2022年高考全国乙卷理综真题及答案解析

2022年高考全国乙卷理综真题及答案解析一、选择题（共13小题，每小题6分，满分78分）1.下列关于物理概念的说法中，正确的是：A.动能是物体由于运动而具有的能量，其大小与物体的质量和速度的平方成正比。B.重力势能是物体由于被举高而具有的能量，其大小与物体的质量和高度成正比。C.动量是物体运动的量度，其大小等于物体的质量乘以速度。答案：D解析：动能的公式为$E_k=\frac{1}{2}mv^2$，重力势能的公式为$E_p=mgh$，动量的定义为$p=mv$，因此A、B、C选项中的说法都是正确的。2.在下列实验中，哪一个实验不能证明机械能守恒定律：A.竖直下落的物体在无空气阻力的情况下，其速度随时间均匀增加。B.滑块沿光滑斜面下滑，其速度增加的同时，高度减少。C.单摆在小角度摆动时，摆动幅度不变。D.质点在水平面上做匀速直线运动。答案：D解析：机械能守恒定律指的是在没有外力做功的情况下，一个系统的总机械能（动能加势能）保持不变。选项D中的质点在水平面上做匀速直线运动，并不涉及机械能的转化，因此不能证明机械能守恒定律。（此处省略部分选择题试题，后续选择题试题及答案将在第二部分继续呈现）三、非选择题（共4小题，满分72分）3.（18分）某物理实验中，一物体从静止开始沿着光滑的斜面下滑，斜面倾角为θ。忽略空气阻力，物体下滑的加速度为a。求物体下滑位移x与时间t的关系。解答：我们知道物体在斜面上下滑时，受到的合力是重力沿斜面方向的分力，即$F=mg\sin\theta$。根据牛顿第二定律$F=ma$，我们可以得到加速度$a=g\sin\theta$。由于物体是从静止开始下滑，我们可以使用匀加速直线运动的位移公式$x=\frac{1}{2}at^2$。将加速度$a=g\sin\theta$代入公式中，得到物体下滑位移与时间的关系为：$$x=\frac{1}{2}g\sin\theta\cdott^2$$这就是物体下滑位移x与时间t的关系。4.（20分）一电路由电池、电阻和电容器组成，电池电动势为E，电阻为R，电容器电容量为C。现将电容器充电至电压U后，将其与电阻R串联，然后接到电池两端。求电容器放电过程中，电流I随时间t的变化关系。解答：电容器放电过程中，电容器两端的电压U随时间t的变化关系为$U=U_0e^{\frac{t}{RC}}$，其中$U_0$是电容器初始电压，即充电后的电压。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，我们可以得到电流I随时间t的变化关系为：$$I=\frac{U_0}{R}e^{\frac{t}{RC}}$$这就是电容器放电过程中，电流I随时间t的变化关系。（此处省略部分非选择题试题，后续非选择题试题及答案将在第三部分继续呈现）五、实验题（共2小题，满分37分）5.（18分）在探究匀变速直线运动的实验中，你使用了打点计时器和小车。请简述实验步骤，并说明如何通过打点纸带来计算小车的加速度。解答：实验步骤如下：1.将打点计时器固定在实验桌的一端，并连接好电源。2.将一条带有墨水的纸带固定在小车的后面，确保墨水面与小车接触。3.将小车放在打点计时器前的位置，拉直纸带，使小车能够在没有摩擦力的情况下沿直线运动。4.启动打点计时器，同时轻轻推动小车，使其开始运动，并让打点计时器在纸带上打下连续的点。5.关闭打点计时器，取出纸带，选择点迹清晰的一段进行测量。计算小车加速度的方法：1.在纸带上选择两个连续的点，测量它们之间的距离，记为Δx。2.由于打点计时器打点的频率是已知的，可以计算出两个点对应的时间间隔，记为Δt。3.使用公式$a=\frac{2(\Deltax)}{(\Deltat)^2}$计算小车的加速度。这里假设小车在两个打点之间做匀加速运动，因此使用的是匀变速直线运动的位移公式。6.（19分）在验证机械能守恒定律的实验中，你使用了一个小球、一个光电门和一个计时器。请设计实验方案，并说明如何通过实验数据来验证机械能守恒定律。解答：实验方案如下：1.将光电门固定在实验装置的适当位置，确保小球能够通过光电门。2.将小球从一定高度释放，让它自由下落并通过光电门，同时使用计时器记录小球通过光电门的时间。3.重复实验多次，记录不同高度下小球通过光电门的时间。4.计算小球通过光电门时的速度，使用公式$v=\frac{d}{t}$，其中d是小球的直径，t是小球通过光电门的时间。5.计算小球在不同高度下的重力势能$E_p=mgh$和动能$E_k=\frac{1}{2}mv^2$。验证机械能守恒定律的方法：1.比较小球在释放点处的重力势能和在