精校Word版高考北京卷物理试题全解全析.docx
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精校Word版高考北京卷物理试题全解全析
精校Word版2022年高考北京卷物理试题全解全析
2022年普通高等学校统一招生考试理科综合（北京卷）
物理试题解析
13.下列说法中正确的是
A.物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大B.物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大C.物体温度降低，其内能一定增大D.物体温度不变，其内能一定不变
13.【答案】B
【考点】热力学第一定律
【解析】温度是分子平均动能的标志，温度降低分子热运动的平均动能减小，反之增大，A项错误；B项正确；物体的内能包括所有分子的动能和势能之和，温度降低，分子动能减小但是分子势能不能确定，所以内能不能确定，CD项错误。
14.质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3.当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是（c表示真空中的光速）A.（m1+m2-m3）cB.（m1-m2-m3）cC.（m1+m2-m3）c2D.（m1-m2-m3）c2
14．【答案】C【考点】质能亏损
【解析】原子核反应经过裂变或聚变时，质量会发生亏损，损失的能量以能量的形式释放，根据质能方程可知释放的能量为：
E（m1m2m3）c，C项正确。
215.如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。
下列判断正确的是A.1、2两点的场强相等B.1、3两点的场强相等C.1、2两点的电势相等D.2、3两点的电势相等
15．【答案】D
【考点】电场强度、电势
【解析】电场线的疏密程度反映了电场强度的大小，所以1点的场强大于2点；电场线的切线方向表示场强的方向，2点和3点的场强方向不同，AB项错误；沿电场线电势降低，1点电势高于2点电势，CD项错误；2点和3点电势相等，D项正确。
16.带电粒子a、b在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，他们的动量大小相等，a运动的半径大于b运动的半径。
若a、b的电荷量分别为qa、qb，质量分别为ma、mb,周期分别为Ta、Tb。
则一定有A.qa
qaqbmamb16．【答案】A
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动、圆周运动的规律、动量
v2mv【解析】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有：
qBvm，因为两个rrqB粒子的动量相等,且rarb，所以qaqb，A项正确；速度不知道，所以质量关系不确定，B项错误；又因为T
2m，质量关系不知道，所以周期关系不确定，CD项错误。
qB17.一简谐机械横波沿某轴正方向传播，波长为λ，周期为T,t=0时刻的波形如图1所示，a、b是波上的两个质点。
图2是波上某一质点的振动图像。
下列说法正确的是
A.t=0时质点a的速度比质点b的大B.t=0时质点a的加速度比质点b的小C.图2可以表示质点a的振动D.图2可以表示质点b的振动
17．【答案】D
【考点】机械振动、机械波
【解析】由图1的波形图可知t＝0时刻，a在波峰,速度为零，加速度最大；b在平衡位置，速度最大，加速度为零，AB项错误；根据上下坡法可以确定0时刻b质点向下振动，所以图2是质点b的振动图象，C项错误，D项正确。
18.应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。
例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出。
对此现象分析正确的是A.手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B.手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态
C.在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D.在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度18．【答案】D
【考点】超重和失重
【解析】手托住物体向上运动时，若加速度向上，则处于超重现象，若加速度向下，则处于失重状态，若匀速向上，则既不是超重也不是失重状态，由于物体的运动状态不清楚，所以状态不能确定，AB项错误；物体离开手之后，只受重力作用，加速度竖直向下，大小为g，C项错误；此时手速度瞬间变为零，手的加速度大于物体的加速度，D项正确。
19.伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展。
利用如图所示的装置做如下实验:
小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升。
斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐减低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。
根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是
A.如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置B.如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态C.如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变D.小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小
19．【答案】A
【考点】伽利略理想斜面实验
【解析】如果斜面光滑是假象出来的，属于归纳总结出来的结论，A项正确；实验没有验证小球不受力时的运动，不受力时的运动状态是推论，B项错误；小球受力运动状态的变化也是想象出来的，C项错误；小球受力一定时，质量越大，加速度越小，这是牛顿第二定律的结论，D项错误。
20.以往，已知材料的折射率都为正值（n>0）。
现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值（n<0），称为负折射率材料。
位于空气中的这类材料，入射角i与折射角
r依然满足但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）。
若该
材料对于电磁波的折射率n=-1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是
20．【答案】B
【考点】光的折射定律
【解析】光从空气射入到材料中时，根据题意可知入射光线和折射光线位于法线的同侧，A项错误；根据折射定律可知：
ini1，可知折射角等于入射角，C项错误；根据光路可逆，光从材料射入到空气时，inr同理入射光线和折射光线也位于法线的同侧，D项错误，入射角也等于折射角，B项正确。
二.实验题
21.（18分）
利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。
要求尽量减小实验误差。
（1）应该选择的实验电路是图1中的（选项“甲”或“乙”）。
（2）现有电流表
A.电压表C.滑动变阻器
、开关和导线若干，以及以下器材：
Ｂ.电压表
D.滑动变阻器
实验中电压表应选用；滑动变阻器应选用；（选填相应器材前的字母）（3）某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出
图线。
（4）根据（3）中所画图线可得出干电池的电动势E=v,内电阻r=Ω（5）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U以及干电池的输出功率P都会发生变化.图3的各示意图中正确反映P-U关系的是
序号电压U（V）电流（A）U/V1.611.450.06021.400.12031.300.24041.250.260
I/A51.200.36061.100.4801.51.41.31.21.11.00
0.10.20.30.40.50.6
图2
UOUOUOUA
B图3CD【答案】
（1）甲
（2）BC（3）第三个点为数据误差，连线时略过（4）1.500.83（5）D
【考点】电流表的接法、伏安法测电源的电动势和内阻【解析】
（1）电流表的内阻较小，与电源的内阻相差不多，分压效果明显，所以采用图甲的实验电路；
（2）因为电池的电压在1.5V左右，所以电压表选用3V量程的，故选B；为了便于调节，滑动变阻器选用便于调节的C；（3）由于第三组数据误差较大，所以要舍去第三组数据；
（4）根据图象可知，图线的斜率表示内阻，纵截距表示电源的电动势，所以电动势为1.50V,内阻
rU1.51.00.83I0.6（5）电压表测量的是滑动变阻器的分压，当滑动变阻器的电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大。
故C正确。
22三.计算题
22.（16分）如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。
现将A无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动。
已知圆弧轨道光滑，半径R=0.2m;A和B的质量相等;A和B整体与桌面之间的动摩擦因数
。
取重力加速度g=10m/2。
求:
R
A
O
（1）碰撞前瞬间A的速率v；
（2）碰撞后瞬间A和B整体的速率;（3）A和B整体在桌面上滑动的距离.
B
22.【答案】
（1）2m/
（2）1m/（3）0.25m【考点】机械能守恒定律、动量守恒以及动能定理【解析】
（1）从圆弧最高点滑到最低点的过程中机械能守恒则有：
12mAvAmAgR2可以得出：
vA2gR2m/
（2）在圆弧底部和滑块B相撞，动量守恒：
（mAmB）v'mAvA
得v'1vA1m/21112（mAmB）v'2mAvAmAgh222（3）滑块A和B粘在一起在桌面上滑行，摩擦力做负功，由动能定理可得：
fl摩擦力：
f（mAmB）g=2mAg
于是可以得到：
2mAgl则：
l1mAgR2R0.25m423.万有引力定律揭示了天体运动规律与地上物体运动规律具有内在的一致性。
（1）用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体的重量，随称量位置的变化可能会有不同的结果。
已知地球质量为M，自转周期为T，万有引力常量为G。
将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体，不考虑空气的影响。
设在地球北极地面称量时，弹簧秤的读数是F0a.若在北极上空高出地面h处称量，弹簧秤读数为F1，求比值的表达式，并就h=1.0%R的情形算出具体数值（计算结果保留两位有效数字）；b.若在赤道地面称量，弹簧秤读数为F2，求比值的表达式。
（2）设想地球绕太阳公转的圆周轨道半径为r、太阳的半径为R和地球的半径R三者均减小为现在的1.0%，而太阳和地球的密度均匀且不变。
仅考虑太阳和地球之间的相互作用，以现实地球的1年为标准，计算“设想地球”的一年将变为多长？
F1F242R323.【答案】
（1）a.
（2）不变0.98b.12F0F0TGM【考点】万有引力定律的应用
【解析】
（1）设小物体质量为ma.在北极地面
在北极上空高出地面h处
GMmF1
（R+h）2F1R20.98F0（Rh）2b.在赤道地面，小物体随地球自转做匀速圆周运动，受到万有引力，有
GMm42F2m2RR2TF242R3得12F0TGM
（2）地球绕太阳做匀速圆周运动，受到太阳的万有引力，设太阳质量为MS，地球质量为M，地球公转周期为Tg，有：
GMSM42Mr2r2Tg得Tg42r33r3GMSGR3其中为太阳的密度，
由上式可知，地球的公转周期仅与太阳的密度、地球公转半径与太阳的半径之比有关，因此“设想地球”
的1年与现实地球的1年时间相等。
24.（20分）
导体切割磁感线的运动可以从宏观和微观两个角度来认识。
如图所示，固定于水平面的U型导线框处于竖直向下的匀强磁场中，金属直导线MN在于其垂直的水平恒力F作用下，在导线框上以速度v做匀速运动，速度v与恒力F的方向相同:
导线MN始终与导线框形成闭合电路。
已知导线MN电阻为R，其长度恰好等于平行轨道间距，磁场的磁感应强度为B。
忽略摩擦阻力和导线框的电阻。
（1）通过公式推导验证:
在
时间内，F对导线MN所做的功W等于电路获得的电能
MBNV,也
等于导线MN中产生的焦耳热Q;
F
（2）若导线MN的质量m=8.0g,长度L=0.10m，感应电流=1.0A，假设一个原子贡献一个自由电子，计算导线MN中电子沿导线长度方向定向移动的平均速率ve（下表中列出一些你可能
会用到的数据）；阿伏伽德罗常数NA元电荷导线MN的摩尔质量
（3）经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子和金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞。
展开你想象的翅膀，给出一个合理的自由电子的运动模型；在此基础上，求出导线MN中金属离子对一个自由电子沿导线长度方向的平均作用力f的表达式。
24.【答案】
（1）Q
（2）7.8某10m/（3）feBv
-6
【考点】电磁感应现象、磁场对电流的作用力、焦耳定律、电功、电流的微观表达【解析】
（1）导线切割磁感线产生的感应电动势为：
EBLv通过电路中的电流为：
IEBLvRRB2L2v通电导线受到的安培力为：
FBIL
RB2L2v2t力F所做的功为：
WF某FvtRB2L2v2t产生的电能为：
W电EItRB2L2v2B2L2v2Rtt,电阻上产生的焦耳热为：
QIRt2RR2由上式可知WW电Q
（2）总电子数：
NNAm
单位体积电子数为n，则NnSL故，ItneSvet得到IneSveeveNNmeveALL所以veL7.8106m/
emNA（3）从微观角度看，导线中的自由电子与金属离子发生的碰撞，可以看做是非完全弹性碰撞，碰撞后自
由电子损失动能，损失的动能转化为焦耳热。
从整体上来看，可以视为金属离子对自由电子整体运动的平均阻力导致自由电子动能的损失，即：
W损=NfL
从宏观角度看，力F对导线做功，而导线的速度不变，即导线的动能不变，所以力F功完全转化为焦耳热。
△t时间内，力F做功△W＝Fv△t又△W＝W损即Fvt=NfL
Fvt=nevetfL
代入：
I=neSve，得
Fv=1fLeBLvB2L2v联立I,F,得
RRfeBv
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