2021年高考物理试卷（河北）（解析卷）
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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
26 Al
，
26 Al
核
b
衰变的衰变方程为
26 26 0
13 12 1
Al Mg e® +
，测得
26 Al
核的半
衰期为 72 万年，下列说法正确的是（ ）
A.
26 Al
核的质量等于
26 Mg
核的质量
B.
26 Al
核的中子数大于
26 Mg
核的中子数
C. 将铝同位素
26 Al
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
26 Al
将在 144 万年后全部衰变为
26 Mg
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．
26 Al
和
26 Mg
的质量数均为
26
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．
26
13 Al
核的中子数为
26 13 13- =
个，
26
12 Mg
核的中子数为
26 12 14- =
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
m
的
26 Al
的半衰期为
72
万年，经过
144 2 72= ´
万年为
2
个半衰期，剩余质量为
1
4m
，不会全
部衰变为
26 Mg
，D错误。
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
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
1
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
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过程所用时间为
2
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
2
10m/sg=
，则
1 2
:t t
为（ ）
A. 100∶1B. 1∶100 C. 1∶200 D. 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
1
x vt=
解得
1
0.2 s
100
x
tv
= =
铯原子做竖直上抛运动，抛至最高点用时
2
2
t
，逆过程可视为自由落体，即
2
2
1( )
2 2
t
x g=
解得
2
8 8 0.2 0.4s
10
x
tg
´
= = =
则
1
2
0.2
1
100
0.4 200
t
t= =
故选 C。
3. 普朗克常量
34
6.626 10 J sh-
= ´ ×
，光速为 c，电子质量为
e
m
，则
e
h
m c
在国际单位制下的单位是（ ）
A.
J/ s
B. mC.
J m×
D.
m/s
【答案】B
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【解析】
【分析】
【详解】根据
e
h
m c
可得它们的单位为：
2
J·s N·m·s kg·m / s ·m·s m
kg·m / s kg·m / s kg·m / s
= = =
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.
34
B.
31
4
C.
35
2
D.
32
5
【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
2
2 2
4GMm m R
R T
p
=
则
2 3
4R
TGM
p
=
，
2
3
2
4
GMT
R
p
=
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
2 3
23
33
2 2
4
0.1 4
22
=
4 4 5
R
G M
GM T GM
R R
p
p p
´ ´ ´
= =
同
地
火地
飞同
（ ）
则
32
5
R
R=
飞
同
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
1
B
，一束速度大小为 v的
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