湖北省 2022 年普通高中学业水平等级考试 物理 【试题评析】 2022 年高考湖北高中学业水平考试物理试题依据新课标考查要求，在注重考查基础知识 的同时，注重体现学科特色，突出物理学科主干内容和科学思维等关键能力的考察，考查考 生对物理过程的分析和综合运用知识能力的考查。试题以考查科学素养为主线，落实立德树 人根本任务，坚持正确的育人方向；试题合理选取情境，促进学生科学思维和正确价值观念 的形成与发展，引导考生综合能力提升。 2022 年高考湖北高中学业水平考试物理严格依据课程标准，注重对高中物理核心知识、 主干内容的考查，注重试题情景创新和考查角度创新， 在具体的情境中考查学生对物理本质 的理解，引导学生知其然，更知其所以然。例如，第 3 题，以定质量气体的 p——V 图像给出 解题信息，考查对 p——V 图像的理解和热学基础知识。 2022 年高考物理创设联系生产生活实际、科学技术进步的真实情境，考查学生建立物理 模型，灵活运用所学物理知识解决实际问题的能力，促进学生核心素养的培养和发展。例如 ， 第 1 题以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切入，考查核反应及其 相关知识点。第 2 题以 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为情 景，考查万有引力定律和卫星的运动等基础知识。第 6 题对比高铁和普通火车，将学科内容 与实际紧密结合，引导学生关注科技进步。 物理学是以科学实验为基础，任何理论，都需要经过反复的科学实验验证，物理实验是 培养学生物理学科素养的重要途径和方式。2022 年高考湖北高中学业水平考试物理在实验原 理的理解、实验方案的设计、实验仪器的选择、基本仪器的使用、实验数据的处理、实验结 论的得出和解释、实验创新等方面加强设计，考查学生的实验能力和科学探究能力，充分发 挥对高中实验教学的积极导向作用，引导教学重视实验探究，引导学生自己动手做实验，切 实提升实验能力。例如第 12 题，用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验，考查对相关基础 知识的理解掌握和实验探究能力。 计算题第 14 题取材于水族馆，第 16 题取材于打夯，联系实际，难度适中，考查能力， 具有一定的区分度和效度。 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。 7 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 4 7 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 4 Be+ 01 e � X+ν00 e Be 。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 （　　） 7 A. 原子核 X 是 3 Li B. 核反应前后的总质子数不变 C. 核反应前后总质量数不同 e D. 中微子 的电荷量与电子的相同 【参考答案】A 【命题意图】本题考查核反应及其相关知识点。 【解题思路】根据核反应遵循的规律，核反应前后质量数守恒，电荷数守恒， X 原子核的电荷数为 3，质 7 量数为 7，所以原子核 X 是 3 Li，选项 A 正确 BCD 错误。 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 【参考答案】C 【命题意图】本题考查万有引力定律、卫星，牛顿运动定律，圆周运动。 【解题思路】组合体中的货物处于完全失重状态，选项 A 错误；熬地球做圆周运动的周期为 90 分钟，由 开普勒第三定律可知，组合体绕地球运动的轨道半径小于地球同步卫星。根据组合体由于第一宇宙速度是 围绕地球运动的最大环绕速度，所以组合体的速度大小小于第一宇宙速度，选项 B 错误；组合体绕地球运 动的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，根据开普勒第三定律，组合体绕地球运动的周期小于地球同步卫 星，由角速度与周期成反比，可知组合体绕地球运动的角速度比地球同步卫星的大，选项 C 正确；由万有 Mm GM 2 引力定律和牛顿第二定律可得：G r =ma 可知，a= r 2 ，由于组合体绕地球运动的轨道半径小于地球 同步卫星，所以组合体绕地球运动的加速度大小大于地球同步卫星，选项 D 错误。 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 【参考答案】B 【命题意图】本题考查 p——V 图像，热力学定律及其相关知识点。 【解题思路】由于等温线是双曲线，所以 a→b 的过程是升温过程，选项 A 错误；a→b 的过程体积增大， 对外做功，而末状态温度高于初状态，内能增加，所以 a→b 的过程中气体吸热，选项 B 正确；a→c 的过 程中状态 b 的温度最高，选项 C 错误；a→c 的过程中气体体积增大，气体对外做功，选项 D 错误。 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，r B. 2q，r C. 2q，2r D. 4q，2r 【参考答案】D 【命题意图】本题考查电场力，物体平衡条件及其相关知识点。 【解题思路】当金属板之间电势差为 U 时，电荷量为 q，半径为 r 的球状油滴在极板间保持静止，由平衡 4 r  gd 4 3 条件，qU/d=mg，m=ρ· 3  r ，两式联立可得 U= 。 3q 3 r3 仅将金属板之间电势差调整为 2U，则 q 也需要调整为原来的 2 倍，若 r 调整为原来的 2 倍，则 q 为原来的 4 倍，即能够保持静止的油滴所带电荷量为 4q，半径为 2r，选项 D 正确。 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（　　）  mg A. k 2 mg B. k 4  mg C. k 6 mg D. k 【参考答案】C 【命题意图】本题考查平衡条件、简谐运动。 【解题思路】撤去拉力后，Q 恰好能够保持静止，则弹簧中拉力 F=μ·2mg。弹簧中弹力 F=kx，解得弹簧伸 长量 x=F/k= 2  mg k 。若剪断轻绳，P 在弹簧的拉力 F 作用下向右做振幅为 x 的简谐运动。P 在随后的运动 2  mg 4  mg 中相对于初始位置的最大位移为 2 个振幅，即最大位移大小为 2x=2× k = k ，选项 C 正确。 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 1080 km，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 108 km/h，高铁列车的最高速度为 324 km/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 0.5 m/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 【参考答案】B 【命题意图】本题考查匀变速直线运动规律的应用。 【解题思路】普通列车最高速度 v1=108km/h=30m/s；高速列车最高速度 v2=324km/h=90m/s；普通列车经过 v1t1 每 个 站 加 速 或 减 速 时 间 t1=v1/a=60s ， 加 速 或 减 速 路 程 s1= 2 =900m ， 全 程 需 要 时 间 T1=10 t1+ 1080 �103  10 �900 s=600s+35.7×103s=36.3×103s；高铁列车经过每个站加速或减速时间 t2=v2/a=180s，加 30 1080 �103  10 �8100 v2t 2 速 或 减 速 路 程 s2= 2 =8100m ， 全 程 需 要 时 间 T2=10 t2+ 90 s=1800s+11100s=12.9×103s；高铁比普通列车节省时间△T= T1-T2=36.3×103s-12.9×103s=23.4×103s=6.5h，选 项 B 正确。 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. W2  3W1 C. W2  7W1 ， I 2 �3I1 ， I 2 �3I1 B. W2  3W1 D. W2  7W1 ， I 2 �I1 ， I 2 �I1 【参考答案】D 【命题意图】本题考查曲线运动，动能定理，动量定理。 【解题思路】由动能定理，速度由 v 增大到 2v，合外力做功 ；速度由 2v 增大到 5v，合外力做功 W2  W1  1 1 3 m(2v ) 2  mv 2  mv 2 2 2 2 1 1 21 m(5v) 2  m(2v) 2  mv 2 ，所以 W2= 7W1；由于速度是矢 2 2 2 量，具有方向，当初、末速