2021年河北普通高中学业水平选择性考试物理真题及答案.doc-资料库

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2021 年河北普通高中学业水平选择性考试物理真题及答案注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上． 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、单项选择题：本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 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. 银河系中存在大量的铝同位素 26Al ， 26Al 核衰变的衰变方程为 26 13 Al 26  12 Mg 0  ，测得 26Al 核的 1 e 半衰期为 72 万年，下列说法正确的是（） A. 26Al 核的质量等于 26 Mg 核的质量 B. 26Al 核的中子数大于 26 Mg 核的中子数 C. 将铝同位素 26Al 放置在低温低压的环境中，其半衰期不变 D. 银河系中现有的铝同位素 26 Mg 将在 144 万年后全部衰变为 26 Mg 2. 铯原子钟是精确的计时仪器，图 1 中铯原子从 O点以100m/s 的初速度在真空中做平抛运动，到达竖直平面 MN 所用时间为 1t ；图 2 中铯原子在真空中从 P点做竖直上抛运动，到达最高点 Q再返回 P点，整个过程所用时间为 2t ，O点到竖直平面 MN 、P点到 Q点的距离均为 0.2m ，重力加速度取 g  10m/s 2 ，则 1 2:t t 为（） A. 100∶1 B. 1∶100 C. 1∶200 D. 200∶1 3. 普朗克常量 h  6.626 10   34  ，光速为 c，电子质量为 em ，则 J s h m c 在国际单位制下的单位是（ e ） A. J/s B. m C. J m D. m/s 4. “祝融号”火星车登陆火星之前，“天问一号”探测器沿椭圆形的停泊轨道绕火星飞行，其周期为 2 个火星日，假设某飞船沿圆轨道绕火星飞行，其周期也为 2 个火星日，已知一个火星日的时长约为一个地球日，火星质量约为地球质量的 0.1 倍，则该飞船的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径的比值约为（）

A. 3 4 B. 3 1 4 C. 3 5 2 D. 3 2 5 5. 如图，距离为 d的两平行金属板 P、Q之间有一匀强磁场，磁感应强度大小为 1B ，一束速度大小为 v的等离子体垂直于磁场喷入板间，相距为 L的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为 2B ，导轨平面与水平面夹角为，两导轨分别与 P、Q相连，质量为 m、电阻为 R的金属棒 ab 垂直导轨放置，恰好静止，重力加速度为 g，不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力，下列说法正确的是（） A. 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上， B. 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下， C. 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上， D. 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下， v  v  v  v   sin mgR B B Ld 1 2  sin mgR B B Ld 1 2  tan mgR B B Ld 1 2  tan mgR B B Ld 1 2 6. 一半径为 R的圆柱体水平固定，横截面如图所示，长度为 R 、不可伸长的轻细绳，一端固定在圆柱体最高点 P处，另一端系一个小球，小球位于 P点右侧同一水平高度的 Q点时，绳刚好拉直，将小球从 Q点由静止释放，当与圆柱体未接触部分的细绳竖直时，小球的速度大小为（重力加速度为 g，不计空气阻力）（）

A. (2 )gR B. 2 gR C. 2(1 )gR D. 2 gR 7. 如图，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为 B，导轨间距最窄处为一狭缝，取狭缝所在处 O点为坐标原点，狭缝右侧两导轨与 x轴夹角均为，一电容为 C的电容器与导轨左端相连，导轨上的金属棒与 x轴垂直，在外力 F作用下从 O点开始以速度 v向右匀速运动，忽略所有电阻，下列说法正确的是（） A. 通过金属棒的电流为 2 BCv  tan 2 B. 金属棒到达 0x 时，电容器极板上的电荷量为 BCvx  0 tan C. 金属棒运动过程中，电容器的上极板带负电 D. 金属棒运动过程中，外力 F做功的功率恒定二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分．在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求．全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分． 8. 如图，发电机的矩形线圈长为 2L 、宽为 L，匝数为 N，放置在磁感应强度大小为 B的匀强磁场中，理想变压器的原、副线圈匝数分别为 0n 、 1n 和 2n ，两个副线圈分别接有电阻 1R 和 2R ，当发电机线圈以角速度 匀速转动时，理想电流表读数为 I，不计线圈电阻，下列说法正确的是（）

n I A. 通过电阻 2R 的电流为 1 n 2 C. 0n 与 1n 的比值为 2 2NBL  IR 1 n IR B. 电阻 2R 两端的电压为 2 1 n 1 D. 发电机的功率为 2 ( NBL I n 1 2   n 0 n 2 ) 9. 如图，矩形金属框 MNQP 竖直放置，其中 MN 、 PQ 足够长，且 PQ 杆光滑，一根轻弹簧一端固定在 M点，另一端连接一个质量为 m的小球，小球穿过 PQ 杆，金属框绕 MN 轴分别以角速度和 匀速转动时，小球均相对 PQ 杆静止，若   ，则与以匀速转动时相比，以 匀速转动时（） A. 小球的高度一定降低 B. 弹簧弹力的大小一定不变 C. 小球对杆压力的大小一定变大 D. 小球所受合外力的大小一定变大 10. 如图，四个电荷量均为  q q  的点电荷分别放置于菱形的四个顶点，其坐标分别为 0 4 ,0l 、  4 ,0l  、  00, y 和 0 0, y ，其中 x轴上的两个点电荷位置固定，y轴上的两个点电荷可沿 y轴对称移动（ 0 y  ）， 0 下列说法正确的是（）

A. 除无穷远处之外，菱形外部电场强度处处不为零 B. 当 0y 取某值时，可使得菱形内部只存在两个电场强度为零的点 C. 当 0 8 y l 时，将一带负电的试探电荷由点 4 ,5l  l 移至点 0, 3l ，静电力做正功  y D. 当 0 l 时，将一带负电的试探电荷放置在点 4 ,l l 处，其所受到的静电力方向与 x轴正方向成 45 倾斜向上三、非选题：共 54 分．第 11～14 题为必考题，每个试题考生都必须作答．第 15～16 题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题：共 62 分． 11. 某同学研究小灯泡的伏安特性，实验室提供的器材有；小灯泡（ 6.3V ， 0.15A ），直流电源（9V ），滑动变阻器，量程合适的电压表和电流表，开关和导线若干，设计的电路如图 1 所示。（1）根据图 1，完成图 2 中的实物连线______；（2）按照图 1 连线后，闭合开关，小灯泡闪亮一下后熄灭，观察发现灯丝被烧断，原因可能是______（单项选择，填正确答案标号）； A．电流表短路

B．滑动变阻器的滑片接触不良 C．滑动变阻器滑片的初始位置在 b端（3）更换小灯泡后，该同学正确完成了实验操作，将实验数据描点作图，得到 I U 图像，其中一部分如图 3 所示，根据图像计算出 P点对应状态下小灯泡的电阻为______ Ω （保留三位有效数字）。 12. 某同学利用图 1 中的实验装置探究机械能变化量与力做功的关系，所用器材有：一端带滑轮的长木板、轻细绳、50g 的钩码若干、光电门 2 个、数字计时器、带遮光条的滑块（质量为 200g ，其上可放钩码）、刻度尺，当地重力加速度为 9.80m/s ，实验操作步骤如下： 2 ①安装器材，调整两个光电门距离为50.00cm ，轻细绳下端悬挂 4 个钩码，如图 1 所示； ②接通电源，释放滑块，分别记录遮光条通过两个光电门的时间，并计算出滑块通过两个光电门的速度； ③保持最下端悬挂 4 个钩码不变，在滑块上依次增加一个钩码，记录滑块上所载钩码的质量，重复上述步骤； ④完成 5 次测量后，计算出每次实验中滑块及所载钩码的总质量 M、系统（包含滑块、滑块所载钩码和轻细绳悬挂钩码）总动能的增加量 kE 及系统总机械能的减少量 E ，结果如下表所示： / kgM 0.200 0.250 0.300 0.350 0.400

k /JE 0.582 0.490 0.392 0.294 0.195 /JE 0.393 0.490 0.686 0.785 回答下列问题：（1）实验中轻细绳所悬挂钩码重力势能的减少量为______J（保留三位有效数字）；（2）步骤④中的数据所缺数据为______；（3）若 M为横轴， E 为纵轴，选择合适的标度，在图 2 中绘出 E M   图像______；若系统总机械能的减少量等于克服摩擦力做功，则物块与木板之间的摩擦因数为______（保留两位有效数字） 13. 如图，一滑雪道由 AB 和 BC 两段滑道组成，其中 AB 段倾角为， BC 段水平， AB 段和 BC 段由一小段光滑圆弧连接，一个质量为 2kg 的背包在滑道顶端 A处由静止滑下，若1s 后质量为 48kg 的滑雪者从顶端以1.5m/s 的初速度、 3m/s 的加速度匀加速追赶，恰好在坡底光滑圆弧的水平处追上背包并立即将其 2 拎起，背包与滑道的动摩擦因数为  ，重力加速度取 1 12 g  10m/s 2 ， sin  ， 7 25 空气阻力及拎包过程中滑雪者与背包的重心变化，求：（1）滑道 AB 段的长度；（2）滑雪者拎起背包时这一瞬间的速度。 cos  ，忽略 24 25 14. 如图，一对长平行栅极板水平放置，极板外存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为 B的匀强磁场，极板与可调电源相连，正极板上 O点处的粒子源垂直极板向上发射速度为 0v 、带正电的粒子束，单个粒子

的质量为 m、电荷量为 q，一足够长的挡板 OM 与正极板成37 倾斜放置，用于吸收打在其上的粒子，C、P 是负极板上的两点，C点位于 O点的正上方，P点处放置一粒子靶（忽略靶的大小），用于接收从上方打入的粒子，CP 长度为 0L ，忽略栅极的电场边缘效应、粒子间的相互作用及粒子所受重力。 sin 37   。 3 5 （1）若粒子经电场一次加速后正好打在 P点处的粒子靶上，求可调电源电压 0U 的大小；（2）调整电压的大小，使粒子不能打在挡板 OM 上，求电压的最小值 minU ；（3）若粒子靶在负极板上的位置 P点左右可调，则负极板上存在 H、S两点（CH CP CS 末在图中标出）、对于粒子靶在 HS 区域内的每一点，当电压从零开始连续缓慢增加时，粒子靶均只能接收到 n（ 2 n  ）种能量的粒子，求 CH 和CS 的长度（假定在每个粒子的整个运动过程中电压恒定）。   ，H、S两点（二）选考题：共 12 分．请考生从 2 道题中任选一题作答，并用 2B 铅笔将答题卡上所选题目对应的题号右侧方框涂黑，按所涂题号进行评分；多涂、多答，按所涂的首题进行评分；不涂，按本选考题的首题进行评分． 15. 两个内壁光滑、完全相同的绝热汽缸 A、B，汽缸内用轻质绝热活塞封闭完全相同的理想气体，如图 1 所示，现向活塞上表面缓慢倒入细沙，若 A 中细沙的质量大于 B 中细沙的质量，重新平衡后，汽缸 A 内气体的内能______（填“大于”“小于”或“等于”）汽缸 B 内气体的内能，图 2 为重新平衡后 A、B 汽缸中气体分子速率分布图像，其中曲线______（填图像中曲线标号）表示汽缸 B 中气体分子的速率分布规律。

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