精品解析：2022年全国统一高考山东卷物理试题（解析版）

学科网（北京）股份有限公司山东省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（）A.116B.18C.14D.12【答案】B【解析】【详解】设刚植入时碘的质量为0m，经过180天后的质量为m，根据012tTmm代入数据解得180360000111228mmmm故选B。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（）学科网（北京）股份有限公司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【答案】A【解析】【详解】A．火箭从发射仓发射出来，受竖直向下的重力、竖直向下的空气阻力和竖直向上的高压气体的推力作用，且推力大小不断减小，刚开始向上的时候高压气体的推力大于向下的重力和空气阻力之和，故火箭向上做加速度减小的加速运动，当向上的高压气体的推力等于向下的重力和空气阻力之和时，火箭的加速度为零，速度最大，接着向上的高压气体的推力小于向下的重力和空气阻力之和时，火箭接着向上做加速度增大的减速运动，直至速度为零，故当火箭的加速度为零时，速度最大，动能最大，故A正确；B．根据能量守恒定律，可知高压气体释放的能量转化为火箭的动能、火箭的重力势能和内能，故B错误；C．根据动量定理，可知合力冲量等于火箭动量的增加量，故C错误；D．根据功能关系，可知高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭机械能的增加量，故D错误。故选A。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LD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2R的D点，O点的电场强度刚好为零。圆环上剩余电荷分布不变，q为（）学科网（北京）股份有限公司A.正电荷，ΔπQLqRB.正电荷，3ΔπQLqRC.负电荷，2ΔπQLqRD.负电荷，23ΔπQLqR【答案】C【解析】【详解】取走A、B处两段弧长均为LD的小圆弧上的电荷，根据对称性可知，圆环在O点产生的电场强度为与A在同一直径上的A1和与B在同一直径上的B1产生的电场强度的矢量和，如图所示，因为两段弧长非常小，故可看成点电荷，则有12322QLQLREkkRR由图可知，两场强的夹角为120，则两者的合场强为132QLEEkR根据O点的合场强为0，则放在D点的点电荷带负电，大小为32QLEEkR根据22qEkR联立解得2ΔπQLqR故选C。学科网（北京）股份有限公司4.如图所示的变压器，输入电压为220V，可输出12V、18V、30V电压，匝数为1n的原线圈中电随时间变化为mcos(100π)Ut．单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，电压表的示数为0.1V。将阻值为12的电阻R接在BC两端时，功率为12W。下列说法正确的是（）A.n1为1100匝，mU为220VB.BC间线圈匝数为120匝，流过R的电流为1.4AC.若将R接在AB两端，R两端的电压为18V，频率为100HzD.若将R接在AC两端，流过R的电流为2.5A，周期为0.02s【答案】D【解析】【详解】A．变压器的输入电压为220V，原线圈的交流电的电压与时间成余弦函数关系，故输入交流电压的最大值为2202V，根据理想变压器原线圈与单匝线圈的匝数比为1220V10.1Vn解得原线圈为2200匝，A错误；B．根据图像可知，当原线圈输入220V时，BC间的电压应该为12V，故BC间的线圈匝数关系有12V12010.1VBCn学科网（北京）股份有限公司BC间的线圈匝数为120匝，流过R的电流为12W1A12VBCBCPIUB错误；C．若将R接在AB端，根据图像可知，当原线圈输入220V时，AB间的电压应该为18V。根据交流电原线圈电压的表达式可知，交流电的角速度为100，故交流电的频率为150Hz2ωfTπC错误；D．若将R接在AC端，根据图像可知，当原线圈输入220V时，AC间的电压应该为30V，根据欧姆定律可知，流过电阻R的电流为30A2.5A12ACACUIR交流电的周期为120.02sTfD正确。故选D。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90过程中，缸内气体（）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【答案】C【解析】【详解】初始时气缸开口向上，活塞处于平衡状态，气缸内外气体对活塞的压力差与活塞的重力平衡，则有10ppsmg气缸在缓慢转动的过程中，气缸内外气体对活塞的压力差大于重力沿气缸壁的分力，故气缸内气体缓慢的将活塞往外推，最后气缸水平，缸内气压等于大气压。学科网（北京）股份有限公司AB．气缸、活塞都是绝热的，故缸内气体与外界没有发生热传递，气缸内气体压强作用将活塞往外推，气体对外做功，根据热力学第一定律UQW得：气体内能减小，故缸内理想气体的温度降低，分子热运动的平均速率减小，并不是所有分子热运动的速率都减小，AB错误；CD．气体内能减小，缸内理想气体的温度降低，分子热运动的平均速率减小，故速率大的分子数占总分子数的比例减小，C正确，D错误。故选C。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（）A.1223222πgRTRnB.1223222πgRTnC.1223224πgRTRnD.1223224πgRTn【答案】C【解析】【详解】地球表面的重力加速度为g，根据牛顿第二定律得2GMmmgR解得2GMgR根据题意可知，卫星的运行周期为'TTn根据牛顿第二定律，万有引力提供卫星运动的向心力，则有学科网（北京）股份有限公司2224'GMmmRhTRh联立解得223224gRThRn故选C。7.柱状光学器件横截面如图所示，OP右侧是以O为圆心、半径为R的14圆，左则是直角梯形，AP长为R，AC与CO夹角45，AC中点为B。a、b两种频率的细激光束，垂直AB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变，入射点从A向B移动过程中，能在PM面全反射后，从OM面射出的光是（不考虑三次反射以后的光）（）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【答案】A【解析】【详解】当两种频率的细激光束从A点垂直于AB面入射时，激光沿直线传播到O点，经第一次反射沿半径方向直线传播出去。保持光的入射方向不变，入射点从A向B移动过程中，如下图可知，激光沿直线传播到CO面经反射向PM面传播，根据图像可知，入射点从A向B移动过程中，光线传播到PM面的入射角逐渐增大。学科网（北京）股份有限公司当入射点为B点时，根据光的反射定律及几何关系可知，光线传播到PM面的P点，此时光线在PM面上的入射角最大，设为，由几何关系得45根据全反射临界角公式得112sin1.422aaCn112sin1.402bbCn两种频率的细激光束的全反射的临界角关系为45abCC故在入射光从A向B移动过程中，a光能在PM面全反射后，从OM面射出；b光不能在PM面发生全反射，故仅有a光。A正确，BCD错误。故选A。8.无人配送小车某次性能测试路径如图所示，半径为3m的半圆弧BC与长8m的直线路径AB相切于B点，与半径为4m的半圆弧CD相切于C点。小车以最大速度从A点驶入路径，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CD。为保证安全，小车速率最大为4m/s。在ABC段的加速度最大为22m/s，CD段的加速度最大为21m/s。小车视为质点，小车从A到D所需最短时间t及在AB段做匀速直线运动的最长距离l为（）学科网（北京）股份有限公司A.7π2s,8m4tlB.97πs,5m42tlC.576π26s,5.5m126tlD.5(64)π26s,5.5m122tl【答案】B【解析】【详解】在BC段的最大加速度为a1=2m/s2，则根据2111var可得在BC段的最大速度为1m6m/sv在CD段的最大加速度为a2=1m/s2，则根据2222var可得在BC段的最大速度为2m1m2m/svv可知在BCD段运动时的速度为v=2m/s，在BCD段运动的时间为1237s2rrtvAB段从最大速度vm减速到v的时间m1142s=1s2vvta位移学科网（北京）股份有限公司22213m2mvvxa在AB段匀速的最长距离为l=8m-3m=5m则匀速运动的时间2m5s4ltv则从A到D最短时间为12397()s42tttt故选B。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7st时，简谐波的波动图像可能正确的是（）A.B.C.D.【答案】AC【解析】【详解】由O点的振动图像可知，周期为T=12s，设原点处的质点的振动方程为学科网（北京）股份有限公司2sin()yAtT则10=20sin解得=6在t=7s时刻7220sin(7)=103cm17.3cm126y因117s212TT则在t=7s时刻质点在y轴负向向下振动，根据“同侧法”可判断若波向右传播，则波形为C所示；若波向左传播，则波形如A所示。故选AC。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1S，2S的宽度可调，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D.照射两条狭缝时，若光从狭缝1S、2S到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹【答案】ACD【解析】【详解】A．由图可知，图乙中间部分等间距条纹，所以图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，同时也发生衍射，故A正确；学科网（北京）股份有限公司B．狭缝越小，衍射范围越大，衍射条纹越宽，遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，则衍射现象减弱，图丙中亮条纹宽度减小，故B错误；C．根据条纹间距公式Lxd可知照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增