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2022 届江苏省高考物理真题试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.高铁车厢里的水平桌面上放置一本书,书与桌面间的动摩擦因数为0.4,最大静摩
擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10 m /s
2。若书不滑动,则高铁的最大加速度
不超过( )
A.2.0 m /s
2
B.4.0 m /s
2
C.6.0 m /s
2
D.8.0 m /s
2
2.如图所示,电路中灯泡均正常发光,阻值分别为R1=2Ω,R2=3Ω,R3=2Ω,
R4= 4Ω,电源电动势E =12V,内阻不计,四个灯泡中消耗功率最大的是( )
A.R1
B.R2
C.R3
D.R4
3.如图所示,两根固定的通电长直导线a、b 相互垂直,a 平行于纸面,电流方向向右,
b 垂直于纸面,电流方向向里,则导线a 所受安培力方向( )
A.平行于纸面向上
B.平行于纸面向下
C.左半部分垂直纸面向外,右半部分垂直纸面向里
D.左半部分垂直纸面向里,右半部分垂直纸面向外
4.上海光源通过电子-光子散射使光子能量增加,光子能量增加后( )
A.频率减小
B.波长减小
C.动量减小
D.速度减小
5.如图所示,半径为r 的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度B 随时间
t 的变化关系为B = B0+ kt,B0、k 为常量,则图中半径为R 的单匝圆形线圈中产生的
感应电动势大小为( )
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A.πk r
2
B.πk R
2
C.π B0r
2
D.π B0 R
2
6.自主学习活动中,同学们对密闭容器中的氢气性质进行讨论,下列说法中正确的是
( )
A.体积增大时,氢气分子的密集程度保持不变
B.压强增大是因为氢气分子之间斥力增大
C.因为氢气分子很小,所以氢气在任何情况下均可看成理想气体
D.温度变化时,氢气分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变
化
7.如图所示,一定质量的理想气体分别经历a→b和a→c两个过程,其中a→b为等
温过程,状态b、c 的体积相同,则( )
A.状态a 的内能大于状态b
B.状态a 的温度高于状态c
C.a→c过程中气体吸收热量
D.a→c过程中外界对气体做正功
8.某滑雪赛道如图所示,滑雪运动员从静止开始沿斜面下滑,经圆弧滑道起跳。将运
动员视为质点,不计摩擦力及空气阻力,此过程中,运动员的动能Ek与水平位移x 的
关系图像正确的是( )
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A.
B.
C.
D.
9.如图所示,正方形ABCD 四个顶点各固定一个带正电的点电荷,电荷量相等,O 是
正方形的中心。现将A 点的电荷沿OA 的延长线向无穷远处移动,则( )
A.在移动过程中,O 点电场强度变小
B.在移动过程中,C 点的电荷所受静电力变大
C.在移动过程中,移动的电荷所受静电力做负功
D.当其移动到无穷远处时,O 点的电势高于A 点
10.如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与物块A 连接在一起,处于压缩状态,A
由静止释放后沿斜面向上运动到最大位移时,立即将物块B 轻放在A 右侧,A、B 由
静止开始一起沿斜面向下运动,下滑过程中A、B 始终不分离,当A 回到初始位置时
速度为零,A、B 与斜面间的动摩擦因数相同、弹簧未超过弹性限度,则( )
A.当上滑到最大位移的一半时,A 的加速度方向沿斜面向下
B.A 上滑时、弹簧的弹力方向不发生变化
C.下滑时,B 对A 的压力先减小后增大
D.整个过程中A、B 克服摩擦力所做的总功大于B 的重力势能减小量
二、实验题
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11.小明利用手机测量当地的重力加速度,实验场景如图1 所示,他将一根木条平放
在楼梯台阶边缘,小球放置在木条上,打开手机的“声学秒表”软件,用钢尺水平击
打木条使其转开后,小球下落撞击地面,手机接收到钢尺的击打声开始计时,接收到
小球落地的撞击声停止计时,记录下击打声与撞击声的时间间隔t,多次测量不同台阶
距离地面的高度h 及对应的时间间隔t。
(1)现有以下材质的小球,实验中应当选用 。
A.钢球 B.乒乓球 C.橡胶球
(2)用分度值为1mm的刻度尺测量某级台阶高度h 的示数如图2 所示,则h= cm。
(3)作出2h-t
2图线,如图3 所示,则可得到重力加速度g= m/s
2。
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(4)在图1 中,将手机放在木条与地面间的中点附近进行测量,若将手机放在地面A
点,设声速为v,考虑击打声的传播时间,则小球下落时间可表示为t
' = (用
h、t 和v 表示)。
(5)有同学认为,小明在实验中未考虑木条厚度,用图像法计算的重力加速度g 必然
有偏差。请判断该观点是否正确,简要说明理由 。
三、解答题
12.如图所示,两条距离为D 的平行光线,以入射角θ 从空气射入平静水面,反射光
线与折射光线垂直,求:
(1)水的折射率n;
(2)两条折射光线之间的距离d。
13.利用云室可以知道带电粒子的性质,如图所示,云室中存在磁感应强度大小为B
的匀强磁场,一个质量为m、速度为v 的电中性粒子在A 点分裂成带等量异号电荷的
粒子a 和b,a、b 在磁场中的径迹是两条相切的圆弧,相同时间内的径迹长度之比
la:lb=3:1,半径之比ra:rb=6:1,不计重力及粒子间的相互作用力,求:
(1)粒子a、b 的质量之比ma:mb;
(2)粒子a 的动量大小pa。
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14.在轨空间站中物体处于完全失重状态,对空间站的影响可忽略,空间站上操控货
物的机械臂可简化为两根相连的等长轻质臂杆,每根臂杆长为L,如题图1 所示,机械
臂一端固定在空间站上的O 点,另一端抓住质量为m 的货物,在机械臂的操控下,货
物先绕O 点做半径为2 L、角速度为ω的匀速圆周运动,运动到A 点停下,然后在机械
臂操控下,货物从A 点由静止开始做匀加速直线运动,经时间t 到达B 点,A、B 间的
距离为L。
(1)求货物做匀速圆周运动时受到合力提供的向心力大小Fn;
(2)求货物运动到B 点时机械臂对其做功的瞬时功率P。
(3)在机械臂作用下,货物、空间站和地球的位置如题图2 所示,它们在同一直线上,
货物与空间站同步做匀速圆周运动,已知空间站轨道半径为r,货物与空间站中心的距
离为d,忽略空间站对货物的引力,求货物所受的机械臂作用力与所受的地球引力之
比F1: F2。
15.某装置用电场控制带电粒子运动,工作原理如图所示,矩形ABCD区域内存在多
层紧邻的匀强电场,每层的高度均为d,电场强度大小均为E,方向沿竖直方向交替变
化,AB边长为12d,BC边长为8d,质量为m、电荷量为+q的粒子流从装置左端中
点射入电场,粒子初动能为Ek,入射角为θ,在纸面内运动,不计重力及粒子间的相
互作用力。
(1)当θ =θ0时,若粒子能从CD边射出,求该粒子通过电场的时间t;
(2)当Ek= 4 qEd时,若粒子从CD边射出电场时与轴线OO
'的距离小于d,求入射角
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θ的范围;
(3)当Ek= 8
3 qEd,粒子在θ为- π
2 ∼π
2
范围内均匀射入电场,求从CD边出射的粒子
与入射粒子的数量之比N : N 0。
答案精析
2022 届江苏省高考物理真题试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.【答案】B
【解析】书放在水平桌面上,若书相对于桌面不滑动,则最大静摩擦力提供加速度
f m = μmg=mam
解得
am = μg = 4 m/s
2
书相对高铁静止,故若书不动,高铁的最大加速度4 m/s
2。
故选B。
2.【答案】A
【解析】由电路图可知R3与R4串联后与R2并联,再与R1串联。并联电路部分的等效
电阻为
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R并= R2( R3+ R4)
( R2+ R3+ R4) =2Ω
由闭合电路欧姆定律可知,干路电流即经过R1的电流为
I 1= I =
E
R1+ R并
=3 A
并联部分各支路电流大小与电阻成反比,则
I 2= I R并
R2
=2A
I 3= I 4= I R并
R3+ R4
=1A
四个灯泡的实际功率分别为
P1= I 1
2 R1=18 W,P2= I 2
2 R2=12W,P3= I 3
2 R3=2W,P4= I 4
2 R4= 4 W
故四个灯泡中功率最大的是R1。
故选A。
3.【答案】C
【解析】根据安培定则,可判断出导线a 左侧部分的空间磁场方向斜向右上,右侧部
分的磁场方向斜向下方,根据左手定则可判断出左半部分垂直纸面向外,右半部分垂
直纸面向里。
故选C。
4.【答案】B
【解析】AB.根据E =hν可知光子的能量增加后,光子的频率增加,又根据
λ = c
ν
可知光子波长减小,故A 错误,B 正确;
CD.根据
p= h
λ
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可知光子的动量增加;又因为光子质量不变,根据p=mv可知光子速度增加,故C 错
误,D 错误。
故选B。
5.【答案】A
【解析】由题意可知磁场的变化率为
Δ B
Δt = kt
t =k
根据法拉第电磁感应定律可知
E = ΔΦ
Δt = Δ Bπ r
2
Δt
=kπ r
2
故选A。
6.【答案】D
【解析】A.密闭容器中的氢气质量不变,分子个数不变,根据
n= N 0
V
可知当体积增大时,单位体积内分子个数变少,分子的密集程度变小,故A 错误;
B.气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击产生的;压强
增大并不是因为分子间斥力增大,故B 错误;
C.普通气体在温度不太低,压强不太大的情况下才能看作理想气体,故C 错误;
D.温度是气体分子平均动能的标志,大量气体分子的速率呈现“中间多,两边少”
的规律,温度变化时,大量分子的平均速率会变化,即分子速率分布中各速率区间的
分子数占总分子数的百分比会变化,故D 正确。
故选D。
7.【答案】C
【解析】A.由于a→b 的过程为等温过程,即状态a 和状态b 温度相同,分子平均动
能相同,对于理想气体状态a 的内能等于状态b 的内能,故A 错误;
B.由于状态b 和状态c 体积相同,且pb< pc,根据理想气体状态方程
pbV b
T b
= pcV c
T c
可知T b<T c,又因为T a=T b,故T a<T c,故B 错误;
CD.因为a→c 过程气体体积增大,气体对外界做正功;而气体温度升高,内能增加,
根据
ΔU =W +Q
可知气体吸收热量;故C 正确,D 错误;
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故选C。
8.【答案】A
【解析】设斜面倾角为θ,不计摩擦力和空气阻力,由题意可知运动员在沿斜面下滑
过程中根据动能定理有
Ek =mgx tanθ
即
Ek
x =mg tanθ
下滑过程中开始阶段倾角θ 不变,Ek-x 图像为一条直线;经过圆弧轨道过程中θ 先减小
后增大,即图像斜率先减小后增大。
故选A。
9.【答案】D
【解析】A.O 是等量同种电荷连线的中点,场强为0,将A 处的正点电荷沿OA 方向
移至无穷远处,O 点电场强度变大,故A 不符合题意;
B.移动过程中,C 点场强变小,正电荷所受静电力变小,故B 错误;
C.A 点电场方向沿OA 方向,移动过程中,移动电荷所受静电力做正功,故C 错误;
D.A 点电场方向沿OA 方向,沿电场线方向电势降低,移动到无穷远处时,O 点的电
势高于A 点电势,故D 正确。
故选D。
10.【答案】B
【解析】B.由于A、B 在下滑过程中不分离,设在最高点的弹力为F,方向沿斜面向
下为正方向,斜面倾角为θ,AB 之间的弹力为FAB,摩擦因素为μ,刚下滑时根据牛顿
第二定律对AB 有
F +(mA+mB)gsinθ - μ(mA+mB)gcosθ =(mA+mB)a
对B 有
mB gsinθ - μmB gcosθ - FAB=mBa
联立可得
F
mA+mB
=- FAB
mB
由于A 对B 的弹力FAB方向沿斜面向上,故可知在最高点F 的方向沿斜面向上;由于
在最开始弹簧弹力也是沿斜面向上的,弹簧一直处于压缩状态,所以A 上滑时、弹簧
的弹力方向一直沿斜面向上,不发生变化,故B 正确;
A.设弹簧原长在O 点,A 刚开始运动时距离O 点为x1,A 运动到最高点时距离O 点
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为x2;下滑过程AB 不分离,则弹簧一直处于压缩状态,上滑过程根据能量守恒定律
可得
1
2 k x1
2= 1
2 k x2
2+(mgsinθ+ f )(x1- x2)
化简得
k = 2(mgsinθ+ f )
x1+ x2
当位移为最大位移的一半时有
F合=k(x1- x1- x2
2 )-(mgsinθ+ f )
带入k 值可知F 合=0,即此时加速度为0,故A 错误;
C.根据B 的分析可知
F
mA+mB
=- F AB
mB
再结合B 选项的结论可知下滑过程中F 向上且逐渐变大,则下滑过程FAB逐渐变大,根
据牛顿第三定律可知B 对A 的压力逐渐变大,故C 错误;
D.整个过程中弹力做的功为0,A 重力做的功为0,当A 回到初始位置时速度为零,
根据功能关系可知整个过程中A、B 克服摩擦力所做的总功等于B 的重力势能减小量,
故D 错误。
故选B。
11.【答案】 A 61.20 9.55 t + h
v
不正确,理由见解析
【解析】(1)[1]为了减小空气阻力等误差影响,应该选用材质密度较大的小钢球,故
选A。
(2)[2]刻度尺的分度值为1mm,估读到分度值的下一位,由图可知h=61.20cm;
(3)[3]根据h= 1
2 gt
2可知
2h
t
2 = g
故在2h-t
2图像中斜率表示重力加速度,则根据图线有
g= 3.27-0.50
0.35-0.06 m/s
2≈9.55 m/s
2
(4)[4]下落过程中声音传播的时间为
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t1= h
v
则小球下落的时间为
t
' =t +t1=t + h
v
(5)[5]设木条厚度为H,则台阶距离地面的高度h1时的时间为t1,高度h2时的时间为
t2;则根据前面的分析有
g= 2(h2+ H )-2(h1+ H )
t2
2-t1
2
= 2(h2-h1)
t2
2-t1
2
可知与H 无关。
12.【答案】(1)tanθ;(2)D tanθ
【解析】(1)设折射角为γ,根据几何关系可得
γ =90° -θ
根据折射定律可得
n= sinθ
sin γ
联立可得
n= tanθ
(2)如图所示
根据几何关系可得
d =
D
sin(90° -θ) ⋅sinθ = D tanθ
13.【答案】(1)2:1;(2)6
7 mv
【解析】(1)分裂后带电粒子在磁场中偏转做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,
则有
qvB =m v
2
r
解得
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r = mv
qB
由题干知半径之比ra:rb=6:1,故
ma va:mb vb=6:1
因为相同时间内的径迹长度之比la:lb=3:1,则分裂后粒子在磁场中的速度为
va:vb=3:1
联立解得
ma:mb=2:1
(2)中性粒子在A 点分裂成带等量异号电荷的粒子a 和b,分裂过程中,没有外力作
用,动量守恒,根据动量守恒定律
mv =mava+mb vb
因为分裂后动量关系为mava:mb vb=6:1,联立解得
pa=mava= 6
7 mv
14.【答案】(1)2mω
2 L;(2)4 m L
2
t
3
;(3)r
3-(r -d)
3
r
3
【解析】(1)质量为m的货物绕O点做匀速圆周运动,半径为2 L,根据牛顿第二定律
可知
Fn=mω
2⋅2 L=2mω
2 L
(2)货物从静止开始以加速度a做匀加速直线运动,根据运动学公式可知
L= 1
2 at
2
解得
a= 2 L
t
2
货物到达B点时的速度大小为
v =at = 2 L
t
货物在机械臂的作用下在水平方向上做匀加速直线运动,机械臂对货物的作用力即为
货物所受合力ma,所以经过t时间,货物运动到B点时机械臂对其做功的瞬时功率为
P =mav =m⋅2 L
t
2 ⋅2 L
t = 4 m L
2
t
3
(3)空间站和货物同轴转动,角速度ω0相同,对质量为m0空间站,质量为M的地球
提供向心力
试卷第14页,共15页
G M m0
r
2
=m0ω0
2r
解得
GM =ω0
2r
3
货物在机械臂的作用力F1和万有引力F2的作用下做匀速圆周运动,则
F2- F1=mω0
2(r -d )
货物受到的万有引力
F2=G
Mm
(r -d)
2 = mω0
2r
3
(r -d )
2
解得机械臂对货物的作用力大小为
F1= mω0
2r
3
(r -d)
2 -mω0
2(r -d)=mω0
2 r
3-(r -d)
3
(r -d)
2
则
F1
F2
= r
3-(r -d)
3
r
3
15.【答案】(1)t = 8d
cosθ0
⋅√
m
2 Ek
;(2)-30
°<θ<30
°或- π
6 <θ< π
6
;(3)
N : N 0=50 %
【解析】(1)电场方向竖直向上,粒子所受电场力在竖直方向上,粒子在水平方向上
做匀速直线运动,速度分解如图所示
粒子在水平方向的速度为
v x= v cosθ0
根据Ek= 1
2 mv
2可知
v =√
2 Ek
m
解得
试卷第15页,共1页
t = 8d
v x
= 8d
cosθ0
⋅√
m
2 Ek
(2)粒子进入电场时的初动能
Ek= 4 qEd = 1
2 mv0
2
粒子进入电场沿电场方向做减速运动,由牛顿第二定律可得
qE =ma
粒子从CD边射出电场时与轴线OO
'的距离小于d,则要求
2ad >(v0 sinθ)
2
解得
- 1
2 <sinθ< 1
2
所以入射角的范围为
-30
°<θ<30
°或- π
6 <θ< π
6
(3)设粒子入射角为θ'时,粒子恰好从D 点射出,由于粒子进入电场时,在水平方向
做匀速直线运动,在竖直方向反复做加速相同的减速运动,加速运动。粒子的速度
v ' =√
2 Ek
m = 4
3 √
3qEd
m
运动时间为
t 总=
8d
v ' cosθ' =
2
cosθ' ⋅√
3md
qE
粒子在沿电场方向,反复做加速大小相同的减速运动,加速运动,则
-2ad = v1d
2-(v ' sinθ' )
2
2ad = v2d
2-(v1d)
2
-2ad = v3d
2-(v2d)
2
2ad = v4 d
2-(v3d)
2
-2ad = v5d
2-(v4 d)
2
2ad = v6d
2-(v5d)
2
则
试卷第16页,共15页
v2d = v4 d = v6d = v ' sinθ'
v1d = v3d = v5d
则粒子在分层电场中运动时间相等,设为t0,则
t0= 1
6 t 总= 1
6 ×
8d
v ' cosθ' =
4 d
3 v ' cosθ'
且
d = v ' sinθ⋅t0- 1
2
qE
m ⋅t0
2
代入数据化简可得
6cos
2θ' -8sinθ' cosθ' +1=0
即
tan
2θ' -8 tanθ' +7 =0
解得
tanθ' =7(舍去)或tanθ' =1
解得
θ' = π
4
则从CD边出射的粒子与入射粒子的数量之比
N : N 0= θ'
π
2
=50 %