精品解析：2022年新高考湖北物理高考真题（解析版）

学科网（北京）股份有限公司湖北省2022年普通高中考试物理一、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的实验方案：如果静止原子核74Be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74Be+01e→X+00eν。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73LiB.核反应前后总质子数不变C.核反应前后总质量数不同D.中微子e的电荷量与电子的相同【答案】A【解析】【详解】AC．根据质量数守恒和电荷数守恒有，X的质量数为7，电荷数为3，可知原子核X是73Li，A正确、C错误；B．由选项A可知，原子核X是73Li，则核反应方程为74Be+01e→73Li+00eν，则反应前的总质子数为4，反应后的总质子数为3，B错误；D．中微子不带电，则中微子e的电荷量与电子的不相同，D错误。故选A。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【答案】C【解析】【详解】A．组合体在天上只受万有引力的作用，则组合体中的货物处于失重状态，A错误；B．由题知组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动，而第一宇宙速度为最大的环绕速度，则组合体的速度大小不可能大于第一宇宙速度，B错误；C．已知同步卫星的周期为24h，则根据角速度和周期的关系有的学科网（北京）股份有限公司2T由于T同T组合体，则组合体的角速度大小比地球同步卫星的大，C正确；D．由题知组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动，有2224MmGmrrT整理有32rTGM由于T同T组合体，则r同r组合体，且同步卫星和组合体在天上有2MmmaGr则有a同a组合体D错误。故选C。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【答案】B【解析】【详解】AB．根据理想气体的状态方程pVCT可知a→b气体温度升高，内能增加，且体积增大气体对外界做功，则W0，由热力学第一定律学科网（北京）股份有限公司U=W+Q可知a→b过程中气体吸热，A错误、B正确；C．根据理想气体的状态方程pVCT可知，p—V图像的坐标值的乘积反映温度，a状态和c状态的坐标值的乘积相等，而中间状态的坐标值乘积更大，a→c过程的温度先升高后降低，且状态b的温度最高，C错误；D．a→c过程气体体积增大，外界对气体做负功，D错误。故选B。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【答案】D【解析】【详解】初始状态下，液滴处于静止状态时，满足Eqmg即343UqrgdAB．当电势差调整为2U时，若液滴的半径不变，则满足3243Uqrgd可得2qqAB错误；CD．当电势差调整为2U时，若液滴的半径变为2r时，则满足学科网（北京）股份有限公司324(2)3Uqrgd可得4qqC错误，D正确。故选D。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.mgkB.2mgkC.4mgkD.6mgk【答案】C【解析】【详解】Q恰好能保持静止时，设弹簧的伸长量为x，满足2kxmg若剪断轻绳后，物块P与弹簧组成的系统机械能守恒，弹簧的最大压缩量也为x，因此Р相对于其初始位置的最大位移大小为42mgsxk故选C。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1080km，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108km/h，高铁列车的最高速度为324km/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0.5m/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【答案】B学科网（北京）股份有限公司【解析】【详解】108km/h=30m/s，324km/h=90m/s由于中间4个站均匀分布，因此节省的时间相当于在任意相邻两站间节省的时间的5倍为总的节省时间，相邻两站间的距离35108010m2.1610m5x普通列车加速时间1130s60s0.5vta加速过程的位移2211110.560m900m22xat根据对称性可知加速与减速位移相等，可得匀速运动的时间51222.16102900s7140s30xxtv同理高铁列车加速时间1190s180s0.5vta加速过程的位移2211110.5180m8100m22xat根据对称性可知加速与减速位移相等，可得匀速运动的时间51222.161028100s2220s90xxtv相邻两站间节省的时间2121(2)(2)4680sttttt因此总的节省时间546805s=23400s=630tt总小时分故选B。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.213WW，213IIB.213WW，21IIC.217WW，213IID.217WW，21II学科网（北京）股份有限公司【答案】C【解析】【详解】根据动能定理可知2221113(2)222Wmvmvmv22221121(5)(2)222Wmvmvmv可得217WW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13mvImv237mvImv可知213II故选C。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.13kBL，0°B.12kBL，0°C.kBL，60°D.2kBL，60°【答案】BC【解析】学科网（北京）股份有限公司【详解】若粒子通过下部分磁场直接到达P点，如图根据几何关系则有RL2vqvBmR可得=qBLvkBLm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的夹角为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12RL根据洛伦兹力提供向心力有2vqvBmR可得1=22qBLvkBLm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°。学科网（北京）股份有限公司通过以上分析可知当粒子从下部分磁场射出时，需满足1=2121qBLvkBLnmn（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1=22qBLvkBLnmn（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。故选BC9.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8VB.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【答案】AC【解析】【详解】A．根据112280%nUnU可得接收线圈的输出电压约为U2=8V；B．根据122180%nInI。学科网（北京）股份有限公司可得12885II故B错误；C．变压器是不改变其交变电流的频率的，故C正确；D．由于穿过发射线圈的磁通量与穿过接收线圈的磁通量大小不相同，所以穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的不相同，故D错误。故选AC。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.t1t2C.Ek1Ek2D.Ek1Ek2【答案】AD【解析】【详解】AB．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xtv可知t1t2故A正确，B错误。CD．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212kEmv可知Ek1Ek2学科网（北京）股份有限公司故C错误，D正确。故选AD。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33g；减速时，加速度的最大值为3g，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36B.棒与导轨间的动摩擦因数为33C.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°【答案】BC【解析】【详解】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111sincosFmgFma令21cos=1+2sin=1+根据数