2021新高考物理二輪總復(fù)習(xí)熱點(diǎn)情境預(yù)測練熱點(diǎn)三科技發(fā)展類

熱點(diǎn)三科技發(fā)展類背景資料一、光刻機(jī)5G資料一光刻機(jī),又名掩模對準(zhǔn)曝光機(jī),曝光系統(tǒng),光刻系統(tǒng)等。常用的光刻機(jī)是掩膜對準(zhǔn)光刻,一般的光刻工藝要經(jīng)歷硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻膠、軟烘、對準(zhǔn)曝光、后烘、顯影、硬烘、刻蝕等工序。光刻,意思是用光來制作一個圖形,在硅片表面勻膠,然后將掩模版上的圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠上的過程或?qū)⑵骷螂娐方Y(jié)構(gòu)臨時“復(fù)制”到硅片上的過程。資料二2020年我國將全面進(jìn)入萬物互聯(lián)的商用網(wǎng)絡(luò)新時代,即5G時代。所謂5G是指第五代通信技術(shù),采用3300~5000MHz(1M=106)頻段的無線電波。現(xiàn)行的第四代移動通信技術(shù)4G,其頻段范圍是1880~2635MHz。未來5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率(指單位時間傳送的數(shù)據(jù)量大小)可達(dá)10Gbps(bps為bitspersecond的英文縮寫,即比特率、比特/秒),是4G網(wǎng)絡(luò)的50~100倍。二、受控?zé)岷朔磻?yīng)資料三2019年十大科技成果之一,被譽(yù)為“人造太陽”的新一代可控核聚變研究裝置“中國環(huán)球流二號”裝置整體安裝啟動。中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置EAST成功實(shí)現(xiàn)了電子溫度超過5千萬度、持續(xù)時間達(dá)102秒的超高溫長脈沖等離子體放電,這是國際托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置上電子溫度達(dá)到5000萬度持續(xù)時間最長的等離子體放電。托卡馬克是一環(huán)形裝置,通過約束電磁波驅(qū)動,環(huán)心處有一歐姆線圈,四周是一個環(huán)形真空室,真空室外排列著環(huán)向場線圈和極向場線圈,其中歐姆線圈的作用一是給等離子體加熱以達(dá)到核聚變所需的臨界溫度;二是產(chǎn)生感應(yīng)電場用以等離子體加速。同時,極向場線圈通電后提供的極向磁場與環(huán)向場線圈通電后提供的環(huán)向磁場將高溫等離子體約束在真空室內(nèi),促使核聚變的進(jìn)行。命題預(yù)測【預(yù)測1】(2020山東高三二模)【考查角度:波長與波速關(guān)系、折射率】光刻機(jī)是生產(chǎn)大規(guī)模集成電路的核心設(shè)備,光刻機(jī)的曝光波長越短,分辨率越高?！敖]式光刻”是一種通過在光刻膠和投影物鏡之間加入浸沒液體,從而減小曝光波長、提高分辨率的技術(shù)。如圖所示,若浸沒液體的折射率為1.44,當(dāng)不加液體時光刻膠的曝光波長為193nm,則加上液體時光刻膠的曝光波長變?yōu)?)A.161nm B.134nm C.93nm D.65nm【預(yù)測2】(2020浙江卷)【考查角度:物體平衡、牛頓運(yùn)動定律】如圖是“中國天眼”500m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡維護(hù)時的照片。為不損傷望遠(yuǎn)鏡球面,質(zhì)量為m的工作人員被懸在空中的氦氣球拉著,當(dāng)他在離底部有一定高度的望遠(yuǎn)鏡球面上緩慢移動時,氦氣球?qū)ζ溆写笮?6mg、方向豎直向上的拉力作用,使其有“人類在月球上行走”的感覺,若將人視為質(zhì)點(diǎn),此時工作人員(A.受到的重力大小為16B.受到的合力大小為16C.對球面的壓力大小為16D.對球面的作用力大小為16【預(yù)測3】(2020北京卷)【考查角度:電磁波】隨著通信技術(shù)的更新?lián)Q代,無線通信使用的電磁波頻率更高,頻率資源更豐富,在相同時間內(nèi)能夠傳輸?shù)男畔⒘扛蟆５?代移動通信技術(shù)(簡稱5G)意味著更快的網(wǎng)速和更大的網(wǎng)絡(luò)容載能力,“4G改變生活,5G改變社會”。與4G相比,5G使用的電磁波()A.光子能量更大 B.衍射更明顯C.傳播速度更大 D.波長更長【預(yù)測4】【考查角度:自動控制、勻變速直線運(yùn)動】無人駕駛目前還有較多的技術(shù)障礙難以克服,其中汽車車載系統(tǒng)嚴(yán)重依賴無線通信傳輸速度是主要的技術(shù)障礙。最近科研人員提出了基于5G通信技術(shù)的解決方案,該5G通信技術(shù)的超低時延的優(yōu)勢將提升車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集的及時性,保障實(shí)時信息互通,消除無人駕駛安全風(fēng)險。簡化的工作模式是無人駕駛車載電腦發(fā)現(xiàn)問題,通過5G信號將問題傳輸給云端中央服務(wù)器,服務(wù)器將處理方案回傳給車載電腦,然后車載電腦采取加速或減速等操作。在某次實(shí)驗(yàn)室測試中汽車以10m/s的速度勻速前進(jìn),車載傳感器檢測到正前方22m處有靜止障礙物,車載電腦通過5G信號通知云端,隨后車載系統(tǒng)獲得指令立即采取制動措施(5G信號下,系統(tǒng)信號傳輸延遲忽略不計),使之做加速度大小為1m/s2的勻減速直線運(yùn)動,并向車上成員發(fā)出警告,2s之后系統(tǒng)采取緊急制動,使汽車做勻減速直線運(yùn)動,最終該汽車恰好沒有與障礙物發(fā)生碰撞。已知41=6.4,g取10m/s2。求:(1)駕駛員采取緊急制動之前,汽車行進(jìn)距離的大小;(2)假設(shè)駕駛員的質(zhì)量為70kg,求緊急制動時座位對駕駛員的作用力大小;(3)現(xiàn)有4G信號系統(tǒng)平均延遲時間為0.4s,在4G通信情況下,在22m距離內(nèi)系統(tǒng)直接勻減速的加速度至少要多大才能避免相撞(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)?！绢A(yù)測5】【考查角度:核反應(yīng)、帶電粒子在磁場中的運(yùn)動】托卡馬克是一種復(fù)雜的環(huán)形裝置,結(jié)構(gòu)如圖甲所示。環(huán)心處有一歐姆線圈,四周是一個環(huán)形真空室,真空室外排列著環(huán)向場線圈和極向場線圈,其中歐姆線圈的作用一是給等離子體加熱以達(dá)到核聚變所需的臨界溫度;二是產(chǎn)生感應(yīng)電場用以等離子體加速。同時,極向場線圈通電后提供的極向磁場與環(huán)向場線圈通電后提供的環(huán)向磁場將高溫等離子體約束在真空室內(nèi),促使核聚變的進(jìn)行。如圖乙所示為環(huán)形真空室簡化圖,其內(nèi)徑為R1=2m、外徑為R2=5m,S和S'為其截面關(guān)于中心對稱。假設(shè)約束的核聚變材料只有氘核(12H)和氚核(13H),且不考慮核子間的相互作用,忽略中子和質(zhì)子的質(zhì)量差異以及速度對核子質(zhì)量的影響,核子一旦接觸環(huán)形真空室壁即被吸收導(dǎo)走。(已知質(zhì)子的電荷量為1.6×1019C;質(zhì)子和中子質(zhì)量均為1.6×10(1)氘核(12H)和氚核(13H)結(jié)合成氫核(24He)時,(2)歐姆線圈中,通以恒定電流時,等離子體能否發(fā)生核聚變,并簡要說明判斷理由;(3)若關(guān)閉歐姆線圈和環(huán)向場線圈的電流,當(dāng)極向磁場為多大時,從垂直于S截面速度同為v=2×107m/s的氘核(12H)能夠全部通過參考答案熱點(diǎn)三科技發(fā)展類【預(yù)測1】B解析加上液體時光刻膠的曝光波λ=vf,光在液體中的傳播速度為v=cn,不加液體時c=λ0f,聯(lián)立得λ=vf=cn×λ【預(yù)測2】D解析工作人員的重力始終為mg,選項(xiàng)A錯誤;工作人員在望遠(yuǎn)鏡球面上緩慢移動,處于平衡狀態(tài),合力為零,選項(xiàng)B錯誤;對工作人員受力分析,受豎直向下的重力mg,豎直向上的拉力56mg,故球面對工作人員的作用力為16mg,由牛頓第三定律可得工作人員對球面的作用力為16mg,選項(xiàng)D正確;球面對工作人員的作用力16mg為支持力和摩擦力的合力,故工作人員對球面的壓力不等于16【預(yù)測3】A解析因?yàn)?G使用的電磁波頻率比4G高,根據(jù)E=hν可知5G使用的電磁波比4G光子能量更大,故A正確;發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物(或孔)的尺寸可以跟波長相比,甚至比波長還小;因5G使用的電磁波頻率更高,即波長更短,故5G越不容易發(fā)生明顯衍射,故B錯誤;光在真空中的傳播速度都是相同的;光在介質(zhì)中的傳播速度為v=cn,5G的頻率比4G高,而頻率越大折射率越大,光在