2022年高考理综物理真题试卷（全国乙卷） 含解析

2022年高考理综物理真题试卷（全国乙卷）一、选择题:本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第15题只有一项符合题目要求，第68题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。1（2022·全国乙卷）2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约 400km 的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们（） A所受地球引力的大小近似为零B所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零C所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等D在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小【答案】C【知识点】万有引力定律及其应用；天体的匀速圆周运动的模型【解析】【解答】宇航宇受到地球的引力提供其绕地球运动的向心力，航天员处于完全失重状态，所以航天员可以自由漂浮，故A错误；当航天员与飞船不接触时，飞船对航天员无力的作用，故B错误；航天员跟飞船一起绕着地球做匀速圆周运动，航天员所受地球引力提供其做圆周运动的向心力，故C正确；根据F=GMmr2可知，在地球表面上所受引力的大小大于其随飞船运动所需向心力的大小，故D错误；故选C。【分析】本题主要考查万有引力基础问题，首先对宇航宇的运动及受力进行分析，然后根据其做圆周运动可知其万有引力提供向心力。2（2022·全国乙卷）如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距 35L 时，它们加速度的大小均为（） A5F8mB2F5mC3F8mD3F10m【答案】A【知识点】连接体问题；物体的受力分析【解析】【解答】对轻绳中点进行受力分析，根据三角形几何关系可知，上下两段细绳与水平方向夹角均为53°，根据每根绳子的拉力均为5F8，根据a=F合m可知两球的加速度大小为 5F8m.故选A。【分析】首先对其中点进行受力分析，然后根据数学几何关系求出角度，根据正交分解或者力的合成求出每根绳子上的拉力大小，最后根据牛顿第二定律求出小球的加速度。3（2022·全国乙卷）固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环，小环从大圆环顶端P点由静止开始自由下滑，在下滑过程中，小环的速率正比于（） A它滑过的弧长B它下降的高度C它到P点的距离D它与P点的连线扫过的面积【答案】C【知识点】竖直平面的圆周运动【解析】【解答】设大圆环的半径为R，P点正下方与圆的交点为A，小环下落到Q点，下落高度为h，根据动能定理mg=12mv2可知v=2g；连接PQ，PA，AQ，过Q做AP垂线，根据数学几何关系可知PQAP=PQ=PQ22R，联立两式解得v=gR·sPQ，所以小环的速率与小环到P点的距离成正比.故选C。【分析】首先根据动能定理求出速度表达式，然后作图根据几何关系求出下落高度的表达式，最后求出速率与距离的关系。4（2022·全国乙卷）一点光源以 113W 的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为 6×107m 的光，在离点光源距离为R处每秒垂直通过每平方米的光子数为 3×1014 个。普朗克常量为 =6.63×1034Js 。R约为（） A1×102mB3×102mC6×102mD9×102m【答案】B【知识点】光的波粒二象性【解析】【解答】每个光子的能量为E=，光的光速与频率的关系为c=，光源每秒发出的光子数为n=P=Pc，半径为R处的面的面积为S=4R2，所以nS=3×1014解得R3×102m，故选B。【分析】首先写出每个光子能量及光速与频率波长关系，然后表达出每秒发出的光子数合面积，最后联立进行求解。5（2022·全国乙卷）安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为 xOy 面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知（） 测量序号Bx/TBy/TBz/T102145202046321045421045A测量地点位于南半球B当地的地磁场大小约为 50TC第2次测量时y轴正向指向南方D第3次测量时y轴正向指向东方【答案】B,C【知识点】磁现象和磁场、磁感线；地磁场【解析】【解答】地磁场如图所示根据表中数据可知z轴场强竖直向下，所以测量点位于北半球，故A错误；磁感应强度是矢量，根据表格可以算出B=452+212T50T，故B正确；根据地磁场图像可知，在北半球，磁场可分解为竖直向下和水平向北，根据图标可知，第2次测量时y轴正向指向南方，故C正确；第3次测量时，根据题表可知，x轴指向北方，所以y轴正向指向西方，故D错误；故选BC。【分析】首先可以画出地磁场的图像，根据图像可以判断测量点的位置，磁通量是矢量，根据矢量合成法则，可以计算测量点的磁感应强度大小，最后可以判断其方向。6（2022·全国乙卷）如图，两对等量异号点电荷 +q 、 q(q>0) 固定于正方形的4个顶点上。L、N是该正方形两条对角线与其内切圆的交点，O为内切圆的圆心，M为切点。则（） AL和N两点处的电场方向相互垂直BM点的电场方向平行于该点处的切线，方向向左C将一带正电的点电荷从M点移动到O点，电场力做正功D将一带正电的点电荷从L点移动到N点，电场力做功为零【答案】A,B【知识点】电场强度和电场线；电场力；电场力做功【解析】【解答】两个正电荷在N点产生的场强由N指向O，两负电荷在N点产生的场强由N指向O，N点的合场强方向由N指向O，同理，两个负电荷在L处产生的场强方向由O指向L，两正电荷在L处产生的场强方向由O指向L，L处的合场方向由O指向L，所以L和N两点处的电场方向相互垂直，故A正确；正方形上方的一对等量异号电荷在M点产生的场强方向向右，正方形底边的一对等量异号电荷在M点产生的场强方向向左，因为M点离上方一对等量异号电荷距离较远，所以M点的场方向向左，故B正确；由题图可知，MO两点为等势点，所以将一带正电的点电荷从M点移动到O点，电场力不做功，故C错误；由题图可知，L点的电势低于N点电势，所以将一带正电的点电荷从L点移动到N点，电场力做负功，故D错误；故选AB。【分析】首先先判断四个点电荷在N和L处的场强方向，根据场强方向就可以判断M和O点的电势关系，判断电场力做功情况，最后判断L和N点的电势，判断电场力做功情况。7（2022·全国乙卷）质量为 1kg 的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小取 g=10m/s2 。则（） A4s 时物块的动能为零B6s 时物块回到初始位置C3s 时物块的动量为 12kgm/sD06s 时间内F对物块所做的功为 40J【答案】A,D【知识点】恒力做功；动量定理；动量；冲量；动能与重力势能【解析】【解答】物块与地面的摩擦力为f=mg=2N，设向右为正方向，0-3s根据动量定理可得Fft=mv3可以算出3s时物体的动量为12kgm/s，故C正确；设3s后经过时间t物块的速度减为0，根据动量定理可得F+ft=mv3，解得t=1s，即4s时物体的速度为0，所以4s时物体的动能为零，故A正确；根据上述情形做出运动时间图像，根据时间图像可以算出0-4s物体向右的位移为12m，4-6s根据动量定理可以算出6s末物体的速度为4m/s，方向向左，故4-6s物体位移为4m，所以6s时物块不能回到初始位置，故B错误；0-3s，F对物体做功为W1=Fs1=36J，3-4s，F对物体做功为W2=Fs2=12J，4-6s，F对物体做功为W3=Fs3=16J，所以0-6s，F对物体做功为40J，故D正确；故选AD。【分析】本题可以根据动量定理算出每个时间点物体的速度，然后可以做出速度时间图像算出每个时间段内物体的位移，最后根据做功计算公式进行计算。8（2022·全国乙卷）一种可用于卫星上的带电粒子探测装置，由两个同轴的半圆柱形带电导体极板（半径分别为R和 R+d ）和探测器组成，其横截面如图（a）所示，点O为圆心。在截面内，极板间各点的电场强度大小与其到O点的距离成反比，方向指向O点。4个带正电的同种粒子从极板间通过，到达探测器。不计重力。粒子1、2做圆周运动，圆的圆心为O、半径分别为 r1 、 r2(R<r1<r2<R+d) ；粒子3从距O点 r2 的位置入射并从距O点 r1 的位置出射；粒子4从距O点 r1 的位置入射并从距O点 r2 的位置出射，轨迹如图（b）中虚线所示。则（） A粒子3入射时的动能比它出射时的大B粒子4入射时的动能比它出射时的大C粒子1入射时的动能小于粒子2入射时的动能D粒子1入射时的动能大于粒子3入射时的动能【答案】B,D【知识点】动能与重力势能；带电粒子在匀强磁场中的圆周运动【解析】【解答】根据题意可知，两个同轴的半圆柱形带电导体极板中电场方向是从外侧极板指向内侧极板，根据题图可知，粒子3进入电场后电场力做正功，入射时动能大于出射时的动能，故A错误；同理，根据题图可知，粒子4进入电场后电场力做负功，所以粒子4入射时的动能比它出射时的大，故B正确；在截面内，极板间各点的电场强度大小与其到O点的距离成反比，设E=kr，粒子1和粒子2都是电场力提供做圆周运动的向心力，即qE=mv2rmv2=qEr=qk，故粒子1与粒子2入射的动能相等，故C错误；粒子3有qE>mv2rmv2<qEr=qk，所以粒子1入射时的动能大于粒子3入射时的动能，故D正确；故选BD。【分析】首先根据粒子1和粒子2可以判断出来场强方向，粒子3在做向心运动，粒子4在做离心运动，根据向心及离心运动进行列式计算。二、非选择题：9（2022·全国乙卷）用雷达探测一高速飞行器的位置。从某时刻（ t=0 ）开始的一段时间内，该飞行器可视为沿直线运动，每隔 1s 测量一次其位置，坐标为x，结果如下表所示： t/s0123456x/m050710941759250533294233回答下列问题：（1）根据表中数据可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动，判断的理由是： ；（2）当 x=507m 时，该飞行器速度的大小 v= m/s ； （3）这段时间内该飞行器加速度的大小 a= m/s2 （保留2位有效数字）。 【答案】（1）相邻1s内的位移之差接近x=80m（2）547（3）79【知识点】研究匀变速直线运动【解析】【解答】(1)根据题表中数据可知，第1s内的位移507m，第2s内的位移587m，第3s内的位移665m，第4s内的位移746m，第5s内的位移824m，第6s内的位移904m，观察数据可以看出相邻1s内的位移之差接近x=80m，可以判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动；(2)根据中间时刻