2022年广东省新高考物理试卷和答案

2022年广东省新高考物理试卷和答案

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题

给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1.（4分）如图是可用来制作豆腐的石磨。木柄AB静止时，连接

AB的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点，F、Fi和F2

分别表示三根绳的拉力大小，F1=F2且NAOB=60°。下列关系

式正确的是（）

A.F=FiB.F=2FiC.F=3FiD.F=J^Fi

2.（4分）“祝融号”火星车需要“休眠”以度过火星寒冷的冬季。

假设火星和地球的冬季是各自公转周期的四分之一，且火星的冬

季时长约为地球的1.88倍。火星和地球绕太阳的公转均可视为匀

速圆周运动。下列关于火星、地球公转的说法正确的是（）

A.火星公转的线速度比地球的大

B.火星公转的角速度比地球的大

C.火星公转的半径比地球的小

D.火星公转的加速度比地球的小

3.（4分）如图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的

M点由静止自由滑下，经过水平NP段后飞入空中，在Q点落地。

不计运动员经过N点的机械能损失，不计摩擦力和空气阻力。下

列能表示该过程运动员速度大小v或加速度大小a随时间t变化

4.（4分）如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝

数n不同的两线圈，m>n2,二者轴线在同一平面内且相互垂直,

两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R的电阻,

转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，

两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的

相互影响，下列说法正确的是（）

A.两线圈产生的电动势的有效值相等

B.两线圈产生的交变电流频率相等

C.两线圈产生的电动势同时达到最大值

D.两电阻消耗的电功率相等

5.（4分）目前科学家已经能够制备出能量量子数n较大的氢原子。

氢原子第n能级的能量为E„=^L,其中Ei=-13.6eVo如图是按

n

能量排列的电磁波谱，要使n=20的氢原子吸收一个光子后，恰

好失去一个电子变成氢离子，被吸收的光子是（）

阿：；

红外线阳紫外线；x射线；

|||洸;''_____|__________;_________|__;

10-210-1100101102103

能里（eV）

A.红外线波段的光子B.可见光波段的光子

C.紫外线波段的光子D.X射线波段的光子

6.（4分）如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在

离地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为Lo

当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时，小积木恰好由静

止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为仁不计空气阻力。下

列关于子弹的说法正确的是（）

A.将击中P点，t大于LB.将击中P点，t等于L

VV

C.将击中P点上方，t大于LD.将击中P点下方，t等于L

VV

7.（4分）如图所示，一个立方体空间被对角平面MNPQ划分成两

个区域，两区域分布有磁感应强度大小相等、方向相反且与z轴

平行的匀强磁场。一质子以某一速度从立方体左侧垂直Oyz平面

进入磁场，并穿过两个磁场区域。下列关于质子运动轨迹在不同

坐标平面的投影中，可能正确的是（）

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题

给出的四个选项中，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。

（多选）8.（6分）如图所示，磁控管内局部区域分布有水平向右的

匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。电子从M点由静止释放，

沿图中所示轨迹依次经过N、P两点。已知M、P在同一等势面

上，下列说法正确的有（）

A.电子从N到P,电场力做正功

B.N点的电势高于P点的电势

C.电子从M到N,洛伦兹力不做功

D.电子在M点所受的合力大于在P点所受的合力

（多选）9.（6分）如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水

平MN段以恒定功率200W、速度5m/s匀速行驶，在斜坡PQ段

以恒定功率570W、速度2m/s匀速行驶。已知小车总质量为50kg,

MN=PQ=20m,PQ段的倾角为30°,重力加速度g取lOmH,

不计空气阻力。下列说法正确的有（）

A.从M到N,小车牵引力大小为40N

B.从M到N,小车克服摩擦力做功800J

C.从P到Q,小车重力势能增加1X104J

D.从P到Q,小车克服摩擦力做功700J

（多选）10.（6分）如图所示，水平地面（Oxy平面）下有一根平

行于y轴且通有恒定电流I的长直导线。P、M和N为地面上的

三点，P点位于导线正上方，MN平行于y轴，PN平行于x轴。

一闭合的圆形金属线圈，圆心在P点，可沿不同方向以相同的速

率做匀速直线运动，运动过程中线圈平面始终与地面平行。下列

说法正确的有（）

A.N点与M点的磁感应强度大小相等，方向相同

B.线圈沿PN方向运动时，穿过线圈的磁通量不变

C.线圈从P点开始竖直向上运动时，线圈中无感应电流

D.线圈从P到M过程的感应电动势与从P到N过程的感应电动

势相等

三、非选择题：共54分。第11〜14题为必考题，考生都必须作答。

第15〜16题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共42分。

11.（7分）某实验小组为测量小球从某一高度释放，与某种橡胶材

料碰撞导致的机械能损失，设计了如图（a）所示的装置，实验过

程如下：

（1）让小球从某一高度由静止释放，与水平放置的橡胶材料碰撞

后竖直反弹。调节光电门位置，使小球从光电门正上方释放后，在

下落和反弹过程中均可通过光电门。

（2）用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图（b）所示，小球直

径d=mmo

（3）测量时，应（选填"A”或"B"，其中A为“先释

放小球，后接通数字计时器”，B为“先接通数字计时器，后释放

小球”）。记录小球第一次和第二次通过光电门的遮光时间tl和t2。

（4）计算小球通过光电门的速度，已知小球的质量为m,可得小

球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失AE=（用字母m、d、

tl和t2表示）。

（5）若适当调高光电门的高度，将会（选填“增大”或

“减小”）因空气阻力引起的测量误差。

12.（9分）弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感

元件。某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系，

实验过程如下：

（1）装置安装和电路连接

如图（a）所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分

别用带有金属夹A、B的导线接入如图（b）所示的电路中。

金属夹A

导电维金属夹B

（2）导电绳拉伸后的长度L及其电阻Rx的测量

①将导电绳拉伸后，用刻度尺测量并记录A、B间的距离，即为导

电绳拉伸后的长度L。

②将滑动变阻器R的滑片滑到最右端。断开开关S2,闭合开关Si,

调节R,使电压表和电流表的指针偏转到合适位置。记录两表的示

数U和L。

③闭合S2,电压表的示数（选填“变大”或“变小”）。

调节R使电压表的示数仍为U,记录电流表的示数12,则此时导

电绳的电阻Rx=（用11、12和U表示）。

④断开S1，增大导电绳拉伸量，测量并记录A、B间的距离，重复

步骤②和③。

（3）该电压表内阻对导电绳电阻的测量值（选填“有”

或“无”）影响。

（4）图（c）是根据部分实验数据描绘的Rx-L图线。将该导电

绳两端固定在某种机械臂上，当机械臂弯曲后，测得导电绳的电阻

氐为1.33k。,则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为cm,

即为机械臂弯曲后的长度。

13.（11分）某同学受自动雨伞开伞过程的启发，设计了如图所示的

物理模型。竖直放置在水平桌面上的滑杆上套有一个滑块，初始

时它们处于静止状态。当滑块从A处以初速度vo为10m/s向上滑

动时，受到滑杆的摩擦力f为1N。滑块滑到B处与滑杆发生完全

非弹性碰撞，带动滑杆离开桌面一起竖直向上运动。已知滑块的

质量m=0.2kg,滑杆的质量M=0.6kg,A、B间的距离l=L2m,

重力加速度g取10mH,不计空气阻力。求：

（1）滑块在静止时和向上滑动的过程中，桌面对滑杆支持力的大

小Ni和Ni;

（2）滑块碰撞前瞬间的速度大小v；

（3）滑杆向上运动的最大高度h。

14.（15分）密立根通过观测油滴的运动规律证明了电荷的量子性，

因此获得了1923年的诺贝尔奖。如图是密立根油滴实验的原理示

意图，两个水平放置、相距为d的足够大金属极板，上极板中央

有一小孔。通过小孔喷入一些小油滴，由于碰撞或摩擦，部分油

滴带上了电荷。有两个质量均为m。、位于同一竖直线上的球形小

油滴A和B,在时间t内都匀速下落了距离％。此时给两极板加

上电压U（上极板接正极），A继续以原速度下落，B经过一段时

间后向上匀速运动。B在匀速运动时间t内上升了距离h2（hzW

hi）,随后与A合并，形成一个球形新油滴，继续在两极板间运动

1

直至匀速。已知球形油滴受到的空气阻力大小为fnkQv,其中k

为比例系数，m为油滴质量，v为油滴运动速率。不计空气浮力,

重力加速度为g。求：

（1）比例系数k；

（2）油滴A、B的带电量和电性；B上升距离h2电势能的变化量;

（3）新油滴匀速运动速度的大小和方向。

小孔

（二）选考题：共12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。[选修3-3]（12分）

15.（6分）利用空调将热量从温度较低的室内传递到温度较高的室

外环境，这个过程（选填“是”或“不是”）自发过程。

该过程空调消耗了电能，空调排放到室外环境的热量（选

填“大于”“等于”或“小于”）从室内吸收的热量。

16.（6分）玻璃瓶可作为测量水深的简易装置。如图所示，潜水员

在水面上将80mL水装入容积为380mL的玻璃瓶中，拧紧瓶盖后

带入水底，倒置瓶身，打开瓶盖，让水进入瓶中，稳定后测得瓶

内水的体积为230mLo将瓶内气体视为理想气体，全程气体不泄

漏且温度不变。大气压强po取1.0X105Pa,重力加速度g取10m/s2,

水的密度p取1.0X103kg/m3o求水底的压强p和水的深度ho

-----下潜后液面

下潜前液面

[选修3-4]（12分）

17.如图所示，某同学握住软绳的一端周期性上下抖动，在绳上激发

了一列简谐波。从图示时刻开始计时，经过半个周期，绳上M处

的质点将运动至（选填“N”“P”或"Q”）处。加快抖

动,波的频率增大，波速（选填“增大”“减小”或“不

变”）。

18.一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体，液体上方是

空气，其截面如图所示。一激光器从罐体底部P点沿着罐体的内

壁向上移动，它所发出的光束始终指向圆心O点。当光束与竖直

方向成45°角时,恰好观察不到从液体表面射向空气的折射光束o

已知光在空气中的传播速度为c,求液体的折射率n和激光在液体

中的传播速度V。

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题

给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

L【知识点】受力分析的应用；共点力的平衡.

【答案】解：以结点O为分析对象，根据共点力的平衡可知F的

大小等于Fi与F2的合力的大小，即

F=2Fic。既-=«F/故D正确，ABC错误；

故选：Do

2.【知识点】万有引力定律及其应用.

【答案】解：C、根据万有引力提供向心力得：

粤二号，因此T料F

因为火星和地球的冬季是各自公转周期的四分之一，且火星的冬季

时长约为地球的1.88倍，即火星的公转周期大于地球的公转周期,

由此可知火星公转的半径大于地球的公转半径，故C错误；

ABD、根据万有引力提供向心力得：

GMmv4,、

-二ma二m3

解得：V聘；a=4；3式,根据上述的半径关系可知，火星公

转的线速度、角速度和加速度都比地球的小，故D正确，AB错误;

故选：Do

3.【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用；运动学图象；牛顿第

二定律.

【答案】解：因为不计摩擦，运动员在MN阶段做匀加速运动，

加速度为2=8011仇则运动员的速度均匀增加；在NP阶段做匀速

运动，加速度为0,运动员的速度保持不变；在PQ阶段做平抛运

动,加速度为2=8，如果设从P点飞出的速度为vo,平抛过程中

的合速度为V,则有：V=^v2+(gt)2=^v2+g2t2,v与t不再是线

性关系，故C正确，ABD错误；

故选：Co

4.【知识点】法拉第电磁感应定律；电功、电功率.

【答案】解：AD、在转子匀速转动的过程中，通过两个线圈的磁

通量均在做周期性变化，所以两个线圈均会产生感应电动势。根据

法拉第电磁感应定律E=n铲可知，即使在磁通量的变化率相同

△t

时，由于匝数不同，产生的感应电动势也不会相等。同样的有效值

O

也不相等。再根据功率的计算公式P型-可知，电阻消耗的电功率

R

也不相等，故AD错误；

B、两线圈产生的交变电流均受转子的运动情况影响，转子在做匀

速圆周运动，周期固定，频率固定，故两线圈产生的交变电流频率

也相等，故B正确；

C、电动势达到最大值时磁通量最小，结合题图可知，两个线圈的

磁通量无法同时达到最小，故产生的电动势无法同时达到最大值，

故C错误。

故选：Bo

5.【知识点】氢原子的能级公式和跃迁；光子的发射和吸收.

【答案】解:氢原子第n能级的能量为En=^，其中Ei=-13.6eV,

n

且要使n=20的氢原子吸收一个光子后，恰好失去一个电子变成氢

离子，则被吸收的光子能量为|课3leV=3.4X10-2eV，结

202400

合电磁波谱可知，被吸收的光子是红外线波段的光子，故A正确,

BCD错误；

故选：Ao

6.【知识点】平抛运动.

【答案】解：当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时，小

积木恰好由静止释放，子弹和小积木在竖直方向上都做自由落体，

在竖直方向上保持相对静止，因此子弹将击中P点，子弹在水平

方向上做匀速直线运动，故击中的时间为1=工，故B正确，ACD

V

错误；

故选：Bo

7.【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动；洛伦兹力.

【答案】解：AB、根据左手定则可知，质子在左侧区域运动时受

到的洛伦兹力指向y轴正方向（不完全沿y轴），在右侧区域运动

时受到的洛伦兹力指向y轴负方向（不完全沿y轴），根据曲线运

动的特点可知，质子运动的轨迹先往y轴正方向偏转，再往y轴负

方向偏转，xOy平面的投影显示的是从上往下看的运动情况，故A

正确，B错误；

CD、粒子在z轴方向不受力，因此z轴上的坐标始终保持不变，

故CD错误；

故选：Ao

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题

给出的四个选项中，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。

8.【知识点】带电粒子在混合场中的运动；电势；电势能与电场力做

功；洛伦兹力.

【答案】解：AB、在电场中，沿着电场线的方向电势逐渐降低，

则N点的电势高于P点的电势，根据电势能的公式Ep=q<p可知,

电子在N点的电势能低于在P点的电势能，结合功能关系可知，

电子从N到P的过程中，电场力做负功，故A错误，B正确；

C、电子受到的洛伦兹力始终与速度垂直，因此洛伦兹力不做功，

故C正确；

D、电子在M点由静止释放，速度（动能）为0,故只受到向左的

电场力；从M点到P点的过程中，只有电场力做功，所以电子的

电势能和动能之和保持不变，因为P点和M点在同一等势面上，

电子的电势能相等，所以电子到达P点时的动能与M点相等，均

为0,即速度为0,所以电子在P点也是只受到向左的电场力。即

电子在M点所受的合力与在P点所受的合力相等，故D错误。

故选：BCo

9.【知识点】功率、平均功率和瞬时功率；功能关系；功的计算.

【答案】解：AB、在水平MN段以恒定功率200W、速度5m/s匀

速行驶，则小车的牵引力等于小车受到的摩擦力，因此

F=f=—=^N=40N

v5

从M到N过程中，小车摩擦力做功为Wf=-40X20J=-800J,

即小车克服摩擦力做功800J,故AB正确；

C、从P到Q的过程中，根据功能关系可知，重力势能的增加量

为△Ep=mgAh=50X10X20Xsin30。J=5000J,故C错误；

D、在斜坡PQ段以恒定功率570W、速度2m/s匀速行驶，则

P

—9=mgsin300+f

v229

代入数据解得：fz=35N

则此过程中，小车摩擦力做功为Wn=f2s=-35X20J=-700J,

即小车克服摩擦力做功为700J,故D正确；

故选：ABDo

10.【知识点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向；法拉第电磁

感应定律.

【答案】解：A、通电直导线周围磁场的截面图是以导线为圆心的

一个个同心圆，某一位置的磁感应强度大小和这个点到圆心的距离

成反比。N、M的连线平行于通电直导线，即两点到导线的距离相

等，所以N点与M点的磁感应强度大小相等，方向也相同，故A

正确；

B、线圈在P点时，穿过线圈的磁通量为0,在沿PN移动的过程

中，穿过线圈左、右两个半圆的磁通量大小不再相等，即穿过整个

线圈的磁通量不再为0,所以线圈沿PN方向运动时，穿过线圈的

磁通量会发生变化，故B错误；

C、当线圈从P点开始竖直向上运动时，根据对称性可知，线圈P

中的磁通量一直为零，即穿过线圈的磁通量没有发生变化，由楞次

定律可知线圈中无感应电流，故C正确；

D、线圈从P到M过程和从P到N过程，根据上述分析可知，两

个过程中磁通量的变化量相等，但因为线圈的速率恒定，且NP的

距离小于MP的距离，所以时间不等，根据法拉第电磁感应定律

可知,两个过程中产生的感应电动势不相等，故D错误。

故选：ACo

三、非选择题：共54分。第11〜14题为必考题，考生都必须作答。

第15〜16题为选考题，考生根据要求作答。(一)必考题：共42分。

11.【知识点】验证机械能守恒定律；螺旋测微器的使用；用打点计

时器测速度.

【答案】解：(2)根据螺旋测微器的示数可求出小球的直径为：d

=7.5mm+38.5X0.01mm=7.885mm；

(3)因为小球到光电门的距离不算太高，下落时间较短，如果先

释放小球再打开数字计时器可能导致小球已经通过光电门或正在

通过光电门，造成测量误差，故在测量时，要先接通数字计时器，

后释放小球，故选B；

(4)在光电门位置，小球的重力势能相等，则小球在此处的动能

之差即为小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失。

在极短时间内，物体的瞬时速度等于该过程中物体的平均速度，则

小球第一次经过光电门的速度为V1哈，小球第二次经过光电门的

速度为V2产，因此AE=^G_)2Am(4)2；

乙「2Nt]Z2

(5)若适当调高光电门的高度，则空气阻力做功将变大，将会增

大因空气阻力引起的测量误差。

故答案为：(2)7.885；(3)B；(4)l_±)2_±_±)2.(5)增

m(m(K

22t2

大

12.【知识点】伏安法测电阻；欧姆定律.

【答案】解：闭合S2,电路总电阻减小，总电流增加，内电阻与

滑动变阻器上电压增加，所以电压表示数减小；由于电压表示数为

U,所以闭合S2后，定值电阻上电流仍为11,那么流过Rx上电流

为12-11

根据欧姆定律得：Rx=—；根据R电阻测量值表达式，所以

“-I1x

该电压表内阻对导电绳电阻的测量值无关，根据图C可知导电绳拉

伸后的长度为51.80cm。

故：变小、U、无、51.80

12-11

13.【知识点】动量守恒定律；动能定理；机械能守恒定律；牛顿第

二定律；牛顿第三定律.

【答案】解：(1)滑块静止时，根据整体法可知，Ni=(m+M)g

=(0.2+0.6)X10N=8N

当滑块向上滑动时，根据牛顿第三定律可知，滑块对滑杆的摩擦力

大小为1N,方向竖直向上

则对滑杆进行受力分析，根据平衡状态得:

N2=Mg-f=0.6X10N-1N=5N

（2）选竖直向上的方向为正方向

根据牛顿第二定律得，滑块的加速度为：

2X10-11nzs2=-15m/s2,负号表示加速度方向竖直向下

1m0.2

根据运动学公式可知

v2-Vg2—-2na11

代入数据解得：v=8m/s

（3）当滑杆和滑块发生碰撞的瞬间，根据动量守恒定律得：

mv=（M+m）vi

当滑杆和滑块一起脱离地面时，根据整体法可知，系统的加速度为

重力加速度，方向竖直向下

解得：h=0.2m

答：（1）滑块在静止时和向上滑动的过程中，桌面对滑杆支持力的

大小分别为8N和5N；

（2）滑块碰撞前瞬间的速度大小为8m/s；

（3）滑杆向上运动的最大高度为0.2m。

14.【知识点】带电粒子在非匀强电场中的运动；受力分析的应用；

动量守恒定律；功能关系.

【答案】解：（1）因为两个油滴在未加电压时均做匀速直线运动,

对A油滴进行分析，根据运动学公式得：

hl

v]=-^-

根据平衡状态得：mog=f

1

结合空气阻力的表达式f=kIJv

2

T_

联立解得：k=%巴+

hl

(2)因为加电压后A油滴的速度不变，所以A油滴不带电；B油

滴最终向上做匀速运动，由此可知，B油滴受到的电场力应向上，

故B油滴带负电。

B油滴向上做匀速直线运动时，根据运动学公式得：

_h2

V2=T

其受到的摩擦力向下，根据平衡状态得：

1

,7qU

m0g+km0v2-y

_mgd(h+h)

解得：qo12

Uh[

根据功能关系得:

AEp=-W电

mgh2(hl+h2)

联立解得：AEp=-°

hl

(3)油滴相遇时，质量为2mo,电荷量等于B油滴的电荷量，则

新油滴受到的电场力为

qU^m0g(h1+h2)

F=-dh^~

此时要对电场力进行分类讨论

①若F>2mog,即h2>hi,新油滴最终向上匀速运动，设达到平衡

时速度为门则有

,

2mog+k2in3v'=F

解得：丫，=字5

V2t

②若FV2mog,即hi>h2,新油滴最终向下匀速运动，设达到平衡

时速度为v”，则有

2mog=F+k・2舄丫〃

解得：V，，=孚&

狗t

3”

答：（1）比例系数为即巴；