用的实验器材有：电源E（电动势L5V，内阻很小），电流表

⑥（量程10mA，内阻约10G），微安表@（量程100M,内阻*待测，约

IkQ），滑动变阻器R（最大阻值10G）,定值电阻&（阻值100）,开关S,导线若干。

(1)在答题卡上将图中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图

(2)某次测量中，微安表的示数为90.0pA,电流表的示数为9.00mA，由此计算出微安表

(2)990

【解析】【解答】(1)根据实验器材和实验原理，作出实验电路图如图所示

(2)由于微安表的示数为90.0|iA,电流表的示数为9.00mA，所以流过段的电流为8.91mA,故

微安表两端的电压为85卜1r丫，所以微安表内阻q=990a.

【分析】(1)根据实验器材和实验原理，即可作出实验电路图，滑动变阻器是分压接法；

(2)首先算出流过定值电阻段的电流，然后算出微安表两端的电压，最后算出微安表内阻。

10.利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为网的滑块A与质量为g的静止滑块

B在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后A和B的速度大小V,和V,,进而分

析磁通过程是否为弹性碰撞。完成下列填空：

⑴调节导轨水平.

⑵测得两滑块的质量分别为0.510kg和0.304kg。要使碰撞后两滑块运动方向相反，应选取

质量为kg的滑块作为A.

⑶调节B的位置，使得A与B接触时，A的左端到左边挡板的距离a与B的右端到右边挡板

的距离与相等。

⑷使A以一定的初速度沿气垫导轨运动，并与B碰撞，分别用传感器记录A和B从碰撞时刻开

始到各自撞到挡板所用的时间和勺。

⑸将B放回到碰撞前的位置，改变A的初速度大小，重复步骤（4）。多次测量的结果如下表所

ZjSo

12345

0.490.671.011.221.39

s0.150.210.330.400.46

0.310.330.330.33

%

⑹表中的与=（保留2位有效数字）。

⑺%的平均值为，（保留2位有效数字）。

⑻理论研究表明，对本实验的碰撞过程，是否为弹性碰撞可由上判断。若两滑块的碰撞为弹性

%

碰撞，则力的理论表达式为（用附和g表示），本实验中其值为

（保留2位有效数字），若该值与（7）中结果间的差别在允许范围内，则可认为滑块A与滑块B在

导轨上的碰撞为弹性碰撞。

【答案】0.304；0.31；0.32；T-1；0.33

2.

【解析】【解答】⑵要使碰撞后两滑块运动方向相反，应该让质量小的滑块碰撞质量大的滑块，所以

应该选择质量为0.304kg的滑块作为A；

⑹由于A与B接触时，A的左端到左边挡板的距离R与B的右端到右边挡板的距离S2相等，所

以碰撞后A和B的速度之比为时间的反比，所以也=?=0.31；

⑺根据表中数据可以算出区的平均值为031+°31+°33+Q.33+0.33=0,32.

%5

⑻根据动量守恒定律可得，研％=网”+%町，若为弹性碰撞则机械能守恒，

4Mly明*"十：啊H，联立两式解得'，代入数据解得％=。,乂.

222Vj2ffliVj

【分析】⑵根据动量守恒可知，只有质量小的物体碰撞质量大的物体，速度是会反向的；

⑹根据题意可知，A与B接触时，A的左端到左边挡板的距离R与B的右端到右边挡板的距离

与相等，所以速度之比是时间的反比；

⑺将五个数据加起来除以5就可以求出平均值；

⑻若为弹性碰撞，两物体动量守恒，机械能守恒，即可算出碰撞后物体速度的大小，从而求出速度

的比值。

11.将一小球水平抛出，使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05B发出一次

闪光。某次拍摄时，小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光，拍摄的照片编辑后如图所示。图中的第一个

小球为抛出瞬间的影像，每相邻两个球之间被删去了3个影像，所标出的两个线段的长度用和4

之比为3：7。重力加速度大小取g=，忽略空气阻力。求在抛出瞬间小球速度的大小。

【答案】根据题意可知，每两个小球影像之间的时间间隔为t=0Z，设水平方向的速度为

将第一段位移分解至水平方向和竖直方向，分别为玉=丫再％=方寸，/，

第二段位移分解至水平方向和竖直方向，分别为覆=%,8=(即卜/十称郃”，片，

又鸟：吃=3:7,

联立数式可以解得%=班m/So

【解析】【分析】首先根据题意，算出两小球影像的时间间隔，将第一段位移和第二段位移进行分

解，根据平抛运动特点表示出水平方向位移和竖直方向位移，最后根据总位移的比值算出初速度大

小。

12.光点式检流计是一种可以测量微小电流的仪器，其简化的工作原理示意图如图所示。图中A为

轻质绝缘弹反簧，C为位于纸面上的线圈，虚线框内有与纸面垂直的匀强磁场；随为置于平台上的

轻质小平面反射镜，轻质刚性细杆D的一端与M固连且与镜面垂直，另一端与弹簧下端相连，

PQ为圆弧形的、带有均匀刻度的透明读数条，PQ的圆心位于M的中心使用前需调零，使线圈

内没有电流通过时，M竖直且与纸面垂直；入射细光束沿水平方向经PQ上的0点射到M上后沿

原路反射。线圈通入电流后弹簧长度改变，使M发生倾斜，入射光束在M上的入射点仍近似处于

PQ的圆心，通过读取反射光射到PQ上的位置，可以测得电流的大小。已知弹簧的劲度系数为

k,磁场磁感应强度大小为B,线圈C的匝数为N。沿水平方向的长度为1,细杆D的长度为d,圆

弧PQ的半径为r,，d远大于弹簧长度改变量的绝对值。

(1)若在线圈中通入的微小电流为I,求平衡后弹簧长度改变量的绝对值Ax及尸Q上反射光

点与O点间的弧长s；

(2)某同学用此装置测一微小电流，测量前未调零，将电流通入线圈后，PQ上反射光点出现

在O点上方，与O点间的弧长为用、保持其它条件不变，只将该电流反向接入，则反射光点出现

在O点下方，与O点间的弧长为与o求待测电流的大小。

【答案】（1）由题意可知，当线圈中通入的微小电流为I,线圈中的安培力为F=NBC，

根据胡可定律可得尸=印。|=脑"，所以|刎=等，

设细杆转过的弧度为仇则反射光线转过的弧度为2仇如图所示：

又，所以疝1，"仇81112^229，故&x=d，8,s=r*28，

联立解得萼；

ddk

（2）由于测量前未调零，设没有通电流时偏移的弧长为4,当初始时反射光点在0点上方，通电

流盘后根据前面的结论可知力=义磬+/,电流反向后/=史塔也-4，联立解得

uk嫉

砒（同+典）

°ANBlr

故待测电流的大小4=也出山o

【解析】【分析】（1）首先算出安培力的大小，根据受力分析和胡可定律即可算出弹簧形变量的绝对

值，然后根据几何关系就可以算出PQ上反射光点与0点间的弧长s；

（2）首先设出待测电流大小，根据（1）中结论表示出《和与，然后即可求出待测电流的大小。

三、[物理----选修3-3]

13.

（1）一定量的理想气体从状态a变化到状态b,其过程如p-T图上从a到b的线段所示。在

此过程中o（填正确答案标号。）

A.气体一直对外做功

B.气体的内能一直增加

C.气体一直从外界吸热

D.气体吸收的热量等于其对外做的功

E.气体吸收的热量等于其内能的增加量

(2)如图，容积均为V9、缸壁可导热的A、B两汽缸放置在压强为R、温度为Tt的环境

中；两汽缸的底部通过细管连通，A汽缸的顶部通过开口C与外界相通：汽缸内的两活塞将缸内气

体分成I、11、山、w四部分，其中第n、III部分的体积分别为和■、环境压强保持不

变，不计活塞的质量和体积，忽略摩擦。

(i)将环境温度缓慢升高，求B汽缸中的活塞刚到达汽缸底部时的温度；

(ii)将环境温度缓慢改变至2%,然后用气泵从开口C向汽缸内缓慢注入气体，求A汽缸中

的活塞到达汽缸底部后，B汽缸内第IV部分气体的压强。

【答案】(1)B；C；E

(2)(i)由于环境温度缓慢升高时，所以IV中气体压强不变，

3

气体初状态的温度为£=芍，体积为气体末状态的温度为笃，体积为K=%,

4

根据尹卷解得与亨；

(ii)对W中气体根据理想气体方程可得竺直_史，

To~27^

对IIIII中气体根据理想气体方程可得"<彳1*,

%27；

9

联立两式解得p=ypQ

【解析】【解答】(1)根据题图可知，气体从状态a变化到状态b的过程中，体积大小不变，所以气体

不做功，P增大，T也增大，故气体内能增大，所以该过程中气体一直从外界吸热，且气体吸收热量

等于气体内能的增加量，故AD错误，B