2021年高考物理试卷（河北）（解析卷）

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，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【答案】C【解析】【分析】【详解】A．和的质量数均为相等，但是二者原子核中的质子数和中子数不同，所以质量不同，A 错误；B．核的中子数为个，核的中子数为个，B 错误；C．半衰期是原子核固有的属性，与外界条件无关，C 正确；D．质量为的的半衰期为万年，经过万年为个半衰期，剩余质量为，不会全部衰变为，D 错误。第 1 页 | 共 26 页 故选 C。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∶1B. 1∶100C. 1∶200D. 200∶1【答案】C【解析】【分析】【详解】铯原子做平抛运动，水平方向上做匀速直线运动，即解得铯原子做竖直上抛运动，抛至最高点用时，逆过程可视为自由落体，即解得则第 2 页 | 共 26 页 故选 C。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. mC. D. 【答案】B【解析】【分析】【详解】根据可得它们的单位为：故选 B。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. 【答案】D【解析】【分析】【详解】绕中心天体做圆周运动，根据万有引力提供向心力，可得则第 3 页 | 共 26 页 ，由于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，则飞船的轨道半径则故选 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，第 4 页 | 共 26 页 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，【答案】B【解析】【分析】【详解】等离子体垂直于磁场喷入板间时，根据左手定则可得金属板 Q 带正电荷，金属板 P 带负电荷，则电流方向由金属棒 a 端流向 b 端。等离子体穿过金属板 P、Q 时产生的电动势满足 由欧姆定律和安培力公式可得再根据金属棒 ab 垂直导轨放置，恰好静止，可得则金属棒 ab 受到的安培力方向沿斜面向上，由左手定则可判定导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下。故选 B。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...