吉林省2022年高考物理卷考試真題與答案解析

吉林省2022年高考［物理卷］考試真題與答案解析

一、選擇題

1.2022年3月，中國航天員翟志剛、王亞平、葉光富在離地球表面約400km的“天宮二號”

空間站上通過天地連線，為同學(xué)們上了一堂精彩的科學(xué)課。通過直播畫面可以看到，在近地圓

軌道上飛行的“天宮二號”中，航天員可以自由地漂浮，這表明他們（）

A.所受地球引力的大小近似為零

B.所受地球引力與飛船對其作用力兩者的合力近似為零

C.所受地球引力的大小與其隨飛船運(yùn)動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隨飛船運(yùn)動所需向心力的大小

【答案】C

【詳解】ABC.航天員在空間站中所受萬有引力完全提供做圓周運(yùn)動的向心力，飛船對其作

用力等于零，故C正確，AB錯誤；

D.根據(jù)萬有引力公式

口「Mm

%=G7r

可知在地球表面上所受引力的大小大于在飛船所受的萬有引力大小，因此地球表面引力大于其

隨飛船運(yùn)動所需向心力的大小，故D錯誤。故選C。

2.如圖，一不可伸長輕繩兩端各連接一質(zhì)量為m的小球，初始時整個系統(tǒng)靜置于光滑水平桌

面上，兩球間的距離等于繩長L。一大小為F的水平恒力作用在輕繩的中點，方向與兩球連線

3

垂直。當(dāng)兩球運(yùn)動至二者相距二I時，它們加速度的大小均為（）

5F2F3F3F

嬴B?藐C?薪D.礪

【答案】A

【詳解】當(dāng)兩球運(yùn)動至二者相距時，，如圖所示3。/5-------------------------?F

^^LI2

3L

3

由幾何關(guān)系可知sine=^=M

2

設(shè)繩子拉力為T,水平方向有2Tcose=b,解得T=

O

對任意小球由牛頓第二定律可得T=

5F

解得“=1,故A正確，BCD錯誤。故選A。

8加

3.固定于豎直平面內(nèi)的光滑大圓環(huán)上套有一個小環(huán)，小環(huán)從大圓環(huán)頂端P點由靜止開始自由

下滑，在下滑過程中，小環(huán)的速率正比于（）

A.它滑過的弧長

B.它下降的高度

C.它到P點的距離

D.它與P點的連線掃過的面積

【答案】C

【詳解】如圖所示

設(shè)圓環(huán)下降的高度為人,圓環(huán)的半徑為R,它到P點的距離為工，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得

mgh7=-1mv~2

由幾何關(guān)系可得〃=Lsin。sin6=W

聯(lián)立可得〃=芻，可得v=L性,故C正確，ABD錯誤。故選C。

2.KVK

4.一點光源以113W的功率向周圍所有方向均勻地輻射波長約為6x10-7m的光，在離點光

源距離為R處每秒垂直通過每平方米的光子數(shù)為3X1014個。普朗克常量為h=6.63X10-

34J-SoR約為（）

A.1x102mB.3x102mC.6x102mD.9x102m

【答案】B

【詳解】一個光子的能量為E=hv

v為光的頻率，光的波長與頻率有以下關(guān)系0=入丫

pP2

光源每秒發(fā)出的光子的個數(shù)為〃=廠=7—

hvhe

P為光源的功率，光子以球面波的形式傳播，那么以光源為原點的球面上的光子數(shù)相同，此時

距光源的距離為R處，每秒垂直通過每平方米的光子數(shù)為3xIO”個，那么此處的球面的表

面積為S=4TTR2,則2=3X1（）|4

聯(lián)立以上各式解得R?3X102m,故選B。

5.安裝適當(dāng)?shù)能浖?，利用智能手機(jī)中的磁傳感器可以測量磁感應(yīng)強(qiáng)度B。如圖，在手機(jī)上

建立直角坐標(biāo)系，手機(jī)顯示屏所在平面為xOy面。某同學(xué)在某地對地磁場進(jìn)行了四次測量，

每次測量時y軸指向不同方向而z軸正向保持豎直向上。根據(jù)表中測量結(jié)果可推知（）

測量序號Bx/pTBy/|JTBz/|JT

1021-45

20-20-46

3210-45

4-210-45

A.測量地點位于南半球

B.當(dāng)?shù)氐牡卮艌龃笮〖s為50|JT

C第2次測量時y軸正向指向南方

D.第3次測量時y軸正向指向東方

【答案】BC

【詳解】A.如圖所示

地磁南極>y-

地球可視為一個磁偶極，磁南極大致指向地理北極附近，磁北極大致指向地理南極附近。通過

這兩個磁極的假想直線（磁軸）與地球的自轉(zhuǎn)軸大約成1L3度的傾斜。由表中z軸數(shù)據(jù)可看

出z軸的磁場豎直向下，則測量地點應(yīng)位于北半球，A錯誤；

B.磁感應(yīng)強(qiáng)度為矢量，故由表格可看出此處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大致為8=5氏+度+

計算得B七50uT,B正確；

CD.由選項A可知測量地在北半球，而北半球地磁場指向北方斜向下，則第2次測量，測量

紇故y軸指向南方，第3次測量紇>°,故x軸指向北方而y軸則指向西方，C正確、

D錯誤。故選BC。

6.如圖，兩對等量異號點電荷+4、-4（4〉0）固定于正方形的4個項點上。L、N是該正方形

兩條對角線與其內(nèi)切圓的交點，。為內(nèi)切圓的圓心，M為切點。則（）

A.L和N兩點處的電場方向相互垂直

B.M點的電場方向平行于該點處的切線，方向向左

C.將一帶正電的點電荷從M點移動到。點，電場力做正功

D.將一帶正電的點電荷從L點移動到N點，電場力做功為零

【答案】AB

【詳解】A.兩個正電荷在N點產(chǎn)生的場強(qiáng)方向由N指向。，N點處于兩負(fù)電荷連線的中垂

線上，則兩負(fù)電荷在N點產(chǎn)生的場強(qiáng)方向由N指向O,則N點的合場強(qiáng)方向由N指向。，

同理可知，兩個負(fù)電荷在L處產(chǎn)生的場強(qiáng)方向由。指向L,L點處于兩正電荷連線的中垂線上，

兩正電荷在L處產(chǎn)生的場強(qiáng)方向由O指向L,則L處的合場方向由O指向L,由于正方向兩對

角線垂直平分，則L和N兩點處的電場方向相互垂直，故A正確；

B.正方向底邊的一對等量異號電荷在M點產(chǎn)生的場強(qiáng)方向向左，而正方形上方的一對等量異

號電荷在M點產(chǎn)生的場強(qiáng)方向向右，由于M點離上方一對等量異號電荷距離較遠(yuǎn)，則M點

的場方向向左，故B正確；

C.由圖可知，M和。點位于兩等量異號電荷的等勢線上，即M和。點電勢相等，所以將

一帶正電的點電荷從M點移動到O點，電場力做功為零，故C錯誤；

D.由圖可知，L點的電勢低于N點電勢，則將一帶正電的點電荷從L點移動到N點，電場力

做功不為零，故D錯誤。

故選AB。

7.質(zhì)量為1kg的物塊在水平力F的作用下由靜止開始在水平地面上做直線運(yùn)動，F(xiàn)與時間t的

關(guān)系如圖所示。已知物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2,重力加速度大小取g=10m/s2^【J()

MF/N

4

I*〃s

024

-4

A.4s時物塊的動能為零

B.6s時物塊回到初始位置

C.3s時物塊的動量為12kg.m/s

D.0?6s時間內(nèi)F對物塊所做的功為40J

【答案】AD

【詳解】物塊與地面間的摩擦力為/=〃mg=2N

AC.對物塊從0?3內(nèi)由動量定理可知(尸一/居=機(jī)匕，即(4-2)x3=lx%,得匕=6m/s

3s時物塊的動量為2=加匕=6kg-m/s

設(shè)3s后經(jīng)過時間t物塊的速度減為0,由動量定理可得-(E+/"=°-加匕

即-(4+2)/=0-lx6

解得/=ls

所以物塊在4s時速度減為0,則此時物塊的動能也為0,故A正確，C錯誤；

B.0?3物塊發(fā)生的位移為X1，由動能定理可得(尸-/閃=(相片

gp(4-2)x,=1xlx62,得陽=9m

3s~4s過程中，對物塊由動能定理可得-儼+/)々=0-萬〃?看

2

gp-(4+2)x2=0-|xlx6,得》2=3m

4s~6s物塊開始反向運(yùn)動，物塊的加速度大小為a=d=2m/s2

m

2

發(fā)生的位移為X3=1X2X2m=4m<x,+x2

即6S時物塊沒有回到初始位置，故B錯誤;

D.物塊在6s時的速度大小為咋=2x2m/s=4m/s

o?6s拉力所做的功為力=（4X9-4X3+4X4）J=40J,故D正確。故選AD。

8.一種可用于衛(wèi)星上的帶電粒子探測裝置，由兩個同軸的半圓柱形帶電導(dǎo)體極板（半徑分別

為R和夫+1）和探測器組成，其橫截面如圖（a）所示，點。為圓心。在截面內(nèi)，極板間各

點的電場強(qiáng)度大小與其到。點的距離成反比，方向指向。點。4個帶正電的同種粒子從極板

間通過，到達(dá)探測器。不計重力。粒子1、2做圓周運(yùn)動，圓的圓心為。、半徑分別為6、

r2（R<rt<r2<R+d）-粒子3從距。點2的位置入射并從距。點八的位置出射；粒子4從距

。點八的位置入射并從距。點馬的位置出射，軌跡如圖（b）中虛線所示。則（）

A.粒子3入射時的動能比它出射時的大

B.粒子4入射時的動能比它出射時的大

C.粒子1入射時的動能小于粒子2入射時的動能

D.粒子1入射時的動能大于粒子3入射時的動能

【答案】BD

【詳解】C.在截面內(nèi)，極板間各點的電場強(qiáng)度大小與其到。點的距離成反比，可設(shè)為

Er=k

帶正電的同種粒子1、2在均勻輻向電場中做勻速圓周運(yùn)動，則有第=加=，雙=加以

r\r2

1”2_qEh_qE2r2

可得5根匕一丁一丁

即粒子1入射時的動能等于粒子2入射時的動能，故C錯誤；

A.粒子3從距O點弓的位置入射并從距。點外的位置出射，做向心運(yùn)動，電場力做正功,

則動能增大，粒子3入射時的動能比它出射時的小，故A錯誤；

B.粒子4從距。點外的位置入射并從距。點弓的位置出射，做離心運(yùn)動，電場力做負(fù)功,

則動能減小，粒子4入射時的動能比它出射時的大，故B正確；

D.粒子3做向心運(yùn)動，有如2＞加一

r2

可得:加片＜《2=3”片

粒子1入射時的動能大于粒子3入射時的動能，故D正確；故選BD。

二、非選擇題

(-)必考題

9.用雷達(dá)探測一高速飛行器的位置。從某時刻(，=0)開始的一段時間內(nèi)，該飛行器可視為

沿直線運(yùn)動，每隔1s測量一次其位置，坐標(biāo)為x,結(jié)果如下表所示：

t/s0123456

x/m050710941759250533294233

回答下列問題：

(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可判斷該飛行器在這段時間內(nèi)近似做勻加速運(yùn)動，判斷的理由是：；

(2)當(dāng)x=507m時，該飛行器速度的大小丫=m/s；

(3)這段時間內(nèi)該飛行器加速度的大小。=m/s2(保留2位有效數(shù)字)。

【答案】

①.相鄰1s內(nèi)的位移之差接近△x=80m②.547③.79

【詳解】(1)⑴第13內(nèi)的位移507m,第23內(nèi)的位移587m,第3s內(nèi)的位移665m,第4s

內(nèi)的位移746m,第5s內(nèi)的位移824m,第6s內(nèi)的位移904m,則相鄰Is內(nèi)的位移之差接近

△x=80m,可知判斷飛行器在這段時間內(nèi)做勻加速運(yùn)動；

1094

(2)⑵當(dāng)x=507m時飛行器的速度等于0-2S內(nèi)的平均速度，則匕=三一m/s=547m/s

x%—X(B4233—2x1759.2,2

(3)⑶根據(jù)a=.］蘆3=--------------------------m/s-?79m/s-

10.一同學(xué)探究阻值約為550。的待測電阻火,在。?5mA范圍內(nèi)的伏安特性。可用器材有：電

壓表V（量程為3V,內(nèi)阻很大），電流表A（量程為1mA,內(nèi)阻為300。），電源E（電動勢

約為4V,內(nèi)阻不計），滑動變阻器R（最大阻值可選10Q或L5kQ）,定值電阻以（阻值可選

75。或150Q）,開關(guān)S,導(dǎo)線若干。

圖（a）

（1）要求通過尺的電流可在。?5mA范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，在答題卡上將圖（Q）所示的器材符

號連線，畫出實驗電路的原理圖

（2）實驗時，圖（a）中的R應(yīng)選最大阻值為（填“10?！被颉癓5kQ”）的滑動變阻

器，4應(yīng)選阻值為（填"75?！被颉?50Q"）的定值電阻；

（3）測量多組數(shù)據(jù)可得&的伏安特性曲線。若在某次測量中，電壓表、電流麥的示數(shù)分別如

圖（b）和圖（C）所示，則此時4兩端的電壓為V,流過段的電流為mA,此組

圖（b）圖（c）

【答案】

⑤.4.20⑥.548

【詳解】(1)[1]電流表內(nèi)阻已知，電流表與凡并聯(lián)擴(kuò)大電流表量程，進(jìn)而準(zhǔn)確測量通過號的

電流，電壓表單獨測量尺的電壓；滑動變阻器采用分壓式接法，電表從。開始測量，滿足題中

通過人的電流從o?5mA連續(xù)可調(diào)，電路圖如下

(2)⑵電路中R應(yīng)選最大阻值為10C的滑動變阻器，方便電路的調(diào)節(jié)，測量效率高、實驗誤

差小;

⑶通過凡的電流最大為5mA,需要將電流表量程擴(kuò)大為原來的5倍，根據(jù)并聯(lián)分流的規(guī)律示

5mA4mA

—>

意圖如下

1mA

4mA300Q

根據(jù)并聯(lián)分流，即并聯(lián)電路中電流之比等于電阻的反比，可知不仄=丁

解得&=75C

(3)⑷電壓表每小格表示0.1V,向后估讀一位，即。=2.30V；

⑸電流表每小格表示092mA,本位估讀，即0.84mA,電流表量程擴(kuò)大5倍，所以通過此

電流為/=4.20mA;

U230

⑹根據(jù)歐姆定律可知4=7=42()￡"Cx548c

11.如圖，一不可伸長的細(xì)繩的上端固定，下端系在邊長為/=0?40m的正方形金屬框的一個頂

點上。金屬框的一條對角線水平，其下方有方向垂直于金屬框所在平面的勻強(qiáng)磁場。已知構(gòu)成

金屬框的導(dǎo)線單位長度的阻值為4=5.0xl(T3Q/m;在，=0到，=3.0s時間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大

小隨時間t的變化關(guān)系為8?)=°.3-01(SI)。求：

(1)，=2.0s時金屬框所受安培力的大?。?/p>

(2)在f=0到f=2.0s時間內(nèi)金屬框產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】⑴0.04V2N;(2)0.016J

【詳解】⑴金屬框的總電阻為R=4U=4XO.4X5X1O-3Q=OOO8Q

尸

金屬框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為人絲=竺1=01、兒42V=0.008V

AZ\t2

E

金屬框中的電流為/=6=IA

t=2.0s時磁感應(yīng)強(qiáng)度為與=(0.3-0.lx2)T=0.1To金屬框處于磁場中的有效長度為L=@

此時金屬框所受安培力大小為乃=易〃=。-1x1x及x0.4N=0.04V2N

(2)0:2.0s內(nèi)金屬框產(chǎn)生的焦耳熱為。=片放=12X0.008X2J=0.016J

12.如圖(a),一質(zhì)量為m的物塊A與輕質(zhì)彈簧連接，靜止在光滑水平面上：物塊B向A運(yùn)

動，，=0時與彈簧接觸，至?xí)?2%時與彈簧分離，第一次碰撞結(jié)束，A、B的VT圖像如圖

(b)所示。已知從，=0到/=■時間內(nèi)，物塊A運(yùn)動的距離為0.36%。。A、B分離后，A滑上

粗糙斜面，然后滑下，與一直在水平面上運(yùn)動的B再次碰撞，之后A再次滑上斜面，達(dá)到的

最高點與前一次相同。斜面傾角為Wsin夕=0.6),與水平面光滑連接。碰撞過程中彈簧始終處

于彈性限度內(nèi)。求

(1)第一次碰撞過程中，彈簧彈性勢能的最大值;

(2)第一次碰撞過程中，彈簧壓縮量的最大值；

(3)物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)。

【答案】

(1)0.6加環(huán)；(2)0.768vo/o；(3)0.45

【詳解】(1)當(dāng)彈簧被壓縮最短時，彈簧彈性勢能最大，此時A、8速度相等，即/二■時刻，

根據(jù)動量守恒定律mB-L2%=(%+〃?)%

11

根據(jù)能量守恒定律Epmax=5〃％(L2%)7-_5(陽8+加)%?

聯(lián)立解得mB=5加練皿=0-6相片

(2)同一時刻彈簧對A、B的彈力大小相等，根據(jù)牛頓第二定律口=〃以

可知同一時刻%=5aB

則同一時刻A、B的的瞬時速度分別為乙%=1.2%一手

根據(jù)位移等速度在時間上的累積可得力=叱/(累積)58=丫混(累積)，又S”=0.36%%

解得％1.128%%

第一次碰撞過程中，彈簧壓縮量的最大值加一=0-768引。

(3)物塊A第二次到達(dá)斜面的最高點與第一次相同，說明物塊A第二次與B分離后速度大小

仍為2%,方向水平向右，設(shè)物塊A第一次滑下斜面的速度大小為匕，設(shè)向左為正方向，根據(jù)

動量守恒定律可得"叼一5加?0.8%=m-(-2v0)+5mv'B

根據(jù)能量守恒定律可得;〃冠+g-5?(0-8%)2=；加-(-2%)2+；-5加序，聯(lián)立解得叱=%

設(shè)在斜面上滑行的長度為入，上滑過程，根據(jù)動能定理可得

19

-mgLsin0-jbimgLcos0=0--7n(2v0)

1

下滑過程，根據(jù)動能定理可得〃2gLsin'-〃mg￡cose=5〃w；9-0,聯(lián)立解得〃二045

(-)選考題

13.一定量的理想氣體從狀態(tài)。經(jīng)狀態(tài)b變化狀態(tài)c,其過程如T-P圖上的兩條線段所示,

則氣體在()

A.狀態(tài)a處的壓強(qiáng)大于狀態(tài)c處的壓強(qiáng)

B.由a變化到b的過程中，氣體對外做功

C.由b變化到c的過程中，氣體的壓強(qiáng)不變

D.由a變化到b的過程中，氣體從外界吸熱

E.由a變化到b的過程中，從外界吸收的熱量等于其增加的內(nèi)能

【答案】ABD

【詳解】AC.根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知7

即T-P圖像的斜率為與，故有P“=0>P,,故A正確，C錯誤；

nR

B.理想氣體由。變化到b的過程中，因體積增大，則氣體對外做功，故B正確；

DE.理想氣體由a變化到b的過程中，溫度升高，則內(nèi)能增大，由熱力學(xué)第一定律有

\U=Q^W

而AU>。，W<0,則有AU=Q—|叼，可得。>0,Q>bU

即氣體從外界吸熱，且從外界吸收的熱量大于其增加的內(nèi)能，故D正確，E錯誤；故選ABD。

14.如圖，一豎直放置的汽缸由兩個粗細(xì)不同的圓柱形筒組成，汽缸中活塞I和活塞II之間封

閉有一定量的理想氣體，兩活塞用一輕質(zhì)彈簧連接，汽缸連接處有小卡銷，活塞II不能通過連

接處?；钊鸌、II的質(zhì)量分別為2m、m,面積分別為2S、S,彈簧原長為Io初始時系統(tǒng)處于

平衡狀態(tài)，此時彈簧的伸長量為0」/,活塞I、II到汽缸連接處的距離相等，兩活塞間氣體的

溫度為已知活塞外大氣壓強(qiáng)為P。，忽略活塞與缸壁間的摩擦，汽缸無漏氣，不計彈簧的

體積。

(1)求彈簧的勁度系數(shù)；

(2)緩慢加熱兩活塞間的氣體，求當(dāng)活塞II剛運(yùn)動到汽缸連接處時，活塞間氣體的壓強(qiáng)和溫

度。

【答案】

⑴人等；⑵…+祭豈事

【詳解】(1)設(shè)封閉氣體的壓強(qiáng)為對兩活塞和彈簧的整體受力分析，由平衡條件有

mg+p0-2S+2mg+p}S=p.S+P]-2S,解得月=P0+等

對活塞?由平衡條件有2加g+p0-2S+hO.l/=p/2S,解得彈簧的勁度系數(shù)為左=竺詈

(2)緩慢