2021年河北省普通高中学业水平选择性考试（河北卷）物理试题解析版

2021 年河北省普通高中学业水平选择性考试（河北卷） 学校 :___________ 姓名： ___________ 班级： ___________ 考号： ___________ 一、单选题 1 ．银河系中存在大量的铝同位素 ， 核 衰变的衰变方程为 ，测得 核的半衰期为 72 万年，下列说法正确的是（　　） A ． 核的质量等于 核的质量 B ． 核的中子数大于 核的中子数 C ．将铝同位素 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 将在 144 万年后全部衰变为 2 ． 铯 原子钟是精确的计时仪器，图 1 中铯原子从 O 点以 的初速度在真空中做平抛运动，到达竖直平面 所用时间为 ；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 ， O 点到竖直平面 、 P 点到 Q 点的距离均为 ，重力加速度取 ，则 为（　　） A ． 100∶1 B ． 1∶100 C ． 1∶200 D ． 200∶1 3 ．普朗克常量 ，光速为 c ，电子质量为 ，则 在国际单位制下的单位是（　　） A ． B ． m C ． D ． 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 ． B ． C ． D ． 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 ，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 ，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 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（　　） A ．导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上， B ．导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下， C ．导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上， D ．导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下， 6 ． 一 半径为 R 的圆柱体水平固定，横截面如图所示，长度为 、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）（　　） A ． B ． C ． D ． 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 ， 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 B ．金属棒到达 时，电容器极板上的电荷量为 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、多选题 8 ．如图，发电机的矩形线圈长为 、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 、 和 ，两个副线圈分别接有电阻 和 ，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 的电流为 B ．电阻 两端的电压为 C ． 与 的比值为 D ．发电机的功率为 9 ．如图，矩形金属框 竖直放置，其中 、 足够长，且 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 杆， 金属框绕 轴分别以角速度 和 匀速转动时， 小球均 相对 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 的点电荷分别放置于菱形的四个顶点，其坐标分别为 、 、 和 ，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（ ），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 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 时，将一带负电的试探电荷由点 移至点 ，静电力做正功 D ．当 时，将一带负电的试探电荷放置在点 处，其所受到的静电力方向与 x 轴正方向成 倾斜向上 三、实验题 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（ ， ），直流电源（ ），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