2022年高考物理（湖北卷）真题详细解读及评析.doc
湖北省2022年普通高中学业水平等级考试物理【试题评析】2022年高考湖北高中学业水平考试物理试题依据新课标考查要求，在注重考查基础知识的同时，注重体现学科特色，突出物理学科主干内容和科学思维等关键能力的考察，考查考生对物理过程的分析和综合运用知识能力的考查。试题以考查科学素养为主线，落实立德树人根本任务，坚持正确的育人方向；试题合理选取情境，促进学生科学思维和正确价值观念的形成与发展，引导考生综合能力提升。2022年高考湖北高中学业水平考试物理严格依据课程标准，注重对高中物理核心知识、主干内容的考查，注重试题情景创新和考查角度创新，在具体的情境中考查学生对物理本质的理解，引导学生知其然，更知其所以然。例如，第3题，以定质量气体的p——V图像给出解题信息，考查对p——V图像的理解和热学基础知识。 2022年高考物理创设联系生产生活实际、科学技术进步的真实情境，考查学生建立物理模型，灵活运用所学物理知识解决实际问题的能力，促进学生核心素养的培养和发展。例如，第1题以我国科学家王淦昌先生首先提出证明中微子存在的实验方案切入，考查核反应及其相关知识点。第2题以2022年5月，我国成功完成了天舟四号货运飞船与空间站的对接为情景，考查万有引力定律和卫星的运动等基础知识。第6题对比高铁和普通火车，将学科内容与实际紧密结合，引导学生关注科技进步。物理学是以科学实验为基础，任何理论，都需要经过反复的科学实验验证，物理实验是培养学生物理学科素养的重要途径和方式。2022年高考湖北高中学业水平考试物理在实验原理的理解、实验方案的设计、实验仪器的选择、基本仪器的使用、实验数据的处理、实验结论的得出和解释、实验创新等方面加强设计，考查学生的实验能力和科学探究能力，充分发挥对高中实验教学的积极导向作用，引导教学重视实验探究，引导学生自己动手做实验，切实提升实验能力。例如第12题，用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验，考查对相关基础知识的理解掌握和实验探究能力。计算题第14题取材于水族馆，第16题取材于打夯，联系实际，难度适中，考查能力，具有一定的区分度和效度。一、选择题:本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1. 上世纪四十年代初，我国科学家王淦昌先生首先提出证明中微子存在实验方案：如果静止原子核俘获核外K层电子e，可生成一个新原子核X，并放出中微子νe，即 。
根据核反应后原子核X的动能和动量，可以间接测量中微子的能量和动量，进而确定中微子的存在。下列说法正确的是（）A. 原子核X是B. 核反应前后的总质子数不变C. 核反应前后总质量数不同D. 中微子的电荷量与电子的相同【参考答案】A【命题意图】本题考查核反应及其相关知识点。【解题思路】根据核反应遵循的规律，核反应前后质量数守恒，电荷数守恒，X原子核的电荷数为3，质量数为7，所以原子核X是Li，选项A正确BCD错误。2. 2022年5月，我国成功完成了天舟四号货运飞船与空间站的对接，形成的组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动，周期约90分钟。下列说法正确的是（ ）A. 组合体中的货物处于超重状态B. 组合体的速度大小略大于第一宇宙速度C. 组合体的角速度大小比地球同步卫星的大D. 组合体的加速度大小比地球同步卫星的小【参考答案】C【命题意图】本题考查万有引力定律、卫星，牛顿运动定律，圆周运动。【解题思路】组合体中的货物处于完全失重状态，选项A错误；熬地球做圆周运动的周期为90分钟，由开普勒第三定律可知，组合体绕地球运动的轨道半径小于地球同步卫星。根据组合体由于第一宇宙速度是围绕地球运动的最大环绕速度，所以组合体的速度大小小于第一宇宙速度，选项B错误；组合体绕地球运动的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，根据开普勒第三定律，组合体绕地球运动的周期小于地球同步卫星，由角速度与周期成反比，可知组合体绕地球运动的角速度比地球同步卫星的大，选项C正确；由万有引力定律和牛顿第二定律可得：G=ma可知，a=，由于组合体绕地球运动的轨道半径小于地球同步卫星，所以组合体绕地球运动的加速度大小大于地球同步卫星，选项D错误。
3. 一定质量的理想气体由状态a变为状态c，其过程如p—V图中a→c直线段所示，状态b对应该线段的中点。下列说法正确的是（ ）A. a→b是等温过程B. a→b过程中气体吸热C. a→c过程中状态b的温度最低D. a→c过程中外界对气体做正功【参考答案】B【命题意图】本题考查p——V图像，热力学定律及其相关知识点。【解题思路】由于等温线是双曲线，所以a→b的过程是升温过程，选项A错误；a→b的过程体积增大，对外做功，而末状态温度高于初状态，内能增加，所以a→b的过程中气体吸热，选项B正确；a→c的过程中状态b的温度最高，选项C错误；a→c的过程中气体体积增大，气体对外做功，选项D错误。4. 密立根油滴实验装置如图所示，两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接，板间产生匀强电场。用一个喷雾器把密度相同的许多油滴从上板中间的小孔喷入电场，油滴从喷口喷出时由于摩擦而带电。金属板间电势差为U时，电荷量为q、半径为r的球状油滴在板间保持静止。若仅将金属板间电势差调整为2U，则在板间能保持静止的球状油滴所带电荷量和半径可以为（）A. q，rB. 2q，rC. 2q，2rD. 4q，2r【参考答案】D【命题意图】本题考查电场力，物体平衡条件及其相关知识点。
【解题思路】当金属板之间电势差为U时，电荷量为q，半径为r的球状油滴在极板间保持静止，由平衡条件，qU/d=mg，m=ρ·，两式联立可得U=。仅将金属板之间电势差调整为2U，则也需要调整为原来的2倍，若r调整为原来的2倍，则q为原来的4倍，即能够保持静止的油滴所带电荷量为4q，半径为2r，选项D正确。5. 如图所示，质量分别为m和2m的小物块Р和Q，用轻质弹簧连接后放在水平地面上，Р通过一根水平轻绳连接到墙上。P的下表面光滑，Q与地面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。用水平拉力将Q向右缓慢拉开一段距离，撤去拉力后，Q恰好能保持静止。弹簧形变始终在弹性限度内，弹簧的劲度系数为k，重力加速度大小为g。若剪断轻绳，Р在随后的运动过程中相对于其初始位置的最大位移大小为（）A. B. C. D. 【参考答案】C【命题意图】本题考查平衡条件、简谐运动。【解题思路】撤去拉力后，Q恰好能够保持静止，则弹簧中拉力F=μ·2mg。弹簧中弹力F=kx，解得弹簧伸长量x=F/k=。若剪断轻绳，P在弹簧的拉力F作用下向右做振幅为x的简谐运动。P在随后的运动中相对于初始位置的最大位移为2个振幅，即最大位移大小为2x=2×=，选项C正确。
6. 我国高铁技术全球领先，乘高铁极大节省了出行时间。假设两火车站W和G间的铁路里程为1080 km，W和G之间还均匀分布了4个车站。列车从W站始发，经停4站后到达终点站G。设普通列车的最高速度为108 km/h，高铁列车的最高速度为324 km/h。若普通列车和高铁列车在进站和出站过程中，加速度大小均为0.5 m/s2，其余行驶时间内保持各自的最高速度匀速运动，两种列车在每个车站停车时间相同，则从W到G乘高铁列车出行比乘普通列车节省的时间为（）A. 6小时25分钟B. 6小时30分钟C. 6小时35分钟D. 6小时40分钟【参考答案】B【命题意图】本题考查匀变速直线运动规律的应用。【解题思路】普通列车最高速度v1=108km/h=30m/s；高速列车最高速度v2=324km/h=90m/s；普通列车经过每个站加速或减速时间t1=v1/a=60s，加速或减速路程s1==900m，全程需要时间T1=10 t1+s=600s+35.7×103s=36.3×103s；高铁列车经过每个站加速或减速时间t2=v2/a=180s，加速或减速路程s2==8100m，全程需要时间T2=10 t2+s=1800s+11100s=12.9×103s；高铁比普通列车节省时间△T= T1-T2=36.3×103s-12.9×103s=23.4×103s=6.5h，选项B正确。
7. 一质点做曲线运动，在前一段时间内速度大小由v增大到2v，在随后的一段时间内速度大小由2v增大到5v。前后两段时间内，合外力对质点做功分别为W1和W2，合外力的冲量大小分别为I1和I2。下列关系式一定成立的是（）A.，B.，C. ，D. ，【参考答案】D【命题意图】本题考查曲线运动，动能定理，动量定理。【解题思路】由动能定理，速度由v增大到2v，合外力做功；速度由2v增大到5v，合外力做功，所以W2= 7W1；由于速度是矢量，具有方向，当初、末速度方向相同时，动量变化量最小，方向相反时，动量变化量最大，因此冲量的大小范围是，，比较可得一定成立。选项D正确。8. 在如图所示的平面内，分界线SP将宽度为L的矩形区域分成两部分，一部分充满方向垂直于纸面向外的匀强磁场，另一部分充满方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，SP与磁场左右边界垂直。离子源从S处射入速度大小不同的正离子，离子入射方向与磁场方向垂直且与SP成30°角。已知离子比荷为k，不计重力。若离子从Р点射出，设出射方向与入射方向的夹角为θ，则离子的入射速度和对应θ角的可能组合为（）A. kBL，0°B. kBL，0°C. kBL，60°D. 2kBL，60°【参考答案】BC【命题意图】本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动。
【解题思路】若粒子通过下部分磁场直接到达P点，如图根据带电粒子在直线边界运动的对称性可知，若从P点的出射方向与右侧边界向上的夹角为60°，根据几何关系则有，可得根据对称性可知出射速度与SP成30°角向上，故出射方向与入射方向夹角为θ=60°。当粒子上下均经历一次时，如图因为上下磁感应强度均为B，则根据对称性有根据洛伦兹力提供向心力有可得此时出射方向与入射方向相同，即出射方向与入射方向的夹角为θ=0°。通过以上分析可知当粒子从下部分磁场射出时，需满足（n=1，2，3……）此时出射方向与入射方向的夹角为θ=60°；当粒子从上部分磁场射出时，需满足（n=1，2，3……）此时出射方向与入射方向的夹角为θ=0°。故可知BC正确，AD错误。9. 近年来，基于变压器原理的无线充电技术得到了广泛应用，其简化的充电原理图如图所示。发射线圈的输入电压为220V、匝数为1100匝，接收线圈的匝数为50匝。若工作状态下，穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的80%，忽略其它损耗，下列说法正确的是（）A. 接收线圈的输出电压约为8 VB. 接收线圈与发射线圈中电流之比约为22:1C. 发射线圈与接收线圈中交变电流的频率相同D. 穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的相同【参考答案】AC【命题意图】本题考查变压器及其相关知识点。
【解题思路】由于穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的80%，可知穿过接收线圈的磁通量变化率约为发射线圈的80%，即=×80%，选项D错误；由U1=n1，U2=n2，=×80%，联立解得U2=8V，即接收线圈的输出电压为8V，A正确；根据变压器原副线圈中交变电流的频率相同，可知C正确；根据题述，忽略其他损耗，可得U1 I1= U2 I2，解得===,,选项B错误。10. 如图所示，一带电粒子以初速度v0沿x轴正方向从坐标原点О射入，并经过点P（a0，b0）。若上述过程仅由方向平行于y轴的匀强电场实现，粒子从О到Р运动的时间为t1，到达Р点的动能为Ek1。若上述过程仅由方向垂直于纸面的匀强磁场实现，粒子从O到Р运动的时间为t2，到达Р点的动能为Ek2。下列关系式正确的是·（）A. t1t2B. t1 t2C. Ek1Ek2D. Ek1Ek2【参考答案】AD【命题意图】本题考查带电粒子在匀强电场中的类平抛运动和在磁场中的匀速圆周运动及其相关知识点。【解题思路】该过程中由方向平行于y轴的匀强电场实现，此时粒子做类平抛运动，沿x轴正方向做匀速直线运动；当该过程仅由方向垂直于纸面的匀强磁场实现时，此时粒子做匀速圆周运动，沿x轴正方向分速度在减小，根据，可知t1t2。
，故A正确，B错误。该过程中由方向平行于y轴的匀强电场实现，此时粒子做类平抛运动，到达P点时速度大于v0；当该过程仅由方向垂直于纸面的匀强磁场实现时，此时粒子做匀速圆周运动，到达P点时速度等于v0，而根据，可知，Ek1Ek2，故C错误，D正确。11. 如图所示，两平行导轨在同一水平面内。一导体棒垂直放在导轨上，棒与导轨间的动摩擦因数恒定。整个装置置于匀强磁场中，磁感应强度大小恒定，方向与金属棒垂直、与水平向右方向的夹角θ可调。导体棒沿导轨向右运动，现给导体棒通以图示方向的恒定电流，适当调整磁场方向，可以使导体棒沿导轨做匀加速运动或匀减速运动。已知导体棒加速时，加速度的最大值为g；减速时，加速度的最大值为g，其中g为重力加速度大小。下列说法正确的是（）A. 棒与导轨间的动摩擦因数为B. 棒与导轨间的动摩擦因数为C. 加速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向下，θ=60°D. 减速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向上，θ=150°【参考答案】BC【命题意图】本题考查安培力，摩擦力、牛顿运动定律及其相关知识点。【解题思路】设磁场方向与水平方向夹角为θ1，θ190°;当导体棒加速且加速度最大时，合力向右最大，根据左手定则和受力分析可知安培力应该斜向右上方，磁场方向斜向右下方，此时有令，根据数学知识可得则有同理磁场方向与水平方向夹角为θ2，θ290°，当导体棒减速，且加速度最大时，合力向左最大，根据左手定则和受力分析可知安培力应该斜向左下方，磁场方向斜向左上方，此时有有所以有当加速或减速加速度分别最大时，不等式均取等于，联立可得代入，可得α=30°，此时加速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向右下方，有减速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向左上方，有。故BC正确，AD错误。二、非选择题:本题共5小题。共56分。12. 某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图甲所示。拉起小钢球至某一位置由静止释放，使小钢球在竖直平
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