精品解析：2022年新高考湖南物理高考真题（解析版）

学科网（北京）股份有限公司湖南省2022年普通高中学业水平选择性考试物理注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。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、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.关于原子结构和微观粒子波粒二象性，下列说法正确的是（）A.卢瑟福的核式结构模型解释了原子光谱的分立特征B.玻尔的原子理论完全揭示了微观粒子运动的规律C.光电效应揭示了光的粒子性D.电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性【答案】C【解析】【详解】A．波尔的量子化模型很好地解释了原子光谱的分立特征，A错误；B．玻尔的原子理论成功的解释了氢原子的分立光谱，但不足之处，是它保留了经典理论中的一些观点，如电子轨道的概念，还不成完全揭示微观粒子的运动规律，B错误；C．光电效应揭示了光的粒子性，C正确；D．电子束穿过铝箔后的衍射图样，证实了电子的波动性，质子、中子及原子、分子均具有波动性，D错误。故选C。2.如图，四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边a、b、c、d上。移去a处的绝缘棒，假定另外三根绝缘棒电荷分布不变。关于长方体几何中心O点处电场强度方向和电势的变化，下列说法正确的是（）A.电场强度方向垂直指向a，电势减小B.电场强度方向垂直指向c，电势减小学科网（北京）股份有限公司C.电场强度方向垂直指向a，电势增大D.电场强度方向垂直指向c，电势增大【答案】A【解析】【详解】根据对称性可知，移去a处的绝缘棒后，电场强度方向垂直指向a，再根据电势的叠加原理，单个点电荷在距其r处的电势为qkr（取无穷远处电势零）现在撤去a处的绝缘棒后，q减小，则O点的电势减小。故选A。3.如图（a），直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴OO′上，其所在区域存在方向垂直指向OO′的磁场，与OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，其截面图如图（b）所示。导线通以电流I，静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为θ。下列说法正确的是（）A.当导线静止在图（a）右侧位置时，导线中电流方向由N指向MB.电流I增大，静止后，导线对悬线的拉力不变C.tanθ与电流I成正比D.sinθ与电流I成正比【答案】D【解析】【详解】A．当导线静止在图（a）右侧位置时，对导线做受力分析有为学科网（北京）股份有限公司可知要让安培力为图示方向，则导线中电流方向应由M指向N，A错误；BCD．由于与OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，有sinBILmg，FT=mgcosθ则可看出sinθ与电流I成正比，当I增大时θ增大，则cosθ减小，静止后，导线对悬线的拉力FT减小，BC错误、D正确。故选D。4.1932年，查德威克用未知射线轰击氢核，发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子（即中子）组成。如图，中子以速度0v分别碰撞静止的氢核和氮核，碰撞后氢核和氮核的速度分别为1v和2v。设碰撞为弹性正碰，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（）A.碰撞后氮核的动量比氢核的小B.碰撞后氮核的动能比氢核的小C.2v大于1vD.2v大于0v【答案】B【解析】【详解】设中子的质量为m，氢核的质量为m，氮核的质量为14m，设中子和氢核碰撞后中子速度为3v，由动量守恒定律和能量守恒定律可得301mvmvmv222013111222mvmvmv学科网（北京）股份有限公司联立解得10vv设中子和氮核碰撞后中子速度为4v，由动量守恒定律和能量守恒定律可得02414mvmvmv22202411114222mvmvmv联立解得20215vv可得102vvv碰撞后氢核的动量为H10pmvmv氮核的动量为0N2281415mvpmv可得NHpp碰撞后氢核的动能为H22k101122Emvmv氮核的动能为N220k2281142225mvEmv可得HNkkEE故B正确，ACD错误。故选B。5.2022年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边，有一根系有飘带的风力指示杆，教练员根据飘带的形态提示运动员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳，其所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变。当飘带稳定时，飘带实际形态最接近的是（）学科网（北京）股份有限公司A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】飘带上任意选取一点P，以P点及P点以下的部分飘带为研究对象，设飘带总长L，飘带宽度为d，质量为m，P点距离飘带下端距离x，P点以下的部分飘带受到的重力与风力分别为xmgGxL，2Fkxdv则重力与风力的的合力与水平方向的夹角为2xxtanFkvdLGmg根据题中数据可得，tan恒定，则P点以下的部分飘带的受到的重力与风力的合力方向不变，则P点上方飘带对其拉力方向不变。故选A。6.如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头1P初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻1R的阻值为R，滑动变阻器2R的最大阻值为9R，滑片2P初始位置在最右端。理想电压表V的示数为U，理想电流表A的示数为I。下列说法正确的是（）A.保持1P位置不变，2P向左缓慢滑动的过程中，I减小，U不变B.保持1P位置不变，2P向左缓慢滑动的过程中，1R消耗的功率增大C.保持2P位置不变，1P向下缓慢滑动的过程中，I减小，U增大学科网（北京）股份有限公司D.保持2P位置不变，1P向下缓慢滑动的过程中，1R消耗的功率减小【答案】B【解析】【详解】AB．由题意可知，原副线圈的匝数比为2，则副线圈的电流为2I，根据欧姆定律可得副线圈的电压有效值为212UIR则变压器原线圈的电压有效值为12124UUIR设输入交流电的电压有效值为0U，则0124UIRIR可得0124UIRR保持1P位置不变，2P向左缓慢滑动的过程中，I不断变大，根据欧姆定律14UIR可知变压器原线圈的电压有效值变大，输入电压有效值不变，则2R两端的电压不断变小，则电压表示数U变小，原线圈的电压电流都变大，则功率变大，根据原副线圈的功率相等，可知1R消耗的功率增大，故B正确，A错误；CD．设原副线圈的匝数比为n，同理可得211UnIR则2012UnIRIR整理可得0212UInRR保持2P位置不变，1P向下缓慢滑动的过程中，n不断变大，则I变小，对2R由欧姆定律可知2UIR可知U不断变小，根据原副线圈的功率相等可知1R消耗的功率002110221212()UURPIUUnRRnRR学科网（北京）股份有限公司整理可得20122212212UPRnRRnR可知3n时，1R消耗的功率有最大值，可知1R消耗的功率先增大，后减小，故CD错误。故选B。二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7.神舟十三号返回舱进入大气层一段时间后，逐一打开引导伞、减速伞、主伞，最后启动反冲装置，实现软着陆。某兴趣小组研究了减速伞打开后返回舱的运动情况，将其运动简化为竖直方向的直线运动，其vt图像如图所示。设该过程中，重力加速度不变，返回舱质量不变，下列说法正确的是（）A.在10~t时间内，返回舱重力的功率随时间减小B.在10~t时间内，返回舱的加速度不变C.在21~tt时间内，返回舱的动量随时间减小D.在23~tt时间内，返回舱的机械能不变【答案】AC【解析】【详解】A．重力的功率为Pmgv由图可知在0~t1时间内，返回舱的速度随时间减小，故重力的功率随时间减小，故A正确；B．根据v-t图像的斜率表示加速度可知在0~t1时间内返回舱的加速度减小，故B错误；C．在t1~t2时间内由图像可知返回舱的速度减小，故可知动量随时间减小。故C正确；D．在t2~t3时间内，由图像可知返回舱的速度不变，则动能不变，但由于返回舱高度下降，学科网（北京）股份有限公司重力势能减小，故机械能减小，故D错误。故选AC。8.如图，火星与地球近似在同一平面内，绕太阳沿同一方向做匀速圆周运动，火星的轨道半径大约是地球的1.5倍。地球上的观测者在大多数的时间内观测到火星相对于恒星背景由西向东运动，称为顺行；有时观测到火星由东向西运动，称为逆行。当火星、地球、太阳三者在同一直线上，且太阳和火星位于地球两侧时，称为火星冲日。忽略地球自转，只考虑太阳对行星的引力，下列说法正确的是（）A.火星的公转周期大约是地球的827倍B.在冲日处，地球上的观测者观测到火星的运动为顺行C.在冲日处，地球上的观测者观测到火星的运动为逆行D.在冲日处，火星相对于地球的速度最小【答案】CD【解析】【详解】A．由题意根据开普勒第三定律可知3322=rrTT火地地火火星轨道半径大约是地球轨道半径的1.5倍，则可得278TT地火故A错误；BC．根据22MmvGmrr可得GMvr由于火星轨道半径大于地球轨道半径，故火星运行线速度小于地球运行线速度，所以在冲日学科网（北京）股份有限公司处火星相对于地球由东向西运动，为逆行，故B错误，C正确；D．由于火星和地球运动的线速度大小不变，在冲日处火星和地球速度方向相同，故相对速度最小，故D正确。故选CD。9.球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机，总质量为M。飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比（即2Fkv阻，k为常量）。当发动机关闭时，飞行器竖直下落，经过一段时间后，其匀速下落的速率为10m/s；当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速率为5m/s。重力加速度大小为g，不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化，下列说法正确的是（）A.发动机的最大推力为1.5MgB.当飞行器以5m/s匀速水平飞行时，发动机推力的大小为174MgC.发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，飞行器速率为53m/sD.当飞行器以5m/s的速率飞行时，其加速度大小可以达到3g【答案】BC【解析】【详解】A．飞行器关闭发动机，以v1=10m/s匀速下落时，有21100Mgkvk飞行器以v2=5m/s向上匀速时，设最大推力为Fm2m225FMgkvMgk联立可得m1.25FMg，100MgkA错误；B．飞行器以v3=5m/s匀速水平飞行时223174FMgkvMgB正确；C．发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时222m434fFMgMgkv解得453m/sv学科网（北京）股份有限公司C正确；D．当飞行器最大推力向下，以v5=5m/s的速率向上减速飞行时，其加速度向下达到最大值2m5mFMgkvMa解得am=2.5gD错误。故选BC。10.如图，间距1mL的U形金属导轨，一端接有0.1Ω的定值电阻R，固定在高0.8mh的绝缘水平桌面上。质量均为0.1kg的匀质导体棒a和b静止在导轨上，两导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，接入电路的阻值均为0.1Ω，与导轨间的动摩擦因数均为0.1（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），导体棒a距离导轨最右端1.74m。整个空间存在竖直向下的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为0.1T。用0.5NF沿导轨水平向右的恒力拉导体棒a，当导体棒a运动到导轨最右端时，导体棒b刚要滑动，撤去F，导体棒a离开导轨后落到水平地面上。重力加速度取210m/s，不计空气阻力，不计其他电阻，下列说法正确的是（）A.导体棒a离开导轨至落地过程中，水平位移为0.6mB.导体棒a离开导轨至落地前，其感应电动势不变C.导体棒a在导轨上运动的过程中，导体棒b有向右运动的趋势D.导体棒a在导轨上运动的过程中，通过电阻R的电荷量为0.58C【答案】BD【解析】【详解】C．导体