1、2022年普通高等学校招生全国统一考试 全国甲卷物理试卷一、单选题14.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点为之间的最低点，两处的高度差为h。要求运动员经过c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.B.C.D.15.长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为，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。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和，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.B.
2、C.D.16.三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和。则( )A.B.C.D.17.两种放射性元素的半衰期分别为和，在时刻这两种元素的原子核总数为N，在时刻，尚未衰变的原子核总数为，则在时刻，尚未衰变的原子核总数为( )A.B.C.D.18.空间存在着匀强磁场和匀强电场，磁场的方向垂直于纸面（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O由静止
3、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( )A. B. C. D. 二、多选题19.如图，质量相等的两滑块置于水平桌面上，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B.Q的加速度大小的最大值为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20.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
4、体棒静止于导轨上，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，( )A.通过导体棒电流的最大值为B.导体棒向右先加速、后匀速运动C.导体棒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上产生的焦耳热21.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
5、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三、非选择题：（一）必考题：22.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1.5 V，内阻很小），电流表（量程10 mA，内阻约），微安表（量程，内阻待测，约），滑动变阻器R（最大阻值），定值电阻（阻值），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，电流表的示数为9.00 mA，由此计算出微安表内阻_。23.利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为的滑块A与质量为的静止滑块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
6、和B的速度大小和，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。完成下列填空：（1）调节导轨水平。（2）测得两滑块的质量分别为0.510 kg和0.304 kg。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。（3）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与B的右端到右边挡板的距离相等。（4）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。（5）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示。123450.490.671.011.221.390.150.210.330.400.4
7、60.310.330.330.33（6）表中的_（保留2位有效数字）。（7）的平均值为_，（保留2位有效数字）。（8）理论研究表明，对本实验的碰撞过程，是否为弹性碰撞可由判断。若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则的理论表达式为_（用和表示），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。24.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0.05 s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
8、标出的两个线段的长度和之比为3:7。重力加速度大小取，忽略空气阻力。求在抛出瞬间小球速度的大小。25.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；M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，为圆弧形的、带有均匀刻度的透明读数条，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上的O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的圆心，
9、通过读取反射光射到上的位置，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l，细杆D的长度为d，圆弧的半径为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及上反射光点与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，上反射光点出现在O点上方，与O点间的弧长为、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。求待测电流的大小。（二）选考题33.物理选修3-3（1）一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如图上从a到b的
10、线段所示。在此过程中_。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、缸壁可导热的两汽缸放置在压强为、温度为的环境中：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、四部分，其中第、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，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汽缸内第部分气体的压强。3
11、4.物理选修3-4（1）一平面简谐横波以速度沿x轴正方向传播，时刻的波形图如图所示。介质中平衡位置在坐标原点的质点A在时刻的位移，该波的波长为_m，频率为_Hz。时刻，质点A_（填“向上运动”“速度为零”或“向下运动）。（2）如图，边长为a的正方形为一棱镜的横截面，M为边的点。在截面所在平面内，一光线自M点射入棱镜，入射角为60，经折射后在边的N点恰好发生全反射，反射光线从边的P点射出棱镜，求棱镜的折射率以及两点之间的距离。参考答案14.答案：D解析：运动员由a运动到c的过程中，设到c点时的速度为v，由机械能守恒定律有，设c点处这一段圆弧雪道的最小半径为R，则在经过c点时，有，解得,D项正确。
12、15.答案：C解析：当列车恰好以速度v匀速通过隧道时，从减速开始至回到原来正常行驶速度所用时间最短，列车减速过程所用时间，匀速通过隧道所用时间，列车加速到原来速度所用时间，所以列车从减速开始至回到正常行驶速率所用时间至少为，C项正确。16.答案：C解析：设线框的面积为S，周长为L，导线的截面积为，由法拉第电磁感应定律可知，线框中感应电动势，而线框的总电阻，所以线框中感应电流，由于三个线框处于同一线性变化的磁场中，且绕制三个线框的导线相同，设正方形线框的边长为l，则三个线框的面积分别为，三个线框的周长分别为，则，C项正确。17.答案：C解析：设时刻，甲、乙两种放射性元素原子核数分别为，则有时，甲
13、经过两个半衰期，未衰变原子核数为，乙经过个半衰期，未衰变原子核数为，由已知条件有，解得;时，甲经过四个半衰期，未衰变原子核数为,乙经过两个半衰期，未衰变原子核数为，则此时未衰变原子核总数为,解得，C项正确。18.答案：B解析：分析可知，开始一段较短时间内，粒子具有沿方向的速度，由左手定则可知，粒子应向左侧偏转，A、C项错误；由于粒子所受电场力沿方向，且粒子初速度为零、初始位置在坐标原点，故粒子运动轨迹的最低点在x轴上，D项错误，B项正确。19.答案：AD解析：两滑块匀速运动过程中，弹簧对的弹力大小为，当撤去拉力后，对滑块P由牛顿第二定律有，同理对滑块Q有，从撤去拉力到弹簧第一次恢复原长过程中，
14、弹力由一直减小到零，所以P的加速度大小的最大值为刚撤去拉力F瞬间的加速度大小，此时P的加速度大小为，而弹簧恢复原长时，Q的加速度大小达到最大值，即Q的最大加速度为,A项正确，B项错误；由于弹簧恢复原长前滑块P的加速度一直大于Q的加速度，且两滑块初速度相同，所以撤去拉力后P的速度一直小于同一时刻Q的速度，所以P的位移一定小于Q的位移，C项错误，D项正确。20.答案：AD解析：开始时电容器两极板间的电压，合上开关瞬间，通过导体棒的电流,随着电容器放电，通过电阻、导体棒的电流不断减小，所以在开关闭合瞬间，导体棒所受安培力最大，A项正确，C项错误；由于回路中有电阻与导体棒，最终电能完全转化为焦耳热，故
15、导体棒最终必定静止，B项错误；由于导体棒切割磁感线，产生感应电动势，所以通过导体棒的电流始终小于通过电阻的电流，由焦耳定律可知，电阻R上产生的焦耳热大于导体棒上产生的焦耳热，D项正确。21.答案：BD解析：由题意可知，小球所受电场力与重力的合力指向右下，与水平方向成45角，小球向左射出后做匀变速曲线运动，当其水平速度与竖直速度大小相等时，即速度方向与小球所受合力方向垂直时，小球克服合力做的功最大，此时动能最小，而此时小球仍具有水平向左的分速度，电场力仍对其做负功，其电势能继续增大，A、C项错误；小球在电场力方向上的加速度大小，竖直方向加速度大小，当小球水平速度减为零时，克服电场力做的功最大，小
16、球的电势能最大，由匀变速运动规律有，此时小球竖直方向的速度，所以此时小球动能等于初动能，由能量守恒定律可知，小球重力势能减少量等于小球电势能的增加量，又由功能关系知重力做的功等于小球重力势能的减少量，故B、D项正确。22.答案：（1）如图所示（2）990解析：（1）题中给出的滑动变阻器的最大阻值只有10 ，滑动变阻器采用分压接法，为了精确得到微安表两端的电压，可将微安表与定值电阻并联，通过电流关系得到电压。（2）由并联电路规律可得，解得。23.答案：（2）0.304（6）0.31（7）0.32（8）；0.34解析：（2）要使碰撞后两滑块的运动方向相反，必须使质量较小的滑块碰撞质量较大的静止滑块
17、，所以应选取质量为0.304 kg的滑块作为A。（6），解得。（7）的平均值为。（8）由碰撞过程遵循动量守恒定律有，若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则碰撞前后系统总动能不变，即，联立解得，将题给数据代入可得。24.答案：解析：设对应的水平位移为x，对应的竖直位移为y，则根据平抛运动的特点可知，对应的水平位移也为x，对应的竖直位移为有解得抛出瞬间小球的速度大小为解得25.答案：（1），（2）解析：（1）线圈中通入微小电流I，线圈受到的安培力大小为弹簧长度改变量的绝对值为，则有解得平面镜偏转角度为则上反射光点与O点间的弧对应的圆心角为上反射光点与O点间的弧长解得（2）设待测电流为，电流反向前、后弹簧弹力
18、的变化量弹簧长度改变量的绝对值为，则有反射前、后反射光线转过的角度为则通入电流时，平面镜实际的偏转角度为根据解得33.答案：（1）BCE（2）见解析解析：（1）根据理想气体状态方程可知，过原点的图像的斜率与体积V有关，一定量的理想气体从状态a到状态b，体积不变，对外不做功，选项AD错误；理想气体的内能只与温度有关，又一定量理想气体从状态a到状态b，温度一直升高，则气体内能一直增加，选项B正确；由热力学第一定律可知，气体一直从外界吸热，气体吸收的热量等于其内能的增加量，选项CE正确。（2）（i）封闭气体做等压变化，对部分气体，由盖-吕萨克定律有解得（ii）和部分封闭气体，初状态体积,温度为；部分气体，初状态体积，温度为从开口C向汽缸中注入气体，设末状态部分气体压强为，体积为V，则原、部分气体最终总体积为，对这两部分理想气体分别有解得34.答案：（1）4；0.5；向下运动（2）见解析解析：（1）由，并结合题图有，可得，频率，周期。由于时刻质点A向下运动，所以时刻质点A向下运动。（2）设光在面的折射角为r，则由折射定律有光在面恰发生全反射，有由几何知识有联立解得设，则有联立解得
