2022年高考物理真题（山东自主命题)（原卷版）

山东省 2022 年普通高中学业水平等级考试物理注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名，考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 碘 125 衰变时产生射线，医学上利用此特性可治疗某些疾病。碘125 的半衰期为 60 天，若将一定质量的碘 125 植入患者病灶组织，经过 180 天剩余碘 125 的质量为刚植入时的（　　） 1181412A. B. C. D. 16 2. 我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭。如图所示，发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出，火箭速度接近零时再点火飞向太空。从火箭开始运动到点火的过程中（）A. 火箭的加速度为零时，动能最大 B. 高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能 C. 高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量 D. 高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量 3. 半径为 R 的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于 O 点，环上均匀分布着电量为 Q 的正电荷。点 A、B、C 将圆环三等分，取走 A、B 处两段弧长均为 DL的小圆弧上的电荷。将一点电荷 q 置于OC 延长线上距 O 点为剩余电荷分布不变，q 为（　　）的 D 点，O 点的电场强度刚好为零。圆环上 2R QΔL 3QΔL q  A. 正电荷， B. 正电荷， q  πR πR 2QΔL 2 3QΔL q  C. 负电荷， D. 负电荷， q  πR πR n电压，匝数为 1 的 18V 4. 如图所示的变压器，输入电压为，可输出、、220V 12V 30V   U cos(100πt) 原线圈中电随时间变化为．单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，电压的电阻 R 接在 BC 两端时，功率为。下列说法正确 m表的示数为。将阻值为 0.1V 12W 12 的是（　　） UA. n1 为1100 匝，为220V mB. BC 间线圈匝数为 120 匝，流过 R 的电流为 1.4A 18V C. 若将 R 接在 D. 若将 R 接在两端，R 两端的电压为，频率为 100Hz AB AC 两端，流过 R 的电流为，周期为 0.02s 2.5A 5. 如图所示，内壁光滑的绝热气缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体，初始时气缸开口向上放置，活塞处于静止状态，将气缸缓慢转动过程中，缸内气体（）90 A. 内能增加，外界对气体做正功 B. 内能减小，所有分子热运动速率都减小 C. 温度降低，速率大的分子数占总分子数比例减少 D. 温度升高，速率大的分子数占总分子数比例增加 6. “羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星。如图所示，该卫星围绕地球的运动视为匀速圆周运动，轨道平面与赤道平面接近垂直。卫星每天在相同时刻，沿相同方向经过地球表面 A 点正上方，恰好绕地球运行 n 圈。已知地球半径为地轴 R，自转周期为 T，地球表面重力加速度为 g，则“羲和号”卫星轨道距地面高度为（）1132222  3  R gR T gR T A. C. B. D. 2n2π2 2n2π2 1132222  3  R gR T gR T 4n2π2 4n2π2 17. 柱状光学器件横截面如图所示，右侧是以 O 为圆心、半径为 R 的圆，左则是直 OP 4角梯形， AP 长为 R，与AC CO 夹角，45 AC 中点为 B。a、b 两种频率的细激光束，垂直面入射，器件介质对 a，b 光的折射率分别为 1.42、1.40。保持光的入射方向不 AB OM 面射出的光是（不考虑三变，入射点从 A 向 B 移动过程中，能在面全反射后，从 PM 次反射以后的光）（）A. 仅有 a 光 B. 仅有 b 光 C. a、b 光都可以 D. a、b 光都不可以的半圆弧 BC 与长8m 的直线路 8. 无人配送小车某次性能测试路径如图所示，半径为 3m 径相切于 B 点，与半径为的半圆弧相切于 C 点。小车以最大速度从 A 点驶入 CD AB 4m 路径，到适当位置调整速率运动到 B 点，然后保持速率不变依次经过 BC 和。为保证 CD 2安全，小车速率最大为。在段的加速度最大为，段的加速度最大为 4m/s ABC CD 2m/s 2 。小车视为质点，小车从 A 到 D 所需最短时间 t 及在段做匀速直线运动的最长 AB 1m/s 距离 l 为（　　） 7π t  2  s,l  8m A. B. 4947π t  s,l  5m 7 6π 25t  2  6  s,l  5.5m C12 65( 6 4)π t  2  6  s,l  5.5m D. 12 2二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 9. 一列简谐横波沿 x 轴传播，平衡位置位于坐标原点 O 的质点振动图像如右图所示。当时，简谐波的波动图像可能正确的是（）t  7s A. B. C. D. SS2 的宽度可调， 10. 某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝，1狭缝到屏的距离为 L。同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙，图丙所示图样。下列描述正确的是（　　） A. 图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射 B. 遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大 C. 照射两条狭缝时，增加 L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大 SS2 到屏上 P 点的路程差为半波长的奇数倍，P 点处 D. 照射两条狭缝时，若光从狭缝、1一定是暗条纹 11. 如图所示，某同学将离地的网球以 1.25m 13m/s 的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离。当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为8.45m 的 P 点。网球 4.8m 与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的 0.75 倍。平行墙面的速度分量不变。重力加速度 g 取 2 ，网球碰墙后的速度大小 v 和着地点到墙壁的距离 d 分别为（　　） 10m/s A. B. C. d  3.6m D. v  5m/s v  3 2m/s d  3.9m xOy 12. 如图所示，平面的第一、三象限内以坐标原点 O 为圆心、半径为的扇形区 2L 域充满方向垂直纸面向外的匀强磁场。边长为 L 的正方形金属框绕其始终在 O 点的顶点、 平面内以角速度顺时针匀速转动， xOy 在时刻，金属框开始进入第一象限。不考 t  0 虑自感影响，关于金属框中感应电动势 E 随时间 t 变化规律的描述正确的是（　　） 2 t  t  t  t  A. 在 B. 在 C. 在 D. 在到到到到的过程中，E 一直增大 t  0 t  0 t  0 t  0 2 的过程中，E 先增大后减小 4 的过程中，E 的变化率一直增大 4 的过程中，E 的变化率一直减小三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 13. 在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。受此启发。某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示。主要步骤如下： ①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上； ②接通气源。放上滑块。调平气垫导轨； ③将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于 O 点。A 点到 O 点的距离为 5.00cm，拉动滑块使其左端处于 A 点，由静止释放并开始计时； ④计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力 F、加速度 a 随时间 t 变化的图像，部分图像如图乙所示。回答以下问题（结果均保留两位有效数字）：（1）弹簧的劲度系数为_____N/m。（2）该同学从图乙中提取某些时刻 F 与 a 的数据，画出 a—F 图像如图丙中 I 所示，由此可得滑块与加速度传感器的总质量为________kg。（3）该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的 a—F 图像 Ⅱ，则待测物体的质量为________kg。 14. 某同学利用实验室现有器材，设计了一个测量电阻阻值的实验。实验器材：干电池 E（电动势 1.5V，内阻未知）；电流表 A1（量程 10mA，内阻为 90Ω）；电流表 A2（量程 30mA，内阻为 30Ω）；定值电阻 R0（阻值为 150Ω）；滑动变阻器 R（最大阻值为 100Ω）；待测电阻 Rx；开关 S，导线若干。测量电路如图所示。（1）断开开关，连接电路，将滑动变阻器 R 的滑片调到阻值最大一端。将定值电阻 R0 接入电路；闭合开关，调节滑片位置。使电流表指针指在满刻度的 12 处。该同学选用的电流表为_______（填“A1”或“A2”）；若不考虑电池内阻。此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为________Ω。（2）断开开关，保持滑片的位置不变。用 Rx 替换 R0，闭合开关后，电流表指针指在满刻 3度的处，则Rx 的测量值为________Ω。 5（3）本实验中未考虑电池内阻，对 Rx 的测量值_________（填“有”或“无”）影响 15. 某些鱼类通过调节体内鱼鳔的体积实现浮沉。如图所示，鱼鳔结构可简化为通过阀门相连的 A、B 两个密闭气室，A 室壁厚、可认为体积恒定，B 室壁簿，体积可变；两室内气体视为理想气体，可通过阀门进行交换。质量为 M 的鱼静止在水面下 H 处。B 室内气体体积为 V，质量为 m；设 B 室内气体压强与鱼体外压强相等、鱼体积的变化与 B 室气体体积的变化相等，鱼的质量不变，鱼鳔内气体温度不变。水的密度为 ρ，重力加速度为 g。大气压强为 p0，求：（1）鱼通过增加 B 室体积获得大小为 a 的加速度、需从 A 室充入 B 室的气体质量 m； （2）鱼静止于水面下 H1 处时，B 室内气体质量 m1。 16. 某粮库使用额定电压，内阻的电动机运粮。如图所示，配重和 U  380V R  0.25 v  2m/s 电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡，装满粮食的小车以速度沿斜坡匀速上行，此时电流。关闭电动机后，小车又沿斜坡上行路程L 到达卸粮点时，速度恰好为 I  40A 零。卸粮后，给小车一个向下的初速度，小车沿斜坡刚好匀速下行。已知小车质量 m 100kg m 1200kg m  40kg ，车上粮食质量，配重质量，取重力加速度 120g  10m/s2 ，小车运动时受到的摩擦阻力与车及车上粮食总重力成正比，比例系数为 k，配重始终未接触地面，不计电动机自身机械摩擦损耗及缆绳质量。求：（1）比例系数 k 值；（2）上行路程 L 值。 17. 中国“人造太阳”在核聚变实验方而取得新突破，该装置中用电磁场约束和加速高能 Oxyz 0  z„ d y… 0 的空间内充满匀离子，其部分电磁场简化模型如图所示，在三维坐标系中，空间内充满匀 3d„ z  0 强磁场 I，磁感应强度大小为 B，方向沿 x 轴正方向；，2xOy 强磁场 II，磁感应强度大小为，方向平行于平面，与 x 轴正方向夹角为；45 B2q y  0 ，的空间内充满沿 y 轴负方向的匀强电场。质量为 m、带电量为的离子 z  0 y平面第三象限内距轴为的点 z以一定速度出射，速度方向与轴正方向夹 yOz 甲，从 ALz角为，在在 yOz 平面内运动一段时间后，经坐标原点沿轴正方向进入磁场 I。不计 O离子重力。 v的点出射速度为 0 时，求电场强度大小（1）当离子甲从 A；Ev（2）若使离子甲进入磁场后始终在磁场中运动，求进入磁场时的最大速度；mqBd z的速度从点沿轴正方向第一次穿过 xOy 面进入磁场 I，求第四次（3）离子甲以 O2m xOy 穿过平面的位置坐标（用表示）； dqBd q 的离子乙，（4）当离子甲以的速度从点进入磁场I 时，质量为、带电量为 O4m 2m z也从点沿轴正方向以相同的动能同时进入磁场 I，求两离子进入磁场后，到达它们运 O动轨迹第一个交点的时间差 t （忽略离子间相互作用）。 O18. 如图所示，“L”型平板 B 静置在地面上，小物块 A 处于平板 B 上的点，点左 OO侧粗糙，右侧光滑。用不可伸长的轻绳将质量为 M 的小球悬挂在点正上方的O 点，轻绳处于水平拉直状态。将小球由静止释放，下摆至最低点与小物块 A 发生碰撞，碰后小球 v速度方向与碰前方向相同，开始做简谐运动（要求摆角小于5），A 以速度 0 沿平板滑动直至与 B 右侧挡板发生弹性碰撞。一段时间后，A 返回到 O 点的正下方时，相对于地面的 m  0.1kg 速度减为零，此时小球恰好第一次上升到最高点。已知 A 的质量，B 的质量 Am  0.3kg   0.4 ，B 与地面间的动摩擦因数，A 与 B 的动摩擦因数 B1，取重力加速度 g 10m / s2 。整个过程中 A 始终在 B 上，所有碰撞时间忽略不计，不计空气阻力，求：   0.225,v  4m / s 20vv；B（1）A 与 B 的挡板碰撞后，二者的速度大小 A 与（2）B 光滑部分的长度 d； W的（3）运动过程中 A 对 B 摩擦力所做的功；fM（4）实现上述运动过程，的取值范围（结果用表示）。 cos5 mA