高考二輪復(fù)習(xí)物理試題（老高考新教材）熱點(diǎn)情境練科技發(fā)展類(lèi)（一）

科技發(fā)展類(lèi)(一)1.(2023江蘇南京模擬)量子雷達(dá)是隱身戰(zhàn)機(jī)的克星,可以捕捉到普通雷達(dá)無(wú)法探測(cè)到的目標(biāo)。有一類(lèi)量子雷達(dá),仍發(fā)射經(jīng)典態(tài)的電磁波,但在接收機(jī)處使用量子增強(qiáng)檢測(cè)技術(shù)以提升雷達(dá)系統(tǒng)的性能。下列說(shuō)法正確的是()A.量子就是α粒子B.隱身戰(zhàn)機(jī)不向外輻射紅外線(xiàn)C.電磁波在真空中的傳播速度與其頻率無(wú)關(guān)D.量子雷達(dá)是利用目標(biāo)物體發(fā)射的電磁波工作的2.(2023北京房山二模)2023年3月,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)超導(dǎo)量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)室成功實(shí)現(xiàn)了三維封裝量子原型機(jī),其主要構(gòu)成材料之一為金屬超導(dǎo)體。超導(dǎo)體指的是低于某一溫度后電阻為零的導(dǎo)體,且當(dāng)超導(dǎo)體置于外磁場(chǎng)中時(shí),隨著溫度的降低,超導(dǎo)體表面能夠產(chǎn)生一個(gè)無(wú)損耗的超導(dǎo)電流,這一電流產(chǎn)生的磁場(chǎng),讓磁感線(xiàn)被排斥到超導(dǎo)體之外。有人做過(guò)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn):將一錫塊和一個(gè)磁性很強(qiáng)的小永久磁鐵疊放在一起,放入一個(gè)淺平的塑料容器中。往塑料容器中倒入液態(tài)氮,降低溫度,使錫塊出現(xiàn)超導(dǎo)性。這時(shí)可以看到,小磁鐵竟然離開(kāi)錫塊表面,飄然升起,與錫塊保持一定距離后,便懸空不動(dòng)了。根據(jù)以上材料可知()A.超導(dǎo)體處在恒定的磁場(chǎng)中時(shí)溫度降低,它的表面也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B.超導(dǎo)體中的超導(dǎo)電流會(huì)產(chǎn)生焦耳熱C.將超導(dǎo)體置于磁場(chǎng)中,處于超導(dǎo)狀態(tài)時(shí)內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度為零D.將懸空在超導(dǎo)體上面的磁鐵翻轉(zhuǎn)180°,超導(dǎo)體和磁鐵間的作用力將變成引力3.(2023河南鄭州模擬)航天器離子發(fā)動(dòng)機(jī)原理如圖所示,首先電子槍發(fā)射出的高速電子將中性推進(jìn)劑離子化(即電離出正離子),正離子被正、負(fù)極柵板間的電場(chǎng)加速后從噴口噴出,從而使航天器獲得推進(jìn)或姿態(tài)調(diào)整的反沖力。已知單個(gè)正離子的質(zhì)量為m,電荷量為q,正、負(fù)極柵板間加速電壓為U,從噴口噴出的正離子所形成的電流為I。忽略離子間的相互作用力,忽略離子噴射對(duì)航天器質(zhì)量的影響。該發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的平均推力F的大小為()A.I2mUq B.C.ImU2q D.24.(2023湖南永州二模)電子顯微鏡是冷凍電鏡中的關(guān)鍵部分,在電子顯微鏡中電子槍發(fā)射電子束,通過(guò)電場(chǎng)構(gòu)成的電子透鏡使其會(huì)聚或發(fā)散。電子透鏡的電場(chǎng)分布如圖所示,虛線(xiàn)為等勢(shì)線(xiàn)。一電子僅在靜電力作用下運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線(xiàn)所示,a、b、c、d是軌跡上的四個(gè)點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是()A.b處的電場(chǎng)強(qiáng)度與c處的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B.電子從a到d運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度不斷增大C.電子在a處受到的靜電力方向與a處虛線(xiàn)相切D.電子從a到b運(yùn)動(dòng)時(shí),電勢(shì)能逐漸減小5.(2023四川成都模擬)如圖所示,新風(fēng)系統(tǒng)除塵由機(jī)械除塵和靜電除塵兩部分構(gòu)成,其中靜電除塵是通過(guò)電離空氣后使空氣中的粉塵微粒帶電,從而被電極吸附的空氣凈化技術(shù)。圖中虛線(xiàn)為一帶電粉塵(不計(jì)重力)在靜電除塵管道內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡,實(shí)線(xiàn)為電場(chǎng)線(xiàn)(未標(biāo)方向),下列判定正確的是()A.帶電粉塵帶正電B.帶電粉塵在除塵管道內(nèi)做勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C.帶電粉塵在a點(diǎn)的加速度小于在b點(diǎn)的加速度D.帶電粉塵在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能6.(多選)(2023湖南長(zhǎng)沙模擬)霍爾推進(jìn)器可以用以空間站的軌道維持,其示意圖如圖所示,在很窄的圓環(huán)空間內(nèi)有沿半徑向外的磁場(chǎng)1,其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可近似認(rèn)為處處相等;垂直圓環(huán)平面同時(shí)加有勻強(qiáng)磁場(chǎng)2和勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中沒(méi)畫(huà)出),磁場(chǎng)1與磁場(chǎng)2的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等。已知電子電荷量為e,質(zhì)量為m。若電子恰好可以在圓環(huán)內(nèi)沿順時(shí)針?lè)较蜃霭霃綖镽、速率為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng),則以下說(shuō)法正確的是()A.電場(chǎng)方向垂直環(huán)平面向外B.電子運(yùn)動(dòng)周期為2C.垂直環(huán)平面的磁感強(qiáng)度大小為mvD.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為m7.(多選)(2023福建廈門(mén)模擬)電磁減震器是利用電磁感應(yīng)原理的一種新型智能化汽車(chē)獨(dú)立懸架系統(tǒng)。某同學(xué)也設(shè)計(jì)了一個(gè)電磁阻尼減震器,其簡(jiǎn)化原理圖如圖所示。該減震器由絕緣滑動(dòng)桿及固定在桿上的多個(gè)相互緊靠且絕緣的相同矩形線(xiàn)圈組成,滑動(dòng)桿及線(xiàn)圈的總質(zhì)量m=1.0kg。每個(gè)矩形線(xiàn)圈abcd的匝數(shù)n=100,阻值R=1.0Ω,ab邊長(zhǎng)L=20cm,bc邊長(zhǎng)d=10cm,該減震器在光滑水平面上以初速度v0=5.0m/s向右進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.1T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)范圍足夠大,不考慮線(xiàn)圈個(gè)數(shù)變化對(duì)減震器總質(zhì)量的影響。則下列說(shuō)法正確的是()A.剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)減震器的加速度大小為0.2m/s2B.第二個(gè)線(xiàn)圈恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),減震器的速度大小為4.2m/sC.滑動(dòng)桿上至少需安裝12個(gè)線(xiàn)圈才能使減震器完全停下來(lái)D.第1個(gè)線(xiàn)圈和讓該減震器停下來(lái)的最后1個(gè)線(xiàn)圈產(chǎn)生的熱量比為96∶18.加速器在核物理和粒子物理研究中發(fā)揮著巨大的作用,回旋加速器是其中的一種。某回旋加速器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示,D1和D2是兩個(gè)中空的、半徑為R的半圓形金屬盒,兩盒之間窄縫的寬度為d,它們之間有一定的電勢(shì)差U。兩個(gè)金屬盒處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。D1盒的中央A處的粒子源可以產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子,粒子每次經(jīng)過(guò)窄縫都會(huì)被電場(chǎng)加速,之后進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)若干次加速后,粒子從金屬盒D1邊緣離開(kāi),忽略粒子的初速度、粒子的重力、粒子間的相互作用及相對(duì)論效應(yīng)。(1)求粒子離開(kāi)加速器時(shí)獲得的最大動(dòng)能Ekm;(2)在分析帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí),用Δd表示任意兩條相鄰軌跡間距,甲同學(xué)認(rèn)為Δd不變,乙同學(xué)認(rèn)為Δd逐漸變大,丙同學(xué)認(rèn)為Δd逐漸減小,請(qǐng)通過(guò)計(jì)算分析哪位同學(xué)的判斷是合理的;(3)若該回旋加速器金屬盒的半徑R=1m,窄縫的寬度d=0.1cm,求粒子從A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到離開(kāi)加速器的過(guò)程中,其在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間與在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的比值。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)科技發(fā)展類(lèi)(一)1.C量子是現(xiàn)代物理的重要概念,即一個(gè)物理量如果存在最小的不可分割的基本單位,則這個(gè)物理量是量子化的,并把最小單位稱(chēng)為量子,A錯(cuò)誤;任何物體都會(huì)向外發(fā)射紅外線(xiàn),B錯(cuò)誤;任何頻率的電磁波在真空中的傳播速度都等于光速c,C正確;依據(jù)題意,量子雷達(dá)仍發(fā)射經(jīng)典態(tài)的電磁波,不是目標(biāo)物體發(fā)射的電磁波,D錯(cuò)誤。2.C超導(dǎo)體指的是低于某一溫度后電阻為零的導(dǎo)體,且當(dāng)超導(dǎo)體置于外磁場(chǎng)中時(shí),隨著溫度的降低,超導(dǎo)體表面能夠產(chǎn)生一個(gè)無(wú)損耗的超導(dǎo)電流,A錯(cuò)誤;因?yàn)槌瑢?dǎo)體的電阻為零,則超導(dǎo)電流不會(huì)產(chǎn)生焦耳熱,B錯(cuò)誤;超導(dǎo)體放入磁場(chǎng)中,超導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,具有完全的抗磁性,C正確;由材料可知,超導(dǎo)體在外界磁場(chǎng)作用下,磁鐵和超導(dǎo)體之間相互排斥,則將懸空在超導(dǎo)體上面的磁鐵翻轉(zhuǎn)180°,超導(dǎo)體產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向也會(huì)相反,以使感應(yīng)電流在超導(dǎo)體中產(chǎn)生的磁場(chǎng)與磁鐵在超導(dǎo)體中產(chǎn)生的磁場(chǎng)的合磁場(chǎng)為零,超導(dǎo)體和磁鐵間的作用力仍為斥力,D錯(cuò)誤。3.A以正離子為研究對(duì)象,由動(dòng)能定理得qU=12mv2,Δt時(shí)間內(nèi)通過(guò)的總電荷量為Q=IΔt,噴出的正離子總質(zhì)量為m0=Qqm=IΔtqm。由動(dòng)量定理可知正離子所受的平均沖量FΔt=m0v,聯(lián)立以上式子可得F=I2mUq,4.D根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)線(xiàn)垂直,且電場(chǎng)線(xiàn)上該點(diǎn)的切線(xiàn)方向?yàn)樵擖c(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向,由圖可知b處電場(chǎng)線(xiàn)的切線(xiàn)方向斜向左上方,c處電場(chǎng)線(xiàn)的切線(xiàn)方向斜向左下方,所以b、c兩處的電場(chǎng)強(qiáng)度不相同,A錯(cuò)誤;等勢(shì)線(xiàn)的疏密也可以反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱,由a到d等勢(shì)線(xiàn)先變疏后變密,所以電場(chǎng)強(qiáng)度先減小后增大,則電子的加速度先減小后增大,B錯(cuò)誤;a處電場(chǎng)線(xiàn)與虛線(xiàn)垂直,所以電子受到的靜電力方向與虛線(xiàn)垂直,C錯(cuò)誤;電子從a到b運(yùn)動(dòng)時(shí),電勢(shì)逐漸升高,根據(jù)Ep=qφ可知,電子的電勢(shì)能逐漸減小,D正確。5.C由圖可知粉塵靠近正電極,遠(yuǎn)離中間帶負(fù)電粒子,故粉塵帶負(fù)電,A錯(cuò)誤;粉塵所處電場(chǎng)不是勻強(qiáng)電場(chǎng),a點(diǎn)電場(chǎng)線(xiàn)更稀疏,則在a點(diǎn)受力更小,粉塵在a點(diǎn)的加速度小于在b點(diǎn)的加速度,加速度變化,不是勻變速運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)誤,C正確;粉塵從a點(diǎn)到b點(diǎn),更加靠近中間帶負(fù)電的粒子,靜電力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,則粉塵在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在b點(diǎn)的電勢(shì)能,D錯(cuò)誤。6.BCD電子在圓環(huán)內(nèi)沿順時(shí)針?lè)较?則磁場(chǎng)1對(duì)電子產(chǎn)生的洛倫茲力方向垂直環(huán)平面向里,電場(chǎng)對(duì)電子產(chǎn)生的靜電力向外,所以電場(chǎng)方向垂直環(huán)平面向里,A錯(cuò)誤;電子恰好可以在圓環(huán)內(nèi)沿順時(shí)針?lè)较蜃霭霃綖镽、速率為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng),由圓周運(yùn)動(dòng)可知T=2πRv,B正確;垂直環(huán)平面的磁場(chǎng)提供向心力,則B2ev=mv2R,則B2=mveR,C正確;磁場(chǎng)1對(duì)電子產(chǎn)生的洛倫茲力等于電場(chǎng)對(duì)電子的靜電力,即B1ev=eE,而B(niǎo)1=B2=mveR7.BD減震器受到的安培力為F安=nBIL=nB·nBLv0R·L=n2B2L2v0R,剛進(jìn)入磁場(chǎng)減速瞬間減震器的加速度為a=F安m=n2B2L2v0mR=20m/s2,A錯(cuò)誤;設(shè)向右為正方向,對(duì)減震器進(jìn)行分析,由動(dòng)量定理可得F安t=n2B2L2vR·t=n2B2L2R·d=mv1mv0,解得v1=v0n2B2L2dmR=4.6m/s,每一個(gè)線(xiàn)圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中,減震器速度減小量Δ8.答案(1)q(2)見(jiàn)解析(3)1.6×103解析(1)當(dāng)帶電粒子運(yùn)動(dòng)半徑為半圓金屬盒的半徑R時(shí),粒子的速度達(dá)到最大值vm,由牛頓第二定律得qBvm=mv粒子離開(kāi)加速器時(shí)獲得的最大動(dòng)能Ekm=1解得Ekm=q2(2)第N次加速后,由動(dòng)能定理得NqU=1根據(jù)牛頓第二定律得qBvN=mv可解得第N次加速后rN=1可推得第(N1)次加速后rN1=1相鄰軌跡間距Δd=2(rNrN1)=(N由此可知相鄰軌跡間距逐漸減小,丙同學(xué)的判斷是合理的