2022年全國理綜I卷

2022年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合能力測試（物理）（貴州、甘肅、青海、西藏、廣西）本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。第I卷1至4頁，第II卷5至11頁?？荚嚱Y(jié)束后，將本試題卷和答題卡一并交回。第I卷二、選擇題：本題共8題。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的只有一個選項(xiàng)符合題目要求，有的有多個選項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分，選對但選不全的得3分，有選錯的得0分。下列關(guān)于布朗運(yùn)動的說法，正確的是BD2022年全國理綜14（BD2022年全國理綜14（A）布朗運(yùn)動是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動（B）液體溫度越高，懸浮粒子越小，布朗運(yùn)動越劇烈（C）布朗運(yùn)動是由于液體各部分的溫度不同而引起的（D）布朗運(yùn)動是由液體分子從各個方向?qū)腋×Ｗ幼矒糇饔玫牟黄胶庖鸬摹窘馕觥坎祭蔬\(yùn)動是懸浮顆粒的無規(guī)則運(yùn)動，不是液體分子的運(yùn)動，選項(xiàng)A錯；液體的溫度越高，懸浮顆粒越小，布朗運(yùn)動越劇烈，選項(xiàng)B正確；布朗運(yùn)動是由于液體分子從各個方向?qū)腋×Ｗ幼矒糇饔貌黄胶庖鸬?，選項(xiàng)C錯，選項(xiàng)D正確。正確選項(xiàng)：BD23592U經(jīng)過m次α衰變和n次β衰變20782Pb，則（B2022B2022年全國理綜15（A）m＝7，n＝3 （B）m＝7，n＝4（C）m＝14，n＝9 （D）m＝14，n＝18【解析】原子核每發(fā)生一次α衰變，質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)減少2；每發(fā)生一次β衰變，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)增加1。比較兩種原子核，質(zhì)量數(shù)減少28，即發(fā)生了7次α衰變；電荷數(shù)應(yīng)減少14，而電荷數(shù)減少10，說明發(fā)生了4次β衰變，B項(xiàng)正確。正確選項(xiàng)：B在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用黃光作為入射光，為了增大干涉條紋的間距，該同學(xué)可以采用的方法有（AC2022AC2022年全國理綜16（A）改用紅光作為入射光 （B）改用藍(lán)光作為入射光（C）增大雙縫到屏的距離 （D）增大雙縫之間的距離【解析】根據(jù)，紅光比黃光波長大，所以A正確；藍(lán)光比黃光波長短，所以B錯誤；增大雙縫到屏的距離即增大L，增大干涉條紋的間距，所以C正確。增大雙縫之間的距離，減小干涉條紋的間距，所以D錯誤。正確選項(xiàng)：AC質(zhì)量分別為m1和m2、電荷量分別為q1和q2的兩粒子在同一勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，已知兩粒子的動量大小相等。下列說法正確的是A2022年全國理綜17（A2022年全國理綜17（A）若q1＝q2，則它們作圓周運(yùn)動的半徑一定相等（B）若m1＝m2，則它們作圓周運(yùn)動的半徑一定相等（C）若q1≠q2，則它們作圓周運(yùn)動的周期一定不相等（D）若m1≠m2，則它們作圓周運(yùn)動的周期一定不相等【解析】根據(jù)牛頓第二定律得：，由圓周運(yùn)動規(guī)律：。得到軌道半徑及周期。正確選項(xiàng)：AMMNabcdo如圖，兩根互相平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點(diǎn)，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。a、o、b在M、N的連線上，o為MN的中點(diǎn)，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到o點(diǎn)的距離均相等。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場，下列說法正確的是C2022年全國理綜18（C2022年全國理綜18（A）o點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零（B）a、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反（C）c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同（D）a、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同【解析】由安培定則可知，兩導(dǎo)線在o點(diǎn)產(chǎn)生的磁場均豎直向下，合磁感應(yīng)強(qiáng)度一定不為零，選項(xiàng)A錯；由安培定則，兩導(dǎo)線在a、b兩處產(chǎn)生磁場方向均豎直向下，由于對稱性，電流M在a處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于電流N在b處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，同時電流M在b處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于電流N在a處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，所以a、b兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等方向相同，選項(xiàng)B錯；根據(jù)安培定則，兩導(dǎo)線在c、d處產(chǎn)生磁場垂直c、d兩點(diǎn)與導(dǎo)線連線方向向下，且產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，由平行四邊形定則可知，c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，方向相同，選項(xiàng)C正確。a、c兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向均豎直向下，選項(xiàng)D錯。正確選項(xiàng)：Ct/minI/A010204060一臺電風(fēng)扇的額定電壓為交流220V。在其正常工作過程中，用交流電流表測得某一段時間內(nèi)的工作電流t/minI/A010204060B2022年全國理綜19（A）×10-4度 （B）×10-2度（C）×10-2度 （D）×10-2度【解析】根據(jù)電流的變化情況，分段計(jì)算求電功，則總功，正確選項(xiàng)：B一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，圖（a）是t＝0時刻的波形圖，圖（b）和圖（c）分別是x軸上某兩處質(zhì)點(diǎn)的振動圖像。由此可知，這兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置之間的距離可能是（BD2022BD2022年全國理綜20tt/sy/m012（b）t/sy/m012（c）y/m0123（a）x/m（A）EQ\F(1,3)m （B）EQ\F(2,3)m （C）1m （D）EQ\F(4,3)m【解析】若b在前c在后，則b、c間相差為，則這兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置之間的距離可能是（），B正確。若b在后c在前，則c、b間相差為，則這兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置之間的距離可能是（），D正確。ab如圖，大小相同的擺球a和b的質(zhì)量分別為m和3m，擺長相同，并排懸掛，平衡時兩球剛好接觸，現(xiàn)將擺球a向左邊拉開一小角度后釋放，若兩球的碰撞是彈性的，下列判斷正確的是（abAD2022年全國理綜21（A）第一次碰撞后的瞬間，兩球的速度大小相等（B）第一次碰撞后的瞬間，兩球的動量大小相等（C）第一次碰撞后，兩球的最大擺角不相同（D）發(fā)生第二次碰撞時，兩球在各自的平衡位置【解析】根據(jù)碰撞動量守恒定律和動能守恒得，，且，解得，，所以A正確，B錯誤；根據(jù)，知第一次碰撞后，兩球的最大擺角相同，C錯誤；根據(jù)單擺的等時性，D正確。第Ⅱ卷注意事項(xiàng)：1.答題前考生先在答題卡上用毫米黑色墨水簽字筆將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，然后貼好條形碼。請認(rèn)真核準(zhǔn)條形碼上得準(zhǔn)考證號、姓名和科目。2.第Ⅱ卷共7頁，請用直徑毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，在試題卷上作答無效。3.第Ⅱ卷共13題，共174分。（6分）（注意：在試題卷上作答無效）123在黑箱內(nèi)有一由四個阻值相同的電阻構(gòu)成的串并聯(lián)電路，黑箱面板上有三個接線柱1、2和3。用歐姆表測得1、2接線柱之間的電阻為1Ω，2、3接線柱之間的電阻為Ω，1、3接線柱之間的電阻為Ω（1123（1）黑箱內(nèi)電阻連接方式，如圖（2）Ω2022年全國理綜22（1）在虛線框中畫出黑箱中的電阻連接方式；（2）如果將1、3接線柱用導(dǎo)線連接起來，1、2接線柱之間的電阻為______Ω。【答案】（1）黑箱內(nèi)電阻連接方式，如圖11231Ω1Ω1Ω1Ω（2）Ω【解析】（1）因?yàn)?、2接線柱之間的電阻與2、3接線柱之間的電阻之和等于1、3接線柱之間的電阻，所以2為中間的結(jié)點(diǎn)，又因?yàn)?、3接線柱之間的電阻與1、2接線柱之間的電阻的差等于1、2接線柱之間的電阻的一半，故2、3之間有兩個電阻并聯(lián)，后再與第三個電阻串聯(lián)，每個電阻均為1Ω，連接方式如圖所示（2）將1、3用導(dǎo)線相連后，兩個1Ω的電阻并聯(lián)后與第三個1Ω的電阻串聯(lián)總電阻Ω再與第四個1Ω的電阻并聯(lián)等效電阻R＝Ω。小車打點(diǎn)計(jì)時器復(fù)寫紙小車打點(diǎn)計(jì)時器復(fù)寫紙紙帶電源木板圖1為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。圖中打點(diǎn)計(jì)時器的電源為50Hz的交流電源，打點(diǎn)的時間間隔用Δt表示。在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種方法用來研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系（1）間隔均勻，線性（（1）間隔均勻，線性（2）遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，EQ\F(s3－s1,50aΔt2)，，，，EQ\F(1,k)，EQ\F(b,k)2022年全國理綜23（1）完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點(diǎn)計(jì)時器打出一系列________的點(diǎn)。②按住小車，在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼。③打開打點(diǎn)計(jì)時器電源，釋放小車，獲得帶有點(diǎn)列的紙帶，在紙帶上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m。④按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③。⑤在每條紙帶上清晰的部分，每5個間隔標(biāo)注一個計(jì)數(shù)點(diǎn)。測量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距s1，s2，…。求出與不同m相對應(yīng)的加速度a。⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)，EQ\F(1,a)為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上做出EQ\F(1,a)-m關(guān)系圖線。若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則EQ\F(1,a)與m應(yīng)成_________關(guān)系（填“線性”或“非線性”）。（2）完成下列填空：（ⅰ）本實(shí)驗(yàn)中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是_______________________。（ⅱ）設(shè)紙帶上三個相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為s1、s2和s3。a可用s1、s3和Δt表示為a＝__________。圖2為用米尺測量某一紙帶上的s1、s3的情況，由圖可讀出s1＝__________mm，s3＝__________mm。由此求得加速度的大小a＝__________m/s2。mOmO1/a圖31234567891011cm12圖2s1s2s3（ⅲ）圖3為所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖。設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為___________，小車的質(zhì)量為___________?！窘馕觥浚?）①平衡好小車所受的阻力，小車做勻速運(yùn)動，打點(diǎn)計(jì)時器打出的點(diǎn)間隔基本相等⑥根據(jù)牛頓第二定律可知，，與m為一次函數(shù)關(guān)系，是線性關(guān)系。（2）（=1\*romani）為保證小車所受拉力近似不變，應(yīng)滿足小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。(=2\*romanii)由可知，，由圖可讀出

，。(=3\*romaniii)設(shè)小車的質(zhì)量為，則有，變形得,所以圖象的斜率為，所以作用力，圖象的截距為，所以。O（16分）（注意：在試題卷上作答無效）O如圖，一平行板電容器的兩個極板豎直放置，在兩極板間有一帶電小球，小球用一絕緣輕線懸掛于O點(diǎn)。現(xiàn)給電容器緩慢充電，使兩級板所帶電荷量分別為﹢Q和﹣Q，此時懸線與豎直方向的夾角為π/6。再給電容器緩慢充電，直到懸線和豎直方向的夾角增加到π/3，且小球與兩極板不接觸。求第二次充電使電容器正極板增加的電荷量2Q2022年全國理綜2Q2022年全國理綜24【解析】設(shè)電容器的電容為C，第一次充電后兩極板間電壓為=1\*GB3①兩板之間電場的強(qiáng)度為=2\*GB3②式中d為兩板間距離。按題意。當(dāng)小球偏轉(zhuǎn)角時，小球處于平衡位置。設(shè)小球質(zhì)量為m，所帶電荷量為q，則有=3\*GB3③=4\*GB3④式中T為此時懸線的張力。聯(lián)立=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③=4\*GB3④式得=5\*GB3⑤設(shè)第二次充電使正極板增加的電荷量為，此時小球偏轉(zhuǎn)角，則=6\*GB3⑥聯(lián)立=5\*GB3⑤=6\*GB3⑥式得=7\*GB3⑦代入數(shù)據(jù)解得=8\*GB3⑧（19分）（注意：在試卷上作答無效）一單擺在地面處的擺動周期與在某礦井底部擺動周期的比值為k。設(shè)地球的半徑為R。假定地球的密度均勻。已知質(zhì)量均勻分布的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零，求礦井的深度dR（1－R（1－k2）2022年全國理綜25【解析】根據(jù)萬有引力定律，地面處質(zhì)量為m的物體的重力為=1\*GB3①式中g(shù)是地面處的重力加速度，M是地球的質(zhì)量。設(shè)ρ是地球的密度，則有=2\*GB3②擺長為L的單擺在地面處的擺動周期為=3\*GB3③若該物體位于礦井底部，則其重力為=4\*GB3④式中是礦井底部的重力加速度，且=5\*GB3⑤在礦井底部此單擺的周期為=6\*GB3⑥由題意=7\*GB3⑦聯(lián)立以上各式得=8\*GB3⑧（20分）（注意：在試題卷上作答無效）v0yx2hO一探險隊(duì)員在探險時遇到一山溝，山溝的一側(cè)豎直，另一側(cè)的坡面呈拋物線形狀。此隊(duì)員從山溝的豎直一側(cè)，以速度v0沿水平方向跳向另一側(cè)坡面。如圖所示，以溝底的O點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系Oxy。已知，山溝豎直一側(cè)的高度為2h，坡面的拋物線方程為y＝EQ\F(1,2h)x2，探險隊(duì)員的質(zhì)量為mv0yx2hO（1）求此人落到坡面時的動能（1）t（1）t＝EQ\R(\F(4h2,v02＋gh))，Ek=EQ\F(1,2)m（v02＋EQ\F(4g2h2,v02＋gh)）（2）EQ\R(gh)，EQ\F(3,2)mgh2022年全國理綜26（2）此人水平跳出的速度為多大時，他落在坡面時的動能最??？動能的最小值為多少？【答案