文档内容
2021 年河北省普通高中学业水平选择性考试
物理
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b衰变的衰变方程为26Al®26 Mg+0e，测得26Al核的半
13 12 1
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.
银河系中现有的铝同位素26Al将在144万年后全部衰变为26Mg
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t ；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
1
过程所用时间为t ，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/s2，则t :t
2 1 2
为（ ）
A. 100∶1 B. 1∶100 C. 1∶200 D. 200∶1
h
3. 普朗克常量h=6.626´10-34J×s，光速为c，电子质量为m ，则 在国际单位制下的单位是（ ）
e m c
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
第1页 | 共10页火星日，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（ ）
1 5 2
A. 3 4 B. 3 C. 3 D. 3
4 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B ，一束速度大小为v的
1
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B ，导轨平面与水平面夹角为q，两导轨分别与P、Q相连，质量为m、电阻为R的金属
2
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（ ）
mgRsinq
A.
导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，v =
BB Ld
1 2
mgRsinq
B.
导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，v =
BB Ld
1 2
mgRtanq
C.
导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，v =
BB Ld
1 2
mgRtanq
D.
导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，v =
BB 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pR、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）
（ ）
第2页 | 共10页A. (2+p)gR B. 2pgR C. 2(1+p)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q，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2BCv2tanq
B. 金属棒到达x 时，电容器极板上的电荷量为BCvx tanq
0 0
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n 、n 和n ，两个副线圈分别接有电阻R和R ，当发电机线圈以角速度w
0 1 2 1 2
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（ ）
第3页 | 共10页n I n IR
A. 通过电阻R 的电流为 1 B. 电阻R 两端的电压为 2 1
2 n 2 n
2 1
2NBL2w 2NBL2wI(n +n )
C. n 与n 的比值为 D. 发电机的功率为 1 2
0 1 IR n
1 0
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w和w¢匀速转动
时，小球均相对PQ杆静止，若w¢>w，则与以w匀速转动时相比，以w¢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qq >0
的点电荷分别放置于菱形的四个顶点，其坐标分别为
4l,0
、
-4l,0
、
0,y
和
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 0
（y ¹0），下列说法正确的是（ ）
0
第4页 | 共10页A. 除无穷远处之外，菱形外部电场强度处处不为零
B. 当y 取某值时，可使得菱形内部只存在两个电场强度为零的点
0
C. 当 y =8l 时，将一带负电的试探电荷由点 4l,5l 移至点 0,-3l ，静电力做正功
0
D. 当 y =4l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
0
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
第5页 | 共10页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/s2，实验操作步骤如下：
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DE 及系统总机械能的减少量DE，结果如下表所示：
k
M /kg 0.200 0.250 0.300 0.350 0.400
第6页 | 共10页DE /J 0.582 0.490 0.392 0 . 294 0.195
k
0785
DE/J 0.393 0.490 0.686 .
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，DE为纵轴，选择合适的标度，在图2中绘出DE-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q，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/s2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
1 7 24
拎起，背包与滑道的动摩擦因数为m= ，重力加速度取g =10m/s2，sinq= ，cosq= ，忽略
12 25 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。
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v 、带正电的粒子束，单个粒子
0
第7页 | 共10页的质量为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
3
的粒子，CP长度为L ，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。sin37°= 。
0 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U 的大小；
0
（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U ；
min
（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
