2021年河北普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試物理（高考）真題及答案

2021年河北普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試物理真題及答案

注意事項(xiàng)：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、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)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑.如需改動(dòng)，用橡皮擦

干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào).回答非選擇題時(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：本題共7小題，每小題4分，共28分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題

目要求的.

1.銀河系中存在大量的鋁同位素26Al,26Al核￡衰變的衰變方程為;;Alf；；Mg+；e,測(cè)得26Al核的

半衰期為72萬(wàn)年，下列說(shuō)法正確的是（）

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26Mg將在144萬(wàn)年后全部衰變?yōu)?6Mg

2.艷原子鐘是精確的計(jì)時(shí)儀器，圖1中的原子從。點(diǎn)以100m/s的初速度在真空中做平拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)豎直

平面所用時(shí)間為乙；圖2中艷原子在真空中從尸點(diǎn)做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)。再返回？點(diǎn)，整個(gè)

過(guò)程所用時(shí)間為質(zhì)，。點(diǎn)到豎直平面MN、尸點(diǎn)到0點(diǎn)的距離均為0.2m,重力加速度取g=10m/s2,則4:t2

為（）

?M

圖1圖2

A.100:1B.1：100C.1：200D.200：1

h

3.普朗克常量/Z=6.626X1（T34J.S，光速為0,電子質(zhì)量為則—在國(guó)際單位制下的單位是（）

mec

A.J/sB.mC.JmD.m/s

4.“祝融號(hào)”火星車登陸火星之前，“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器沿橢圓形的停泊軌道繞火星飛行，其周期為2個(gè)

火星日，假設(shè)某飛船沿圓軌道繞火星飛行，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」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.科D.

5.如圖，距離為d的兩平行金屬板R0之間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為4,一束速度大小為/的

等離子體垂直于磁場(chǎng)噴入板間，相距為/的兩光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁

感應(yīng)強(qiáng)度大小為臺(tái)2,導(dǎo)軌平面與水平面夾角為。，兩導(dǎo)軌分別與只0相連，質(zhì)量為加、電阻為的金屬棒

ab垂直導(dǎo)軌放置，恰好靜止，重力加速度為目不計(jì)導(dǎo)軌電阻、板間電阻和等離子體中的粒子重力，下列

_mgRsin0

A.導(dǎo)軌處磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向上,

BiBJd

_mgRsin6

B.導(dǎo)軌處磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向下,

B、BJd

mgRtan0

C.導(dǎo)軌處磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向上,v=------------

B\B)Ld

_mgRtan0

D.導(dǎo)軌處磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向下,

B、B?Ld

6.一半徑為彳的圓柱體水平固定，橫截面如圖所示，長(zhǎng)度為〃R、不可伸長(zhǎng)的輕細(xì)繩，一端固定在圓柱體

最高點(diǎn)尸處，另一端系一個(gè)小球，小球位于尸點(diǎn)右側(cè)同一水平高度的0點(diǎn)時(shí)，繩剛好拉直，將小球從。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（重力加速度為&不計(jì)空氣阻力）

()

7.如圖，兩光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,導(dǎo)軌間距最窄處為一狹縫,

取狹縫所在處。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。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，在外力尸作用下從。點(diǎn)開(kāi)始以速度r向右勻速運(yùn)動(dòng)，忽略所有電阻，下列說(shuō)

法正確的是（）

A.通過(guò)金屬棒的電流為28。廿tan8

B.金屬棒到達(dá)/時(shí)，電容器極板上的電荷量為BCvXotan。

C.金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電容器上極板帶負(fù)電

D.金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，外力廠做功的功率恒定

二、多項(xiàng)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(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.如圖，發(fā)電機(jī)的矩形線圈長(zhǎng)為2L、寬為乙匝數(shù)為也放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，理想

變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為〃°、々和公，兩個(gè)副線圈分別接有電阻飛和用，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/,不計(jì)線圈電阻，下列說(shuō)法正確的是（)

4

的

nJn.IR,

A.通過(guò)電阻R'的電流為'B.電阻R,兩端的電壓為一^

〃2勺

C.“0與々的比值為2!--------D.發(fā)電機(jī)的功率為---------口~~絲

/R]〃0

9.如圖，矩形金屬框MNQP豎直放置，其中MN、P。足夠長(zhǎng)，且PQ桿光滑，一根輕彈簧一端固定在

"點(diǎn)，另一端連接一個(gè)質(zhì)量為勿的小球，小球穿過(guò)PQ桿，金屬框繞MN軸分別以角速度”和勿勻速轉(zhuǎn)動(dòng)

時(shí)，小球均相對(duì)PQ桿靜止，若3>a）,則與以。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)相比，以o'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)（）

M區(qū)\---------1戶

N'-------------'Q

I

A.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壓力大小一定變大D.小球所受合外力的大小一定變大

10.如圖，四個(gè)電荷量均為q（q>0）的點(diǎn)電荷分別放置于菱形的四個(gè)頂點(diǎn)，其坐標(biāo)分別為（4/,0）、（-4/,0）>

（0,%）和（0,一%），其中x軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷位置固定，y軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷可沿y軸對(duì)稱移動(dòng)（%#0）,

下列說(shuō)法正確的是（)

A.除無(wú)窮遠(yuǎn)處之外，菱形外部電場(chǎng)強(qiáng)度處處不為零

B.當(dāng)月取某值時(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)為=8/時(shí)，將一帶負(fù)電的試探電荷由點(diǎn)(4/,5/)移至點(diǎn)(0,-3/),靜電力做正功

D.當(dāng)為=4/時(shí)，將一帶負(fù)電的試探電荷放置在點(diǎn)(/,/)處，其所受到的靜電力方向與x軸正方向成45。傾

斜向上

三、非選題：共54分.第11?14題為必考題，每個(gè)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.

(-)必考題：共62分.

11.某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有；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。

圖2

(1)根據(jù)圖1,完成圖2中的實(shí)物連線；

(2)按照?qǐng)D1連線后，閉合開(kāi)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(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)變阻器滑片的初始位置在6端

（3）更換小燈泡后，該同學(xué)正確完成了實(shí)驗(yàn)操作，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖，得到/-U圖像，其中一部分如

圖3所示，根據(jù)圖像計(jì)算出一點(diǎn)對(duì)應(yīng)狀態(tài)下小燈泡的電阻為C（保留三位有效數(shù)字）。

12.某同學(xué)利用圖1中的實(shí)驗(yàn)裝置探究機(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铀俣葹?.80m/s2,實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:

遮光條光電門1光電門2

圖1

①安裝器材，調(diào)整兩個(gè)光電門距離為50.00cm,輕細(xì)繩下端懸掛4個(gè)鉤碼，如圖1所示；

②接通電源，釋放滑塊，分別記錄遮光條通過(guò)兩個(gè)光電門的時(shí)間，并計(jì)算出滑塊通過(guò)兩個(gè)光電門的速度；

③保持最下端懸掛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完成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〃、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)能的增加量公線及系統(tǒng)總機(jī)械能的減少量△￡，結(jié)果如下表所示：

M/kg0.20002500.3000.3500.400

AEJJ0.5820.4900.3920.2940.195

AE/J0.3930.49006860.785

回答下列問(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)中輕細(xì)繩所懸掛鉤碼重力勢(shì)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."為橫軸，為縱軸，選擇合適的標(biāo)度，在圖2中繪出△￡—M圖像—

AAF/J

圖2

若系統(tǒng)總機(jī)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）

13.如圖，一滑雪道由AB和8C兩段滑道組成，其中AB段傾角為8c段水平，AB段和8C段由一

小段光滑圓弧連接，一個(gè)質(zhì)量為2kg的背包在滑道頂端力處由靜止滑下，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

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拎起，背包與滑道的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃=五，重力加速度取g=10m/s2,sin^=—,cos9=不，忽略

空氣阻力及拎包過(guò)程中滑雪者與背包的重心變化，求：

（1）滑道段的長(zhǎng)度；

（2）滑雪者拎起背包時(shí)這一瞬間的速度。

14.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、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng),

極板與可調(diào)電源相連，正極板上。點(diǎn)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(gè)粒子

的質(zhì)量為聯(lián)電荷量為q,一足夠長(zhǎng)的擋板與正極板成37°傾斜放置，用于吸收打在其上的粒子，C、P

是負(fù)極板上的兩點(diǎn)，，點(diǎn)位于。點(diǎn)的正上方，尸點(diǎn)處放置一粒子靶（忽略靶的大?。?，用于接收從上方打入

3

的粒子，CP長(zhǎng)度為％,忽略柵極的電場(chǎng)邊緣效應(yīng)、粒子間的相互作用及粒子所受重力。sin37°=-?

（1）若粒子經(jīng)電場(chǎng)一次加速后正好打在尸點(diǎn)處的粒子靶上，求可調(diào)電源電壓的大??；

（2）調(diào)整電壓大小，使粒子不能打在擋板0M上，求電壓的最小值Umm；

（3）若粒子靶在負(fù)極板上的位置尸點(diǎn)左右可調(diào)，則負(fù)極板上存在從S兩點(diǎn)（CHWCPvCS,從S兩點(diǎn)

末在圖中標(biāo)出）、對(duì)于粒子靶在區(qū)域內(nèi)的每一點(diǎn)，當(dāng)電壓從零開(kāi)始連續(xù)緩慢增加時(shí)，粒子靶均只能接收

到〃（〃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）。

（-）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.

15.兩個(gè)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氣體，如圖1

所示，現(xiàn)向活塞上表面緩慢倒入細(xì)沙，若A中細(xì)沙的質(zhì)量大于B中細(xì)沙的質(zhì)量，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(biāo)號(hào)）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)

占總分子數(shù)的百分比

分子的

速率

圖i圖2

16.某雙層玻璃保溫杯夾層中有少量空氣，溫度為27℃時(shí)，壓強(qiáng)為3.0xl()3pa。

(1)當(dāng)夾層中空氣的溫度升至37C,求此時(shí)夾層中空氣的壓強(qiáng)；

(2)當(dāng)保溫杯外層出現(xiàn)裂隙，靜置足夠長(zhǎng)時(shí)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27℃,大氣壓強(qiáng)為L(zhǎng)OxlO'Pa。

17.如圖，一彈簧振子沿x軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振子零時(shí)刻向右經(jīng)過(guò)力點(diǎn)，2s后第一次到達(dá)8點(diǎn)，已知振子經(jīng)

過(guò)/、6兩點(diǎn)時(shí)的速度大小相等，2s內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程為0.4m,該彈簧振子的周期為s,振幅為m。

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18.將兩塊半徑均為爪完全相同的透明半圓柱體/、8正對(duì)放置，圓心上下錯(cuò)開(kāi)一定距離，如圖所示，用

一束單色光沿半徑照射半圓柱體4設(shè)圓心處入射角為。，當(dāng)6=60。時(shí)，4右側(cè)恰好無(wú)光線射出；當(dāng)。=30。

時(shí)，有光線沿6的半徑射出，射出位置與力的圓心相比下移"不考慮多次反射，求：

(1)半圓柱體對(duì)該單色光的折射率；

(2)兩個(gè)半圓柱體之間的距離d。

參考答案：

1.

【答案】c

2.

【答案】C

3.

【答案】B

4.

【答案】D

5.

【答案】B

6.

【答案】A

7.

【答案】A

二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)或兩個(gè)以上

選項(xiàng)符合