普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力仿真模拟卷二.docx
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普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力仿真模拟卷二
2021年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力仿真模
拟卷二
学校:
姓名：
班级：
考号：
一、单选题
1.卞列说法中错误的是
A.若氢原子从n=6能级向n=l能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级向11=2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应
B.核泄漏事故污染物⑷Cs能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为
+可以判断x为电子
C.原子核发生一次p衰变，该原子外层就一定失去一个电子
D.质子、中子、a粒子的质量分别是m】、m2、m3,质子和中子结合成一个a粒子，释放的能量是C2mi+2ni2-m3）c2
2.背越式跳高采用弧线助跑，距离长，速度快，动作舒展大方.如图所示是某运动员背越式跳高过程的分解图，由图可估算出运动员在跃起过程中起跳的竖直速度人约为
A.2ni/sB.5m/sC.8m/sD.1lm/s
3.如图所示，AC是四分之一圆弧，O为圆心，D为圆弧中点，A、D、C处各有一垂直纸面的通电直导线，电流犬小相等，方向垂直纸面向里，整个空间还存在一个人小为B的匀强磁场，O处的磁感应强度恰好为零。
如果将D处电流反向，其他条件都不变，则O处的磁感应强度人小为
4.
随着科技的不断发展，无线充电己经进入人们的视线。
小到手表、手机，人到电脑、电动汽车的充电，都已经实现了从理论研发到实际应用的转化。
下图给出了某品牌的无线充电手机利用电磁感应方式无线充电的原理图。
关于无线充电，下列说法正确的是（）
A.无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”
B.只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电
C.接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同
D.只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电
5.
随着科幻电影《流浪地球》的热映，“引力弹弓效应”进入了公众的视野.“引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器，借助行星的引力来改变自己的速度.为了分析这个过程，可以提出以卞两种模式：
探测器分别从行星运动的反方向或同方向接近行星,分别因相互作用改变了速度.如图所示，以太阳为参考系，设行星运动的速度为"，探测器的初速度大小为Vo,在图示的两种情况下，探测器在远离行星后速度人小分别为力和临探测器和行星虽然没有发生直接的碰撞，但是在行星的运动方向上，其运动规律可以与两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞规律作类比.那么下列判断中正确的是
A.vi>VoB.vi=voC.v：
>VoD.v：
=vo
6.如图所示，某次足球训练，守门员将静止的足球从M点踢出，球斜抛后落在60m外地面上的P点.发球的同时，前锋从距P点11.5m的N点向P点做匀加速直线运动，其初速度为2m/s,加速度为4ni/s2,当其速度达到8m/s后保持匀速运动。
若前锋恰好在P点追上足球，球员和球均可视为质点，忽略球在空中运动时的阻力，重力加速度g取lOni/s-o下列说法正确的是（）
-I:
I
I
P・.N\
I
丄
A.前锋加速的距离为7m
B.足球在空中运动的时间为2.3s
C.足球运动过程中的最小速度为30m/s
D.足球上升的最人高度为10m
二多选題
7.
2021年6月14□11时06分，探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”中继星成为世界首颗成功进入地月拉格朗口b点的Halo使命轨道的卫星，为地月信息联通搭建“天桥”.如图所示，该厶:
点位于地球与月球连线的延长线上，“鹊桥”位于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做圆周运动・已知地球、月球和“鹊桥”的质量分别为凤、Mm.
初速度大小为％,小球带电量为7,质量为加,运动轨迹如图中曲线所示,小球打到
斜面上P点的速度方向竖直向下。
已知斜面与小球初速度方向的夹角为60。
，重力加速度为g,不计空气阻力，则卞列说法正确的是（）
A.匀强电场的场强大小为2D
Q
B.小球做曲线运动的加速度人小为込
3
C.小球由o点到p点用时邑
g
D.小球通过P点时的速度人小为邑
2
9.下列说法正确的是.
A.当分子之间表现为斥力时，分子间距离越小，分子势能越人
B.物体的温度越高，分子的热运动越剧烈，每个分子的动能都增人
C.外界对封闭气体做功，气体的温度可能降低
D.从单一热源吸收热量，不可能使之完全变成功
E.气体向真空自由膨胀的过程是不可逆过程
10.有两列率相同、振动方向相同、振幅均为A、传播方向互相垂直的平面波相遇发生
干涉.如图所示，图中实线表示波峰，虎线表示波谷，a为波谷与波谷相遇点，b、c为波峰与波谷相遇点，d为波峰与波峰相遇点，e、g是a、d连线上的两点，其中e为连线的中点，则
A.a、d处的质点振动加强，b、c处的质点振动减弱
B.从图示时刻经过半个周期，e处质点通过的路程为4A
C.从图示时刻经过半个周期，£处质点加速向平衡位置运动
D.从图示时刻经过四分之一周期，d处的质点振幅恰好为零
E.从图示时刻经过半个周期，b处质点通过的路程为2A
三、实验題
11.用如图甲所示，实验装置验证叫心组成的系统机械能守恒，加2从高处由静止开始下落，m上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。
图乙给出的是实验中获取的一条纸带：
0是打下的第一个点，每相邻两个
计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示。
已知“=50g、
/w2=150g,则:
（g取10m/s2,结果保留两位有效数字）
・cm
:
tJ5,
•
■
•
38.40
121.60
2640
乙
（I）在纸带上打卞计数点5时的速度v=
（2）在打点0~5过程中系统动能的增加量=J,系统势能的减少量.
由此得出的结论是：
:
（3）若某同学作出的——h图象如图丙所示，则当地的实际重力加速度g=mW。
2
12.
LED灯的核心部件是发光二极管.某同学欲测量一只工作电压为2.9V的发光二极管的正向伏安特性曲线，所用器材有：
电压表（量程3V,内阻约3kQ）,电流表（用多用电表的直流25mA挡替代，内阻约为5Q）,滑动变阻器（0-20Q）,电池组（内阻不计）,电键和导线若干.他设计的电路如图@）所示.回答下列问题：
图（d）
（1）根据图@），在实物图（b）上完成连线:
（2）调节变阻器的滑片至最—端（填“左”或“右”），将多用电表选择开关拔至直流25111A挡，闭合电键；
（3）某次测量中，多用电表示数如图（c）,则通过二极管的电流为mA；
（4）该同学得到的正向伏安特性曲线如图（d）所示.由曲线可知，随着两端电压增加，二
极管的正向电B（填“增大”、“减小”或'不变”）；当两端电压为2.9V时，正向电阻为kQ（结果取两位有效数字）；
（5）若实验过程中发现，将变阻器滑片从一端移到另一端，二极管亮度几乎不变，电压表示数在2.7V-2.9V之间变化，试简要描述一种可能的电路故障：
—.
四、解答題
13.翼型飞行器有很好的飞行性能，其原理是通过对降落伞的调节，使空气升力和空气阻力都受到影响，同时通过控制动力的人小而改变飞行器的飞行状态。
已知飞行器的动力F始终与飞行方向相同，空气升力行与飞行方向垂直，大小与速度的平方成正比，即FlGv2；空气阻力E与飞行方向相反，人小与速度的平方成正比，即F2=C2v-o其中G,G相互影响，可由运动员调节，满足如图（甲）所示的关系。
运动员和装备的总质量为川=90kg。
（重力加速度取旷1Olli's2）
⑴若运动员使飞行器以速度vi=10V3nVs在空中沿水平方向匀速飞行，如图（乙）所示。
结合（甲）图计算，飞行器受到的动力F为多人？
（2）若运动员使飞行器在空中的某一水平面内做匀速圆周运动，如图（丙）所示，在此过程中调节G=5.0N・s%E,机翼中垂线和竖直方向夹角为K37。
，求飞行器做匀速圆周运动的半径厂和速度巾大小。
（已知sin37o=0.6,cos37°=0.8）
14.如图，为一除尘装置的截面图，塑料平板M.N的长度及它们间距离均为d・人量均
匀分布的带电尘埃以相同的速度心进入两板间，速度方向与板平行，每颗尘埃的质量均为加，带电量均为昭・当两板间同时存在垂直纸面向外的匀强磁场和垂直板向上的匀强电场时，尘埃恰好匀速穿过两板间；若撤去板间电场，并保持板间磁场不变，尘埃恰好全部被平板吸附，即除尘效率为100%；若撤去两板间电场和磁场，建立如图所示的平面直角坐标系xoy,y轴垂直于板并紧靠板右端，X轴与两板中轴线共线，要把尘埃全部收集到位于P（2d,-1.5d）处的条状容器中，需在y轴右侧加一垂直于纸面向里的圆形匀强磁场区域.尘埃颗粒重力、颗粒间作用及对板间电场磁场的影响均不计，求：
（1）两板间磁场磁感应强度5的人小：
（2）若撤去板间磁场，保持板间匀强电场不变，除尘效率为多少：
（3）y轴右侧所加圆形匀强磁场区域磁感应强度$人小的取值范|韦|・
15.如图所示，某同学设计了一个压力送水装置由ABC三部分组成，A为打气筒，B为压力储水容器，C为细管，通过细管把水送到5m高处，细管的容积忽略不计。
匕和艮是单向密闭阀门，k$是放水阀门，打气筒活塞和筒壁间不漏气，其容积为Vo=O.5L,储水器总容积为10L,开始储水器内有V】=4L气体，气体压强为po。
已知人气压强为po=l.OxlO5Pa,水的密度为0=1.0x10叹求:
1打气筒第一次打气后储水器内的压强；
2通过打气筒给储水器打气，打气结束后打开阀门ks,水全部流到5m高处，求打气筒至少打气多少次。
16・如图所示•横截面为丄圆周的柱状玻璃棱镜AOB,现有一束单色光垂直于04面从
4
AB弧的中点射入时恰好发生全反射现彖,现将入射光线向下平移一段距离，经AB面折
射后与0B延长线相交于P点，已知玻璃砖半径R=5cm、P到0的距离离d2=5（巧+1）伽，求平移后的光线到0B的距离d.
参考答案
1.c
【解析】
【详解】
A、根据玻尔理论可知，氢原子从n=6的能级向n=l的能级跃迁时辐射出的光的能量犬于氢原子从n=6的能级向n=2的能级跃迁时辐射出的光的能量，结合光电效应发生的条件可知，若氢原子从n=6的能级向n=l的能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6的能级向n=2的能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应，故A正确：
B、根据量子说守恒与电荷数守恒可知，核反应方程式gCsf中，可以判断x的质
量数为0，电荷数为：
z=55-56=-1,所以x为电子，故B正确；
C、p衰变的实质是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，不是来自核外电子，故C错误；
D、根据爱因斯坦质能方程知，质子和中子结合成Q粒子,核反应方程为2；//+2冷一；恥，释放的能量是AE=Anic2=（2nn+2m2-m.Oc2,故D正确。
本题选错误的，故选C。
2.B
【详解】
运动员跳高过程可以看做竖直上抛运动，当重心达到横杆时速度恰好为零，运动员重心升高高度约为：
/?
«1.3111,根据机械能守恒定律可知：
=fngh:
解得：
v=Q2gh=J53in/s心5m/s,故B正确，ACD错误•
3.A
【解析】
【详解】
O点的实际磁感应强度是A、D、C处电流产生磁感应强度与空间人小为E的磁感应强度的矢量和，O处的磁感应强度恰好为零。
则A、C与空间磁场的矢量合一定与D单独产生磁感
向，其他条件都不变，o处磁感应强度：
B=2BD=2（d-I）B,ECD错误A正确
4.C
【详解】
A.无线充电的原理，其实就是电磁感应现彖，而不是电流的磁效应，故A错误：
B.发生电磁感应的条件是磁通量要发生变化，直流电无法产生变化的磁场，故不能接到直流电源上，故E错误；
C.发生电磁感应时，两个线圈中的交变电流的频率是相同的，故C正确；
D.只有无线充电底座，手机内部没有能实现无线充电的接收线圈等装置，也不能进行无线充电，D错误。
故C正确。
5.A
【详解】
设探测器的质屋为加，行星的质量为M,探测器和行星发生弹性碰撞.
A、B、对于模型一：
设向左为正，由动量守恒定律：
Mu-mv0=fm\+Mulf由能量守恒
+｝叱=,联立解得探测器碰后的速度叫=2皿［怦-〃叫,
2222M+m
因M»〃7,则«2t/+v0>v0,故A正确，B错误.
C、D、对于模型二：
设向左为正，由动量守恒定律：
Mu+mv0=-mv2+Mk2,由能量守
恒=2〃忒+2必点，联立解得探测器碰后的速度V,=‘“町―〃八,
222・2・-M+m
因M»m,则V2«v0-2（/故选A.
6.C
【详解】
A.前锋做匀加速直线运动，初速度为2m/s,加速度为4in/s2,末速度为8m/s,根据速度与位移的关系式可知
v02=2avi
代入数据解得:
Xi=7.5m
故A错误：
B.前锋和足球运动时间相等，前锋加速运动时间
匀速运动时间
—=0.5s
v
故足球在空中运动的时间为2s,故E错误；
C.足球水平方向上做匀速直线运动，位移为60m,时间为2s,故运动过程中的最小速度
为30111/s,故C正确：
D.足球竖直方向上做竖直上抛运动，根据运动的对称性可知，上升时间为Is,最人高度
D错误。
故选：
Co
7.AC
【详解】
根据题意“鹊桥”与月球运动的角速度相等，中继星绕地球转动的半径比月球绕地球的半径人,根据线速度v=d?
R町知“鹊桥”中继星绕地球转动的线速度比月球绕地球转动的线速度人，故A正确：
向心加速度q="R•鹊桥”中继星统地球转动的向心加速度比月球绕地球转动的向心加速度大，故E错误：
中继卫星的向心力由月球和地球引力的合力提供则有：
7"：
+印姿=泅（R+x）对月球而言则有G"严=Mmco2R两式联立可解得：
【解析】
【详解】
A.带电小球水平方向匀减速直线运动，设加速度为4合位移为厶，由牛顿第二定律得
水平方向的速度
O=vo-at
水平方向的位移
Lcos60°=—2
竖直方向做自由落体运动
Lsm60°=—2t2
联立解得匀强电场的场强人小
故A错误；
b.小球做曲线运动的加速度k小
其中°=翌=血，解得小球做曲线运动的加速度人小
m3
川2的a=—^
故B正确：
C.把°=鱼代入0=vo-at.解得小球由0点到P点用时
8
故C正确：
D•小球通过P点时的速度大小为
"=g/=憑。
故D错误。
9.ACE
【解析】
【详解】
A、当分子之间表现为斥力时，分子间距离越小，斥力做负功，分子势能增犬，故选项A正
确；
B、物体的温度越高，分子的热运动越剧烈，分子平均动能增人，但不是每个分子的动能都增人，有个别分子动能也可能减小，故选项E错误；
C、外界对封闭气体做功，气体向外界放岀热量，如果放出热量人于做功，内能会减小，气体温度降低，故选项C正确；
D、从单一热源吸收热量，如呆有外界参与时，是可以使之完全变成功，故选项D错误；
E、热现彖具有方向性，气体向真空自由膨胀的过程就是一种不可逆过程，没有外界的参与气体是不可能自动收缩回去的，故选项E正确.
10.ABC
【解析】
【分析】
根据两波在质点处的振动得到质点合振动，根据波的传播方向及几何关系得到质点位移及振动方向，从而得到质点振动及运动路程.
【详解】
A、a为波谷与波谷相遇点，b、c为波峰与波谷相遇点，d为波峰与波峰相遇点，故a、d处的质点振动加强，b、c处的质点振动减弱，故A正确：
BC、根据几何关系可知：
两波的波谷同时传播到e,g；故e,g均为振动加强点，振幅为2A：
那么，从图示时刻经过半个周期，e处质点通过的路程为2x2A=4A：
由e为连线的中点，可得：
图示时刻两波在e点都处于平衡位置向下运动，故图示时刻质点g位移为正，在向平衡位置运动，故从图示时刻经过半个周期，g处质点位移为负，在向平衡位置运动，故
B、C正确；
D、d为振动加强点，那么，d点振动周期不变，振幅为2A,故从图示时刻经过四分之一周期，d处的质点振幅为2A,故D错误：
E、b为振动减弱点，又两列波振幅均为A,所以两列波在b点的合振幅等于0,从图示时刻经过半个周期，b处质点通过的路程为0,故E错误；
故选ABC.
11.2.40.580.60在误差允许的范围内，加】、川2组成的系统机械能守恒9.7
【详解】
（1）[1]根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度人小等于该过程中的平均速度，可知打第5个点时的速度为
x*（21・60+26・40）cm...
v=—=——=2.4ni/s
52T2x0.1s
（2）［2］物体的初速度为零，所以动能的增加量为
A^k=扌（“+;w2）v52-0=0.58J
［3］重力势能的减小量等于物体重力做功，故
△Ep=W=（m2-mjgh=0.60J
［4］在误差允许的范|韦|内，〃“、心组成的系统机械能守恒。
⑶［5］本题中根据机械能守恒可知
mgh=*"八’
即有
-v2=gh
2
所以作出的-v2-h图象中，斜率表示重力加速度，由图可知斜率
2
k=9J
故当地的实际重力加速度
g=9.7ni/s2
15.8-16.2减小；0.15-0.16连
接电源负极与变阻器的导线断路.
【解析】
【详解】
（1）根据多用电表红黑表笔的接法：
“红进黑出”可知，黑表笔接二极管，红表笔接滑动
变阻器，滑动变阻器采用分压式接法，则连线如图：
（2）为保护电路，开关闭合前需将滑动变阻器的滑片置于最人阻值处，即最左端;
（3）多用电表所选量程为25niA,则电流表读数为—niA=16.0niA（答案在15.8〜16.2范I制内均可）；
（4）I-U图像中，图线斜率表示电阻的倒数，由图可知，随着电压的增加，斜率逐渐増
犬，则二极管的电阻逐渐减小；当两端电压为2.9V时，电流表示数为19.0111A,则电阻人小
29V
为R=—:
——a152.6Q«0.15k£2（答案在0.15〜0.16范围内均可）；
0.019A
（5）由于二极管的正向电阻约为015kQ,远大于滑动变阻器的最人阻值，因此若实验中，将变阻器滑片从一端移到另一端，二极管亮度几乎不变，电压表示数在2.7V-2.9V之间变化，则有可能是滑动变阻器与二极管串联，导致电路中总电阻较大，总电流较小，所以电压表的示数变化较小，故故障可能是连接电源负极与变阻器的导线断路.
13.（l）750N；
（2）30m,15m/s。
【详解】
（1）选飞行器和运动员为研究对彖，由受力分析可知在竖直方向上
〃农=CiX
得
Ci=3N-s2/m2
由G,G关系图彖可得
C：
=2.5N・s2/m2
在水平方向上，动力和阻力平衡
F=F2=C2V-
解得
F=750No
（2）设此时飞行器飞行速率为门，所做圆周运动的半径为儿斤与竖直方向夹角为&,在竖直
（3）
方向所受合力为零,
mg=cosQ
水平方向合力提供向心力
联立解得
（2）电场、磁场同时存在时佳埃匀速直线,满足：
qE=q\*B,撤去磁场以后粒子在电场作用下平抛，假设距离N极板y的粒子恰好离开电场:
水平方向：
d=vQt
竖直方向：
y=—at2加速度：
ci=—
m
解得：
y=0.5d当y>0・5d时，时间更长，水平位移x>ch即0・5d到d这段距离的粒子会射出电场，则从平行金属板出射的尘埃占总数的百分比：
f/~°?
f/xl00%=50%;
ci
（3）设圆形磁场区域的半径为Ro,尘埃颗粒在圆形磁场中做圆周运动的半径为要把尘埃全部收集到位于p处的条状容器中，就必须满足R\=R。
另qv0B2=m^~
如图，当圆形磁场区域过P点且与M板的延长线相切时，圆形磁场区域的半径Ro最小，磁感应强度比最人，有心小=〃
如图，当圆形磁场区域过P点且与y轴在M板的右端相切时，圆形磁场区域的半径Ro最人,
所以圆形磁场区域磁感应强度比的人小须满足的条件为
壽举噹•
15.①1.125x10'Pa②22次
【解析】
【详解】
1取打气筒内气体和储水器内气体为研究对彖，发生等温变化
则:
测+%）哪
解得：
£=1.125x10%；
2储水器内水即将完全排出前的压强为P2,P2=P0+pgh
气体体积为：
匕=10L
设需要打气筒打〃次，以〃次所打气体和储水器内开始的气体为研究对彖，根据等温变化有:
4（%+叫）=£%
解得：
77=22次。
16.2.5cm
【解析】
【详解】
根据题意可知当单色光垂直于OA面时全反射角为C=45°,
根据sinC二丄，解得n=^2①
11
在三角形ODP中可知Ml=—
sinismy
由余弦定理可知cos了=
OD2+OP2-DP2
2ODOP_T
所以7=30。
③
则DE=ODsiii/=-cm④
【点睛】
临界角公式sinC二丄、光
n
解决光学问题的关键要掌握全反射的条件、折射定律H=—
smr
速公式v=-,运用几何知识结合解决这类问题.
u
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