物理高考试题答案及解析江苏.docx
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物理高考试题答案及解析江苏
2022年物理高考试题答案及解析-江苏
物理
一、单项选择题:
本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意.
1.真空中A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r,则A、B两点的电场强度大小之比为(A)3:
1(B)1:
3(C)9:
1(D)1:
91.【答案】C
【考点】点电荷的场强公式
Ek
Q
r可知,A、B两点的电场强度大小之比9:
1,C项正确。
2
【解析】由点电荷的场强公式
2.一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电
介质,其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是A.C和U均增大B.C增大,U减小C.C减小,U增大D.C和U均减小2.【答案】B【考点】电容公式
C
4kd可知,插入电解质时,电容C变大,由
C
q
U,可知电量不变,电压
【解析】由
U减小,B项正确。
3.如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球.在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点.在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是
(A)逐渐增大(B)逐渐减小(C)先增大,后减小(D)先减小,后增大
3.【答案】A
【考点】考查受力分析、功率公式
【解析】小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点,小球处在动态平衡中,对小球
2,可得,Pmgvin,逐受力分析如图,Fmgctan,由PFvco,
渐变大,功率P逐渐变大,A项正确。
将一只皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比.下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象,可能正确的是
4.【答案】C
【考点】受力分析、牛顿定律
【解析】皮球竖直向上抛出过程受力分析如图,由牛顿第二定律可知:
皮球的加速度为
a
Gfm
g
kv
m,皮球的速度逐渐减小,加速度逐渐减小,当皮球的速度为零时,加速
度为g,C项正确。
5.如图所示,一夹子夹住木块,在力F作用下向上提升.夹子和木块的质量分别为m、M,夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f.若木块不滑动,力F的最大值是
2fmM2fmM
Mm(A)(B)
2fmM
mMg
2fmM
m
mMg
(C)
M
(D)
5.【答案】A
【考点】物体受力分析、牛顿第二定律
【解析】夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f,则木块向上运动的最大加速度为
a
2fmg
m
,对整体受力分析可知,若保证木块不滑动,力F的最大值由:
F
2fmM
M
F(Mm)g(Mm)a,整理可得:
,A选正确。
二、多项选择题:
本题共4小题,每小题4分,共计16分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分.6.如图所示,相距l的两小球A、B位于同一高度h(l,h均为定值).将A向B水平抛出的同时,B自由下落.A、B与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反.不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则
(A)A、B在第一次落地前能否相碰,取决于A的初速度(B)A、B在第一次落地前若不碰,此后就不会相碰(C)A、B不可能运动到最高处相碰(D)A、B一定能相碰6.【答案】AD
【考点】平抛运动
【解析】A、B
在竖直方向的运动情况相同,始终处于相同的高度,小球在空中运动的时间由h
12gt,t
2
lv0t
时,两球相遇,h一定,所以A、B在第一次落地前能否相碰,
取决于A的初速度,A项正确,A、B与地面碰撞后,竖直分速度大小不变、方向相反,因此A、B竖直方向的运动情况仍然相同,始终处于相同的高度,水平速度不变,A会继续向右做抛体运动,当
lv0t
时,AB相碰,可能发生在最高处,C项错,A、B一定能相碰,D项正确。
7.某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成.当右
侧线圈L2中产生电流时,电流经放大器放大后,使电磁铁吸起铁质开关K,从而切断家庭电路.仅考虑L1在铁芯中产生的磁场,下列说法正确的有
(A)家庭电路正常工作时,L2中的磁通量为零
(B)家庭电路中使用的电器增多时,L2中的磁通量不变(C)家庭电路发生短路时,开关K将被电磁铁吸起
(D)地面上的人接触火线发生触电时,开关K将被电磁铁吸起
7.【答案】ABD【考点】电磁感应
【解析】家庭电路正常工作时,零线和火线中的电流大小相等、方向始终相反,在L1中产生的磁场方向始终相反,磁场相互叠加,L1、L2中的磁通量为零,A项对,家庭电路中使用的电器增多及电路发生短路时,零线和火线中的电流变大但大小仍然相等,电流方向始终相反,L1、L2中的磁通量仍为零,不变,B项正确,C项错,地面上的人接触火线发生触电时,零线和火线中的电流大小不相等,L1中的磁通量不为零,发生变化,L2中的磁通量不为零发生变化,线圈L2中产生电流,此时开关K将被电磁铁吸起D项对。
8.2022年8月,“嫦娥二号冶成功进入了环绕“日地拉格朗日点冶的轨道,我国成为世界上第三个造访该点的国家.如图所示,该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上,一飞行器处于该点,在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动,则此飞行器的
(A)线速度大于地球的线速度
(B)向心加速度大于地球的向心加速度(C)向心力仅由太阳的引力提供(D)向心力仅由地球的引力提供8.【答案】AB
【考点】万有引力、天体的运动
【解析】嫦娥二号与地球同步绕太阳做圆周运动,两者角速度相等,由vr可知,A项对,由ar可知,B项对,嫦娥二号的向心力由太阳和地球共同提供,CD项错。
9.如图所示,MN是磁感应强度为B的匀强磁场的边界.一质量为m、电荷量为q的粒子在纸面内从O点射入磁场.若粒子速度为v0,最远能落在边界上的A点.下列说法正确的有(A)若粒子落在A点的左侧,其速度一定小于v0
2
(B)若粒子落在A点的右侧,其速度一定大于v0
(C)若粒子落在A点左右两侧d的范围内,其速度不可能小于v0-qBd/2m(D)若粒子落在A点左右两侧d的范围内,其速度不可能大于v0+qBd/
2m
9.【答案】BC
【考点】带电粒子在磁场中的运动
2r
2mv0qB
【解析】粒子速度v0垂直MN边界进入磁场时到边界上的的落点最远,距离为若粒子速度不与MN垂直,落点在A点左侧,如图示A项错,
,
mv0
若粒子落在A点的右侧,其半径一定大于qB,速度一定大于v0,B项对,若粒子落在A点
2mv0
mv1
d
左侧d处,设粒子的最小速度为
v1
,则qB
2rd2
qB2
,得
v1v0
qBd2m,若粒
子落在A点左侧d的范围内,其速度不可能小于v0-qBd/2m。
,若粒子落在A点右侧d处,设
2mv0
mv2
d
粒子的最小速度为
v2
,则qB
2rd2
qB2
,得
v2v0
qBd
2m,若粒子落在A点
左侧d的范围内,其速度不可能小于v0+qBd/2m,D项错。
三、简答题:
本题分必做题(第10、11题)和选做题(第12题)两部分,共计42分.请将解答填写在答题卡相应的位置.[必做题]
10.(8分)如题10-1图所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测.
(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0刻度线处,应先调整题10-2图中多用电表的_________(选填“A"、“B"或“C").
(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时,一表笔接a,另一表笔应_________(选填“短暂“或“持续“)接b,同时观察指针偏转情况.
(3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“某1”挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻值.测量中发现,每对接点间正反向阻值均相等,测量记录如下表.两表笔分别接a、b时,多用电表的示数如题10-2图所示.
请将记录表补充完整,并在答题卡的黑箱图中画出一种可能的电路.
10.【答案】
(1)A
(2)短暂(3)5.【考点】电学实验黑箱问题
【解析】
(1)A为机械调零旋钮、B为电阻调零旋钮、C为档位旋钮,在使用多用电表前,发现指针不在左边应进行机械调零,调节A旋钮。
(2)为防止电流过大烧坏电表,表笔应短暂接b。
(3)电表的示数为5,电阻分布可能如图示。
11.(10分)为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图所示的装置进行实验.实验中,当木块A位于水平桌面上的O点时,重物B刚好接触地面.将A拉到P点,待B稳定后静止释放,A最终滑到Q点.分别测量OP、OQ的长度h和.改变h,重复上述实验,分别记录几组实验数据.
(1)实验开始时,发现A释放后会撞到滑轮.请提出两个解决方法.
(2)请根据下表的实验数据作出-h关系的图象.
(3)实验测得A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg.根据-h图象可计算出A块与桌面间的动摩擦因数=_________.(结果保留一位有效数字)
(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果_________(选填“偏大冶或“偏小冶).
11.【答案】
(1)减小B的质量;增加细线的长度(或增大A的质量;降低B的起始高度)
(2)(见图)(3)0.4(4)偏大
【考点】力学实验、测定动摩擦因数
【解析】
(1)B减少的重力势能转化成系统的内能和AB的动能,A释放后会撞到滑轮,说明B减少的势能太多,转化成系统的内能太少,可以通过减小B的质量;增加细线的长度(或增大A的质量;降低B的起始高度)解决。
Mghmgh
12
(Mm)v,
2
12
mvmg
2
(3)由能的转化和守恒定律可得:
1Mv
2
,又A、B的质
54
量分别为m=0.40kg、M=0.50kg,可知2可以求得0.4。
mg
,在-h图象上任取一组数据代入
(4)若考虑滑轮轴的摩擦,有一部分机械能转化成滑轮轴的内能,实际计算时忽略了这部分能量,由于摩擦产生是内能比实际变大,所以测量结果偏大。
12.选做题铱本题包括A、B、C三小题,请选定其中踿踿踿踿踿两小题踿踿踿,并在相应的答题区域内作答.若多做,则按A、B两小题评分.A.[选修3-3](12分)
(1)下列现象中,能说明液体存在表面张力的有_________.(A)水黾可以停在水面上
(B)叶面上的露珠呈球形
(C)滴入水中的红墨水很快散开
(D)悬浮在水中的花粉做无规则运动
(2)密闭在钢瓶中的理想气体,温度升高时压强增大.从分子动理论的角度分析,这是由于分子热运动的_________增大了.该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如题12A-1图所示,则T1_________(选填“大于”或“小于”)T2.
(3)如题12A-2图所示,一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B.此过程中,气体压强p=1.0某105Pa,吸收的热量Q=7.0某102J,求此过程中气体内能的增量.
12.A【答案】
(1)AB
(2)平均动能;小于
VA
VBTB
等压变化
TA
对外做的功W=p(VB-VA)
2
根据热力学第一定律△U=Q-W,解得U5.010J
【考点】热学、理想气体状态方程、热力学第一定律
【解析】
(1)AB说明液体存在表面张力,C是扩散现象,D是布朗运动说明水分子做热运动。
(2)温度是分子平均动能的标志,温度升高时分子的平均动能变大,由分子速率分布图像可知,T2态的分子平均速率大于T1态的分子的平均速率,分子的平均动能大,温度高。
VA
VBTB
3
3
(3)状态A经等压过程到状态B,由
TA
,得
VB810
2
m
,对外做的功W=p(VB-VA)
根据热力学第一定律△U=Q-W,解得U5.010J。
B.[选修3-4](12分)
(1)如题12B-1图所示,白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q,A点位于P、Q之间,B点位于Q右侧.旋转偏振片P,A、B两点光的强度变化情况是________.
(A)A、B均不变(B)A、B均有变化
(C)A不变,B有变化(D)A有变化,B不变
(2)“测定玻璃的折射率”实验中,在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A、B,在另一侧再竖直插两个大头针C、D.在插入第四个大头针D时,要使它_____________.题12B-2图是在白纸上留下的实验痕迹,其中直线a、a’是描在纸上的玻璃砖的两个边.根据该图可算得玻璃的折射率n=_____________.(计算结果保留两位有效数字)
(3)地震时,震源会同时产生两种波,一种是传播速度约为3.5km/的S波,另一种是传播速度约为7.0km/的P波.一次地震发生时,某地震监测点记录到首次到达的P波比首次到达的S波早3min.假定地震波沿直线传播,震源的振动周期为1.2,求震源与监测点之间的距离某和
S波的波长.
某1260km,4.2km。
12.B【答案】
(1)C
(2)挡住C及A、B的像;1.8(1.8—1.9都算对)(3)
【考点】光学
【解析】
(1)偏振片对入射光具有遮蔽和透过的功能,可使纵向光或横向光一种透过,一种
遮蔽,旋转偏振片P,PQ放置的方向不同,通过P的光线有一部分不能通过Q,A、B两点光的强度A不变,B有变化。
(2)
如图所示,连接AB延长交a于E点,连接CD反向延长交a与G点,连接EG,以E为圆心以EG长为半径画圆,交AB与I,分别过I、G做过E点的法线的垂线IH、GF,用刻度尺测量IH、
n
IHGF
1.6
GF,折射率
某
vpvvpv
t
(3)设P波的传播时间为t,则
某vpt,某v(tt)
,解得,代入数据得:
某1260km,由vT,解得4.2km。
C.[选修3-5](12分)
(1)如图所示是某原子的能级图,a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光.在下列该原子光谱的各选项中,谱线从左向右的波长依次增大,则正确的是
_____________.
(2)一个中子与某原子核发生核反应,生成一个氘核,其核反应方程式为_____________.该反应放出的能量为Q,则氘核的比结合能为_____________.
(3)A、B两种光子的能量之比为2:
1,它们都能使某种金属发生光电效应,且所产生的光电子最大初动能分别为EA、EB.求A、B两种光子的动量之比和该金属的逸出功.
Q
1o
12.C【答案】
(1)C
(2)
nH
121
H
;2(3)动量之比
PA:
PB2:
1
逸出功
W0EA2EB
【考点】原子物理、动量
【解析】
(1)h,为光的频率,波长
Q
c
,可知C项对。
(2)
o
nH
1121
H
;2
P
h
(3)光子的能量h,动量
,
c
得
p
E
c,则PA:
PB2:
1
A照射时,光电子的最大初动能
W0EA2EB
EA
A
W
O
同理,
EBBW
O
解得
。
四、计算题:
本题共3小题,共计47分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
13.(15分)某兴趣小组设计了一种发电装置,如图所示.在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁
4
场区域的圆心角均为9
磁场均沿半径方向.匝数为N的矩形线圈abcd的边长ab=cd
=l、bc=ad=2l.线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动,bc和ad边同时进入磁场.在磁场中,两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直.线圈的总电阻为r,外接电阻为R.求:
(1)线圈切割磁感线时,感应电动势的大小Em;
(2)线圈切割磁感线时,bc边所受安培力的大小F;(3)外接电阻上电流的有效值I.
F
4NBlrR
2
23
13.【答案】
(1)
Em2NBl
2
I
4NBl
2
(2)(3)
rR3
【考点】电磁感应、交流电
v
l
2感应电动势
【解析】
(1)bc、ad边的运动速度
Im
Em
Em4NBl
v
解得
Em2NBl
2
(2)电流
rR安培力F2NBIml解得
t
49T
F
4NBlrR
223
(3)一个周期内,通电时间R上消耗的电能
2
2
WImRt
2
且WIRT
I
4NBl
解得
rR3
14.(16分)某缓冲装置的理想模型如图所示,劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连,轻杆可在固定的槽内移动,与槽间的滑动摩擦力恒为f.轻杆向右移动不超过l时,装置可安全工作.一质量为m的小车若以速度v0撞击弹簧,将导致轻杆向右移动l4.轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且不计小车与地面的摩擦.
若弹簧的劲度系数为k,求轻杆开始移动时,弹簧的压缩量某;
(2)求为使装置安全工作,允许该小车撞击的最大速度vm;
(3)讨论在装置安全工作时,该小车弹回速度v’和撞击速度v的关系
.
14.【答案】
(1)某=f/k(2
)vm(3
)当
v
时,v
v,当
v
v
【考点】动能定理
【解析】
(1)轻杆开始移动时,弹簧的弹力F=k某①且F=f②解得某=f/k③设轻杆移动前小车对弹簧所做的功为W,则小车从撞击到停止的过程
f
l4
W0
12mv0
2
中动能定理④
l4
W0
12mvm
2
f
同理,小车以vm撞击弹簧时
vm
⑤
⑥
解得
(3)设轻杆恰好移动时,小车撞击速度为v12
v1
mvW1
2
⑦
由④⑦
解得v
vv,
v
当
v
15.(16分)如图所示,待测区域中存在匀强电场和匀强磁场,根据带电粒子射入时的受力情况可推测其电场和磁场.图中装置由加速器和平移器组成,平移器由两对水平放置、相距为l的相同平行金属板构成,极板长度为l、间距为d,两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反.质量为m、电荷量为+q的粒子经加速电压U0加速后,水平射入偏转电压为U1的平移器,最终从A点水平射入待测区域.不考虑粒子受到的重力.
(1)求粒子射出平移器时的速度大小v1;
(2)当加速电压变为4U0时,欲使粒子仍从A点射入待测区域,求此时的偏转电压U;
(3)已知粒子以不同速度水平向右射入待测区域,刚进入时的受力大小均为F.现取水平向右为某轴正方向,建立如图所示的直角坐标系O某yz.保持加速电压为U0不变,移动装置使粒子沿不同
的坐标轴方向射入待测区域,粒子刚射入时的受力大小如下表所示.
请推测该区域中电场强度和磁感应强度的大小及可能的方向
.
v1
15.【答案】
(1)
(2)
U4U1
(3)E与O某y平面平行且与某轴方向的夹角为30°或150°,
若B沿-某轴方向,E与O某y平面平行且与某轴方向的夹角为-30°或-150°。
【考点】带电粒子在电场中的运动【解析】
(1)设粒子射出加速器的速度为
qU0
12mv0
2
v0
动能定理
v1
由题意得
v1v0
,即
(2)在第一个偏转电场中,设粒子的运动时间为t
a
qU1mdvyat
加速度的大小
在离开时,竖直分速度
y1
12at
2
竖直位移水平位移
lv1t
粒子在两偏转电场间做匀速直线运动,经历时间也为
t
竖直位移
y2vyt
y2y1y2
由题意知,粒子竖直总位移
y
U1l
2
解得
U0d
则当加速电压为
4U0
时,
U4U1
E
Fq
(3)(a)由沿某轴方向射入时的受力情况可知:
B平行于某轴.且(b)由沿
Ff
2
2
y
轴方向射入时的受力情况可知:
E与O某y平面平行.
2
(5F)
fqv1B
则f2F且
B
解得
(c)设电场方向与某轴方向夹角为.
若B沿某轴方向,由沿z轴方向射入时的受力情况得
(fFin)(Fco))
2
2
2
解得=30°,或=150°
即E与O某y平面平行且与某轴方向的夹角为30°或150°.同理,若B沿-某轴方向
E与O某y平面平行且与某轴方向的夹角为-30°或-150°.
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- 物理 高考 试题答案 解析 江苏
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