高考物理真題名師評(píng)析(河北卷)

2021年高考物理真題名師評(píng)析（河北卷）【試題評(píng)析】一．試題考點(diǎn)散布題號(hào)題型分值考點(diǎn)難度1.單項(xiàng)選擇題4原子核易2單項(xiàng)選擇題4拋體運(yùn)動(dòng)中3單項(xiàng)選擇題4單位制中4單項(xiàng)選擇題4萬(wàn)有引力與航天中5單項(xiàng)選擇題4磁場(chǎng)中6單項(xiàng)選擇題4機(jī)械能中7單項(xiàng)選擇題4電磁感覺(jué)難8多項(xiàng)選擇題6交變電流和變壓器中9多項(xiàng)選擇題6圓周運(yùn)動(dòng)中10多項(xiàng)選擇題6靜電場(chǎng)難11實(shí)驗(yàn)題6研究小燈泡的伏安特色中12實(shí)驗(yàn)題9研究機(jī)械能變化量與力做功的關(guān)系中13.計(jì)算題12牛頓運(yùn)動(dòng)定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)量守恒定律中14.計(jì)算題16帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)難15（1）填空題4氣體、內(nèi)能和熱力學(xué)第必然律中15.（2）計(jì)算題8氣體實(shí)驗(yàn)定律中16（1）填空題4簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中16（2）計(jì)算題8光學(xué)中二．試題評(píng)析2021年河北省一般高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試物理試題，依照新課程標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)設(shè)計(jì)考試內(nèi)容，優(yōu)化高考選拔功能，加強(qiáng)綜合能力立意與物理學(xué)科修養(yǎng)導(dǎo)向。今年的物理試題所察看知識(shí)點(diǎn)基本上圍繞著骨干知識(shí)來(lái)命題，又有創(chuàng)新與變化，各部分分值安排比較合理，擁有必然的劃分度和效度。選擇題第1題，以鋁同位素26Al切入，察看衰變和半衰期，第4題，以“祝融號(hào)”火星車登岸火星切入，彰顯我國(guó)科技成就和民族自信心。實(shí)驗(yàn)題第11題察看研究小燈泡伏安特色曲線，第12題是研究機(jī)械能變化量與力做功的關(guān)系，經(jīng)典創(chuàng)新，這兩道題重視察看學(xué)生的基本技術(shù)，彰顯實(shí)驗(yàn)研究能力。計(jì)算題第13題以滑雪切入，將動(dòng)能定理、動(dòng)量守恒定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律察看有機(jī)聯(lián)合，對(duì)學(xué)生能力要求較高，屬于常例能力題。第14題作為壓軸題，察看帶電粒子在電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，綜合性強(qiáng)，對(duì)學(xué)生的要求高，能表現(xiàn)高考的選拔功能。注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必然自己的姓名、考生號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需變動(dòng)，用橡皮擦潔凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：此題共7小題，每題4分，共28分．在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)為哪一項(xiàng)符合題目要求的。1．（2021高考河北物理）銀河系中存在大批的鋁同位素26Al。26Al核β衰變的衰變方程為1326Al1226Mg10e，測(cè)得26Al核的半衰期為72萬(wàn)年，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（）A．26Al核的質(zhì)量等于26Mg核的質(zhì)量B．26Al核的中子數(shù)大于26Mg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26Al將在144萬(wàn)年后全部衰變?yōu)?6Mg【參照答案】C【名師剖析】26Al核的質(zhì)量數(shù)等于26Mg核的質(zhì)量數(shù)，26Al核β衰變釋放核能，依照質(zhì)能方程，26Al核的質(zhì)量略大于26Mg核的質(zhì)量，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；26Al核的中子數(shù)為26-13=13，26Mg核的中子數(shù)為26-12=14，所以26Al核的中子數(shù)小于26Mg核的中子數(shù)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；依照放射性元素的半衰期與元素所處的物理化學(xué)狀態(tài)沒(méi)關(guān)可知，將鋁同位素26Al放置在低溫低壓的環(huán)境中，其半衰期不變，選項(xiàng)C正確；依照半衰期的物理意義可知，銀河系中現(xiàn)有的鋁同位素26Al將在144萬(wàn)年后有3/4衰變?yōu)?6Mg，選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！久麕熥h論】此題察看放射性衰變和半衰期，屬于基礎(chǔ)知識(shí)察看。2．（2021高考河北物理）銫原子鐘是精準(zhǔn)的計(jì)時(shí)儀器。圖

1中銫原子從

O點(diǎn)以100m/s

的初速度在真空中做平拋運(yùn)動(dòng)，抵達(dá)豎直平面

MN

所用時(shí)間為

t1；圖

2中銫原子在真空中從

P點(diǎn)做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，抵達(dá)最高點(diǎn)Q再返回

P點(diǎn)，整個(gè)過(guò)程所用時(shí)間為

t2。O點(diǎn)到豎直平面

MN

、P點(diǎn)到

Q點(diǎn)的距離均為

0.2m

。重力加速度取

g

10m/s2，則

t1

:t2為（

）A．100∶1B．1∶100C．1∶200D．200∶1【參照答案】C【名師剖析】由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，0.2=vt1，v=100m/s，由豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，0.2=1g(t2)2，22聯(lián)立解得：t1:t2=1∶200，選項(xiàng)C正確。【名師議論】此題將平拋運(yùn)動(dòng)與豎直上拋有機(jī)聯(lián)合，難度不大，屬于基礎(chǔ)知識(shí)察看。3．（2021高考河北物理）普朗克常量h6.6261034Js，光速為c，電子質(zhì)量為me，則h在國(guó)際單位mec制下的單位是（）A．J/sB．mC．JmD．m/s【參照答案】B【名師剖析】h的單位為Js，而1J=1kgm/s2·m，所以h在國(guó)際單位制下的單位是m，選項(xiàng)Bmeckgm/smec正確?！久麕熥h論】單位制屬于基礎(chǔ)知識(shí)，此題經(jīng)過(guò)普朗克常量察看，經(jīng)典創(chuàng)新。4．（2021高考河北物理）“祝融號(hào)”火星車登岸火星以前，“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器沿橢圓形的停靠軌道繞火星遨游，其周期為2個(gè)火星日，假定某飛船沿圓軌道繞火星遨游，其周期也為2個(gè)火星日。已知一個(gè)火星日的時(shí)長(zhǎng)約為一個(gè)地球日，火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的0.1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( )A．34B．31C．35D．32425【參照答案】D【名師剖析】對(duì)飛船沿圓軌道繞火星遨游，由萬(wàn)有引力供應(yīng)向心力，GM火m1112)2，對(duì)地球同步衛(wèi)r2=mr(T11星，由萬(wàn)有引力供應(yīng)向心力，GM地m2=m2r2(2)2，又M火=0.1M地，T1=2T2，聯(lián)立解得：該飛船的軌道r22T2半徑與地球同步衛(wèi)星的軌道半徑的比值約為：r1=32，選項(xiàng)D正確。r25【名師議論】此題察看萬(wàn)有引力定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律、圓周運(yùn)動(dòng)，情況新，屬于基礎(chǔ)知識(shí)察看，難度不大。5．（2021高考河北物理）如圖，距離為d的兩平行金屬板P、Q之間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感覺(jué)強(qiáng)度大小為B1，一束速度大小為v的等離子體垂直于磁場(chǎng)噴入板間。相距為L(zhǎng)的兩圓滑平行金屬導(dǎo)軌固定在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感覺(jué)強(qiáng)度大小為B2，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為，兩導(dǎo)軌分別與P、Q相連。質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，恰巧靜止。重力加快度為g，不計(jì)導(dǎo)軌電阻、板間電阻和等離子體中的粒子重力。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（）A．導(dǎo)軌處磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向上，

mgRsinvB．導(dǎo)軌處磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向下，

v

B1B2LdmgRsinB1B2LdC．導(dǎo)軌處磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向上，．導(dǎo)軌處磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向下，【參照答案】B

mgRtanvB1B2LdmgRtanvB1B2Ld【名師剖析】由左手定則可知正離子偏向Q板，ab中電流方向從a指向b。金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，恰巧靜止，說(shuō)明金屬棒所受安培力沿導(dǎo)軌向上，由左手定則可判斷出導(dǎo)軌處磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向下。一束速度大小為v的等離子體垂直于磁場(chǎng)噴入板間，產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)E=B1dv，金屬棒ab中電流I=E/R，受到沿傾斜導(dǎo)軌向上的安培力F=B2IL，由平衡條件，F(xiàn)=mgsinθ，聯(lián)立解得vmgRsin，選項(xiàng)B正確。B1B2Ld【名師議論】此題將磁流體發(fā)電機(jī)和安培力平衡有機(jī)聯(lián)合，察看有關(guān)知識(shí)點(diǎn)，難度中等。6．（2021高考河北物理）一半徑為R的圓柱體水平固定，橫截面以以下列圖，長(zhǎng)度為R、不能伸長(zhǎng)的稍微繩，一端固定在圓柱體最高點(diǎn)P處，另一端系一個(gè)小球。小球位于P點(diǎn)右側(cè)同一水平高度的Q點(diǎn)時(shí)，繩剛好拉直。將小球從Q點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)與圓柱體未接觸部分的細(xì)繩豎直時(shí)，小球的速度大小為（重力加快度為g，不計(jì)空氣阻力）（）A．(2π)gRB．2πg(shù)RC．2(1π)gRD.2gR【參照答案】A【名師剖析】小球從Q點(diǎn)著落，機(jī)械能守恒，mg（R+πR/2）=1mv2，解得v=(2π)gR，選項(xiàng)A正確。2【名師議論】此題察看機(jī)械能守恒定律，情況新，屬于基礎(chǔ)知識(shí)察看。7．（2021高考河北物理）如圖，兩圓滑導(dǎo)軌水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感覺(jué)強(qiáng)度大小為B。導(dǎo)軌間距最窄處為一狹縫，取狹縫所在處O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。狹縫右側(cè)兩導(dǎo)軌與x軸夾角均為，一電容為C的電容器與導(dǎo)軌左端相連。導(dǎo)軌上的金屬棒與x軸垂直，在外力F作用下從O點(diǎn)開(kāi)始以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，忽略全部電阻。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（）A．經(jīng)過(guò)金屬棒的電流為2BCv2tanB．金屬棒抵達(dá)x0時(shí)，電容器極板上的電荷量為BCvx0tanC．金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電容器的上極板帶負(fù)電D．金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，外力F做功的功率恒定【參照答案】A【名師剖析】在外力F作用下從O點(diǎn)開(kāi)始以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，其切割磁感線產(chǎn)生感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)的有效長(zhǎng)度為L(zhǎng)=2vttanθ，在回路內(nèi)產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)E=BLv=2Bv2ttanθ，在△t時(shí)間內(nèi)電容器極板上電荷量增加△q=C△E，△E=2Bv2tanθ△t，經(jīng)過(guò)金屬棒的電流為I=△q/△t=2BCv2tan，選項(xiàng)A正確；金屬棒抵達(dá)x0時(shí)，其切割磁感線產(chǎn)生感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)的有效長(zhǎng)度為L(zhǎng)=2x0tanθ，在回路內(nèi)產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)E=BLv=2Bvx0tanθ，電容器極板上的電荷量為Q=CE=2BCvx0tan，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由楞次定律可判斷出金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電容器的上極板帶正電，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，金屬棒所受安培力FA=BIL=BI·2vttanθ，金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)=FA，外力F做功的功率P=Fv隨時(shí)間增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！久麕熥h論】此題將電磁感覺(jué)、電容器充電有機(jī)聯(lián)合，察看法拉第電磁感覺(jué)定律、楞次定律及其有關(guān)知識(shí)點(diǎn)，綜合性強(qiáng)，難度較大。二、多項(xiàng)選擇題：此題共3小題，每題6分，共18分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8．（2021高考河北物理）如圖，發(fā)電機(jī)的矩形線圈長(zhǎng)為2L、寬為L(zhǎng)，匝數(shù)為N，放置在磁感覺(jué)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為n0、n1和n2，兩個(gè)副線圈分別接有電阻R1和R2。當(dāng)發(fā)電機(jī)線圈以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，理想電流表讀數(shù)為I。不計(jì)線圈電阻，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（）A．經(jīng)過(guò)電阻R2的電流為n1IB．電阻R2兩頭的電壓為n2IR1n2n1C．n0與n1的比值為2NBL2D．發(fā)電機(jī)的功率為2NBL2I(n1n2)IR1n0【參照答案】BC【名師剖析】當(dāng)發(fā)電機(jī)線圈以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)最大值為Em=NB·2L2ω，有效值為E=Em/2=2NBL2ω，理想變壓器原線圈輸入電壓為U0=E=2NBL2ω，匝數(shù)為n1的副線圈輸出電壓U1=IR1，由變壓器變壓公式U0=n0，可知，n0與n1的比值為n0=2NBL2，選項(xiàng)C正確；由變壓U1n1n1IR1器變壓公式U2=n2，解得電阻R2兩頭的電壓為U2=n2IR1選項(xiàng)B正確；經(jīng)過(guò)電阻R2的電流為I2=U1n1n122n2IR1，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；發(fā)電機(jī)的功率為P=U12221n2IR1×n2IR1,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。U/R=n1R2I+UI=IR+n1n1R2【名師議論】此題將溝通發(fā)電機(jī)和變壓器有機(jī)聯(lián)合，察看有關(guān)知識(shí)點(diǎn)，屬于綜合性察看。9．（2021高考河北物理）如圖，矩形金屬框MNQP豎直放置，其中MN、PQ足夠長(zhǎng)，且PQ桿圓滑。一根輕彈簧一端固定在M點(diǎn)，另一端連結(jié)一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球穿過(guò)PQ桿。金屬框繞MN軸分別以角速度和勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球均相對(duì)PQ桿靜止。若，則與以勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)對(duì)照，以勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)（）A．小球的高度必然降低B．彈簧彈力的大小必然不變C．小球?qū)U壓力的大小必然變大D．小球所受合外力的大小必然變大【參照答案】BD【名師剖析】對(duì)小球受力剖析，設(shè)輕彈簧彈力為FT，輕彈簧與水平方向的夾角為θ，在豎直方向，因?yàn)镻Q桿圓滑，其輕彈簧拉力沿PQ桿方向向上的分力等于小球重力，F(xiàn)Tsinθ=mg，小球均相對(duì)PQ桿靜止，θ角不變，所以所以彈簧彈力的大小必然不變，小球高度不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確；輕彈簧拉力沿水平方向的分力和桿對(duì)小球的彈力的協(xié)力供應(yīng)向心力。當(dāng)轉(zhuǎn)速較小時(shí)，桿對(duì)小球的彈力背叛轉(zhuǎn)軸，F(xiàn)Tcosθ-FN=mrω2，解得FN=FTcosθ-mrω2；當(dāng)轉(zhuǎn)速較大時(shí)，桿對(duì)小球的彈力指向轉(zhuǎn)軸，F(xiàn)Tcosθ+FN=mrω2，解得FN=mrω2-FTcosθ，因，所以由牛頓第三定律可知，小球?qū)U壓力的大小不用然變大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力公式F=mrω2可知，以勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所需的向心力增大，小球所受合外力的大小必然變大，選項(xiàng)D正確?！久麕熥h論】此題采用情況新察看受力剖析、勻速圓周運(yùn)動(dòng)，屬于綜合性察看，擁有必然難度。10．（2021高考河北物理）如圖，四個(gè)電荷量均為qq0的點(diǎn)電荷分別放置于菱形的四個(gè)極點(diǎn)，其坐標(biāo)分別為4l,0、4l,0、0,y0和0,y0，其中x軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷地點(diǎn)固定，y軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷可沿y軸對(duì)稱搬動(dòng)（y00）。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（）．除無(wú)量遠(yuǎn)處之外，菱形外面電場(chǎng)強(qiáng)度各處不為零B．當(dāng)y0取某值時(shí)，可使得菱形內(nèi)部只存在兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)C．當(dāng)y08l時(shí)，將一帶負(fù)電的試試電荷由點(diǎn)4l,5l移至點(diǎn)0,3l，靜電力做正功D．當(dāng)y04l時(shí)，將一帶負(fù)電的試試電荷放置在點(diǎn)l,l處，其所碰到的靜電力方向與x軸正方向成45傾斜向上【參照答案】ACD【名師剖析】四個(gè)電荷量均為qq0的點(diǎn)電荷分別放置于菱形的四個(gè)極點(diǎn)，除無(wú)量遠(yuǎn)處之外，菱形外面電場(chǎng)強(qiáng)度各處不為零，選項(xiàng)A正確；因?yàn)樵趚軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零，在y軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷，不論y0取何值，因?yàn)閷?duì)于原點(diǎn)對(duì)稱，則在O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零。在橫軸和縱軸上除了原點(diǎn)外，依照對(duì)稱性可知，出現(xiàn)合場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)必然是成對(duì)出現(xiàn)的，所以菱形內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)必然是奇數(shù)個(gè)，不會(huì)是2個(gè)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由幾何關(guān)系可知，當(dāng)y08l時(shí)，坐標(biāo)為4l,5l的A點(diǎn)在第I象限菱形邊的垂直均分線的上方；坐標(biāo)為0,3l的B點(diǎn)第III象限菱形邊的垂直均分線的上方；且抵達(dá)虛線的距離相等由電勢(shì)疊加原理可知，B點(diǎn)的電勢(shì)高于A點(diǎn)，帶負(fù)電荷的試試電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能較大，所以當(dāng)y08l時(shí)，將一帶負(fù)電的試試電荷由點(diǎn)4l,5l移至點(diǎn)0,3l，電勢(shì)能減小，靜電力做正功，選項(xiàng)C正確；當(dāng)y04l時(shí)，四個(gè)點(diǎn)電荷位于正方形的四個(gè)極點(diǎn)，由對(duì)稱性可知在點(diǎn)（l，l）處的場(chǎng)強(qiáng)方向必然沿著該點(diǎn)與原點(diǎn)連線方向上，在y軸正方向和x軸正方向的點(diǎn)電荷在點(diǎn)（l，l）處的合場(chǎng)強(qiáng)為在y軸負(fù)方向和x軸負(fù)方向的點(diǎn)電荷在點(diǎn)（l，l）處的合場(chǎng)強(qiáng)為由電場(chǎng)疊加原理可知，點(diǎn)l,l處電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿著MN方向與x軸負(fù)方向成45傾斜向下，所以，將一帶負(fù)電的試試電荷放置在點(diǎn)l,l處，其所碰到的靜電力方向與x軸正方向成45傾斜向上，選項(xiàng)D正確。【名師議論】此題察看靜電場(chǎng)的電場(chǎng)疊加，難度較大，能力要求高。三、非選題：共54分．第

11～14題為必考題，每個(gè)試題考生都必定作答．第

15～16題為選考題，考生依照要求作答．（一）必考題：共62分．11．（6分）（2021高考河北物理）某同學(xué)研究小燈泡的伏安特色，實(shí)驗(yàn)室供應(yīng)的器材有：小燈泡（6.3V

，0.15A），直流電源（

9V

），滑動(dòng)變阻器，量程合適的電壓表和電流表，開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干。設(shè)計(jì)的電路如圖

1所示。（1）依照?qǐng)D1，達(dá)成圖2中的實(shí)物連線。（2）依照?qǐng)D1連線后，閉合開(kāi)關(guān)，小燈泡閃亮一下后熄滅，察看發(fā)現(xiàn)燈絲被燒斷，原因可能是_______（單項(xiàng)選擇，填正確答案標(biāo)號(hào)）。A．電流表短路B．滑動(dòng)變阻器的滑片接觸不良C．滑動(dòng)變阻器滑片的初始地點(diǎn)在b端（3）改換小燈泡后，該同學(xué)正確達(dá)成了實(shí)驗(yàn)操作，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖，獲得IU圖像，其中一部分如圖3所示。依照?qǐng)D像計(jì)算出P點(diǎn)對(duì)應(yīng)狀態(tài)下小燈泡的電阻為_(kāi)_______（保存三位有效數(shù)字）。【參照答案】（1）（2）C（3）27.0【名師剖析】（1）電流表負(fù)極接線柱導(dǎo)線與滑動(dòng)變阻器的右端的b地點(diǎn)連結(jié)。（2）開(kāi)封閉合，小燈泡閃亮一下后熄滅，察看發(fā)現(xiàn)燈絲被燒斷，原因可能是：滑動(dòng)變阻器的滑片開(kāi)始時(shí)置于b端，小燈泡部分分電壓達(dá)到最大，經(jīng)過(guò)小燈泡的電流過(guò)大，燒斷小燈泡燈絲，選項(xiàng)C正確。（3）依照小燈泡的IU圖像，可知P點(diǎn)對(duì)應(yīng)狀態(tài)的電壓U=2V，電流I=74mA，依照歐姆定律I=U/R小燈泡的電阻為R=27.0Ω。

可知12．（9分）（2021高考河北物理）某同學(xué)利用圖1中的實(shí)驗(yàn)裝置研究機(jī)械能變化量與力做功的關(guān)系。所用器材有：一端帶滑輪的長(zhǎng)木板、輕細(xì)繩、

50g的鉤碼若干、光電門

2個(gè)、數(shù)字計(jì)時(shí)器、帶遮光條的滑塊（質(zhì)量為

200g，其上可放鉤碼）、刻度尺。當(dāng)?shù)刂亓涌於葹?/p>

9.80m/s2。實(shí)驗(yàn)操作步驟以下：①安裝器材，調(diào)整兩個(gè)光電門距離為50.00cm，稍微繩下端懸掛4個(gè)鉤碼，如圖1所示；②接通電源，釋放滑塊，分別記錄遮光條經(jīng)過(guò)兩個(gè)光電門的時(shí)間，并計(jì)算出滑塊經(jīng)過(guò)兩個(gè)光電門的速度；③保持繩下端懸掛4個(gè)鉤碼不變，在滑塊上依次增加一個(gè)鉤碼，記錄滑塊上所載鉤碼的質(zhì)量，重復(fù)上述步驟；④達(dá)成5次測(cè)量后，計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)中滑塊及所載鉤碼的總質(zhì)量M、系統(tǒng)（包含滑塊、滑塊所載鉤碼和輕細(xì)繩懸掛鉤碼）總動(dòng)能的增加量

Ek及系統(tǒng)總機(jī)械能的減少量

E，結(jié)果以下表所示：M/kg

0.200

0.250

0.300

0.350

0.400Ek/J

0.587

0.490

0.392

0.294

0.195E/J

0.393

0.490

0.686

0.785回答以下問(wèn)題：1）實(shí)驗(yàn)中稍微繩所懸掛鉤碼重力勢(shì)能的減少量為_(kāi)______J（保存三位有效數(shù)字）；2）步驟④中的表格所缺數(shù)據(jù)為_(kāi)______；（3）若M為橫軸，E為縱軸，選擇合適的標(biāo)度，在圖2中繪出EM圖像；則物塊與模板之間的摩擦因數(shù)為_(kāi)___________（保存兩位有效數(shù)字）【參照答案】（1）0.980（20.588（3）繪出EM圖像如圖。（4）0.40【名師剖析】（1）實(shí)驗(yàn)中稍微繩所懸掛四個(gè)鉤碼重力勢(shì)能的減少量為△

Ep=4mgL=4

×0.05×9.8×0.5J=0.980J；（2）對(duì)滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)，即步驟④中的表格所缺數(shù)據(jù)為

由能量守恒定律，系統(tǒng)減少的機(jī)械能△0.588J；

E=△Ep-△Ek=0.980J-0.392J=0.588J，（3）依照表格中的數(shù)據(jù)，繪出

EM

圖像；4）依照功能關(guān)系，△E=μMgL，EM圖像斜率為k=1.96，即k=μgL，解得μ=0.4.13．（11分）（2021高考河北物理）如圖，一滑雪道由AB和BC兩段滑道組成，其中AB段傾角為，BC段水平，AB段和BC段由一小段圓滑圓弧連結(jié)。一個(gè)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1.5m/s的初速度、3m/s2的加快度勻加快追趕，恰幸虧坡底圓滑圓弧的水平處追上背包并立刻將其拎起。背包與滑道的動(dòng)摩擦因數(shù)為1，重力加快度取g10m/s2，sin7，cos24，忽略空122525氣阻力及拎包過(guò)程中滑雪者與背包的重心變化。求：1）滑道AB段的長(zhǎng)度；2）滑雪者拎起背包時(shí)這一剎時(shí)的速度?！久麕熎饰觥浚?）設(shè)斜面長(zhǎng)度為L(zhǎng)，背包質(zhì)量為m1=2kg，在斜面上滑行時(shí)加快度為a1，m1gsinθ-μm1gcosθ=m1a1，解得：a1=2m/s2?；┱哔|(zhì)量m2=48kg，初速度為v0=1.5m/s，加快度為a2=3m/s2，在斜面上滑行時(shí)間時(shí)間為t，落伍時(shí)間t0=1s，則背包的滑行時(shí)間為t+t0，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，，聯(lián)立解得：t=2s（t=-1s舍去），L=9m。（2）設(shè)背包和滑雪者抵達(dá)水平軌道時(shí)的速度分別為v1、v2，有v1=a1（t+t0）=6m/s，v2=v0+a2t=7.5m/s滑雪者拎起背包的過(guò)程，系統(tǒng)在圓滑水平面上所受合外力為零，動(dòng)量守恒，設(shè)共同速度為v，有解得：v=7.44m/s14．（16分）（2021高考河北物理）如圖，一對(duì)長(zhǎng)平行柵極板水平放置，極板外存在方向垂直紙面向外、磁感覺(jué)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，極板與可調(diào)電源相連。正極板上O點(diǎn)處的粒子源垂直極板向上發(fā)射速度為v0、帶正電的粒子束，單個(gè)粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q。一足夠長(zhǎng)的擋板OM與正極板成37傾斜放置，用于吸取打在其上的粒子。C、P是負(fù)極板上的兩點(diǎn)，C點(diǎn)位于O點(diǎn)的正上方，P點(diǎn)處放置一粒子靶（忽略靶的大小），用于接收從上方打入的粒子，CP長(zhǎng)度為L(zhǎng)0。忽略柵極的電場(chǎng)邊緣效應(yīng)、粒子間的相互作用及3粒子所受重力，sin37。5（1）若粒子經(jīng)電場(chǎng)一次加快后正好打在P點(diǎn)處的粒子靶上，求可調(diào)電源電壓U0的大小；（2）調(diào)整電壓的大小，使粒子不能夠打在擋板OM上，求電壓的最小值Umin；（3）若粒子靶在負(fù)極板上的地點(diǎn)P點(diǎn)左右可調(diào)，則負(fù)極板上存在H、S兩點(diǎn)（CHCPCS，H、S兩點(diǎn)末在圖中標(biāo)出）。對(duì)于粒子靶在HS地區(qū)內(nèi)的每一點(diǎn)，當(dāng)電壓從零開(kāi)始連續(xù)遲緩增加時(shí)，粒子靶均只能接收到n（n2）種能量的粒子，求CH和CS的長(zhǎng)度（假定在每個(gè)粒子的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電壓恒定）。【名師剖析】（1）從O點(diǎn)射出的粒子經(jīng)電場(chǎng)一次加快，由動(dòng)能定理帶電粒子正好打在P點(diǎn)處的粒子靶上，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑r=L0/2.洛倫茲力供應(yīng)向心力，qvB=m

v2r聯(lián)立解得：U0=。（2）當(dāng)電壓為最小值時(shí)，粒子穿過(guò)下面的正極板后，圓軌道與擋板OM相切，此時(shí)粒子恰巧不能夠打到擋板上，則從O點(diǎn)射出的粒子在板間被加快，由動(dòng)能定理，粒子在負(fù)極板上方的磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，粒子從負(fù)極板傳到正極板時(shí)速度仍減小到v0，則由幾何關(guān)系，聯(lián)立解得：v=4v0/3，（3）設(shè)粒子第一次經(jīng)過(guò)電場(chǎng)加快，在負(fù)極板上方磁場(chǎng)所區(qū)偏轉(zhuǎn)的軌跡半徑為r0，若粒子在電場(chǎng)中加快電壓小于Umin，粒子穿過(guò)正極板下方磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)被OM板吸取。則第一次出現(xiàn)能吸取兩種能量的地點(diǎn)（即H點(diǎn)），為粒子經(jīng)過(guò)極板電壓時(shí)，粒子第二次從上方打到負(fù)極板地點(diǎn)（軌跡如圖中藍(lán)色線條所示）。由（2）的計(jì)算可知，r1=則CH=4r-2r’=極板電壓大于

時(shí)，粒子均不會(huì)被

OM

吸取，能夠經(jīng)過(guò)正極板下方磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，回到負(fù)極板上方磁場(chǎng)中，偏轉(zhuǎn)后打在負(fù)極板上。則

H點(diǎn)右方的點(diǎn)的粒子靶都能夠接碰到

n（n≥2）種能量的粒子，即

CS→∞。（二）選考題：共12分。請(qǐng)考生從2道題中任選一題作答，并用2B鉛筆將答題卡上所選題目對(duì)應(yīng)的題號(hào)右側(cè)方框涂黑，按所涂題號(hào)進(jìn)行評(píng)分；多涂、多答，按所涂的首題進(jìn)行評(píng)分；不涂，按本選考題的首題進(jìn)行評(píng)分。15．【選修

3-3】（12分）（1）（4

分）（2021

高考河北物理）兩個(gè)內(nèi)壁圓滑、完好相同的絕熱汽缸

A、B，汽缸內(nèi)用輕質(zhì)絕熱活塞封閉完好相同的理想氣體，如圖

1所示。現(xiàn)向活塞上表面遲緩倒入細(xì)沙，若

A中細(xì)沙的質(zhì)量大于

B中細(xì)沙的質(zhì)量，從頭平衡后，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為從頭平衡后

A、B

汽缸中氣體分子速率散布圖像，其中曲線

_________（填圖像中曲線標(biāo)號(hào)）表示汽缸B中氣體分子的速率散布規(guī)律。【參照答案】大于○1【名師剖析】若A中細(xì)沙的質(zhì)量大于B中細(xì)沙的質(zhì)量，從頭平衡后，汽缸A內(nèi)氣體的壓富強(qiáng)于B內(nèi)氣體壓強(qiáng)，外界對(duì)A內(nèi)氣體做功大于對(duì)B內(nèi)氣體做功，氣缸絕熱，與外界沒(méi)有熱互換，由熱力學(xué)第必然律可知，汽缸A內(nèi)氣體的內(nèi)能大于汽缸B內(nèi)氣體的內(nèi)能。依照理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，可知汽缸B中氣體溫度較低