2022年河南省洛阳市高考物理二模试卷+答案解析(附后)

2022年河南省洛阳市高考物理二模试卷
1. 下列说法正确的是( )
A. 氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出光子的波长大于从能级2跃迁到能级1辐射出光子的波长
B. 原子核的平均结合能越小表示该核中的核子结合得越牢固
C. 铀衰变为镤要经过1次衰变和2次衰变
D. 紫外线照射到金属锌板表面时能够产生光电效应，当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出光电子的最大初动能也随之增大
2. 2020年11月29日，嫦娥五号探测器在近月点“刹车”，从椭圆
环月轨道变为近圆形环月轨道，“刹车”时间和距离忽略不计，如图所
示。

近圆形轨道离月球表面200km，月球质量，半径为
1738km，引力常量，则( )
A. 在两轨道上运行的周期相等
B. 在近月点“刹车”瞬间前后的加速度不变
C. 在近圆形轨道上的环绕速度约为
D. 在椭圆环月轨道的机械能小于在近圆形环月轨道的机械能
3. 如图所示，匀强电场内有一矩形ABCD区域，某带电粒子从
B点沿BD方向以6eV的动能射入该区域，恰好从A点射出该区
域，已知矩形区域的边长，，A、B、C三
点的电势分别为6V、12V、18V，不计粒子重力，下列判断正确
的是( )
A. 粒子带负电
B. 电场强度的大小为
C. 粒子到达A点时的动能为12eV
D. 仅改变粒子在B点初速度的方向，该粒子可能经过C点
4. 如图为自行车气嘴灯及其结构图，弹簧一端固定在A端，另
一端拴接重物，当车轮高速旋转时，LED灯就会发光。

下列说法
正确的是( )
A. 安装时A端比B端更远离圆心
B. 高速旋转时，重物由于受到离心力的作用拉伸弹簧从而使触点接触，电路导通，LED灯发光
C. 增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光
D. 匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时也一定能发光
5. 图甲为风力发电的简易模型。

在风力作用下，风叶通过传动杆带动永磁体转动，磁铁下方的线圈与电压传感器相连。

在风速为某一定值时，传感器显示的电压与时间的关系如图乙所示，则( )
A. 磁铁的转速为
B. 线圈两端电压的有效值为
C. 线圈两端电压的表达式为
D. 可以将击穿电压为的电容器接在线圈两端
6. 如图甲，在倾角为的斜面上放一轻质弹簧，其下端固定，静止时上端位置在B 点，小物块在A点自由释放，从开始运动的一段时间内的图象如图乙所示，小物块在
时运动到B点，在时到达C点图中未标出，在时到达D点，经过一段时间后回到B点，且速度不为零．取由图知( )
A. 小物块从A点运动到D点的过程中，小物块在C点时，弹簧的弹性势能最小
B. 小物块从A点运动到D点的过程中，小物块机械能不断减少
C. 小物块第一次经过B点的加速度值小于第二次经过B点的加速度值
D. 小物块从D点运动到B点的过程中，加速度不断减小
7. 如图，在水平面内固定有两根相互平行的无限长光滑金属
导轨，其间距为L，电阻不计。

在虚线的左侧存在竖直向上
的匀强磁场，在虚线的右侧存在竖直向下的匀强磁场，两部
分磁场的磁感应强度大小均为与导轨垂直的金属棒ad、bc
的电阻均为R，质量分别为m、2m，各自静止于两磁场中。

现突然给ad棒一个水平向左的初速度，下列说法正确的是( )
A. 两金属棒组成的系统的动量守恒
B. 两金属棒始终受到水平向右的安培力
C. 两棒达到稳定时速度大小均为
D. ad棒向左运动的过程中，ad棒产生的总焦耳热为
8. 《大国工匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在1000kV的
高压线上带电作业的过程。

如图所示，绝缘轻绳OD一端固定在高压
线杆塔上的O点，另一端固定在兜篮上。

另一绝缘轻绳跨过固定在
杆塔上C点的定滑轮，一端连接兜篮，另一端由工人控制。

身穿屏
蔽服的王进坐在兜篮里，缓慢地从C点运动到处于O点正下方E
点的电缆处。

绳OD一直处于伸直状态，兜篮、王进及携带的设备总质量为m，不计一切阻力，重力加速度大小为g。

关于王进从C点运动到E点的过程中，下列说法正确的是( )
A. 工人对绳的拉力一直变大
B. 绳OD的拉力一直变小
C. OD、CD两绳拉力的合力大小等于mg
D. 当绳CD与竖直方向的夹角为时，工人对绳的拉力为
9. 某学习小组用如图所示的实验装置探究“动能定理”。

他
们在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一宽度为d
的遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器
相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。

下列实验要求中不必要的一项是______请填写选项前对应的字母。

A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B.应使A位置与光电门间的距离适当大些
C.应将气垫导轨调至水平
D.应使细线与气垫导轨平行
实验时保持滑块的质量M和A、B间的距离L不变，改变钩码质量m，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间则研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系
的实验原理表达式为用F、L、M、d、t表示。

如果通过描点作出线性图象，研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系，处理数据时应作出的图象是______请填写选项前对应的字母。

A.作出图象
B.作出图象
C.作出图象
D.作出图象
10. 图甲是一个多用电表，图乙是多用电表的简化电路图，电流挡的两个量程为10mA
和3mA，电压挡的两个量程为10V和4V，表盘如图丙所示。

在测量电阻时，要用到图甲中的选择开关K和部件S、T。

请完成下列测量步骤：
①旋动部件______，使指针对准电流的“0”刻度线。

②将K旋转到电阻挡适当的倍率位置。

③将插入“十”“-”插孔的两表笔短接，旋动部件______，使指针对准电阻的刻度线______
选填“0”或“”。

对于图乙，下列说法正确的是______请填写选项前面对应的字母。

A.A表笔应为黑表笔，B表笔应为红表笔
B.当选择开关K旋到“1”时，对应的是电流挡，量程为3mA
C.当选择开关K旋到位置“5”测量时，A表笔应接电势高的点
D.当选择开关K旋到位置“3”时是电阻挡。

某同学测量一电阻时，由于粗心将红、黑表笔
插反，这对最终的测量结果没有影响
当图乙中的选择开关K旋到“3”时，内部电源电动势为欧姆调零后，在A、B两
表笔之间接入一个待测电阻，发现表头G刚好半偏，则A、B之间所接的电阻为______，
对应的倍率为______选填“”、“”、“”、“”。

11. 2022年北京冬奥会的成功举办，极大地激发了广大群众的冰雪运动热情。

如图甲所
示为某地冰壶比赛的场地示意图，冰道水平。

已知冰壶的质量为20kg，营垒区的半径为
，投掷线中点与营垒区中心O的距离为30m。

设冰壶与冰面间的动摩擦因数，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减为。

在某次比赛中，若冰壶在发球区受到运动员沿
中心线PO方向推力作用的时间，冰壶A在投掷线中点处以的速度沿中
心线PO滑出。

不计冰壶自身的大小，g取，求：
冰壶在发球区受到运动员沿中心线方向作用力的冲量大小为多少？
如果在中心线PO上已经静止着一个相同的冰壶B，冰壶B距营垒区中心O的距离为
，如图乙所示。

若要使冰壶A能够沿中心线PO将B撞出营垒区，则运动员用毛刷擦冰
面的长度至少为多少？设冰壶之间的碰撞时间极短，且无机械能损失
12. 在xOy坐标系内第二象限存在沿y轴负方向的匀强电
第四象限存在垂直xoy平面向内的匀强磁场，
电场强度为E；
场，
磁感应强度为B；在直线OP上的A、C之间有同种带正电粒子
以不同的初速度沿x轴正方向连续射出，均能打到O点，A点
和C点出发的带电粒子经匀强磁场偏转后分别在x轴上的F
点、D点射出磁场，且在F点射出的粒子在O点的速度方向与y轴负方向成。

已知带电粒子的质量为m，电荷量为q，，，不计带电粒子的重力。

求：从F点射出磁场的粒子在O点时的速度；
从C点射出的粒子到达O点的时间；
在第四象限处放一与x轴平行的挡板，能挡住在A、C之间发射的上述粒子，则挡板的最小长度为多少。

13. 一定质量的理想气体，由初始状态A开始，按图中箭头所示的方
向进行了一系列状态变化，最后又回到初始状态A，即
其中BC与纵轴平行，CA与横轴平行，这一过程称为
一个循环。

在这一循环中，对于该气体，下列说法正确的有( )
A. 从状态A变化到状态B，分子的平均动能增大
B. 从状态B变化到状态C，气体的内能减小
C. 从状态C变化到状态A，气体吸收热量
D. 从状态B变化到状态C，分子的平均动能逐渐减小
E. 从状态A变化到状态B，气体放出热量
14. 篮球内部容积为，环境温度为，大气压强为，打气前球内气压等于外界大气压强，某同学用手持式打气筒每打一次气能将、
的空气打入球内，当球内气压达到时停止打气。

已知温度为、压强为标准状态下气体的摩尔体积为，求打气
前该篮球内空气的分子数取阿伏伽德罗常数，计算结果保留两位有效数字；
要使篮球内气压达到，求需打气的次数设打气过程中气体温度不变。

15. 一列简谐横波，在时刻的图象如图甲所示，此时，P、Q两质点的位移均为
，波上A质点的振动图象如图乙所示，则以下说法正确的是( )
A. 这列波沿x轴正方向传播
B. 这列波的波速是
C. 从开始，紧接着的时间内，A质点通过的路程为10m
D. 从开始，质点P比质点Q早回到平衡位置
E. 若该波在传播过程中遇到一个尺寸为10m的障碍物不能发生明显衍射现象
16. 2022年2月4日举办的北京冬奥会开幕式令世界沸
腾。

在这场感觉、听觉、视觉交织融合的饕餮盛宴背后，最
大的“功臣”非LED显示技术莫属。

发光二极管可高效
地将电能转化为光能，在照明、平板显示、医疗器件等领域
具有广泛的用途。

有一种发光二极管，它由半径为R的半球
体介质ABC和发光管芯组成，管芯发光区域是半径为r的圆面PQ，其圆心与半球体的球心O 重合，过球心的横截面如图所示。

图中发光圆面发出的某条光线射向D点，入射角为，折射角为。

求半球体介质对光的折射率及光从该介质射入空气中的临界角；
为使从发光圆面PQ射向半球面上所有的光都不会发生全反射，管芯发光区域面积最大值为多少？
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A、结合氢原子能级的特点与玻尔理论可知，氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的能量小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的能量，根据波长与频率成反比，则从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长大于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长，故A 正确；
B、平均结合能反应原子核的稳定的程度，在原子核中，平均结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，故B错误；
C、经过1次衰变和1次衰变后，则质量数减小4，而中子减小1，因此铀衰变为
镤要经过1次衰变和1次衰变，故C错误；
D、根据光电效应方程可知光电子的最大初动能与入射光的强度无关，所以，增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能不变，故D错误。

故选：A。

根据玻尔理论分析跃迁；原子核经过一次衰变，电荷数减小2，质量数减小4，经过一次衰变后电荷数增加1，质量数不变；平均结合能反应原子核的稳定的程度；光电子的最大初动能与入射光的强度无关。

本题考查了能级的跃迁、比结合能、衰变和光电效应等知识点，比较简单，只有对教材熟悉，就能轻松解决。

2.【答案】B
【解析】解：A、设椭圆环月轨道的半长轴为a，近圆形环月轨道半径为r，根据开普勒第三定律可得：，因，则在圆形轨道上运行的周期小于在椭圆环月轨道上运行的周期，故
A错误；
B、因“刹车”的距离忽略不计，故在近月点“刹车”瞬间前后探测器的位置相同，可知此瞬间前后探测器受到的月球的万有引力不变，由牛顿第二定律可知，探测器的加速度等于万有引力除以探测器的质量，则在近月点“刹车”瞬间前后的加速度不变，故B正确；
C、在近圆形轨道上，由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律可得：，
解得环绕速度：，故C错
误；
D、探测器在近月点“刹车”从椭圆环月轨道变为近圆形环月轨道的过程需要减速，克服阻力做
功，由功能关系可知，此过程探测器的机械能减少，而探测器在椭圆环月轨道和近圆形环月轨道运行时都只受万有引力，机械能均守恒，故在椭圆环月轨道的机械能大于在近圆形环月轨道的机械能，故D错误。

故选：B。

根据开普勒第三定律比较在两轨道上运行的周期关系；因“刹车”的距离忽略不计，故在近月点“刹车”瞬间前后探测器的位置相同，根据牛顿第二定律判断加速度的变化；在近圆形轨道上，由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律求解环绕速度大小；探测器在近月点“刹车”从椭圆环月轨道变为近圆形环月轨道的过程需要减速，克服阻力做功，由功能关系判断机械能的变化。

本题考查了万有引力定律在天体运动中的应用。

环绕同一中心天体运动，比较不同轨道周期关系时，应用开普勒第三定律比较便捷。

卫星变轨问题可通过圆周运动的离心与向心运动的特点思考问题。

3.【答案】C
【解析】解：A、连接AC，则O为ACA中点，A、B、C三点的
电势分别为6V、12V、18V，则O点电势为12V，BD为等势面，
电场线如图所示，斜向下。

粒子从B点射入，A点射出，则粒子带
正电，故A错误；
B、由题意得：，由，则
，故B错误；
C、对粒子从B到A由动能定理，得：电场力做正功为
，则粒子电势能减小，动能增大，粒子到达A点时的动能为
，故C正确；
D、粒子想要经过C点需要克服电场力做功6eV，粒子的初动能为6eV，则粒子必须沿电场线方向斜向上才能到达与C点等势的位置，此时末速度为零，粒子不能到达C点，故D错误。

故选：C。

在匀强电场中沿着相同方向前进相同距离电势的降落相等，据此画出等势面，然后结合动能定理和曲线运动的条件进行分析即可。

本题考查粒子在匀强电场中的运动，关键是求出各个点的电势，画出等势面和电场线进行分析，不难。

4.【答案】C
【解析】解：A、要使重物做离心运动，M、N接触，则A端应靠近圆心，因此安装时A端比B 端更远离气嘴，故A错误；
B、转速越大，所需向心力越大，弹簧拉伸的越长，M、N接触时灯就会发光，不能说重物受到离
心力作用，故B错误；
C、灯在最低点时，
解得：，因此增大重物的质量可使LED灯在较低转速下也能发光，故C正确；
D、灯在最低点时，
灯在最高点时，
匀速行驶时，在最低点时弹簧对重物的弹力大于在最高点时对重物的弹力，因此匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时不一定能发光，故D错误；
故选：C。

根据半径的大小关系结合圆周运动的特点分析出A、B端的安装方式；
离心力不属于性质力，在受力分析的时候不能说受到离心力作用；
根据圆周运动公式计算出角速度和重物质量的关系并完成分析；
对比灯在最低点和最高点的速度关系并完成分析。

本题以自行车相关的圆周运动为考查背景，让学生感受到物理在生活中的用处，熟练掌握受力分析及向心力公式即可完成分析。

5.【答案】C
【解析】解：A、电流的周期为，故磁体的转速为，故A错误；
B、通过乙图可知电压的最大值为12V，故有效值，故B错误；
C、周期，故，故电压的表达式为，
故C正确；
D、电容器的击穿电压为交流电的最大值，而交流电的最大值大于电容器的击穿电压，故不可以将击穿电压为的电容器接在线圈两端，故D错误。

故选：C。

根据图象判断出电流的最大值与周期，明确交流电的最大值和有效值间的关系，知道电容器的击穿电压为交流电的最大值。

根据相对性来分析与解决问题，即可判断出感应电压的大小变化，及转速与周期的关系。

6.【答案】BC
【解析】解：A、小物块从A点运动到D点的过程中，弹簧不断被压缩，弹簧的弹性势能逐渐增大，则知小物块在B点时，弹簧的弹性势能最小．故A错误．
B、根据图象的斜率等于加速度，可知物体在AB段运动的加速度为，说明物块受到滑动摩擦力作用．
小物块从A点运动到D点的过程中，弹簧的弹力和滑动摩擦力对物块做负功，则小物块机械能不断减少．故B正确．
C、小物块第一次经过B点时，根据牛顿第二定律得：；小物块第二次经过B点时有；则知小物块第一次经过B点的加速度值小于第二次经过B点的加速度值．故C正确．
D、小物块从D点运动到B点的过程中，由图象的斜率变化知，加速度先减小后反向增大，故D 错误．
故选：BC
弹簧的弹性势能与弹簧的形变量有关，形变量越大，弹性势能越大．除了重力做功以外的力对物体做功将引起物体机械能的变化．由牛顿第二定律分析加速度的变化．
此题的关键要分析清楚物块运动过程，知道速度时间图象的斜率表示物块的加速度，应用牛顿第二定律、能量守恒定律解决这类问题．
7.【答案】CD
【解析】解：A、ad棒向左运动时，根据右手定则可知，回路中产生顺时针方向的感应电流，ad 棒和bc棒都受到向右的安培力，故两金属棒组成的系统合外力不为零，系统的动量不守恒，故A 错误；
BC、ad棒向左做减速运动，bc棒向右做加速运动，两棒速度相等时，回路中的磁通量不变，不再产生电流，两棒均不受安培力作用，做匀速运动，设速度大小为v，以向右为正方向，根据动量定理得
对ad棒
对bc棒
整理可得
即两棒达到稳定时速度大小均为，故B错误，C正确；
D、根据能量守恒定律可知
又ad棒产生的总焦耳热和bc棒中的相等，故有ad棒产生的总焦耳热
联立可得
故D正确。

故选：CD。

A、根据右手定则，结合左手定则可知金属棒的受力方向，进而根据动量守恒定律的条件判断该项；
BC、分析两棒的运动情况，进而分析两棒的受力；结合动量定理分析两棒达到稳定时速度的大小；
D、根据能量守恒定律，结合题意求出ad棒产生的总焦耳热。

在分析两棒组成的系统的动量是否守恒时，要注意根据题意分析两棒的受力情况；本题中两棒的受力方向相同，合外力不为零，故该系统动量不守恒。

8.【答案】CD
【解析】解：AB、对兜篮、王进及携带的设备整体受力分析如图所示，
绳OD的拉力为，与竖直方向的夹角为，绳CD的拉力为，与竖直方
向的夹角为。

根据几何知识知：，由正弦定理可得
，增大，减小，则增大，减小，故AB
错误；
C、两绳拉力的合力大小等于mg，故C正确；
D、时，，则，可得，故D正确。

故选：CD。

对兜篮、王进及携带的设备整体受力分析，根据几何关系结合平衡条件进行解答。

本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。

9.【答案】A C
【解析】解：、拉力是直接通过传感器测量的，故与小车质量和钩码质量大小关系无关，故A不必要；
B、应使A位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故B是必要的；
C、应将气垫导轨调节水平，保持拉线方向与木板平面平行，这样拉力才等于合力，故CD是必要的；
本题选不必要的，故选：
研究滑块的受力，根据动能定理可知，
利用极短时间内的平均速度表示瞬时速度，则遮光条通过光电门的瞬时速度：
则：
解得：
研究滑块动能变化与合外力对它做功的关系，处理数据时应作出的图象为图象，故C正确，ABD错误。

故答案为：；
从实验原理和实验误差角度分析操作的步骤；
利用极短时间内的平均速度表示瞬时速度，根据动能定理列式，从而确定处理数据时应作什么图象。

此题考查了探究功和速度之间的关系，要知道滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度。

要求能够根据实验原理分析操作的合理性。

10.【答案】
【解析】解：①多用电表使用之前要进行机械调零，即用螺丝刀旋动机械调零旋钮S，使指针指在最左端的零刻度线处。

③使用欧姆挡时，还要欧姆调零，即将红黑表笔短接，旋转欧姆调零旋钮K，使指针对准最右端
的0欧姆线。

、电流要从红表笔流进，从黑表笔流出，结合欧姆挡的内接电源可知，A是红表笔，B是黑表笔，故A错误；
B、当选择开关K旋到“1”时，由于表头跟电阻R1并联，所以对应的是电流的最高挡10mA，故B错误；
C、当选择开关K旋到位置“5”测量时，是电压最高挡，根据电表的接线规则知，红接线柱的电势高，故C正确；
D、当选择开关K旋到位置“3”时是电阻挡，虽然两接线柱接反，只是流过待测电阻的电流方向发生变化，但不影响测量值，故D正确。

故选：CD
由题意知，K接3时用的是欧姆挡，则中值电阻，根据欧姆表的原理知，当红黑表笔接入的电阻为欧姆表的内阻时，电流表的指针半偏，所以此时接入的电阻值。

由于表盘正中指示为15，所以此挡的倍率为。

故答案为：①S③T、0；；、
多用电表在使用之前要进行机械调零和欧姆调零；
要熟悉多用表的原理和结构，及注意事项等判断操作的正确与否。

用欧姆表测电阻，应选择适当的挡位，使指针指在中央刻度线附近，欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零；
根据电流表、电压表、欧姆表的改装原理进行相关计算。

本题考查了多用电表的内部结构以及欧姆表挡位的选择与欧姆表读数、欧姆表使用注意事项等；用欧姆表测电阻，应选择适当的挡位，使指针指在中央刻度线附近，欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零，欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数。

11.【答案】解：设推力对冰壶的冲量大小为I，则根据动量定理有
代入数值解得：
冰壶A与冰壶B碰撞的过程中，设冰壶A碰撞前的速度为，碰撞后的速度为，冰壶B 碰撞后的速度为。

规定向右为正方向，根据动量守恒定律和机械能守恒定律，有
联立解得：，
即冰壶A与冰壶B碰撞后二者的速度相互交换，因此可以将整个过程看成为冰壶A一直沿直线PO 运动到营垒区外的过程，运动的总位移为
根据动能定理，设将冰壶B恰好撞出营垒区外，运动员用毛刷擦冰面的长度为L，则
代入数值解得：
答：冰壶在发球区受到运动员沿中心线方向作用的冲量大小为
运动员用毛刷擦冰面的长度至少为。

【解析】规定正方向，分析冰壶的受力情况，根据动量定理求解冰壶在发球区受到运动员沿中心线方向作用的冲量大小．
冰壶A与冰壶B碰撞遵守动量守恒和机械能守恒，根据动量守恒定律和机械能守恒定律求出碰后两者的速度，再根据动能定律求解运动员用毛刷擦冰面的长度。

本题要理清冰壶的运动过程，把握每个过程的物理规律，知道动量定理是求冲量，特别是变力冲量常用的方法。

涉及力在空间的积累效果，往往运用动能定理研究。