2022年北京市高考物理試卷( 解析版)

2022年北京市高考物理試卷（解析版）

一、選擇題本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合

題目要求的一項。

1.（3分）（2022?北京）氫原子從某激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，則該氫原子（）

A.放出光子，能量增加B.放出光子，能量減少

C.吸收光子，能量增加D.吸收光子，能量減少

2.（3分）（2022?北京）下列現(xiàn)象能說明光是橫波的是（）

A.光的衍射現(xiàn)象B.光的折射現(xiàn)象

C.光的偏振現(xiàn)象D.光的干涉現(xiàn)象

3.（3分）（2022?北京）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，沿圖示路徑先后到

達(dá)狀態(tài)b和c?下列說法正確的是（）

A.從a到b,氣體溫度保持不變

B.從a到b,氣體對外界做功

C.從b到c,氣體內(nèi)能減小

D.從b到c,氣體從外界吸熱

4.（3分）（2022?北京）某理想變壓器的原線圈接在220V的正弦交流電源上，副線圈輸出

電壓為22000V,輸出電流為300mA。該變壓器（）

A.原、副線圈的匝數(shù)之比為100：1

B.輸入電流為30A

C.輸入電流的最大值為15&A

D.原、副線圈交流電的頻率之比為1：100

5.（3分）（2022?北京）如圖所示，質(zhì)量為m的物塊在傾角為。的斜面上加速下滑，物塊

與斜面間的動摩擦因數(shù)為小下列說法正確的是（）

B.斜面對物塊的摩擦力大小為pmgcos。

C.斜面對物塊作用力的合力大小為mg

D.物塊所受的合力大小為mgsinQ

6.（3分）（2022?北京）在如圖所示的xOy坐標(biāo)系中，一條彈性繩沿x軸放置，圖中小黑點

代表繩上的質(zhì)點，相鄰質(zhì)點的間距為a。t=0時，x=0處的質(zhì)點Po開始沿y軸做周期為

T、振幅為A的簡諧運動。t=2_T時的波形如圖所示。下列說法正確的是（）

4

B.t=3T時，質(zhì)點P4的速度最大

4

C.t=^T時，質(zhì)點P3和P5相位相同

4

D.該列繩波的波速為運

T

7.（3分）（2022?北京）正電子是電子的反粒子，與電子質(zhì)量相同、帶等量正電荷。在云室

中有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，從P點發(fā)出兩個電子和一個正電子，三個粒子運動軌跡如

圖中1、2、3所示。下列說法正確的是（）

A.磁場方向垂直于紙面向里

B.軌跡1對應(yīng)的粒子運動速度越來越大

C.軌跡2對應(yīng)的粒子初速度比軌跡3的大

D.軌跡3對應(yīng)的粒子是正電子

8.（3分）（2022?北京）我國航天員在“天宮課堂”中演示了多種有趣的實驗，提高了青少

年科學(xué)探索的興趣。某同學(xué)設(shè)計了如下實驗：細(xì)繩一端固定，另一端系一小球，給小球

一初速度使其在豎直平面內(nèi)做圓周運動。無論在“天宮”還是在地面做此實驗（）

vo

A.小球的速度大小均發(fā)生變化

B.小球的向心加速度大小均發(fā)生變化

C.細(xì)繩的拉力對小球均不做功

D.細(xì)繩的拉力大小均發(fā)生變化

9.（3分）（2022?北京）利用如圖所示電路觀察電容器的充、放電現(xiàn)象，其中E為電源，R

為定值電阻，C為電容器，A為電流表，V為電壓表。下列說法正確的是（）

A.充電過程中，電流表的示數(shù)逐漸增大后趨于穩(wěn)定

B.充電過程中，電壓表的示數(shù)迅速增大后趨于穩(wěn)定

C.放電過程中，電流表的示數(shù)均勻減小至零

D.放電過程中，電壓表的示數(shù)均勻減小至零

10.（3分）（2022?北京）質(zhì)量為mi和m2的兩個物體在光滑水平面上正碰，其位置坐標(biāo)x

隨時間t變化的圖像如圖所示。下列說法正確的是（）

A.碰撞前m2的速率大于mi的速率

B.碰撞后m2的速率大于mi的速率

C.碰撞后m2的動量大于mi的動量

D.碰撞后m2的動能小于mi的動能

11.（3分）（2022?北京）如圖所示平面內(nèi)，在通有圖示方向電流I的長直導(dǎo)線右側(cè)，固定一

矩形金屬線框abed,ad邊與導(dǎo)線平行。調(diào)節(jié)電流I使得空間各點的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均

勻增加，則（）

ab

d

A.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為a-"bfcfdfa

B.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流逐漸增大

C.線框ad邊所受的安培力大小恒定

D.線框整體受到的安培力方向水平向右

12.（3分）（2022?北京）“雪如意”是我國首座國際標(biāo)準(zhǔn)跳臺滑雪場地。跳臺滑雪運動中，

裁判員主要根據(jù)運動員在空中的飛行距離和動作姿態(tài)評分。運動員在進(jìn)行跳臺滑雪時大

致經(jīng)過四個階段：

1助滑階段，運動員兩腿盡量深蹲，順著助滑道的傾斜面下滑；

2起跳階段，當(dāng)進(jìn)入起跳區(qū)時，運動員兩腿猛蹬滑道快速伸直，同時上體向前伸展；3飛

行階段，在空中運動員保持身體與雪板基本平行、兩臂伸直貼放于身體兩側(cè)的姿態(tài)；

4著陸階段，運動員落地時兩腿屈膝，兩臂左右平伸。下列說法正確的是（）

A.助滑階段，運動員深蹲是為了減小與滑道之間的摩擦力

B.起跳階段，運動員猛蹬滑道主要是為了增加向上的速度

C.飛行階段，運動員所采取的姿態(tài)是為了增加水平方向速度

D.著陸階段，運動員兩腿屈膝是為了減少與地面的作用時間

13.（3分）（2022?北京）某同學(xué)利用壓力傳感器設(shè)計水庫水位預(yù)警系統(tǒng)。如圖所示，電路

中的R1和R2,其中一個是定值電阻，另一個是壓力傳感器（可等效為可變電阻）。水位

越高，對壓力傳感器的壓力越大，壓力傳感器的電阻值越小。當(dāng)a、b兩端的電壓大于

Ui時，控制開關(guān)自動開啟低水位預(yù)警；當(dāng)a、b兩端的電壓小于U2（5、5為定值）時，

控制開關(guān)自動開啟高水位預(yù)警。下列說法正確的是（）

A.Ui<U2

B.R2為壓力傳感器

C.若定值電阻的阻值越大，開啟高水位預(yù)警時的水位越低

D.若定值電阻的阻值越大，開啟低水位預(yù)警時的水位越高

14.（3分）（2022?北京）2021年5月，中國科學(xué)院全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）

取得新突破，成功實現(xiàn)了可重復(fù)的1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子體運

行，創(chuàng)造托卡馬克實驗裝置運行新的世界紀(jì)錄，向核聚變能源應(yīng)用邁出重要一步。等離

子體狀態(tài)不同于固體、液體和氣體的狀態(tài)，被認(rèn)為是物質(zhì)的第四態(tài)。當(dāng)物質(zhì)處于氣態(tài)時，

如果溫度進(jìn)一步升高，幾乎全部分子或原子由于激烈的相互碰撞而離解為電子和正離子,

此時物質(zhì)稱為等離子體。在自然界里，火焰、閃電、極光中都會形成等離子體，太陽和

所有恒星都是等離子體。下列說法不正確的是（）

A.核聚變釋放的能量源于等離子體中離子的動能

B.可以用磁場來約束等離子體

C.盡管等離子體整體是電中性的，但它是電的良導(dǎo)體

D.提高托卡馬克實驗裝置運行溫度有利于克服等離子體中正離子間的庫侖斥力

第二部分

15.（8分）（2022?北京）物理實驗一般都涉及實驗?zāi)康摹嶒炘?、實驗儀器、實驗方法、

實驗操作、數(shù)據(jù)分析等。

（1）用電壓表（內(nèi)阻約為3kC）和電流表（內(nèi)阻約為0.1。）測量一個電阻的阻值（約為

5Q）。要求盡量減小實驗誤差，應(yīng)該選擇的測量電路是圖1中的（選填“甲”或

“乙”）。

（2）一多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標(biāo)有“15”字樣。用它測量約20k。電阻的

阻值，下列實驗步驟正確的操作順序為（填各實驗步驟前的字母）。

A.將選擇開關(guān)置于“Xlk”位置

B.將選擇開關(guān)置于“OFF”位置

C.將兩表筆分別接觸待測電阻兩端，讀出其阻值后隨即斷開

D.將兩表筆直接接觸，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向“0”

（3）圖2是“測量電源的電動勢和內(nèi)電阻”實驗的電路圖。某同學(xué)在實驗中，閉合開關(guān)

后，發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片，電壓表有示數(shù)且不變，電流表始終沒有示數(shù)。

為查找故障，在其它連接不變的情況下，他將電壓表連接a位置的導(dǎo)線端分別試觸b、c、

d三個位置，發(fā)現(xiàn)試觸b、c時，電壓表有示數(shù)；試觸d時，電壓表沒有示數(shù)。若電路中

圖2

A.導(dǎo)線ab斷路

B.滑動變阻器斷路

C.導(dǎo)線cd斷路

D.滑動變阻器短路

16.（10分）（2022?北京）某同學(xué)利用自由落體運動測量重力加速度，實驗裝置如圖1所示,

打點計時器接在頻率為50.0Hz的交流電源上。使重錘自由下落，打點計時器在隨重錘下

落的紙帶上打下一系列點跡。挑出點跡清晰的一條紙帶，依次標(biāo)出計數(shù)點1,2,8,

相鄰計數(shù)點之間還有1個計時點。分別測出相鄰計數(shù)點之間的距離XI，X2,…，X7,并求

出打點2,3，…，7時對應(yīng)的重錘的速度。在坐標(biāo)紙上建立v-t坐標(biāo)系，根據(jù)重錘下落

的速度作出v-t圖線并求重力加速度。

~~譽~+--------譽---------單位：cm

234

圖2

(1)圖2為紙帶的一部分，打點3時，重錘下落的速度V3=m/s(結(jié)果保留3位

有效數(shù)字)。

(2)除點3外，其余各點速度對應(yīng)的坐標(biāo)點已在圖3坐標(biāo)系中標(biāo)出，請在圖中標(biāo)出速度

圖3

(3)根據(jù)圖3,實驗測得的重力加速度8=m/s2(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

(4)某同學(xué)居家學(xué)習(xí)期間，注意到一水龍頭距地面較高，而且發(fā)現(xiàn)通過調(diào)節(jié)水龍頭閥門

可實現(xiàn)水滴逐滴下落，并能控制相鄰水滴開始下落的時間間隔，還能聽到水滴落地時發(fā)

出的清脆聲音。于是他計劃利用手機(jī)的秒表計時功能和刻度尺測量重力加速度。為準(zhǔn)確

測量，請寫出需要測量的物理量及對應(yīng)的測量方法。

17.(9分)(2022?北京)體育課上，甲同學(xué)在距離地面高h(yuǎn)i=2.5m處將排球擊出，球的初

速度沿水平方向，大小為vo=8.Om/s；乙同學(xué)在離地h2=0.7m處將排球墊起，墊起前后

球的速度大小相等，方向相反。已知排球質(zhì)量m=0.3kg,取重力加速度g=10m/s2o不

計空氣阻力。求：

(1)排球被墊起前在水平方向飛行的距離X；

(2)排球被墊起前瞬間的速度大小v及方向；

(3)排球與乙同學(xué)作用過程中所受沖量的大小I。

18.(9分)(2022?北京)如圖所示，真空中平行金屬板M、N之間距離為d,兩板所加的

電壓為U。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從M板由靜止釋放。不計帶電粒子的

重力。

(1)求帶電粒子所受的靜電力的大小F；

(2)求帶電粒子到達(dá)N板時的速度大小v；

(3)若在帶電粒子運動且距離時撤去所加電壓，求該粒子從M板運動到N板經(jīng)歷的時

2

間to

19.(10分)(2022?北京)利用物理模型對問題進(jìn)行分析，是重要的科學(xué)思維方法。

(1)某質(zhì)量為m的行星繞太陽運動的軌跡為橢圓，在近日點速度為vi,在遠(yuǎn)日點速度

為V2。求從近日點到遠(yuǎn)日點過程中太陽對行星所做的功W。

3

(2)設(shè)行星與恒星的距離為r,請根據(jù)開普勒第三定律(J=k)及向心力相關(guān)知識，

證明恒星對行星的作用力F與r的平方成反比。

(3)宇宙中某恒星質(zhì)量是太陽質(zhì)量的2倍，單位時間內(nèi)向外輻射的能量是太陽的16倍。

設(shè)想地球“流浪”后繞此恒星公轉(zhuǎn)，且在新公轉(zhuǎn)軌道上的溫度與“流浪”前一樣。地球

T

繞太陽公轉(zhuǎn)的周期為T”繞此恒星公轉(zhuǎn)的周期為T2,求一2。

T1

20.（12分）（2022?北京）指南針是利用地磁場指示方向的裝置，它的廣泛使用促進(jìn)了人們

對地磁場的認(rèn)識。現(xiàn)代科技可以實現(xiàn)對地磁場的精確測量。

（1）如圖1所示，兩同學(xué)把一根長約10m的電線兩端用其他導(dǎo)線連接一個電壓表，迅

速搖動這根電線。若電線中間位置的速度約10m/s,電壓表的最大示數(shù)約2mV。粗略估

算該處地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B地。

（2）如圖2所示，一矩形金屬薄片，其長為a,寬為b,厚為c。大小為I的恒定電流從

電極P流入、從電極Q流出，當(dāng)外加與薄片垂直的勻強(qiáng)磁場時，M、N兩電極間產(chǎn)生的

電壓為U。已知薄片單位體積中導(dǎo)電的電子數(shù)為n,電子的電荷量為e。求磁感應(yīng)強(qiáng)度的

大小B。

（3）假定（2）中的裝置足夠靈敏，可用來測量北京地區(qū)地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方

向，請說明測量的思路。

2022年北京市高考物理試卷

參考答案與試題解析

一、選擇題本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合

題目要求的一項。

1.（3分）（2022?北京）氫原子從某激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，則該氫原子（）

A.放出光子，能量增加B,放出光子，能量減少

C.吸收光子，能量增加D.吸收光子，能量減少

【解答】解：氫原子從某激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，則該氫原子放出光子，能量減小，故B正

確，ACD錯誤；

故選:B,

2.（3分）（2022?北京）下列現(xiàn)象能說明光是橫波的是（）

A.光的衍射現(xiàn)象B.光的折射現(xiàn)象

C.光的偏振現(xiàn)象D.光的干涉現(xiàn)象

【解答】解：光的偏振現(xiàn)象能說明光是橫波的，其他現(xiàn)象不行，故C正確，ABD錯誤;

故選：Co

3.（3分）（2022?北京）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，沿圖示路徑先后到

達(dá)狀態(tài)b和c。下列說法正確的是（）

A.從a到b,氣體溫度保持不變

B.從a到b,氣體對外界做功

C.從b到c,氣體內(nèi)能減小

D.從b到c,氣體從外界吸熱

【解答】解：AB、從a到b過程中，理想氣體的體積不變，壓強(qiáng)變小，根據(jù)公式pV=

CT可知，氣體溫度降低，因為體積不變，所以氣體對外界不做功，故AB錯誤；

CD、從b至Uc過程中，氣體的壓強(qiáng)不變，體積變大，根據(jù)公式pV=CT可知，氣體的溫

度升高，則內(nèi)能增大，根據(jù)熱力學(xué)第一定律AU=Q+W可知，因為體積變大，氣體對外

界做功，則氣體從外界吸熱，故C錯誤，D正確；

故選：D。

4.（3分）（2022?北京）某理想變壓器的原線圈接在220V的正弦交流電源上，副線圈輸出

電壓為22000V,輸出電流為300mA。該變壓器（）

A.原、副線圈的匝數(shù)之比為100：1

B.輸入電流為30A

C.輸入電流的最大值為15&A

D.原、副線圈交流電的頻率之比為1：100

【解答】解：AB、根據(jù)原副線圈的匝數(shù)比和電壓的比值關(guān)系可得：

叫二％二220_1

n7-U7~22OOO-l00

11T1^n2100

I20.3An[1

解得：h=30A,故A錯誤，B正確；

C、根據(jù)上述分析，結(jié)合正弦式交流電電流的最大值和有效值的關(guān)系可知，

故C錯誤；

JiL'dA1

D、變壓器無法改變電流的頻率，故D錯誤；

故選：Bo

5.（3分）（2022?北京）如圖所示，質(zhì)量為m的物塊在傾角為。的斜面上加速下滑，物塊

與斜面間的動摩擦因數(shù)為小下列說法正確的是（）

A.斜面對物塊的支持力大小為mgsin。

B.斜面對物塊的摩擦力大小為（imgcos。

C.斜面對物塊作用力的合力大小為mg

D.物塊所受的合力大小為mgsin。

【解答】解:AB、斜面對物塊的支持力為mgcosQ,因為物塊處于加速下滑狀態(tài),f=pmgcose,

故A錯誤、B正確；

CD、物塊處于加速下滑狀態(tài)，根據(jù)牛頓第二定律得：Fa=mgsin0-|imgcos0=ma,所以

有：mgsin0>nmgcos0,則斜面對物塊的作用力為F==

V(mgcos9)2+(!->■mgcos6)2<V(mgcos6)2+(mgsin6)2=mg,故CD錯法；

故選：B,

6.(3分)(2022?北京)在如圖所示的xOy坐標(biāo)系中，一條彈性繩沿x軸放置，圖中小黑點

代表繩上的質(zhì)點，相鄰質(zhì)點的間距為a。t=0時，x=0處的質(zhì)點Po開始沿y軸做周期為

T、振幅為A的簡諧運動。t=2_T時的波形如圖所示。下列說法正確的是()

4

B.t=W_T時;質(zhì)點P4的速度最大

4

C.t=《T時，質(zhì)點P3和P5相位相同

4

D,該列繩波的波速為運

T

【解答】解：A、由t=0/r時的波形圖可知，波剛好穿到質(zhì)點P6,根據(jù)上下坡法，可知

4

此時質(zhì)點P6沿y軸正方向運動，故波源的起振方向也沿y軸正方向，故t=0時，質(zhì)點

Po沿x軸正方向運動，故A錯誤；

B、由圖可知，在t=2/r時質(zhì)點P4處于正的最大位移處，故速度為零，故B錯誤；

4

C、由圖可知，在t=2/r時，質(zhì)點P3沿y軸負(fù)方向運動，質(zhì)點P5沿y軸正方向運動，

故兩個質(zhì)點的相位不相同，故c錯誤;

D、由圖可知：—=2a

4

解得：入=8a

故該列繩波的波速為

X^8a（故口正確；

TT

故選：D。

7.（3分）（2022?北京）正電子是電子的反粒子，與電子質(zhì)量相同、帶等量正電荷。在云室

中有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，從P點發(fā)出兩個電子和一個正電子，三個粒子運動軌跡如

圖中1、2、3所示?下列說法正確的是（）

A.磁場方向垂直于紙面向里

B.軌跡1對應(yīng)的粒子運動速度越來越大

C.軌跡2對應(yīng)的粒子初速度比軌跡3的大

D.軌跡3對應(yīng)的粒子是正電子

【解答】解：AD、根據(jù)題圖可知，1和3粒子的轉(zhuǎn)動方向一致，則1和3粒子為電子，2

為正電子，電子帶負(fù)電且順時針轉(zhuǎn)動，根據(jù)左手定則可知磁場方向垂直紙面向里，故A

正確，D錯誤；

B、電子在云室中運動，洛倫茲力不做功，而粒子受到云室內(nèi)填充物質(zhì)的阻力作用，粒子

速度越來越小，故B錯誤；

C、帶電粒子在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律得：

mv2

DqvB=----

r

解得：「=膽

qB

根據(jù)題圖可知軌跡3對應(yīng)的粒子運動的半徑更大，速度更大，粒子運動過程中受到云室

內(nèi)物質(zhì)的阻力的情況下，此結(jié)論也成立，故C錯誤。

故選：A。

8.（3分）（2022?北京）我國航天員在“天宮課堂”中演示了多種有趣的實驗，提高了青少

年科學(xué)探索的興趣。某同學(xué)設(shè)計了如下實驗：細(xì)繩一端固定，另一端系一小球，給小球

一初速度使其在豎直平面內(nèi)做圓周運動。無論在“天宮”還是在地面做此實驗（）

vo

A.小球的速度大小均發(fā)生變化

B.小球的向心加速度大小均發(fā)生變化

C.細(xì)繩的拉力對小球均不做功

D.細(xì)繩的拉力大小均發(fā)生變化

【解答】解：ABD、在運行的天宮一號內(nèi)，物體都處于完全失重狀態(tài)，重力提供繞地球

運動的向心力，僅由拉力提供向心力，給小球一個初速度，小球能做勻速圓周運動，拉

力大小不變，所以速度大小不變，向心加速度大小不發(fā)生變化，故ABD錯誤；

C、不論在地面還是在“天宮”，細(xì)線拉力始終和速度垂直，所以不做功，故C正確。

故選:Co

9.（3分）（2022?北京）利用如圖所示電路觀察電容器的充、放電現(xiàn)象，其中E為電源，R

為定值電阻，C為電容器，A為電流表，V為電壓表。下列說法正確的是（）

A.充電過程中，電流表的示數(shù)逐漸增大后趨于穩(wěn)定

B.充電過程中，電壓表的示數(shù)迅速增大后趨于穩(wěn)定

C.放電過程中，電流表的示數(shù)均勻減小至零

D.放電過程中，電壓表的示數(shù)均勻減小至零

【解答】解：A、充電過程中，由于電容器兩端的電壓越來越高，電源與電容器間的電勢

差越來越小，電流表的示數(shù)逐漸減小，故A錯誤：

B、充電過程中，電壓表的示數(shù)迅速增大，最后與電源的電動勢相等，即示數(shù)趨于穩(wěn)定,

故B正確；

C、放電過程，電流表的示數(shù)是逐漸變小的，但不是均勻減小的，如圖所示：

D、放電過程，電壓表的示數(shù)是逐漸變小的，但不是均勻減小的，故D錯誤。

故選：B。

10.（3分）（2022?北京）質(zhì)量為mi和m2的兩個物體在光滑水平面上正碰，其位置坐標(biāo)x

隨時間t變化的圖像如圖所示。下列說法正確的是（）

A.碰撞前m2的速率大于叫的速率

B.碰撞后m2的速率大于mi的速率

C.碰撞后m2的動量大于mi的動量

D.碰撞后m2的動能小于mi的動能

【解答】解：A、x-t圖象的斜率表示物體運動的速度，由圖可知，碰前m2保持靜止,

mi速度為vi=lm/s=4m/s,故A錯誤；

1

B、根據(jù)斜率可知，碰撞后m2的速率為v'2=aWm/s=2m/s,mi的速率為v'

22

m/s=-2m/s,負(fù)號說明mi反向彈回，二者速度大小相等，故B錯誤；

C、碰撞后mi反向彈回，以開始時mi的方向為正方向，由動量守恒定律可知，mivi=

miv'i+m2v'2,代入數(shù)據(jù)解得，m2=3mi，由速度速度大小相等，則說明碰撞后碰撞后

m2的動量大于mi的動量，故C正確；

D、由動能的表達(dá)式可知，mi的動能Eki=Lm?v，—XX92-2mi?m2的動

2"j2j

=XmX2=2m2,

能Ek2=/j112V'2~222因為m2=3mi，v'i=v'2,所以碰撞后m2的

動能大于mi的動能，故D錯誤。

故選：C?

11.（3分）（2022?北京）如圖所示平面內(nèi)，在通有圖示方向電流I的長直導(dǎo)線右側(cè)，固定一

矩形金屬線框abed,ad邊與導(dǎo)線平行。調(diào)節(jié)電流I使得空間各點的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均

勻增加，則（）

A.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為a-b—c->d-a

B.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流逐漸增大

C.線框ad邊所受的安培力大小恒定

D.線框整體受到的安培力方向水平向右

【解答】解：A、根據(jù)右手螺旋定則可知，線框處于垂直紙面向里的磁場中，且空間各點

的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻增加，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向為逆時針，即a-d-c

b-a,故A錯誤;

B、空間各點的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻增加，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=n竺S可知，

At

感應(yīng)電流恒定不變，故B錯誤；

C、線框ad邊所受安培力F=BIL,因為B在隨時間均勻增加，所以線框ad邊所受的安

培力變大，故C錯誤：

D、通電導(dǎo)線周圍磁場不是均勻磁場，離導(dǎo)線越近，磁場越強(qiáng)，所以線框中ad邊所在的

磁感應(yīng)強(qiáng)度大于cd邊所在磁感應(yīng)強(qiáng)度，根據(jù)F=BIL可知，ad邊所受安培力大，由左手

定則確定ad邊受安培力向右，be邊受安培力向左，上下兩邊合力為零，所以線框整體受

到的安培力方向水平向右，故D正確；

故選：D。

12.（3分）（2022?北京）“雪如意”是我國首座國際標(biāo)準(zhǔn)跳臺滑雪場地。跳臺滑雪運動中，

裁判員主要根據(jù)運動員在空中的飛行距離和動作姿態(tài)評分。運動員在進(jìn)行跳臺滑雪時大

致經(jīng)過四個階段：

1助滑階段，運動員兩腿盡量深蹲，順著助滑道的傾斜面下滑；

2起跳階段，當(dāng)進(jìn)入起跳區(qū)時，運動員兩腿猛蹬滑道快速伸直，同時上體向前伸展；3飛

行階段，在空中運動員保持身體與雪板基本平行、兩臂伸直貼放于身體兩側(cè)的姿態(tài)；

4著陸階段，運動員落地時兩腿屈膝，兩臂左右平伸。下列說法正確的是（）

A.助滑階段，運動員深蹲是為了減小與滑道之間的摩擦力

B.起跳階段，運動員猛蹬滑道主要是為了增加向上的速度

C.飛行階段，運動員所采取的姿態(tài)是為了增加水平方向速度

D.著陸階段，運動員兩腿屈膝是為了減少與地面的作用時間

【解答】解：A、助滑階段，運動員深蹲是為了減小與空氣之間的摩擦力，而無法減小與

滑道之間的摩擦力，故A錯誤；

B、起跳階段，運動員猛蹬滑道主要是為了增加向上的速度，故B正確；

C、飛行階段，運動員所采取的姿態(tài)是為了減小與空氣間的摩擦力，故C錯誤；

D、著陸階段，運動員兩腿屈膝是為了增加與地面的作用時間，從而減小沖擊力，故D

錯誤；

故選：B?

13.（3分）（2022?北京）某同學(xué)利用壓力傳感器設(shè)計水庫水位預(yù)警系統(tǒng)。如圖所示，電路

中的Ri和R2,其中一個是定值電阻，另一個是壓力傳感器（可等效為可變電阻）。水位

越高，對壓力傳感器的壓力越大，壓力傳感器的電阻值越小。當(dāng)a、b兩端的電壓大于

5時，控制開關(guān)自動開啟低水位預(yù)警；當(dāng)a、b兩端的電壓小于U2（3、U2為定值）時，

控制開關(guān)自動開啟高水位預(yù)警。下列說法正確的是（）

A.Ui<U2

B.R2為壓力傳感器

C.若定值電阻的阻值越大，開啟高水位預(yù)警時的水位越低

D.若定值電阻的阻值越大，開啟低水位預(yù)警時的水位越高

【解答】解：AB、當(dāng)a、b兩端的電壓大于Ui時，控制開關(guān)自動開啟低水位預(yù)警，說明

Ri為壓力傳感器。當(dāng)水位比較低時，Ri的電阻比較大，則此時的電壓更大，即Ui>U2,

故AB錯誤；

CD、若定值電阻的阻值越大，則Ri分到的電壓越小，所以開啟高水位預(yù)警時的水位越

低，而開啟低水位預(yù)警時的水位越低，故C正確，D錯誤；

故選：Co

14.（3分）（2022?北京）2021年5月，中國科學(xué)院全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）

取得新突破，成功實現(xiàn)了可重復(fù)的1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子體運

行，創(chuàng)造托卡馬克實驗裝置運行新的世界紀(jì)錄，向核聚變能源應(yīng)用邁出重要一步。等離

子體狀態(tài)不同于固體、液體和氣體的狀態(tài)，被認(rèn)為是物質(zhì)的第四態(tài)。當(dāng)物質(zhì)處于氣態(tài)時，

如果溫度進(jìn)一步升高，幾乎全部分子或原子由于激烈的相互碰撞而離解為電子和正離子,

此時物質(zhì)稱為等離子體。在自然界里，火焰、閃電、極光中都會形成等離子體，太陽和

所有恒星都是等離子體。下列說法不正確的是（）

A.核聚變釋放的能量源于等離子體中離子的動能

B.可以用磁場來約束等離子體

C.盡管等離子體整體是電中性的，但它是電的良導(dǎo)體

D.提高托卡馬克實驗裝置運行溫度有利于克服等離子體中正離子間的庫侖斥力

【解答】解：A.核聚變釋放的能量源于來自于原子核的質(zhì)量虧損，故A錯誤；

B.帶電粒子運動時，在勻強(qiáng)磁場中會受到洛倫茲力的作用而不飛散，故可以用磁場來約

束等離子體，故B正確；

C.等離子體是各種粒子的混合體，整體是電中性的，但有大量的自由粒子，故它是電的

良導(dǎo)體，故C正確；

D.提高托卡馬克實驗裝置運行溫度，增大了等離子體的內(nèi)能，使它們具有足夠的動能來

克服庫侖斥力，有利于克服等離子體中正離子間的庫侖斥力，故D正確。

本題選擇錯誤的，

故選：Ao

第二部分

15.（8分）（2022?北京）物理實驗一般都涉及實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、

實驗操作、數(shù)據(jù)分析等。

（1）用電壓表（內(nèi)阻約為3kC）和電流表（內(nèi)阻約為0.1。）測量一個電阻的阻值（約為

5。）。要求盡量減小實驗誤差，應(yīng)該選擇的測量電路是圖1中的甲（選填“甲”或

“乙

Hy）

—-（A）---—

甲乙

圖1乙

（2）一多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標(biāo)有“15”字樣。用它測量約20k。電阻的

阻值，下列實驗步驟正確的操作順序為ADCB（填各實驗步驟前的字母）。

A.將選擇開關(guān)置于“Xlk”位置

B.將選擇開關(guān)置于“OFF”位置

C.將兩表筆分別接觸待測電阻兩端，讀出其阻值后隨即斷開

D.將兩表筆直接接觸，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向“0”

（3）圖2是“測量電源的電動勢和內(nèi)電阻”實驗的電路圖。某同學(xué)在實驗中，閉合開關(guān)

后，發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片，電壓表有示數(shù)且不變，電流表始終沒有示數(shù)。

為查找故障，在其它連接不變的情況下，他將電壓表連接a位置的導(dǎo)線端分別試觸b、c、

d三個位置，發(fā)現(xiàn)試觸b、c時，電壓表有示數(shù)；試觸d時，電壓表沒有示數(shù)。若電路中

僅有一處故障，則C（選填選項前的字母）。

圖2

A.導(dǎo)線ab斷路

B.滑動變阻器斷路

C.導(dǎo)線cd斷路

D.滑動變阻器短路

【解答】解：（1）因為R＜怖瓦，則待測電阻屬于小電阻，要用電流表外測法，為了

盡量減小實驗誤差，應(yīng)該選擇的測量電路是圖1中的甲；

（2）正確的使用步驟如下：先將選擇開關(guān)置于“X1k”位置，將兩表筆直接接觸，調(diào)節(jié)

歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向“0,然后將兩表筆分別接觸待測電阻兩端，讀出其阻值后隨

即斷開，最后將選擇開關(guān)置于“OFF”位置，故正確的操作順序是ADCB；

（3）同學(xué)在實驗中，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片，電壓表有示數(shù)

且不變，電流表始終沒有示數(shù)，說明在電路中有斷路的地方。在其它連接不變的情況下，

他將電壓表連接a位置的導(dǎo)線端分別試觸b、c、d三個位置，發(fā)現(xiàn)試觸b、c時，電壓表

有示數(shù)；試觸d時，電壓表沒有示數(shù)，則說明導(dǎo)線cd斷路，故C正確，ABD錯誤；

故選：C,

故答案為：（1）甲；（2）ADCB；（3）C

16.（10分）（2022?北京）某同學(xué)利用自由落體運動測量重力加速度，實驗裝置如圖1所示，

打點計時器接在頻率為50.0Hz的交流電源上。使重錘自由下落，打點計時器在隨重錘下

落的紙帶上打下一系列點跡。挑出點跡清晰的一條紙帶，依次標(biāo)出計數(shù)點1,2,…，8,

相鄰計數(shù)點之間還有1個計時點。分別測出相鄰計數(shù)點之間的距離X|,X2，…，X7,并求

出打點2,3，…，7時對應(yīng)的重錘的速度。在坐標(biāo)紙上建立v-t坐標(biāo)系，根據(jù)重錘下落

的速度作出v-t圖線并求重力加速度。

圖2

(1)圖2為紙帶的一部分，打點3時，重錘下落的速度V3=1.15m/s(結(jié)果保留3

位有效數(shù)字)。

(2)除點3外，其余各點速度對應(yīng)的坐標(biāo)點已在圖3坐標(biāo)系中標(biāo)出，請在圖中標(biāo)出速度

圖3

（3）根據(jù)圖3,實驗測得的重力加速度g=9.79mH（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

（4）某同學(xué)居家學(xué)習(xí)期間，注意到一水龍頭距地面較高，而且發(fā)現(xiàn)通過調(diào)節(jié)水龍頭閥門

可實現(xiàn)水滴逐滴下落，并能控制相鄰水滴開始下落的時間間隔，還能聽到水滴落地時發(fā)

出的清脆聲音。于是他計劃利用手機(jī)的秒表計時功能和刻度尺測量重力加速度。為準(zhǔn)確

測量，請寫出需要測量的物理量及對應(yīng)的測量方法。

【解答】解：（1）打點計時器接在50Hz的電源上，且相鄰計數(shù)點之間還有1個計時點,

則

t=2X0.02s=0.04s

紙帶做自由落體運動，根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律可得：

_x24_0.0383+0.0536,

為一元=―2X0.04—1TlzsT

(2)做出的圖像如圖所示：

（3）根據(jù)v=gt,可知v-t圖像的斜率等于重力加速度的大小，則有

_2.7-0.35/20/2

g---T-Z-:---m/s=9.f9m/s

0.24

（4）需要測量的物理量：水滴下落的高度h和下落的時間t。

測量h的方法：用刻度尺測量水龍頭出水口到地面的高度，多次測量取平均值；

測量t的方法：調(diào)節(jié)水龍頭閥門，使一滴水開始下落的同時，恰好聽到前一滴水落地時

發(fā)出的清脆聲音，用手機(jī)測量n滴水下落的總時間tn，則

n

故答案為：（1）1.15；（2）v-t圖像如上圖所示；（3）9.79；（4）見解析。

17.（9分）（2022?北京）體育課上，甲同學(xué)在距離地面高h(yuǎn)i=2.5m處將排球擊出，球的初

速度沿水平方向，大小為vo=8.Om/s；乙同學(xué)在離地h2=0.7m處將排球墊起，墊起前后

球的速度大小相等，方向相反。己知排球質(zhì)量m=0.3kg,取重力加速度g=IOm/s2?不

計空氣阻力。求：

（1）排球被墊起前在水平方向飛行的距離x；

（2）排球被墊起前瞬間的速度大小v及方向；

（3）排球與乙同學(xué)作用過程中所受沖量的大小I。

2

【解答】解：（1）排球做平拋運動，則在豎直方向上：hl-h9=-gt

水平方向上：X=vot

聯(lián)立解得：x=4.8m

（2）在豎直方向上，Vy=gt

則排球被墊起前瞬間的速度大小為

聯(lián)乂解得：v=10m/s

tanO='=0=3

v。84

即0=37°

即方向與水平方向的夾角為37°

（3）根據(jù)動量定理得：

I=Ft=mv'-mv

其中，v—10m/s,方向與排球墊起前的速度方向相反

聯(lián)立解得：

I=6N?s

答：(1)排球被墊起前在水平方向飛行的距離為4.8m；

(2)排球被墊起前瞬間的速度大小為10m/s,方向與水平方向的夾角為37°；

(3)排球與乙同學(xué)作用過程中所受沖量的大小為6N-s?

18.(9分)(2022?北京)如圖所示，真空中平行金屬板M、N之間距離為d,兩板所加的

電壓為U。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從M板由靜止釋放。不計帶電粒子的

重力。

(1)求帶電粒子所受的靜電力的大小F；

(2)求帶電粒子到達(dá)N板時的速度大小v；

(3)若在帶電粒子運動且距離時撤去所加電壓，求該粒子從M板運動到N板經(jīng)歷的時

2

間to

MN

【解答】解：(1)根據(jù)電場強(qiáng)度的公式可得:

則帶電粒子受到的電場力為

F=qE=@

d

(2)帶電粒子從M板出發(fā)，到達(dá)N板的過程中，根據(jù)動能定理可得：

qU=-^-mv^

解得:

(3)帶電粒子在撤去電壓前做勻加速直線運動，之后做勻速直線運動，則

d1qU2

7=Ixv^ti

d

t2=I77

其利、晉1

t=tl+t2

聯(lián)立解得：t=3d

答：（1）帶電粒子所受的靜電力的大小為業(yè)；

d

（2）帶電粒子到達(dá)N板時的速度大小為、國；

Vm

（3）該粒子從M板運動到N板經(jīng)歷的時間為一笑廠。

2

怦Vm

19.（10分）（2022?北京）利用物理模型對問題進(jìn)行分析，是重要的科學(xué)思維方法。

（1）某質(zhì)量為m的行星繞太陽運動的軌跡為橢圓，在近日點速度為vi，在遠(yuǎn)日點速度

為V2。求從近日點到遠(yuǎn)日點過程中太陽對行星所做的功W,

3

（2）設(shè)行星與恒星的距離為r,請根據(jù)開普勒第三定律（二=k）及向心力相關(guān)知識，

j2

證明恒星對行星的作用力F與r的平方成反比。

（3）宇宙中某恒星質(zhì)量是太陽質(zhì)量的2倍，單位時間內(nèi)向外輻射的能量是太陽的16倍。

設(shè)想地球“流浪”后繞此恒星公轉(zhuǎn)，且在新公轉(zhuǎn)軌道上的溫度與“流浪”前一樣。地球

T

繞太陽公轉(zhuǎn)的