2022年高考物理真題試卷（湖南卷）及答案

2022年高考物理真題試卷（湖南卷）一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和微觀(guān)粒子波粒二象性，下列說(shuō)法正確的是（）A．盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型解釋了原子光譜的分立特征B．玻爾的原子理論完全揭示了微觀(guān)粒子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律C．光電效應(yīng)揭示了光的粒子性D．電子束穿過(guò)鋁箔后的衍射圖樣揭示了電子的粒子性2．如圖，四根完全相同的均勻帶正電絕緣長(zhǎng)棒對(duì)稱(chēng)放置在長(zhǎng)方體的四條長(zhǎng)邊a、b、c、d上。移去a處的絕緣棒，假定另外三根絕緣棒電荷分布不變。關(guān)于長(zhǎng)方體幾何中心O點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度方向和電勢(shì)的變化，下列說(shuō)法正確的是（）A．電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向a，電勢(shì)減小B．電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向c，電勢(shì)減小C．電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向a，電勢(shì)增大D．電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向c，電勢(shì)增大3．如圖（a），直導(dǎo)線(xiàn)被兩等長(zhǎng)且平行的絕緣輕繩懸掛于水平軸上，其所在區(qū)域存在方向垂直指向的磁場(chǎng)，與距離相等位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等且不隨時(shí)間變化，其截面圖如圖（b）所示。導(dǎo)線(xiàn)通以電流，靜止后，懸線(xiàn)偏離豎直方向的夾角為。下列說(shuō)法正確的是（）

A．當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)靜止在圖（a）右側(cè)位置時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)中電流方向由N指向MB．電流增大，靜止后，導(dǎo)線(xiàn)對(duì)懸線(xiàn)的拉力不變C．與電流成正比D．與電流成正比4．1932年，查德威克用未知射線(xiàn)轟擊氫核，發(fā)現(xiàn)這種射線(xiàn)是由質(zhì)量與質(zhì)子大致相等的中性粒子（即中子）組成。如圖，中子以速度分別碰撞靜止的氫核和氮核，碰撞后氫核和氮核的速度分別為和。設(shè)碰撞為彈性正碰，不考慮相對(duì)論效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．碰撞后氮核的動(dòng)量比氫核的小 B．碰撞后氮核的動(dòng)能比氫核的小C．大于 D．大于5．2022年北京冬奧會(huì)跳臺(tái)滑雪空中技巧比賽場(chǎng)地邊，有一根系有飄帶的風(fēng)力指示桿，教練員根據(jù)飄帶的形態(tài)提示運(yùn)動(dòng)員現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)力的情況。若飄帶可視為粗細(xì)一致的勻質(zhì)長(zhǎng)繩，其所處范圍內(nèi)風(fēng)速水平向右、大小恒定且不隨高度改變。當(dāng)飄帶穩(wěn)定時(shí)，飄帶實(shí)際形態(tài)最接近的是（）A． B． C． D．6．如圖，理想變壓器原、副線(xiàn)圈總匝數(shù)相同，滑動(dòng)觸頭初始位置在副線(xiàn)圈正中間，輸入端接入電壓有效值恒定的交變電源。定值電阻的阻值為，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為，滑片初始位置在最右端。理想電壓表V的示數(shù)為，理想電流表A的示數(shù)為。下列說(shuō)法正確的是（）A．保持位置不變，向左緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，減小，不變B．保持位置不變，向左緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，消耗的功率增大C．保持位置不變，向下緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，減小，增大D．保持位置不變，向下緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，消耗的功率減小二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7．神舟十三號(hào)返回艙進(jìn)入大氣層一段時(shí)間后，逐一打開(kāi)引導(dǎo)傘、減速傘、主傘，最后啟動(dòng)反沖裝置，實(shí)現(xiàn)軟著陸。某興趣小組研究了減速傘打開(kāi)后返回艙的運(yùn)動(dòng)情況，將其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為豎直方向的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其圖像如圖所示。設(shè)該過(guò)程中，重力加速度不變，返回艙質(zhì)量不變，下列說(shuō)法正確的是（）A．在時(shí)間內(nèi)，返回艙重力的功率隨時(shí)間減小B．在時(shí)間內(nèi)，返回艙的加速度不變C．在時(shí)間內(nèi)，返回艙的動(dòng)量隨時(shí)間減小D．在時(shí)間內(nèi)，返回艙的機(jī)械能不變8．如圖，火星與地球近似在同一平面內(nèi)，繞太陽(yáng)沿同一方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，火星的軌道半徑大約是地球的1.5倍。地球上的觀(guān)測(cè)者在大多數(shù)的時(shí)間內(nèi)觀(guān)測(cè)到火星相對(duì)于恒星背景由西向東運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)為順行；有時(shí)觀(guān)測(cè)到火星由東向西運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)為逆行。當(dāng)火星、地球、太陽(yáng)三者在同一直線(xiàn)上，且太陽(yáng)和火星位于地球兩側(cè)時(shí)，稱(chēng)為火星沖日。忽略地球自轉(zhuǎn)，只考慮太陽(yáng)對(duì)行星的引力，下列說(shuō)法正確的是（）A．火星的公轉(zhuǎn)周期大約是地球的倍B．在沖日處，地球上的觀(guān)測(cè)者觀(guān)測(cè)到火星的運(yùn)動(dòng)為順行C．在沖日處，地球上的觀(guān)測(cè)者觀(guān)測(cè)到火星的運(yùn)動(dòng)為逆行D．在沖日處，火星相對(duì)于地球的速度最小9．球形飛行器安裝了可提供任意方向推力的矢量發(fā)動(dòng)機(jī)，總質(zhì)量為。飛行器飛行時(shí)受到的空氣阻力大小與其速率平方成正比（即，為常量）。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí)，飛行器豎直下落，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，其勻速下落的速率為；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以最大推力推動(dòng)飛行器豎直向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，飛行器勻速向上的速率為。重力加速度大小為，不考慮空氣相對(duì)于地面的流動(dòng)及飛行器質(zhì)量的變化，下列說(shuō)法正確的是（）A．發(fā)動(dòng)機(jī)的最大推力為B．當(dāng)飛行器以勻速水平飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)推力的大小為C．發(fā)動(dòng)機(jī)以最大推力推動(dòng)飛行器勻速水平飛行時(shí)，飛行器速率為D．當(dāng)飛行器以的速率飛行時(shí)，其加速度大小可以達(dá)到10．如圖，間距的U形金屬導(dǎo)軌，一端接有的定值電阻，固定在高的絕緣水平桌面上。質(zhì)量均為的勻質(zhì)導(dǎo)體棒a和b靜止在導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終與導(dǎo)軌垂直，接入電路的阻值均為，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.1（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），導(dǎo)體棒距離導(dǎo)軌最右端。整個(gè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。用沿導(dǎo)軌水平向右的恒力拉導(dǎo)體棒a，當(dāng)導(dǎo)體棒a運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌最右端時(shí)，導(dǎo)體棒b剛要滑動(dòng)，撤去，導(dǎo)體棒a離開(kāi)導(dǎo)軌后落到水平地面上。重力加速度取，不計(jì)空氣阻力，不計(jì)其他電阻，下列說(shuō)法正確的是（）A．導(dǎo)體棒a離開(kāi)導(dǎo)軌至落地過(guò)程中，水平位移為B．導(dǎo)體棒a離開(kāi)導(dǎo)軌至落地前，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變C．導(dǎo)體棒a在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，導(dǎo)體棒b有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)D．導(dǎo)體棒a在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，通過(guò)電阻的電荷量為三、非選擇題：共56分。第11~14題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第15、16題為選考題，考生根據(jù)要求作答。11．小圓同學(xué)用橡皮筋、同種一元硬幣、刻度尺、塑料袋、支架等，設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，測(cè)量冰墩墩玩具的質(zhì)量。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：⑴查找資料，得知每枚硬幣的質(zhì)量為；⑵將硬幣以5枚為一組逐次加入塑料袋，測(cè)量每次穩(wěn)定后橡皮筋的長(zhǎng)度，記錄數(shù)據(jù)如下表：序號(hào)12345硬幣數(shù)量/枚510152025長(zhǎng)度10.5112.0213.5415.0516.56⑶根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（b）上描點(diǎn)，繪制圖線(xiàn)；⑷取出全部硬幣，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，穩(wěn)定后橡皮筋長(zhǎng)度的示數(shù)如圖（c）所示，此時(shí)橡皮筋的長(zhǎng)度為cm；⑸由上述數(shù)據(jù)計(jì)算得冰墩墩玩具的質(zhì)量為g（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。12．小夢(mèng)同學(xué)自制了一個(gè)兩擋位（“”“”）的歐姆表，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，為調(diào)零電阻（最大阻值為），、、為定值電阻（），電流計(jì)G的內(nèi)阻為。用此歐姆表測(cè)量一待測(cè)電阻的阻值，回答下列問(wèn)題：（1）短接①②，將單刀雙擲開(kāi)關(guān)與接通，電流計(jì)G示數(shù)為；保持電阻滑片位置不變，將單刀雙擲開(kāi)關(guān)與接通，電流計(jì)G示數(shù)變?yōu)?，則（填“大于”或“小于”）；（2）將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S與n接通，此時(shí)歐姆表的擋位為（填“”或“”）；（3）若從“”擋位換成“”擋位，調(diào)整歐姆零點(diǎn)（歐姆零點(diǎn)在電流計(jì)G滿(mǎn)偏刻度處）時(shí)，調(diào)零電阻的滑片應(yīng)該調(diào)節(jié)（填“向上”或“向下”）；（4）在“”擋位調(diào)整歐姆零點(diǎn)后，在①②間接入阻值為的定值電阻，穩(wěn)定后電流計(jì)G的指針偏轉(zhuǎn)到滿(mǎn)偏刻度的；取走，在①②間接入待測(cè)電阻，穩(wěn)定后電流計(jì)G的指針偏轉(zhuǎn)到滿(mǎn)偏刻度的，則Ω。13．如圖，兩個(gè)定值電阻的阻值分別為和，直流電源的內(nèi)阻不計(jì)，平行板電容器兩極板水平放置，板間距離為，板長(zhǎng)為，極板間存在方向水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為、帶電量為的小球以初速度沿水平方向從電容器下板左側(cè)邊緣點(diǎn)進(jìn)入電容器，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，恰從電容器上板右側(cè)邊緣離開(kāi)電容器。此過(guò)程中，小球未與極板發(fā)生碰撞，重力加速度大小為，忽略空氣阻力。（1）求直流電源的電動(dòng)勢(shì)；（2）求兩極板間磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；（3）在圖中虛線(xiàn)的右側(cè)設(shè)計(jì)一勻強(qiáng)電場(chǎng)，使小球離開(kāi)電容器后沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，求電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值。14．如圖（a），質(zhì)量為m的籃球從離地H高度處由靜止下落，與地面發(fā)生一次非彈性碰撞后反彈至離地h的最高處。設(shè)籃球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力的大小是籃球所受重力的倍（為常數(shù)且），且籃球每次與地面碰撞的碰后速率與碰前速率之比相同，重力加速度大小為g。（1）求籃球與地面碰撞的碰后速率與碰前速率之比；（2）若籃球反彈至最高處h時(shí)，運(yùn)動(dòng)員對(duì)籃球施加一個(gè)向下的壓力F，使得籃球與地面碰撞一次后恰好反彈至h的高度處，力F隨高度y的變化如圖（b）所示，其中已知，求的大??；（3）籃球從H高度處由靜止下落后，每次反彈至最高點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員拍擊一次籃球（拍擊時(shí)間極短），瞬間給其一個(gè)豎直向下、大小相等的沖量I，經(jīng)過(guò)N次拍擊后籃球恰好反彈至H高度處，求沖量I的大小。四、選考題：共13分。請(qǐng)考生從兩道題中任選一題作答．如果多做，則按第一題計(jì)分．15．（1）利用“渦流效應(yīng)”可實(shí)現(xiàn)冷熱氣體的分離。如圖，一冷熱氣體分離裝置由噴嘴、渦流室、環(huán)形管、分離擋板和冷熱兩端管等構(gòu)成。高壓氮?dú)庥蓢娮烨邢蛄魅霚u流室中，然后以螺旋方式在環(huán)形管中向右旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，分子熱運(yùn)動(dòng)速率較小的氣體分子將聚集到環(huán)形管中心部位，而分子熱運(yùn)動(dòng)速率較大的氣體分子將聚集到環(huán)形管邊緣部位。氣流到達(dá)分離擋板處時(shí)，中心部位氣流與分離擋板碰撞后反向，從A端流出，邊緣部位氣流從B端流出。下列說(shuō)法正確的是______A．A端為冷端，B端為熱端B．A端流出的氣體分子熱運(yùn)動(dòng)平均速率一定小于B端流出的C．A端流出的氣體內(nèi)能一定大于B端流出的D．該裝置氣體進(jìn)出的過(guò)程滿(mǎn)足能量守恒定律，但違背了熱力學(xué)第二定律E．該裝置氣體進(jìn)出的過(guò)程既滿(mǎn)足能量守恒定律，也滿(mǎn)足熱力學(xué)第二定律（2）如圖，小贊同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)液體拉力測(cè)量?jī)x。一個(gè)容積的導(dǎo)熱汽缸下接一圓管，用質(zhì)量、橫截面積的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與圓管壁間摩擦不計(jì)?；钊露擞幂p質(zhì)細(xì)繩懸掛一質(zhì)量的U形金屬絲，活塞剛好處于A(yíng)位置。將金屬絲部分浸入待測(cè)液體中，緩慢升起汽缸，使金屬絲從液體中拉出，活塞在圓管中的最低位置為B。已知A、B間距離，外界大氣壓強(qiáng)，重力加速度取，環(huán)境溫度保持不變。求（i）活塞處于A(yíng)位置時(shí)，汽缸中的氣體壓強(qiáng)﹔（ⅱ）活塞處于B位置時(shí)，液體對(duì)金屬絲拉力F的大小。16．（1）下端附著重物的粗細(xì)均勻木棒，豎直浮在河面，在重力和浮力作用下，沿豎直方向做頻率為的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：與此同時(shí)，木棒在水平方向上隨河水做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，如圖（a）所示。以木棒所受浮力F為縱軸，木棒水平位移x為橫軸建立直角坐標(biāo)系，浮力F隨水平位移x的變化如圖（b）所示。已知河水密度為ρ，木棒橫截面積為S，重力加速度大小為g。下列說(shuō)法正確的是________A．x從到的過(guò)程中，木棒的動(dòng)能先增大后減小B．x從到的過(guò)程中，木棒加速度方向豎直向下，大小逐漸變小C．和時(shí)，木棒的速度大小相等，方向相反D．木棒在豎直方向做簡(jiǎn)譜運(yùn)動(dòng)的振幅為E．木棒的運(yùn)動(dòng)為向x軸正方向傳播的機(jī)械橫波，波速為（2）如圖，某種防窺屏由透明介質(zhì)和對(duì)光完全吸收的屏障構(gòu)成，其中屏障垂直于屏幕平行排列，可實(shí)現(xiàn)對(duì)像素單元可視角度的控制（可視角度定義為某像素單元發(fā)出的光在圖示平面內(nèi)折射到空氣后最大折射角的2倍）。透明介質(zhì)的折射率，屏障間隙。發(fā)光像素單元緊貼屏下，位于相鄰兩屏障的正中間。不考慮光的衍射。（i）若把發(fā)光像素單元視為點(diǎn)光源，要求可視角度控制為60°，求屏障的高度d；（ⅱ）若屏障高度，且發(fā)光像素單元的寬度不能忽略，求像素單元寬度x最小為多少時(shí)，其可視角度剛好被擴(kuò)為180°（只要看到像素單元的任意一點(diǎn)，即視為能看到該像素單元）。

答案解析部分1．【答案】C2．【答案】A3．【答案】D4．【答案】B5．【答案】A6．【答案】B7．【答案】A,C8．【答案】C,D9．【答案】B,C10．【答案】B,D11．【答案】；15.35；12712．【答案】（1）大于（2）（3）向上（4）40013．【答案】（1）小球在電磁場(chǎng)和重力場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則電場(chǎng)力與重力等大反向，洛倫茲力提供向心力，即，

再由歐姆定律可知，

聯(lián)立解得。（2）設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，由幾何關(guān)系可得，

解得R=2d，

再根據(jù)洛倫子力提供向心力可得，

解得。（3）由幾何關(guān)系可知，射出磁場(chǎng)時(shí)，小球速度與水平方向成60度夾角，要使小球做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球所受電場(chǎng)力與小球重力在垂直速度方向上的分力相等時(shí)，電場(chǎng)力最小，電場(chǎng)強(qiáng)度最小，可得，解得14．【答案】（1）籃球下降過(guò)程中由牛頓第二定律可得，落地時(shí)的速度；籃球上升過(guò)程中由牛頓第二定律可得，上升時(shí)的速度為；聯(lián)立解得。（2）對(duì)籃球下落過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理可得；

籃球反彈過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理可得，

解得。（3）由（1）可知籃球下降的加速度為a；上升時(shí)加速度為

由題意根據(jù)動(dòng)量定理可得，即每次拍球后將給它一個(gè)速度v'，

則有，

解得；

代入k可得；

第N次反彈時(shí)可得；

化簡(jiǎn)可得，

可得沖量I的大小為15．【答案】（1）A；B；E（2）將活塞和金屬絲作為一