江西省2022年高考物理考試真題與答案解析

江西省2022年高考[物理]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(dòng)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(dòng)所需向心力的大小本題答案：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(dòng)的向心力，飛船對其作用力等于零，故C正確，AB錯(cuò)誤；D．根據(jù)萬有引力公式F萬GMmr2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(dòng)所需向心力的大小，故D錯(cuò)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(shí)整個(gè)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(diǎn)，方向與兩球連線3垂直。當(dāng)兩球運(yùn)動(dòng)至二者相距L時(shí)，它們加速度的大小均為（）5A.5F8mB.2F5mC.3F8mD.3F10m本題答案：A3【詳解】當(dāng)兩球運(yùn)動(dòng)至二者相距L時(shí)，,如圖所示53L103sin由幾何關(guān)系可知L52設(shè)繩子拉力為T，水平方向有2TcosF5TF解得8對任意小球由牛頓第二定律可得Tma解得a5F8m故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。3.固定于豎直平面內(nèi)的光滑大圓環(huán)上套有一個(gè)小環(huán)，小環(huán)從大圓環(huán)頂端P點(diǎn)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(diǎn)的距離D.它與P點(diǎn)的連線掃過的面積本題答案：C【詳解】如圖所示設(shè)圓環(huán)下降的高度為h，圓環(huán)的半徑為R，它到P點(diǎn)的距離為L，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得mgh1mv2由幾何關(guān)系可得hLsinL2聯(lián)立可得h2RsinL2R可得vLg，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。R4.一點(diǎn)光源以113W的功率向周圍所有方向均勻地輻射波長約為6×10-7m的光，在離點(diǎn)光源距離為R處每秒垂直通過每平方米的光子數(shù)為3×1014個(gè)。普朗克常量為h=6.63×10-34Js。R約為（）B.3×102mD.9×102mA.1×102mC.6×102m本題答案：B【詳解】一個(gè)光子的能量為E=hνν為光的頻率，光的波長與頻率有以下關(guān)系c=λν光源每秒發(fā)出的光子的個(gè)數(shù)為nPPhhcP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(diǎn)的球面上的光子數(shù)相同，此時(shí)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3×1014個(gè)，那么此處的球面的表面積為S=4πR2n14則310S聯(lián)立以上各式解得R≈3×102m故選B。5.安裝適當(dāng)?shù)能浖螅弥悄苁謾C(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(shí)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1234Bx/μT0021-21By/μT21-2000Bz/μT-45-46-45-45A.測量地點(diǎn)位于南半球B.當(dāng)?shù)氐牡卮艌龃笮〖s為50μTC.第2次測量時(shí)y軸正向指向南方D.第3次測量時(shí)y軸正向指向東方本題答案：BC【詳解】A．如圖所示地球可視為一個(gè)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(gè)磁極的假想直線（磁軸）與地球的自轉(zhuǎn)軸大約成11.3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(diǎn)應(yīng)位于北半球，A錯(cuò)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2BBx2Bz2ByBz2計(jì)算得B≈50μT，B正確；CD．由選項(xiàng)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By0，故y軸指向南方，第3次測量Bx0，故x軸指向北方而y軸則指向西方，C正確、D錯(cuò)誤。故選BC。6.如圖，兩對等量異號點(diǎn)電荷q、qq0固定于正方形的4個(gè)項(xiàng)點(diǎn)上。L、N是該正方形兩條對角線與其內(nèi)切圓的交點(diǎn)，O為內(nèi)切圓的圓心，M為切點(diǎn)。則（）A.L和N兩點(diǎn)處的電場方向相互垂直B.M點(diǎn)的電場方向平行于該點(diǎn)處的切線，方向向左C.將一帶正電的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到O點(diǎn)，電場力做正功D.將一帶正電的點(diǎn)電荷從L點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場力做功為零本題答案：AB【詳解】A．兩個(gè)正電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)方向由N指向O，N點(diǎn)處于兩負(fù)電荷連線的中垂線上，則兩負(fù)電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)方向由N指向O，則N點(diǎn)的合場強(qiáng)方向由N指向O，同理可知，兩個(gè)負(fù)電荷在L處產(chǎn)生的場強(qiáng)方向由O指向L，L點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)方向向右，由于M點(diǎn)離上方一對等量異號電荷距離較遠(yuǎn)，則M點(diǎn)的場方向向左，故B正確；C．由圖可知，M和O點(diǎn)位于兩等量異號電荷的等勢線上，即M和O點(diǎn)電勢相等，所以將一帶正電的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到O點(diǎn)，電場力做功為零，故C錯(cuò)誤；D．由圖可知，L點(diǎn)的電勢低于N點(diǎn)電勢，則將一帶正電的點(diǎn)電荷從L點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場力做功不為零，故D錯(cuò)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(dòng)，F(xiàn)與時(shí)間t的2關(guān)系如圖所示。已知物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，重力加速度大小取g10m/s。則（）A.4s時(shí)物塊的動(dòng)能為零B.6s時(shí)物塊回到初始位置C.3s時(shí)物塊的動(dòng)量為12kgm/sD.0~6s時(shí)間內(nèi)F對物塊所做的功為40J本題答案：AD【詳解】物塊與地面間的摩擦力為fmg2NAC．對物塊從03內(nèi)由動(dòng)量定理可知(Ff)t1mv3即(42)31v3得v6m/s3s時(shí)物塊的動(dòng)量為pmv36kgm/s設(shè)3s后經(jīng)過時(shí)間t物塊的速度減為0，由動(dòng)量定理可得(Ff)t0mv3即(42)t016解得t1s所以物塊在4s時(shí)速度減為0，則此時(shí)物塊的動(dòng)能也為0，故A正確，C錯(cuò)誤；B．03物塊發(fā)生的位移為x1，由動(dòng)能定理可得(Ff)x112即(42)x116212mv32得x19m123s4s過程中，對物塊由動(dòng)能定理可得(Ff)x20mv321(42)x0162即22得x23m4s6s物塊開始反向運(yùn)動(dòng)，物塊的加速度大小為a1x222m=4mx1x2發(fā)生的位移為32Ff2m/s2m即6s時(shí)物塊沒有回到初始位置，故B錯(cuò)誤；D．物塊在6s時(shí)的速度大小為v622m/s=4m/s06s拉力所做的功為W(494344)J40J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(gè)同軸的半圓柱形帶電導(dǎo)體極板（半徑分別為R和Rd）和探測器組成，其橫截面如圖（a）所示，點(diǎn)O為圓心。在截面內(nèi)，極板間各點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小與其到O點(diǎn)的距離成反比，方向指向O點(diǎn)。4個(gè)帶正電的同種粒子從極板間通過，到達(dá)探測器。不計(jì)重力。粒子1、2做圓周運(yùn)動(dòng)，圓的圓心為O、半徑分別為r1、r2Rr1r2Rd；粒子3從距O點(diǎn)r2的位置入射并從距O點(diǎn)r1的位置出射；粒子4從距O點(diǎn)r1的位置入射并從距O點(diǎn)r2的位置出射，軌跡如圖（b）中虛線所示。則（）A.粒子3入射時(shí)的動(dòng)能比它出射時(shí)的大B.粒子4入射時(shí)的動(dòng)能比它出射時(shí)的大C.粒子1入射時(shí)的動(dòng)能小于粒子2入射時(shí)的動(dòng)能D.粒子1入射時(shí)的動(dòng)能大于粒子3入射時(shí)的動(dòng)能本題答案：BD【詳解】C．在截面內(nèi)，極板間各點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小與其到O點(diǎn)的距離成反比，可設(shè)為Erk2v12v2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(dòng)，則有qE1m，qE2mr1r212qE1r1qE2r2可得mv1222即粒子1入射時(shí)的動(dòng)能等于粒子2入射時(shí)的動(dòng)能，故C錯(cuò)誤；A．粒子3從距O點(diǎn)r2的位置入射并從距O點(diǎn)r1的位置出射，做向心運(yùn)動(dòng)，電場力做正功，則動(dòng)能增大，粒子3入射時(shí)的動(dòng)能比它出射時(shí)的小，故A錯(cuò)誤；B．粒子4從距O點(diǎn)r1的位置入射并從距O點(diǎn)r2的位置出射，做離心運(yùn)動(dòng)，電場力做負(fù)功，則動(dòng)能減小，粒子4入射時(shí)的動(dòng)能比它出射時(shí)的大，故B正確；2v3D．粒子3做向心運(yùn)動(dòng)，有qE2mr212qE2r212mv1可得mv3222粒子1入射時(shí)的動(dòng)能大于粒子3入射時(shí)的動(dòng)能，故D正確；故選BD。二、非選擇題（一）必考題9.用雷達(dá)探測一高速飛行器的位置。從某時(shí)刻（t0）開始的一段時(shí)間內(nèi)，該飛行器可視為沿直線運(yùn)動(dòng)，每隔1s測量一次其位置，坐標(biāo)為x，結(jié)果如下表所示：t/sx/m0015072109431759425055332964233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(shí)間內(nèi)近似做勻加速運(yùn)動(dòng)，判斷的理由是：______；（2）當(dāng)x507m時(shí)，該飛行器速度的大小v______m/s；（3）這段時(shí)間內(nèi)該飛行器加速度的大小a______m/s2（保留2位有效數(shù)字）。本題答案：①.相鄰1s內(nèi)的位移之差接近?x=80m②.547③.79【詳解】（1）[1]第1s內(nèi)的位移507m，第2s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1s內(nèi)的位移之差接近?x=80m，可知判斷飛行器在這段時(shí)間內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)；（2）[2]當(dāng)x=507m時(shí)飛行器的速度等于0-2s內(nèi)的平均速度，則v1（3）[3]根據(jù)ax36x0342332175922m/s79m/s9T29121094m/s=547m/s210.一同學(xué)探究阻值約為550的待測電阻Rx在0~5mA范圍內(nèi)的伏安特性?？捎闷鞑挠校弘妷罕鞻（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(dòng)勢約為4V，內(nèi)阻不計(jì)），滑動(dòng)變阻器R（最大阻值可選10或1.5kΩ），定值電阻R0（阻值可選75或150），開關(guān)S，導(dǎo)線若干。（1）要求通過Rx的電流可在0~5mA范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，在答題卡上將圖（a）所示的器材符號連線，畫出實(shí)驗(yàn)電路的原理圖________；（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，圖（a）中的R應(yīng)選最大阻值為______（填“10”或“1.5kΩ”）的滑動(dòng)變阻器，R0應(yīng)選阻值為______（填“75”或“150”）的定值電阻；（3）測量多組數(shù)據(jù)可得Rx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(shí)Rx兩端的電壓為______V，流過Rx的電流為_____mA，此組數(shù)據(jù)得到的Rx的阻值為______（保留3位有效數(shù)字）。本題答案：①.②.10Ω③.75Ω④.2.30⑤.4.20⑥.548【詳解】（1）[1]電流表內(nèi)阻已知，電流表與R0并聯(lián)擴(kuò)大電流表量程，進(jìn)而準(zhǔn)確測量通過Rx的電流，電壓表單獨(dú)測量Rx的電壓；滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，電表從0開始測量，滿足題中通過Rx的電流從0~5mA連續(xù)可調(diào)，電路圖如下（2）[2]電路中R應(yīng)選最大阻值為10Ω的滑動(dòng)變阻器，方便電路的調(diào)節(jié)，測量效率高、實(shí)驗(yàn)誤差??；[3]通過Rx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)律示意圖如下4mA300Ω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1mAR0解得R075Ω（3）[4]電壓表每小格表示0.1V，向后估讀一位，即U2.30V；[5]電流表每小格表示0.02mA，本位估讀，即0.84mA，電流表量程擴(kuò)大5倍，所以通過Rx的電流為I4.20mA；[6]根據(jù)歐姆定律可知RxU2.30Ω548ΩI4.2010311.如圖，一不可伸長的細(xì)繩的上端固定，下端系在邊長為l0.40m的正方形金屬框的一個(gè)頂點(diǎn)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5.0103Ω/m；在t0到t3.0s時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B(t)0.30.1t(SI)。求:（1）t2.0s時(shí)金屬框所受安培力的大?。唬?）在t0到t2.0s時(shí)間內(nèi)金屬框產(chǎn)生的焦耳熱。本題答案：（1）0.042N；（2）0.016J【詳解】（1）金屬框的總電阻為R4l40.451030.008l2B金屬框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為E20.110.42V0.008Vtt2金屬框中的電流為IE1ARt=2.0s時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2(0.30.12)T=0.1T金屬框處于磁場中的有效長度為L2l此時(shí)金屬框所受安培力大小為FAB2IL0.1120.4N=0.042N22（2）0:2.0s內(nèi)金屬框產(chǎn)生的焦耳熱為QIRt10.0082J0.016J12.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(dòng)，t0時(shí)與彈簧接觸，到t2t0時(shí)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t0到tt0時(shí)間內(nèi)，物塊A運(yùn)動(dòng)的距離為0.36v0t0。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(dòng)的B再次碰撞，之后A再次滑上斜面，達(dá)到的最高點(diǎn)與前一次相同。斜面傾角為(sin0.6)，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(dòng)摩擦因數(shù)。本題答案：（1）0.6mv0；（2）0.768v0t0；（3）0.45【詳解】（1）當(dāng)彈簧被壓縮最短時(shí)，彈簧彈性勢能最大，此時(shí)A、B速度相等，即tt0時(shí)刻，根據(jù)動(dòng)量守恒定律mB1.2v0(mBm)v0根據(jù)能量守恒定律Epmax聯(lián)立解得mB5m112mB(1.2v0)2(mBm)v02222Epmax0.6mv0（2）同一時(shí)刻彈簧對A、B的彈力大小相等，根據(jù)牛頓第二定律Fma可知同一時(shí)刻aA5aB則同一時(shí)刻A、B的的瞬時(shí)速度分別為vAaAt根據(jù)位移等速度在時(shí)間上的累積可得vB1.2v0aAt5sAvAt(累積）sBvBt(累積）又sA0.36v0t0解得sB1.128v0t0第一次碰撞過程中，彈簧壓縮量的最大值ssBsA0.768v0t0（3）物塊A第二次到達(dá)斜面的最高點(diǎn)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2v0，方向水平向右，設(shè)物塊A第一次滑下斜面的速度大小為vA，設(shè)向左為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得''mvA5m0.8v0m(2v0)5mvB'根據(jù)能量守恒定律可得1'2111'2mvA5m(0.8v0)2m(2v0)25mvB2222聯(lián)立解得'vAv0設(shè)在斜面上滑行的長度為L，上滑過程，根據(jù)動(dòng)能定理可得1mgLsinmgLcos0m(2v0)22下滑過程，根據(jù)動(dòng)能定理可得mgLsinmgLcos聯(lián)立解得12mv0020.45（二）選考題13.一定量的理想氣體從狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b變化狀態(tài)c，其過程如TV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)能本題答案：ABD【詳解】AC．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知T即TV圖像的斜率為pVnRp，故有papbpc故A正確，C錯(cuò)誤；nRB．理想氣體由a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UQW而U0，W0，則有UQW可得Q0，QU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(cuò)誤；故選ABD。14.如圖，一豎直放置的汽缸由兩個(gè)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。活塞Ⅰ、Ⅱ的質(zhì)量分別為2m、m，面積分別為2S、S，彈簧原長為l。初始時(shí)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，此時(shí)彈簧的伸長量為0.1l，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T0。已知活塞外大氣壓強(qiáng)為p0，忽略活塞與缸壁間的摩擦，汽缸無漏氣，不計(jì)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(dòng)到汽缸連接處時(shí)，活塞間氣體的壓強(qiáng)和溫度。本題答案：（1）k40mg3mg4；（2）p2p0，T2T0lS3【詳解】（1）設(shè)封閉氣體的壓強(qiáng)為p1，對兩活塞和彈簧的整體受力分析，由平衡條件有mgp02S2mgp1Sp0Sp12S解得p1p03mgS對活塞Ⅰ由平衡條件有2mgp02Sk0.1lp12S解得彈簧的勁度系數(shù)為k40mgl（2）