2021年河北普通高中学业水平选择性考试物理真题及答案.pdf

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1、20212021 年河北普通高中学业水平选择性考试物理年河北普通高中学业水平选择性考试物理真题及答案真题及答案注意事项：注意事项：1 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 2回答选择题时回答选择题时，选出每小题答案后选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑如需改动如需改动，用橡皮擦用橡皮擦干净后，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

2、3 3考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回一一、单项选择题单项选择题：本题共本题共 7 7 小题小题，每小题每小题 4 4 分分，共共 2828 分分在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题只有一项是符合题目要求的目要求的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2626013121AlMge，测得26Al核的半衰期为 72 万年，下列说法正确的是（）A.26Al核的质量等于26Mg核的质量B.26Al核的中子数大于26Mg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

3、铝同位素26Mg将在 144 万年后全部衰变为26Mg2.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210m/sg，则12:tt为（）A.1001B.1100C.1200D.20013.普朗克常量346.626 10J sh，光速为c，电子质量为em，则ehm c在国际单位制下的单位是（）A.J/sB.mC.J mD.m/s4.“祝融号”火星车登陆火星之前，“天

4、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.34B.314C.352D.3255.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，

5、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，12sinmgRvB B LdB.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，12sinmgRvB B LdC.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，12tanmgRvB B LdD.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，12tanmgRvB B Ld6.一半径为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

6、（重力加速度为g，不计空气阻力）（）A.(2)gRB.2 gRC.2(1)gRD.2 gR7.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22tanBCvB.金属棒到达0 x时，电容器极板上的电荷量为0tanBCvxC.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做功的功率恒定二二、多项选择题多项选择题：本题

7、共本题共 3 3 小题小题，每小题每小题 6 6 分分，共共 1818 分分在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上有两个或两个以上选项符合题目要求全部选对的得选项符合题目要求全部选对的得 6 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 0 分分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（）A.通过电阻2R的电流为1

8、2n InB.电阻2R两端的电压为211n IRnC.0n与1n的比值为212NBLIRD.发电机的功率为21202()NBLI nnn9.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0q q 的点电荷分别放置于菱形的四个顶点，其坐标分别为4,0l、4,0l、0

9、0,y和00,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（00y），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08yl时，将一带负电的试探电荷由点4,5ll移至点0,3l，静电力做正功D.当04yl时，将一带负电的试探电荷放置在点,l l处，其所受到的静电力方向与x轴正方向成45倾斜向上三三、非选题非选题：共共 5454 分分第第 11111414 题为必考题题为必考题，每个试题考生都必须作答每个试题考生都必须作答第第 15151616 题为选考题题为选考题，考生根考生根据要求

10、作答据要求作答（一）必考题：共（一）必考题：共 6262 分分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IU图像，其中一部分如图 3 所示，根据图像计算

11、出P点对应状态下小灯泡的电阻为_（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29.80m/s，实验操作步骤如下：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；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；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；完成

12、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：/kgM0.2000.2500.3000.3500.400k/JE0.5820.4900.3920.2940.195/JE0.3930.4900.6860.785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EM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

13、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、23m/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拎起，背包与滑道的动摩擦因数为112，重力加速度取210m/sg，7sin25，24cos25，忽略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。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

14、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。3sin375。（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、

15、S两点（CHCPCS，H、S两点末在图中标出）、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（2n）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）。（二）选考题：共（二）选考题：共 1212 分请考生从分请考生从 2 2 道题中任选一题作答，并用道题中任选一题作答，并用 2B2B 铅笔将答题卡上所选题目对应的题号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

16、分行评分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。16.某双层玻璃保温杯夹层中有少量空气，温度为 27时，压强为33.0 10 Pa。（1）当夹层中空气的温度升至 37，求此时夹层中空气的压强；（2）当保温杯外层出现裂隙，静置足够长时间，求夹层

17、中增加的空气质量与原有空气质量的比值，设环境温度为 27，大气压强为51.0 10 Pa。17.如图，一弹簧振子沿x轴做简谐运动，振子零时刻向右经过A点，2s后第一次到达B点，已知振子经过A、B两点时的速度大小相等，2s内经过的路程为 0.4m。该弹簧振子的周期为_s，振幅为_m。18.将两块半径均为R、完全相同的透明半圆柱体A、B正对放置，圆心上下错开一定距离，如图所示，用一束单色光沿半径照射半圆柱体A，设圆心处入射角为，当60时，A右侧恰好无光线射出；当30时，有光线沿B的半径射出，射出位置与A的圆心相比下移h，不考虑多次反射，求：（1）半圆柱体对该单色光的折射率；（2）两个半圆柱体之间的

18、距离d。参考答案：参考答案：1.【答案】C2.【答案】C3.【答案】B4.【答案】D5.【答案】B6.【答案】A7.【答案】A二二、多项选择题多项选择题：本题共本题共 3 3 小题小题，每小题每小题 6 6 分分，共共 1818 分分在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上有两个或两个以上选项符合题目要求全部选对的得选项符合题目要求全部选对的得 6 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 0 分分8.【答案】BC9.【答案】BD10.【答案】ACD三三、非选题非选题：共共 5454 分分第第 11111414 题为必考题题为

19、必考题，每个试题考生都必须作答每个试题考生都必须作答第第 15151616 题为选考题题为选考题，考生根考生根据要求作答据要求作答（一）必考题：共（一）必考题：共 6262 分分11.【答案】(1).(2).C(3).27.012.【答案】(1).0.980(2).0.588(3).(4).0.40（0.380.42）13.【答案】（1）9mL；（2）7.44m/sv 14.【答案】（1）22200082B qLmvUmq；（2）20min718mvUq；（3）0103mvCHqB；CS（二）选考题：共（二）选考题：共 1212 分请考生从分请考生从 2 2 道题中任选一题作答，并用道题中任选一题作答，并用 2B2B 铅笔将答题卡上所选题目对应的题号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行评分15.【答案】(1).大于(2).16.【答案】（1）323.1 10 Pap；（2）97317.【答案】(1).4(2).0.218.【答案】（i）233n；（ii）2()2Rdh