2021年河北高考物理試題及答案

2021年河北省普通高中學業(yè)水平選擇性考試物理.銀河系中存在大量的鋁同位素XAl,26Al核夕衰變的衰變方程為;;Al-；；Mg+；e,測得26Al核的半衰期為72萬年，下列說法正確的是（ ）”A1核的質(zhì)量等于“Mg核的質(zhì)量26Al核的中子數(shù)大于"Mg核的中子數(shù)C.將鋁同位素26Al放置在低溫低壓的環(huán)境中，其半衰期不變D,銀河系中現(xiàn)有的鋁同位素"A/將在144萬年后全部衰變?yōu)?Mg【答案】C2.鈉原子鐘是精確的計時儀器，圖1中艷原子從。點以100m/s的初速度在真空中做平拋運動，到達豎直平面/WN所用時間為小圖2中的原子在真空中從P點做豎直上拋運動，到達最高點。再返回P點，整個過程所用時間為G,0點到豎直平面MN、尸點到Q點的距離均為0.2m,重力加速度取g=lOnVs2,則不t2A100：11：1001：200A100：11：1001：200200:1【；i】C3.普朗克常量〃=6.626xl（T"J.s,光速為c,3.普朗克常量〃=6.626xl（T"J.s,光速為c,h電子質(zhì)量為，”則贏在國際單位制下的單位是（）A.J/smJ-mD.in/s【答案】B.“祝融號”火星車登陸火星之前，“天問一號”探測器沿橢圓形的停泊軌道繞火星飛行，其周期為2個火星口，假設(shè)某飛船沿圓軌道繞火星飛行，其周期也為2個火星口，已知一個火星口的時長約為一個地球口，火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的0」倍，則該飛船的軌道半徑與地球同步衛(wèi)星的軌道半徑的比值約為（）

MlMl【答案:】D.如圖，距離為d的兩平行金屬板P、。之間有一勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為心，一束速度大小為V的等離子體垂直于磁場噴入板間，相距為L的兩光滑平行金屬導軌固定在與導軌平面垂直的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為62,導軌平面與水平面夾角為8,兩導軌分別與P、。相連，質(zhì)量為〃?、電阻為R的金屬棒c力垂直導軌放置，恰好靜止，重力加速度為g,不計導軌電阻、板間電阻和等離子體中的粒子重力，下列說法正確的是（ ）B.導軌處磁場的方向垂直導軌平面向下,ingRsin0B^Ld▲■C.導軌處磁場的方向垂直導軌平面向上,列說法正確的是（ ）B.導軌處磁場的方向垂直導軌平面向下,ingRsin0B^Ld▲■C.導軌處磁場的方向垂直導軌平面向上,mgRtan0v= B】B,LdD.導軌處磁場方向垂直導軌平面向下,mgRtan0“-B】B、Ld【柔】B.一半徑為R的圓柱體水平固定，橫截面如圖所示，長度為；rA、不可伸長的輕細繩，一端固定在圓柱體最高點P處，另一端系一個小球，小球位于尸點右側(cè)同一水平高度的。點時，繩剛好拉直，將小球從。點由靜止釋放，當與圓柱體未接觸部分的細繩豎直時，小球的速度大小為（重力加速度為g,不計空氣阻力）A.J(2+〃)gH B.J/rgR c.,2(1+mgRD.2y[gR【答案】A.如圖，兩光滑導軌水平放置在豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B,導軌間距最窄處為一狹縫,取狹縫所在處。點為坐標原點，狹縫右側(cè)兩導軌與x軸夾角均為8,一電容為C的電容器與導軌左端相連,導軌上的金屬棒與大軸垂直，在外力尸作用下從。點開始以速度口向右勻速運動，忽略所有電阻，下列說法正確的是()A.通過金屬棒的電流為25C/tan夕.金屬棒到達幾時，電容器極板上的電荷量為5CVx°tandC.金屬棒運動過程中，電容器的上極板帶負電D.金屬棒運動過程中，外力尸做功的功率恒定【答案】A二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分.在每小題給出的四個選項中，有兩個或兩個以上選項符合題目要求.全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分.8.如圖，發(fā)電機的矩形線圈長為2L、寬為3匝數(shù)為M放置在磁感應(yīng)強度大小為3的勻強磁場中，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為〃和火,兩個副線圈分別接有電阻凡和此，當發(fā)電機線圈以角速度/勻速轉(zhuǎn)動時，理想電流表讀數(shù)為/,不計線圈電阻，下列說法正確的是(A.通過電阻尺的電流為一」 B.電阻凡兩端的電壓為^-人?七,,.,,...?&NBCco 4士一+“顯NBCa）I（h+n,）C.〃。與外的比值為2^ D.發(fā)電機的功率為^ 3__2出〃?！敬鸢浮緽C.如圖，矩形金屬框MNQ尸豎直放置，其中MN、PQ足夠長，且尸。桿光滑，一根輕彈簧一端固定在M點，另一端連接一個質(zhì)量為根的小球，小球穿過尸。桿，金屬框繞MN軸分別以角速度①和勻速轉(zhuǎn)動時，小球均相對尸。桿靜止，若勿>0，則與以①勻速轉(zhuǎn)動時相比，以方勻速轉(zhuǎn)動時（ ）09IN' IIA.小球的高度一定降低 B.彈簧彈力的大小一定不變C.小球?qū)U壓力的大小一定變大 D.小球所受合外力的大小一定變大【答案】BD.如圖，四個電荷量均為以4>0）的點電荷分別放置于菱形的四個頂點，其坐標分別為⑷,0）、（-4/,0）、（0,%）和（0,一%）,其中大軸上的兩個點電荷位置固定，），軸上的兩個點電荷可沿y軸對稱移動（穌工0）,卜列說法正確的是（ ）

A.除無窮遠處之外，菱形外部電場強度處處不為零B.當K取某值時，可使得菱形內(nèi)部只存在兩個電場強度為零的點C.當然二8/時，將一帶負電的試探電荷由點（4/,5/）移至點（0,—3/）,靜電力做正功D.當兒=4/時，將一帶負電的試探電荷放置在點（/,/）處，其所受到的靜電力方向與X軸正方向成45。傾斜向上【答案】ACD三、非選題：共54分.第H?14題為必考題，每個試題考生都必須作答.第15?16題為選考題，考生根據(jù)要求作答.（一）必考題：共62分..某同學研究小燈泡的伏安特性，實驗室提供的器材有；小燈泡（6.3V,0.15A）,直流電源（9V）,滑動變阻器，量程合適的電壓表和電流表，開關(guān)和導線若干，設(shè)計的電路如圖1所示。圖2圖2（1）根據(jù)圖1,完成圖2中的實物連線；（2）按照圖1連線后，閉合開關(guān)，小燈泡閃亮一下后熄滅，觀察發(fā)現(xiàn)燈絲被燒斷，原因可能是 （單項選擇，填正確答案標號）;

A.電流表短路B.滑動變阻器的滑片接觸不良C.滑動變阻器滑片的初始位置在〃端（3）更換小燈泡后，該同學正確完成了實驗操作，將實驗數(shù)據(jù)描點作圖，得到/-U圖像，其中一部分如（保留三位有效數(shù)字）。80604020【答案】圖3(1)E(2)C(3)27.0圖3所示，根據(jù)圖像計算出P點對應(yīng)狀態(tài)下小燈泡的電阻為（保留三位有效數(shù)字）。80604020【答案】圖3(1)E(2)C(3)27.0所用器材有：一端帶滑輪的長木板、12.某同學利用圖1中的實驗裝置探究機械能變化量與力做功的關(guān)系,輕細繩、50g的鉤碼若干、光電門2個、數(shù)字計時器、帶遮光條的滑塊（質(zhì)量為200g,其上可放鉤碼）、所用器材有：一端帶滑輪的長木板、刻度尺，當?shù)刂亓铀俣葹?.801WU,實驗操作步驟如下:遮光條光電門1光電門遮光條光電門1光電門2a圖1①安裝器材，調(diào)整兩個光電門距離為50.00cm,輕細繩下端懸掛4個鉤碼，如圖1所示;②接通電源，釋放滑塊，分別記錄遮光條通過兩個光電門的時間，并計算出滑塊通過兩個光電門的速度；③保持最下端懸掛4個鉤碼不變，在滑塊上依次增加一個鉤碼，記錄滑塊上所載鉤碼的質(zhì)量，重更上述步驟；④完成5次測量后，計算出每次實驗中滑塊及所載鉤碼的總質(zhì)量V、系統(tǒng)（包含滑塊、滑塊所載鉤碼和輕細繩懸掛鉤碼）總動能的增加量△紇及系統(tǒng)總機械能的減少量△￡,結(jié)果如下表所示：M/kg0.2000.2500.3000.3500.400△EJJ0.5820.4900.3920.2940.195AE/J0.3930.4900.6860.785回答卜列問題:（1）實驗中輕細繩所懸掛鉤碼重力勢能的減少量為J（保留三位有效數(shù)字）；（2）步驟④中的數(shù)據(jù)所缺數(shù)據(jù)為：（3）若M為橫軸，△石為縱軸，選擇合適的標度，在圖2中繪出圖像一：一SUM:::::::::::::::;::一??一；：::::一A::::!::三:三三三：三三：:三一????一：一SUM:::::::::::::::;::一??一；：::::一A::::!::三:三三三：三三：:三一????三：：::三：：一???????????一?■■???????■■?????????一???????????一?■■???????■■?????????一egHaRMiRMe“??■,?????????????????■三“：三：：三三：::::一H::::H”：E:S::H一：:::三：三?三HH:■■????????■??■■■■??????????????????■???■■■■■??????????????■■?■?■■??■?????????????????■■?■■??????■■?■■■■?■?????■????■■?■■?■■■?一■????■?■■■■?■■■■?■????????■■?????????????????????????????????????????????????????????:?■??????一????■????:?????????????????????????：，?????????:?????????■■???????■?■■?■??■■■?■???????????■????????????■■?????????????????????????????????????■?????????■????????■????????一I :?????????二::!::::工??????■?????????■■???一若系統(tǒng)總機械能的減少量等于克服摩擦力做功，則物塊與木板之間的摩擦因數(shù)為（保留兩位有效數(shù)字）【答案】(1)0.980 (2)0.588(3)【答案】(1)0.980 (2)0.588(3)0.40(038-0.42)13.如圖，一滑雪道由AB和兩段滑道組成，其中A6段傾角為氏6c段水平，A6段和5c段由一小段光滑圓弧連接，一個質(zhì)量為2kg的背包在滑道頂端A處由靜止滑下，若1s后質(zhì)量為48kg的滑雪者從頂端以L5m/s的初速度、3nVs2的加速度勻加速追趕，恰好在坡底光滑圓弧的水平處追上背包并立即將其1 7 24拎起，背包與滑道的動摩擦因數(shù)為〃二百，重力加速度取g=10m/s"sin<9=—,cosd=^，忽略空氣阻力及拎包過程中滑雪者與背包的重心變化，求：（1）滑道A6段的長度；（2）滑雪者拎起背包時這一瞬間的速度。【答案】（1）L=9m；（2）v=7.44m/s14.如圖，一對長平行柵極板水平放置，極板外存在方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度大小為8的勻強磁場，極板與可調(diào)電源相連，正極板上。點處的粒子源垂直極板向上發(fā)射速度為%、帶正電的粒子束，單個粒子的質(zhì)量為加、電荷量為小一足夠長的擋板。W與正極板成37。傾斜放置，用于吸收打在其上的粒子，。、戶是負極板上的兩點，C點位于。點的正上方，尸點處放置一粒子靶（忽略靶的大?。?，用于接收從上方打入的粒子，CP長度為％,忽略柵極的電場邊緣效應(yīng)、粒子間的相互作用及粒子所受重力。sin370=|o（1）若粒子經(jīng)電場一次加速后正好打在尸點處的粒子靶上，求可調(diào)電源電壓％的大?。唬?）調(diào)整電壓的大小，使粒子不能打在擋板上，求電壓的最小值Ua；（3）若粒子靶在負極板上的位置尸點左右可調(diào)，則負極板上存在”、S兩點（C〃<CP<CS,H、S兩點末在圖中標出）、對于粒子靶在aS區(qū)域內(nèi)的每一點，當電壓從零開始連續(xù)緩慢增加時，粒子靶均只能接收到〃（〃22）種能量的粒子，求C"和CS的長度（假定在每個粒子的整個運動過程中電壓恒定）。

C*端CSts（二）選考題：共12C*端CSts（二）選考題：共12分.請考生從2道題中任選作答，并用2B鉛筆將答題卡上所選題目對應(yīng)的題號右側(cè)方框涂黑，按所涂題號進行評分；多涂、多答，按所涂的首題進行評分;不涂，按本選考題的首題進行評分.15.兩個內(nèi)壁光滑、完全相同的絕熱汽缸A、B,汽缸內(nèi)用輕質(zhì)絕熱活塞封閉完全相同的理想,工體，如圖1所示，現(xiàn)向活塞上表面緩慢倒入細沙，若A中細沙的質(zhì)量大于B中細沙的質(zhì)量，重新平衡后，汽缸A內(nèi)氣體的內(nèi)能 （填“大于”“小于”或“等于"）汽缸B內(nèi)氣體的內(nèi)能，圖2為重新平衡后A、B汽缸中氣體分子速率分布圖像，其中曲線 （填圖像中曲線標號）表示汽缸B中氣體分子的速率分布規(guī)律。各速率區(qū)間的分子數(shù)分子的速率各速率區(qū)間的分子數(shù)分子的速率圖1【答案】大于①16.某雙層玻璃保溫杯夾層中有少量空氣，溫度為270c時，壓強為3.Oxl（）3pa。（1）當夾層中空氣的溫度升至37C,求此時夾層中空氣的壓強：（2）當保溫杯外層出現(xiàn)裂隙，靜置足夠長時間，求夾層中增加的空氣質(zhì)量與原有空氣質(zhì)量的比值，設(shè)環(huán)境溫度為27C,大氣壓強為1.0xl（）5pa?！敬鸢浮浚?）p.=3.1xlO3Pa；（2）一- 317.如圖，一彈簧振子沿％軸做簡諧運動，振子零時刻向右經(jīng)