1、物理试题第 1 页（共 8 页）保密启用前山东省 2022 年普通高中学业水平等级考试物理试题注意事项：1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。2.选择题答案必须使用 2B 铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用 0.5 毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。一、单项选择题：本题共 8 个小题，每小题 3 分，共 24 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质量为 m
2、 的物块在粗糙水平面减速运动，当速率为 v 时，施加与水平方向夹角为的恒力 F，如图所示。经过时间 t，物块恰好以相同速率 v 向右运动。在该时间 t 内，下列说法正确的是（）A物块所受拉力 F 的冲量大小为 FtcosB物块所受摩擦力的冲量大小为零C物块所受重力的冲量大小为零D物块所受合力的冲量大小为 2mv2氖泡可用于指示和保护电路。在玻璃管中有两个相同的板状金属电极，并充入低压氖气，在两极间接入电压使氖气导电，如果金属电极发出的电子在电场作用下获得足够的能量，就能使氖气发光。将氖泡、保护电阻和电压可调的电源按如图所示的电路连接。氖泡用黑纸包住，黑纸上留出一条狭缝使光可以照射到氖泡。发现在
3、没有光照的暗室中，当电源电压为0U 时，氖泡恰能发光；当电源电压为1U（10UU）时，氖泡不发光，但同时用频率为1 的紫光照射氖泡，氖泡也恰能发光。两次实验中，氖泡恰能发光时回路中的电流可认为相等。已知普朗克常量为 h，电子电荷量为 e。下列说法正确的是（）A若保持电压1U 不变，用黄光照射氖泡，氖泡也能发光B通过实验可知，紫光的光子能量101heUeU C通过实验可知，电极中的电子脱离金属至少需要0eU 的能量D实验中必须使用直流电源才能观察到上述现象3如图所示为真空中等量异种点电荷的电场，O 为两电荷连线的中点，A、B 是连线的中垂线上关于 O 点对称的两点、C、D 为过 O 点的某一直线
4、上关于 O 点对称的两点，在该电场中放一正的试探电荷。对这个试探电荷，以下说法正确的是（）物理试题第 2 页（共 8 页）A在 C、D 两点的电势能相同B在 C、D 两点所受电场力不同C在外力作用下沿直线从 C 经 O 到 D 点的过程中，电场力先做正功后做负功再做正功D在 A 点获得 AB 方向的速度后，仅电场力作用时一定沿直线 AB 做匀速直线运动4如图所示，台秤上有一质量为 M，倾角为的粗糙斜面体，现将一质量为 m 的滑块放上斜面体同时施加一与竖直方向成 向下的恒力 F，使物块沿斜面向下加速，则台称的示数为（）A()Mm gBcos()sinMm gFmaCcos()cosMm gFma
5、Dsin()cosMm gFma5如图所示为一游戏弹射装置，足够长的竖直细杆上有一高度可调节的弹珠发射器 P（可视为质点），细杆和有特定靶位1A、2A、3A、4A 的足够长的斜面固定在同一水平底座上，细杆下端 O 与斜面底端重合，O、1A、2A、3A、4A 相邻两点间距离均相等。设弹珠水平发射后垂直击中斜面上的靶位才算有效击中。先调节 P 的位置和水平发射速度最终以动能kE 有效击中靶位2A，则在另一次游戏中弹珠有效击中靶位3A 时的动能为（）Ak1.5EBk2.25ECk3EDk4.5E6如图所示理想变压器原、副线圈匝数比为12:20:1nn，b 是原线圈的中心抽头，滑动变阻器 R 的最大阻
6、值为 20，定值电阻010R，电压表和电流表均为理想交流电表，在原线圈 c、d 两端加上1220 2 sin100(V)ut的交变电压，则（）A当单刀双掷开关与 b 连接时，在滑动变阻器触头 P 向下移动的过程中，电压表示数不变，电流表的示数变小B当单刀双掷开关与 a 连接时，电压表的示数为 22VC保持滑动变阻器触头 P 不动，当单刀双掷开关由 a 扳向 b 时，原线圈输入功率变小D当单刀双掷开关与 b 连接时，调节滑动变阻器触头 P，滑动变阻器 R 消耗电功率的最大值为 12.1W7如图甲所示，1s 和2s 为两相干波源，振动方向均垂直于纸面，产生的简谐横波波长均为，点是两列波相遇区域中的
7、一点，已知点到两波源的距离分别为12s p，22.2s p，两列波在点干涉相消。若1s 的振动图象如图乙所示，则2s 的振动方程可能为（）A24sinyt（cm）B24sin0.6yt（cm）C24sin0.4yt（cm）D24sin0.6yt（cm）物理试题第 3 页（共 8 页）8如图所示，物理课本选修 3-4 放在水平桌面上。一横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜放在书本上，书本与棱镜间有很薄的空气层。整个侧面11BCC B 上有一面光源，现只考虑面光源直接投射到棱镜底面上的光线，发现书本被此光线照亮部分面积与底面11ACC A的面积之比为56k。则玻璃的折射率最接近（）A1.5B1.6C1
8、.7D1.8二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 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 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。9“血沉”是指红细胞在一定条件下沉降的速度，在医学中具有重要意义。测量“血沉”可将经过处理后的血液放进血沉管内，由于有重力以及浮力的作用，血液中的红细胞将会下沉，且在下沉的过程中红细胞还会受到血液的粘滞阻力。已知红细胞下落受到血液的粘滞阻力表达式为6frv，其中 为血液的粘滞系数，r 为红细胞半径，v 为红细胞运动的速率。设血沉管竖直放置且足够深，红细胞的形状为球体，若某血样中半径为 r 的红细胞，由静止下沉
9、直到匀速运动的速度为mv，红细胞密度为1，血液的密度为2。以下说法正确的是（）A该红细胞先做匀加速运动，后做匀速运动B该红细胞的半径可表示为1292()mvrgC若血样中红细胞的半径较大，则红细胞匀速运动的速度较小D若采用国际单位制中的基本单位来表示 的单位，则其单位为 kgm s10如下图所示，板长为 L 的平行板电容器倾斜固定放置，极板与水平线夹角30，某时刻一质量为 m，带电荷量为 q 的小球由正中央 A 点静止释放，小球离开电场时速度是水平的，（提示：离开的位置不一定是极板边缘）落到距离 A 点高度为 h 的水平面处的 B点，B 点放置一绝缘弹性平板 M，当平板与水平夹角45时，小球恰
10、好沿原路返回 A 点。则（）A电容器极板间的电场强度2 33mgEqB平行板电容器的板长2LhC小球从 A 点释放到离开电容器的时间 16htgD小球在 AB 间运动的周期62hhTgg11已知引力常量为 G，星球的质量 M，星球的半径 R，飞船在轨道 I 上运动时的质量 m，P、Q 点与星球表面的高度分别 h1、h2，飞船与星球中心的距离为 r 时，引力势能为pMmEGr（取无穷远处引力势能为零），飞船经过 Q点的速度大小为 v，在 P 点由轨道 I 变为轨道 II 的过程中，发动机沿轨道的切线方向瞬间一次性喷出一部分气体，喷出的气体相对喷气后飞船的速度大小为 u，则下列说法正确的是（）A飞
11、船在圆形轨道 I 上运动的速度大小为1GMRhB飞船在轨道 II 上经过 P 点时的速度大小为212112()vGM RhRh物理试题第 4 页（共 8 页）C飞船在轨道 II 上运动时的机械能小于在轨道 I 上运动时的机械能D喷出的气体的质量为2112112()mGMvGMuRhRhRh12如图，固定的足够长平行光滑双导轨由水平段和弧形段在 CD 处相切构成，导轨的间距为 L，区域 CDEF 内存在方向竖直向下、磁感应强度为 B 的匀强磁场，ED 间距也为 L。现将多根长度也为 L 的相同导体棒依次从弧形轨道上高为 h 的 PQ 处由静止释放（释放前棒均未接触导轨），释放第 1n n 根棒时
12、，第1n 根棒刚好穿出磁场。已知每根棒的质量均为 m，电阻均为 R，重力加速度大小为 g，FECDPQ且与导轨垂直，导轨电阻不计，棒与导轨接触良好。则（）A第 2 根棒刚穿出磁场时的速度大小为2322B LghRB第 3 根棒刚进入磁场时的加速度大小为22223B LghmRC第 n 根棒刚进入磁场时，第 1 根棒的热功率为2222ghB Ln RD从释放第 1 根棒到第 n 根棒刚穿出磁场的过程中，回路产生的焦耳热为223222nmB LnmghghR三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。13（6 分）用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关
13、系。用天平测量两个小球的质量1m、2m，且12mm；直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可以通过测量相关量，来间接解决这个问题。下面是三个实验小组的实验情况：（1）实验小组甲的实验装置如图1所示。图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让入射球1m多次从斜轨上 A 位置静止释放；然后把被碰小球2m 静止于轨道的水平部分，再将入射小球1m，从斜轨上 A 位置静止释放，与小球2m 相撞，并多次重复，分别找到小球的平均落点1M、1P、1N，并测量出平均水平位移1OM、1OP、1ON 的长度1x、2x、3x。（用上述步骤中测量的量表示），若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为：
14、_。（2）实验小组乙的实验装置如图 2 所示。在水平槽末端的右侧放置一个竖直屏，竖直屏的O点与小球的球心等高。使小球1仍从斜槽上 A 点由静止滚下，重复实验（1）的操作，得到两球落在竖直屏上的平均落点2M、2P、2N，量出2OM、2OP、2ON 的高度1h，2h、3h。（用上述步骤中测量的量表示），则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为：_。物理试题第 5 页（共 8 页）（3）实验小组丙的实验装置如图3所示。在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接。使小球1仍从斜槽上 A 点由静止滚下，重复实验（1）的操作，得到两球落在斜面上的平均落点3M、3P、3N，用刻度
15、尺测量斜面顶点到3M、3P、3N 三点的距离分别为 1l、2l、3l。（用上述步骤中测量的量表示）则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为_。14（8 分）实验小组测量一水果电池的电源电动势和内电阻，实验器材有：水果电池（电动势约为3V，内阻约为500）电阻箱 R（0 9999）电流表1A（量程为5A，内阻为0.02）电流表2A（量程为5mA，内阻为 2）电流表3A（量程为500A，内阻为 20）电压表（量程3V，内阻约为 2k）单刀单掷开关、单刀双掷开关、导线若干；（1）电路设计：实验小组设计了图 1 所示电路进行实验；（2）电表选择：实验中，应该选择电流表_进行实验；（3）电路连接：在图 2
16、 中用笔画线代替导线，将电阻箱和单刀双掷开关接入电路_。（4）实验小组将开关1S、2S 闭合、开关3S 掷于 a，调节电阻箱 R 的阻值，得到一系列电压表的对应读数 U，图 3中实线是根据实验数据（U 是电压表示数，I 为电压表示数与对应电阻箱阻值的比值UIR）描点作图得到的UI 图像，虚线是水果电池的路端电压 U 随电池中电流 I 变化的UI 图像（无电表影响的理想情况），UI 图像描述正确的是_。ABCD（5）分析发现，该实验方案误差较大，需要进行调整。实验小组将开关1S 闭合、2S打开、开关3S 掷于 b，调节电阻箱 R 的阻值，再得到一系列电流表的对应读数 I，图 4 为 1RI 图像
17、，根据该图像，测得该电源电动势和内阻值分别为 E _，r _。物理试题第 6 页（共 8 页）15（8 分）自行车在生活中是一种普及程度很高的交通工具。自行车轮胎气压过低不仅费力而且又很容易损坏内胎，轮胎气压过高会使轮胎的缓冲性能下降，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和提升骑行感受。某同学用打气筒给自行车打气，自行车轮胎容积为1.8LV，胎内原来空气压强等于标准大气压强511 10 Pap ，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390cm。打气过程中由于压缩气体做功，打了 40 次后胎内气体温度升高到 35。（1）假设车胎因膨胀而增大的
18、体积可以忽略不计，则此时车胎内空气压强为多少；（2）若自行车说明书规定轮胎气压在室温 27下标准压强为502.8 10 Pap，为使充气后车胎内气压在室温 27下达标，试经过计算判断此次充气量是多了还是少了？为达标应调整胎内气体的质量，则调整气体的质量占轮胎内总气体质量的比例。（车胎体积变化可以忽略不计，调整胎压时温度不变）16（10 分）如图甲所示，木板质量 M=0.5kg，长 L=1m，初始时刻静止在光滑水平地面上，可视为质点的质量 m=1kg的小物块，以初速度0v 从木板左端滑上的瞬间，对木板施加一个水平向右的力 F，物块与木板之间的动摩擦因数0.2。摩擦产生的热量 Q 与力 F 大小的
19、关系如图乙所示。g 取210m/s。求：（1）2Q 的大小；（2）物块的初速度0v 的大小；（3）A 点的坐标对应的1F 与1Q 的大小。物理试题第 7 页（共 8 页）17（13 分）如图甲所示为一粒子汇聚装置的示意图，C、D 为垂直纸面固定放置的平行板电容器，D 板上74cmEy、114cmFy 的 E、F 两点处各有一小孔（图中未标出），y 轴右侧有一半径足够大的半圆形匀强磁场区域，其圆心位于坐标原点，若干电子由静止经过加速电场从 C 板运动到 D 板，并垂直于 y 轴从 E、F 两小孔沿纸面进入磁场区域，且单位时间内进入两小孔的电子数目相同。已知两板间加速电压CD120VU，电子的比荷
20、111.5 10 C/kgcem，磁场3210 T37B，不考虑电子间的相互作用，整个装置置于真空中，求（取 sin37=0.6，结果可保留根号）（1）从 F 点射出的电子与 x 轴的交点 I 的坐标 x1；（2）EF 两点射出的两电子 e、f 在磁场中交汇于 J 点，求两电子到达 J 点时在磁场中运动的时间之和；（3）如图乙所示，将半圆形磁场区域变为37 的扇形区域，在 OH 处固定一接地的挡板 GH，两束电子均打到挡板上被吸收，并立即被导走，其接地导线的电流大小为 I=3.0A，求两束电子对挡板的合作用力大小。物理试题第 8 页（共 8 页）18（15 分）如图所示，轻弹簧一端固定在与斜面
21、垂直的挡板上，另一端点在 O 位置。质量为 m 的物块 A（可视为质点）以初速度 v0 从斜面的顶端 P 点沿斜面向下运动，与弹簧接触后压缩弹簧，将弹簧右端压到 O点位置后，A又被弹簧弹回。物块 A 离开弹簧后，恰好回到 P 点。已知 OP 的距离为 x0，物块 A 与斜面间的动摩擦因数为，斜面倾角为，重力加速度为 g。求：（1）O 点和 O点间的距离 x1；（2）弹簧在最低点 O处的弹性势能；（3）设 B 的质量为m，=tan，v0=30 singx。在 P 点处放置一个弹性挡板，将 A 与另一个与 A 材料相同的物块 B（可视为质点与弹簧右端不拴接）并排一起，使两根弹簧仍压缩到 O点位置，
22、然后从静止释放，若 A 离开 B后给 A 外加恒力sinFmg，沿斜面向上，若 A 不会与 B 发生碰撞，求需满足的条件？山东省 2022 年普通高中学业水平等级考试物理参考答案一、单选题1.D2.B3.C4.B5.A6.D7.B8.D二、多选题9.BD10.AC11.ACD12.BC三、非选择题13.（1）1 21 123m xm xm x（2）112231mmmhhh（3）121123mlmlml（每空 2 分）14.（2）2A（1 分）（3）（2 分）（4）B（1 分）（5）2.8V（2 分）478（2 分）15.【答案】（1）53.08 10 Pa；（2）115【解析】（1）根据理想气
23、体状态方程1 12212pVp VTT代入数据521 10 Pa 1.80.09 40 L1.8L300K308Kp得523.08 10 Pap（2）502.8 10 Pap，温度由 35降到室温 27过程中轮胎内气体发生等容变化，有3221ppTT代入数据533.08 10 Pa308K300Kp解得5533 10 Pa2.8 10 Pap 胎压过大，需要放出部分气体。放出气体时，根据等温变化，有303p Vp V5533 10 Pa2.8 10 PaVV3333VVVVmVVm115mm所以放出气体的质量占轮胎内总气体质量的 11516（1）2J；（2）4m/s；（3）3N【解析】（1）根
24、据摩擦产生的热量为Qf x相可知，无论 F 取何值，物块与木板的摩擦力都为2Nfmg则摩擦产生的热量由物块与木板的相对位移决定。由图乙可知，当1NF 时，产生的热量都为2Q，说明当1NF 时，物块运动到木板的最右端时恰好与木板保持相对静止，则22JQfxfL相（2）当1NF 时，对物块受力分析，根据牛顿第二定律有1fma可得，物块的加速为212m/sa 对木板受力分析，根据牛顿第二定律有2FfMa可得，木板的加速度为226m/sa 以木板为参考系，则物块的相对加速度为2128m/saaa相则根据匀变速运动的规律有202va L相解得，物块的初速度为04m/sv（3）图乙中，当11FF时，摩擦产
25、生的热量减小，则说明物块在运动到木板右端前就已经与木板共速，即相对位移小于木板的长度。当1FF时，摩擦产生的热量又突然增大，而且大于了2Q，说明当物块与木板共速后两者又发生了相对滑动，由此可知，当1FF时，物块与木板恰好不能发生相对滑动，即两者共速后一起向右加速。则对整体受力分析，根据牛顿第二定律有1()FmM a对物块受力分析，根据牛顿第二定律有fmgma联立可得13NF 17.【答案】（1）2 969cm；（2）83710 s3；（3）5432 10 N37【解析】（1）电子由静止经过加速电场从 C 板运动到 D 板，由动能定理可得2CD12ceUm v116CD22 1.5 10120
26、m s6 10 m sceUvm从 F 点射出的电子在磁场中做匀速圆周运动，如图所示，洛伦兹力提供向心力，则有2vBevm r解得61136 10m0.74m74cm21.5 101037cm vreB由几何关系可知222217411474cm3876cm2 969cmFxryr（2）如图所示，因两电子的运动半径相等，由几何关系可知，两电子到达 J 点时在磁场中运动的时间之和等于一电子做圆周运动周期的一半，即有81131237s10 s22231.5 101037mtTeB和（3）如图所示，由数学知识的正弦定理可得1sinsinOOrsin0.612sin1.140.740.7437Fyrr
27、2221235cos1 sin13737从 F 射出的一个电子垂直打在挡板上的动量为pF=mcvcos对从 E 射出的电子垂直打在挡板上的动量为pE=mcv对两电子，由动量定理可得617201cos6 1037ccFtm vm 设两束电子的总数为 n 个，则有电荷量为q=ne由电流的定义式可得qItnetI则有617206 10237cF tnm 合解得两束电子对挡板的合作用力大小6665117272726 106 106 103.0432373737N10 N22 1.5 10372ccnmnmFnetI 合18.（1）20104cosxxg；（2）Ep=22001tan44mm；（3）31
28、13235【解析】（1）从 A 到 O，由动能定理可得2010101sincos02mg xxmg xxWm物块 A 离开弹簧后回到 P 点的过程，由动能定理得0101sincos0Wmg xxmg xx解得20104cosxxg（2）从O 到 P 点220p101001cos()sin()tan44mEmgxxmgxxm（3）两物体分离的瞬间有ABaa，两物体之间的弹力为 0，由牛顿第二定律可得sincosAmgmgmasincos2BmgmgTma解得0T，即弹簧恢复原长的瞬间，两物体分离。设分离瞬间，两物体的速度为 v，由能量守恒可得2p1112(1)sin(1)cos(1)2Emgxm
29、gxmv将tan，003singx，20104cosxxg带入解得0135sin1vgx由于tan，sinFmg，故分离后两物体的加速大小分别为sincossinAmgmgFagm sincos2 sinBmgmgagm 由此可知，分离后两物体均做减速运动，且 B 的加速度大于 A，故在 A 物体上升阶段，两物体不会碰撞；B 速度减为 0 后，由于tan，B 物体会保持静止状态，B 物体上升的位移为24 sinBxg若 A 物体与挡板碰撞前速度就减为 0，则此后 A 物体保持静止状态，两物体一定不会碰撞；若 A 物体能与挡板相碰，当物体 A 与挡板碰撞后，继续以加速度sing 向下做减速运动，直到速度减为 0，保持静止；A 物体速度减为 0 的总路程为22 sinAvxg若 A 物体不与挡板碰撞，则202 sinAxxg解得117 若 A 物体能与挡板碰撞，则两物体不相撞的条件为 A 物体速度减为 0 时不与 B 物体相撞，即02ABxxx且0Axx解得1131723由于0v，故135 综上所述，的取值范围为3113235
