2022年高考物理全国乙卷、答案解析

2022年高考物理全国乙卷

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1-4题只有一项符合题目要求，第5—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。

1.2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约400km的

“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直

播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂

浮，这表明他们（）

A.所受地球引力的大小近似为零

B.所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零

C.所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等

D.在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小

2.如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为由的小球，初始时整个系统静置于

光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长乙一大小为E的水平恒力作用在轻绳

的中点，方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距时，它们加速度的大

小均为（)

3F

A笆B竺C.—D.尤

8/w5m8加10m

3.固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环。小环从大圆环顶端P点由静

止开始自由下滑，在下滑过程中，小环的速率正比于（）

A.它滑过的弧长B.它下降的高度

C.它到P点的距离D.它与P点的连线扫过的面积

4.一点光源以113W的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6x107m的光,

在离点光源距离为R处每秒垂直通过每平方米的光子数为3X10M个。普朗克常

量为〃=约为()

6.63xl()-34J.SOR

A.lxio2mB.3xio2mC.6xl02mD.9xl02m

5.安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度瓦如图,

在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为X。面。某同学在某地对地磁

场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根

据表中测量结果可推知()

测量序号8/附8/必

1021-45

20-20-46

3210-45

4-210-45

A.测量地点位于南半球

B.当地的地磁场大小约为50gT

C.第2次测量时夕轴正向指向南方

D.第3次测量时夕轴正向指向东方

6.如图，两对等量异号点电荷+外—qQq>0)固定于正方形的4个顶点上。L、

N是该正方形两条对角线与其内切圆的交点，。为内切圆的圆心，加为切点。则

AZ和N两点处的电场方向相互垂直

B.M点的电场方向平行于该点处的切线，方向向左

C.将一带正电的点电荷从M点移动到。点，电场力做正功

D.将一带正电的点电荷从L点移动到N点，电场力做功为零

7.质量为1kg的物块在水平力厂的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动,

产与时间，的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2,重力加速

度大小取g=10机/$2。则（）

F/N

4----------------；

I

I

0―1_片_I_H------>

2।46）

।।

-4------------------------------'

A.4s时物块的动能为零

B.6s时物块回到初始位置

C.3s时物块的动量为12kg-zw/s

D.0〜6s时间内厂对物块所做的功为40J

8.一种可用于卫星上的带电粒子探测装置，由两个同轴的半圆柱形带电导体极板

（半径分别为火和火+d）和探测器组成，其横截面如图（a）所示，点。为圆

心。在截面内，极板间各点的电场强度大小与其到。点的距离成反比，方向指

向。点。4个带正电的同种粒子从极板间通过，到达探测器。不计重力。粒子1、

2做圆周运动，圆的圆心为O、半径分别为小、n（.R<r\<ri<R+d>；粒子3

从距。点投的位置入射并从距O点n的位置出射；粒子4从距O点、口的位置入

射并从距。点投的位置出射，轨迹如图（b）中虚线所示。则（）

粒子探测器

图（a）

A.粒子3入射时的动能比它出射时的大

B.粒子4入射时的动能比它出射时的大

C.粒子1入射时的动能小于粒子2入射时的动能

D.粒子1入射时的动能大于粒子3入射时的动能

图（b）

二、非选择题：共62分。第9—12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第

13—14题为选考题，考生根据要求作答。

（-）必考题：共47分。

9.（5分）用雷达探测一高速飞行器的位置。从某时刻（f=0）开始的一段时间

内，该飞行器可视为沿直线运动，每隔1s测量一次其位置，坐标为x,结果如

下表所示：

，/S0123456

%/m050710941759250533294233

回答下列问题：

（1）根据表中数据可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动，判断

的理由是：；

（2）当x=507m时，该飞行器速度的大小u=m/s；

（3）这段时间内该飞行器加速度的大小a=m/s?（保留2位有效

数字）。

10.（10分）一同学探究阻值约为550Q的待测电阻尺在0〜5mA范围内的伏安

特性。可用器材有：电压表⑦（量程为3V,内阻很大），电流表@（量程为1mA,

内阻为300Q）,电源E（电动势约为4V,内阻不计），滑动变阻器R（最大

阻值可选10Q或1.5k。），定值电阻火0（阻值可选75。或150。），开关S,

导线若干。

•—II——II-

;-®--®-;

:_I-:

I---11-I

；R；

；—T—;

；bEI

________________________________________J

图（a）

（1）要求通过咫的电流可在0〜5mA范围内连续可调，将图（a）所示的器材

符号连线，画出实验电路的原理图；

（2）实验时，图（a）中的火应选最大阻值为（填“10Q”或“1.5

kQ"）的滑动变阻器，Ro应选阻值为（填“75Q”或“150Q”）的

定值电阻；

（3）测量多组数据可得心的伏安特性曲线。若在某次测量中，电压表、电流表

的示数分别如图（b）和图（c）所示，则此时尺两端的电压为V,流

过心的电流为mA,此组数据得到的R.的阻值为。（保留

3位有效数字）。

图（b）图（c）

11.（12分）如图，一不可伸长的细绳的上端固定，下端系在边长为/=0.40m的

正方形金属框的一个顶点上。金属框的一条对角线水平，其下方有方向垂直于金

属框所在平面的匀强磁场。已知构成金属框的导线单位长度的阻值为2=5.0x10

FQ/m；在f=0到f=3.0s时间内，磁感应强度大小随时间/的变化关系为BC）

=0.3-0.k(SI)o求

（1）f=2.0s时金属框所受安培力的大小；

（2）在（=0至h=2.0s时间内金属框产生的焦耳热。

12.（20分）如图（a）,一质量为m的物块A与轻质弹簧连接，静止在光滑水

平面上；物块B向A运动，/=0时与弹簧接触，至h=2/o时与弹簧分离，第一

次碰撞结束，A、B的u—f图像如图（b）所示。已知从/=0到/="时间内，物

块A运动的距离为O.36voto。A、B分离后，A滑上粗糙斜面，然后滑下，与一

直在水平面上运动的B再次碰撞，之后A再次滑上斜面，达到的最高点与前一

次相同。斜面倾角为。（sin0=0.6）,与水平面光滑连接。碰撞过程中弹簧始终处

于弹性限度内。求

（1）第一次碰撞过程中，弹簧弹性势能的最大值；

（2）第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值；

（3）物块A与斜面间的动摩擦因数。

（-）选考题：共15分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所

做的第一题计分。

13.[物理----选修3—3]（15分）

（I）（5分）一定量的理想气体从状态。经状态b变化到状态c,其过程如

T-P图上的两条线段所示。则气体在。（填正确答案标号。选对1

个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为

0分）

A.状态4处的压强大于状态C处的压强

B.由a变化到b的过程中，气体对外做功

C.由b变化到。的过程中，气体的压强不变

D.由。变化到b的过程中，气体从外界吸热

E.由a变化到b的过程中，从外界吸收的热量等于其增加的内能

（2）（10分）如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，

汽缸中活塞I和活塞II之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连

接，汽缸连接处有小卡销，活塞II不能通过连接处。活塞LII的质量分别为

2m、m,面积分别为2S、S,弹簧原长为初始时系统处于平衡状态，此时弹

簧的伸长量为0」/,活塞I、n到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度

为To。已知活塞外大气压强为po,忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不

计弹簧的体积。

（i）求弹簧的劲度系数；

（ii）缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞II刚运动到汽缸连接处时，活塞

间气体的压强和温度。

2S

“

ZZ

14.［物理.选修3—4]（15分）

（1）（5分）介质中平衡位置在同一水平面上的两个点波源Si和S2,二者

做简谐运动的振幅相等，周期均为0.8s。当&过平衡位置向上运动时，S2也过

平衡位置向上运动。若波速为5m/s,则由Si和S2发出的简谐横波的波长均为_

mo0为波源平衡位置所在水平面上的一点，与Si、S2平衡位置的距离

均为10m,则两波在尸点引起的振动总是相互________（填“加强”或“削弱”）

的；当Si恰好在平衡位置向上运动时，平衡位置在P处的质点（填”向

上”或“向下”）运动。

（2）（10分）一细束单色光在三棱镜/8C的侧面/C上以大角度由。点

入射（入射面在棱镜的横截面内），入射角为3经折射后射至N8边的E点，

如图所示。逐渐减小i,E点向B点移动，当sinz=-时，恰好没有光线从AB

6

边射出棱镜，且。求棱镜的折射率。

BC

2022年高考物理全国乙卷

（参考答案）

1.C2.A3.C4.B5.BC6.AB7.AD8.BD

Mm

1.C万有引力产=G,航天员受万有引力，且万有引力提供向心力，航天

员所受合力不为零，地表处r较小，航天员在地表处所受万有引力大于在飞船上

所受的万有引力，航天员在飞船上所受地球引力，约等于随飞船运动所需的向心

力，所以A、B、D错误，C正确。

13L

-XOA

2.A如图可知sine=2J=_,则cosd=-,对轻绳中点受力分析可知E

L55

2

=2Tcos仇对小球由牛顿第二定律得T=ma,联立解得。=?，故选项A正

8加

确。

3.C如图所示，设大圆环半径为火，P、Z距离为3由机械能守恒定律可知，

小环沿圆弧滑到A点的速率与沿斜线PA滑到A点的速率相等，分析小环的运动

可知小环沿斜线应下滑加速度a=gcos6=吐，v=at=^-t,由等时圆模型可

2R27?

知小环沿斜线PA从P到A的时间与沿直线PB从P到B的时间相同，即2R=

代入上式可得：丫=鹏,故C正确。

4.B一个光子的能量£=6=。二，每秒放出光子总数N=£=%,离点光源

R处每秒垂直通过每平方米的光子数〃=—1=—空一，则R=，B正

4成~^rcR~hcv47mhe

确。

5.BC依题意，z轴正向保持竖直向上，测量结果表明z轴方向的磁感应强度

为负，即测量地点的磁感应强度的竖直分量是向下的，说明测量地点位于北半球，

A错误；每次测量得到的地磁场的两个分量互相垂直，任选一组数据根据平行四

边形定则可以求出当地的地磁场磁感应强度大小约为50卜仃，B正确；在北半球，

地磁场的水平分量是由南向北的，第2次测量时得到的水平分量即B,「是负值，

说明y轴正向与地磁场的水平分量方向相反，即指向南方，C正确；第3次测量

时B「为零，说明y轴沿东西方向，又因B,.为正，即x轴正向指北方，则y轴正

向应指向西方，D错误。

6.AB根据电场强度的叠加可知£点的电场方向沿对角线从。点指向L点，N

点的电场方向沿对角线从N点指向。点，上和N两点处的电场方向相互垂直，A

正确；根据电场强度的叠加可知/点的电场方向平行于该点处的切线，方向向

左，B正确；。两点在等量异号电荷连线的中垂线上，M.O两点的电势相

等，将一带正电的点电荷从M点移动到。点，电场力不做功，C错误；L点的

电势比N点的电势低，将一带正电的点电荷从L点移动到N点，电势能增大，

电场力做负功，D错误。

7.AD由图知0〜3s内尸的大小为尸i=4N,3-6s内尸的大小？2=4N；在0

到3s内，物块沿正方向做匀加速直线运动，F\—fimg=ma\,解得m=2m/s2,

为正方向，3s末的速度丫1=。由=6111/5；3s末力/反向，物块先沿正方向减速

到零，FH"mg=ms,解得s=6加/.1,为负方向，物块减速到零所用的时间

/2=、=ls,即4s末物块减速到零；在4〜6s内，物块再反向做匀加速直线运

动，F2-]iimg=ma3,解得内二？/〃//,为负方向。回出整个过程中的v—，图像

如图所示：

4s时物块的速度为零，动能为零，A正确；由图可知在0〜6s内，物块的位移

不为零，6s时物块没有回到初始位置，B错误；3s时的速度=6m/s,动量

p\=mv\=()kg-m/s,C错误；由v—f图线与时间轴所围的面积表示位移知，0~3

s内、3〜4s内、4〜6s内物块的位移大小分别为xi=9m、乂2=3m、X3=4m,

则厂对物块做的功分别为Wi=Bxi=36J、W2=-F2X2=-12J,W3=F2X3=

16J,则0〜6s时间内尸对物块所做的功W=W,+W2+W3=40J,D正确。

8.BD极板间各点的电场强度方向指向。点，粒子3从距。点r2的位置入射

并从距。点八的位置出射，在这个过程中电场力做正功，粒子3入射时的动能

比它出射时的小，同理可知粒子4入射时的动能比它出射时的大，A错误，B正

确；粒子1、2做圆周运动，设粒子1的轨迹处的电场强度为昂，则狂严“日，

八

粒子1的动能公产;〃/=等，设粒子2的轨迹处的电场强度为瓦，则/2

=用且，粒子2的动能&2=,机4=",由于极板间各点的电场强度大小与

r22•2

其到。点的距离成反比，即互=殳，所以反产坑2,C错误；粒子3出射时，

4八

qEi>m处,此时粒子3的动能反3'=」加@V血■=£ki，即粒子1入射时的动

r}22

能大于粒子3出射时的动能，而粒子3入射时的动能比它出射时的小，所以粒子

1入射时的动能大于粒子3入射时的动能，D正确。

9.答案(1)在误差允许的范围内，相邻相等时间内的位移之差近似相等

(2)547(3)79

解析(1)根据表中数据可以求得第1s内、第2s内、第3s内、第4s内、第5

s内、第6s内飞行器的位移分别为xi=507m、X2=587m、冷=665m、S4=746

m、X5=824m、X6=904m,在误差允许的范围内，相邻相等时间内的位移之差

近似相等，即满足Ax=aT2,可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动。

(2)对于匀加速直线运动，中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，

、1094

所以当x=507m时，该飞行器速度的大小v=------m/s=547m/s。

2

(3)根据逐差法可知这段时间内该飞行器加速度的大小华二醇=

(3疗

(4233-1：“759…9哈

10.答案(1)如图所示(2)10Q75C(3)2.304.20548

解析(1)要求通过尺的电流可在0〜5mA范围内连续可调，则应用滑动变阻器

的分压式接法，电流表的量程为1mA,需测到5mA,则要对电流表改装，与其

并联一个电阻电压表的内阻很大，则电流表采用外接法。

(2)滑动变阻器采用分压式接法，火应选最大阻值较小的滑动变阻器；电流表

量程1mA改装为量程5mA,则Ro=2=生空迎2=75Q,故&应选阻值

I5mA-1mA

为75Q的定值电阻。

(3)电压表的分度值为0.1V,读数时需估读到分度值的下一位，读数为2.30V,

电流表的分度值为0.02mA,此时示数为0.84mA,考虑到改装关系，流过R、的

电流为5x0.84mA=4.20mA,利用R=—解得尺/548Q。

11.答案(1)0.057N(2)0.016J

解析(1)对正方形金属框分析

由法拉第电磁感应定律得E=—=任Q=—x-

AtAtAt2

AR

由B(f)=03-0.1/(SI),知——=0.1T/s

At

p

1=—,其中R=4%

R

当f=2.0s时，B=0.3-0.1X2.0(T)=0.1T

金属框所受安培力大小F=BII',其中r=V21

代入数据解得Fn0.057N

(2)根据焦耳定律有。=尸放

/?=4W=8xlO-3Q

-.F

0〜2.0s内电流恒定，/=—=lA

R

代入数据解得0=0.016J

12.答案(1)0.6小%(2)O.768voZo(3)0.45

解析(1)加时弹簧被压缩至最短，A、B碰撞动量守恒，

由图(b)知/WBT.2Vo=(/MB+/WA)VO

得：m^=5m\—5m

此过程A、B与弹簧组成的系统机械能守恒

弹簧的最大弹性势能与》网=IA£kI=；〃ZB(1.2H))2—；(WA+/MB)VQ=0.6/MVQ

(2)力时弹簧压缩量最大，设为Ax

由题意，0〜“内，

/MAVA+WBVB=/MB'1.2vo

即772VA+5/MVB=6wvo

化简得VA=5(1.2VO-VB)

根据图(b)分析上式，A图线在0〜A)上任意一点到横坐标轴的距离等于同一时

刻B图线上对应点到v=L2vo线的距离的5倍。由v~t图线与时间轴所围面积

表示位移，且0〜力时间内XA=O.36VOA),可知0〜m时间内图线B与v=1.2vo线

所围面积xi=』XA=O.O72vofo，图线B与A之间所围面积表示Ax,则Ax=1.2v”o

5

—XA——XA—O.768vo/o

5

(3)A、B第二次碰撞过程，设碰前A速度大小为VAI,碰后A、B速度大小分

别为VA\VBr

动量守恒：777BO.8VO-Z7UVA1=MBVB'+加Ah'

动能不变：1加/0・8%）2+；加/;I+3机/？

由题意知VA,=2VO

联立解得VAI=V0

对A第一次碰撞后以2yo冲上斜面至速度为零过程，由动能定理有

岬2

―mgh~gh:°=O-|m（2vo）

sin92

对A冲上斜面又下滑至水平面过程，由动能定理有

-2nmghcos014一；加（2%）2

---------------------------二—mv

sin02

联立解得〃=0.45

13.ABD由理想气体状态方程<=C’可得，自作原点和c的连线’由

a、c两点与原