【高考真题】2022年新高考物理真题试卷（山东卷）

试卷更新日期：2022-06-13 类型：高考真卷

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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 $γ$ 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、 $\frac{1}{16}$ B、 $\frac{1}{8}$ C、 $\frac{1}{4}$ D、 $\frac{1}{2}$

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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

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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 $Δ L$ 的小圆弧上的电荷。将一点电荷q置于 $O C$ 延长线上距O点为 $2 R$ 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（）

A、正电荷， $q = \frac{Q Δ L}{π R}$ B、正电荷， $q = \frac{\sqrt{3} Q Δ L}{π R}$ C、负电荷， $q = \frac{2 Q Δ L}{π R}$ D、负电荷， $q = \frac{2 \sqrt{3} Q Δ L}{π R}$

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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 $n_{1}$ 的原线圈中电随时间变化为 $μ = U_{m} \cos (100 π t)$ ．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 $12 Ω$ 的电阻R接在 $B C$ 两端时，功率为 $12W$ ．下列说法正确的是（）

A、m为1100匝， $U_{m}$ 为 $220V$ B、 $B C$ 间线圈匝数为120匝，流过R的电流为 $1 .4A$ C、若将R接在 $A B$ 两端，R两端的电压为 $18V$ ，频率为 $100Hz$ D、若将R接在 $A C$ 两端，流过R的电流为 $2 .5A$ ，周期为 $0 .02s$

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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

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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、 ${(\frac{g R^{2} T^{2}}{2 n^{2} π^{2}})}^{\frac{1}{3}} - R$ B、 ${(\frac{g R^{2} T^{2}}{2 n^{2} π^{2}})}^{\frac{1}{3}}$ C、 ${(\frac{g R^{2} T^{2}}{4 n^{2} π^{2}})}^{\frac{1}{3}} - R$ D、 ${(\frac{g R^{2} T^{2}}{4 n^{2} π^{2}})}^{\frac{1}{3}}$

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7. 柱状光学器件横截面如图所示， $O P$ 右侧是以O为圆心、半经为R的 $\frac{1}{4}$ 圆，左则是直角梯形， $A P$ 长为R， $A C$ 与 $C O$ 夹角 $45 °$ ， $A C$ 中点为B。a、b两种频率的细激光束，垂直 $A B$ 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 $P M$ 面全反射后，从 $O M$ 面出射的光是（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

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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 $B C$ 与长 $8m$ 的直线路径 $A B$ 相切于B点，与半径为 $4m$ 的半圆弧 $C D$ 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 $B C$ 和 $C D$ 。为保证安全，小车速率最大为 $4m/s$ ．在 $A B C$ 段的加速度最大为 ${2m/s}^{2}$ ， $C D$ 段的加速度最大为 ${1m/s}^{2}$ ．小车视为质点，小车从A到D所需最短时间t及在 $A B$ 段做匀速直线运动的最长距离l为（）

A、 $t = (2 + \frac{7 π}{4}) s ， l = 8m$ B、 $t = (\frac{9}{4} + \frac{7 π}{2}) s ， l = 5 m$ C、 $t = (2 + \frac{5}{12} \sqrt{6} + \frac{7 \sqrt{6} π}{6}) s ， l = 5.5 m$ D、 $t = [2 + \frac{5}{12} \sqrt{6} + \frac{(\sqrt{6} + 4) π}{2}] s ， l = 5.5 m$

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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 $t = 7 s$ 时，简谐波的波动图像可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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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 $S_{1}$ ， $S_{2}$ 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 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 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

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11. 如图所示，某同学将离地 $1 .25m$ 的网球以 $13m/s$ 的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离 $4 .8m$ ．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 ${10m/s}^{2}$ ，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（）

A、 $v = 5 m/s$ B、 $v = 3 \sqrt{2} m/s$ C、 $d = 3.6 m$ D、 $d = 3.9 m$

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12. 如图所示， $x O y$ 平面的第一、三象限内以坐标原点O为圆心、半径为 $\sqrt{2} L$ 的扇形区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、在 $x O y$ 平面内以角速度 $ω$ 顺时针匀速转动． $t = 0$ 时刻，金属框开始进入第一象限．不考虑自感影响，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（）

A、在 $t = 0$ 到 $t = \frac{π}{2 ω}$ 的过程中，E一直增大 B、在 $t = 0$ 到 $t = \frac{π}{2 ω}$ 的过程中，E先增大后减小 C、在 $t = 0$ 到 $t = \frac{π}{4 ω}$ 的过程中，E的变化率一直增大 D、在 $t = 0$ 到 $t = \frac{π}{4 ω}$ 的过程中，E的变化率一直减小

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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。

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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 $1 .5V$ ，当阻未知）；

电流表 $A_{1}$ （量程 $10mA$ ，内阻为 $90 Ω$ ）；

电流表 $A_{2}$ （量程 $30mA$ ，内阻为 $30 Ω$ ）；

定值电阻 $R_{0}$ （阻值为 $150 Ω$ ）；

滑动变阻器R（最大阻值为 $100 Ω$ ）；

待测电阻 $R_{x}$ ；

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的滑片调到值最大一端。将定值电阻 $R_{0}$ 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 $\frac{1}{2}$ 处。该同学选到电流表为（填“ $A_{1}$ ”或“ $A_{2}$ ”）；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 $R_{x}$ 替换 $R_{0}$ ，闭合开关后，电流表指针指在满刻度的 $\frac{3}{5}$ 处，则 $R_{x}$ 的测量值为 $Ω$ 。

(3)、本实验中未考虑电池内阻，对 $R_{x}$ 的测量值（填“有”或“无”）影响

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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*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 $p_{0}$ ，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 $Δ m$ ；

(2)、鱼静止于水面下 $H_{1}$ 处时，B室内气体质量 $m_{2}$ ；

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16. 某粮库使用额定电压 $U = 380 V$ ，内阻 $R = 0.25 Ω$ 的电动机运粮。如图所示，配重和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 $v = 2 m/s$ 沿斜坡匀速上行，此时电流 $I = 40 A$ 。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 $m_{1} = 100 kg$ ，车上粮食质量 $m_{2} = 1200 kg$ ，配重质量 $m_{0} = 40 kg$ ，取重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，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。

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17. 中国“人造太阳”在核聚变实验方面取得新突破，该装置中用电磁场约束和加速高能离子，其部分电磁场简化模型如图所示，在三维坐标系 $O x y z$ 中， $0 < z ⩽ d$ 空间内充满匀强磁场I，磁感应强度大小为B，方向沿x轴正方向； $- 3 d ⩽ z < 0 ， y ⩾ 0$ 的空间内充满匀强磁场II，磁感应强度大小为 $\frac{\sqrt{2}}{2} B$ ，方向平行于 $x O y$ 平面，与x轴正方向夹角为 $45 °$ ； $z < 0 ， y \leq 0$ 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 $+ q$ 的离子甲，从 $y O z$ 平面第三象限内距y轴为L的点A以一定速度出射，速度方向与z轴正方向夹角为 $β$ ，在 $y O z$ 平面内运动一段时间后，经坐标原点O沿z轴正方向进入磁场I。不计离子重力。

(1)、当离子甲从A点出射速度为 $v_{0}$ 时，求电场强度的大小E；

(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 $v_{m}$ ；

(3)、离子甲以 $\frac{q B d}{2 m}$ 的速度从O点沿z轴正方向第一次穿过 $x O y$ 面进入磁场I，求第四次穿过 $x O y$ 平面的位置坐标（用d表示）；

(4)、当离子甲以 $\frac{q B d}{2 m}$ 的速度从 $O$ 点进入磁场I时，质量为 $4 m$ 、带电量为 $+ q$ 的离子乙，也从O点沿z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，到达它们运动轨迹第一个交点的时间差 $Δ t$ （忽略离子间相互作用）。

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18. 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 $O^{'}$ 点， $O^{'}$ 点左侧粗糙，右侧光滑。用不可伸长的轻绳将质量为M的小球悬挂在 $O^{'}$ 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 $v_{0}$ 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 $m_{A} = 0.1 kg$ ，B的质量 $m_{B} = 0.3 kg$ ，A与B的动摩擦因数 $μ_{1} = 0.4$ ，B与地面间的动摩擦因数 $μ_{2} = 0.225 ， v_{0} = 4 m / s$ ，取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。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：

(1)、A与B的挡板碰撞后，二者的速度大小 $v_{A}$ 与 $v_{B}$ ；

(2)、B光滑部分的长度d；

(3)、运动过程中A对B的摩擦力所做的功 $W_{f}$ ；

(4)、实现上述运动过程， $\frac{M}{m_{A}}$ 的取值范围（结果用 $\cos 5 °$ 表示）。

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