2025版高考物理二輪復(fù)習(xí) 情境3 技前沿類情境

情境3技前沿類情境高考專題輔導(dǎo)與測(cè)試·物理

情境類型考情統(tǒng)計(jì)光電效應(yīng)科技2024·黑吉遼卷T8，X射線光電子能譜議；2023·浙江6月

卷T15，新型光電效應(yīng)量子材料電磁科技2024·廣東卷T4，電磁俘能器；2024·江西卷T7，石墨

烯；2024·黑吉遼卷T15，現(xiàn)代粒子加速器；2023·廣東卷

T9，電子墨水；2023·湖北卷T5，近場(chǎng)通信（NFC）；

2023·北京卷T18，電磁撬；2022·全國(guó)乙卷T21，帶電粒

子探測(cè)裝置；2022·福建卷T8，霍爾推進(jìn)器其他科技2024·廣東卷T2，強(qiáng)流重離子加速器；2024·湖北卷T2，

硼中子俘獲療法；2024·新課標(biāo)卷T17，量子點(diǎn)；2022·遼

寧卷T2，核天體物理研究；2022·河北卷T2，“羲和”和

“望舒”分析預(yù)測(cè)考情分析：近幾年的高考物理卷中，以現(xiàn)代科技創(chuàng)新為情境的試題越來(lái)

越受到重視。主要考查天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律、力學(xué)、電學(xué)的綜合應(yīng)用。這類考

題立意高、選材活，對(duì)考生的素質(zhì)和能力，尤其是閱讀理解能力、分析

推理能力、理論聯(lián)系實(shí)際的能力均提出了較高的要求。高考預(yù)測(cè)：命題人常以近一年發(fā)生的重要科技事件為命題情境，這類試

題在考查知識(shí)的同時(shí)還可以激發(fā)同學(xué)們的愛(ài)國(guó)熱情和民族自豪感，培養(yǎng)

同學(xué)們的創(chuàng)新能力

【例1】

（2024·吉林高考8題）X射線光電子能譜儀是利用X光照射材料

表面激發(fā)出光電子，并對(duì)光電子進(jìn)行分析的科研儀器。用某一頻率的X光

照射某種金屬表面，逸出了光電子，若增加此X光的強(qiáng)度，則（

）A.

該金屬的逸出功增大B.X光的光子能量不變C.

逸出的光電子最大初動(dòng)能增大D.

單位時(shí)間逸出的光電子數(shù)增多答案：BD解析：金屬的逸出功是金屬本身的特性，與照射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；

根據(jù)ε＝hν可知，X光的光子能量與其強(qiáng)度無(wú)關(guān)，B正確；根據(jù)愛(ài)因斯坦光

電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0，結(jié)合A、B項(xiàng)分析可知，逸出的光電子最大初動(dòng)能

與照射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；若增加此X光的強(qiáng)度，則單位時(shí)間入射到金

屬表面的光子數(shù)增多，單位時(shí)間逸出的光電子數(shù)增多，D正確?！纠?】

（2024·新課標(biāo)卷17題）三位科學(xué)家由于在發(fā)現(xiàn)和合成量子點(diǎn)方

面的突出貢獻(xiàn)，榮獲了2023年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，不同尺寸的量子點(diǎn)會(huì)發(fā)出不

同顏色的光?，F(xiàn)有兩種量子點(diǎn)分別發(fā)出藍(lán)光和紅光，下列說(shuō)法正確的是

（

）A.

藍(lán)光光子的能量大于紅光光子的能量B.

藍(lán)光光子的動(dòng)量小于紅光光子的動(dòng)量C.

在玻璃中傳播時(shí)，藍(lán)光的速度大于紅光的速度D.

藍(lán)光在玻璃中傳播時(shí)的頻率小于它在空氣中傳播時(shí)的頻率解析：

答案：A【例3】

（2024·廣東高考4題）電磁俘能器可在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)時(shí)利用電

磁感應(yīng)發(fā)電實(shí)現(xiàn)能量回收，結(jié)構(gòu)如圖甲所示。兩對(duì)永磁鐵可隨發(fā)動(dòng)機(jī)一起

上下振動(dòng)，每對(duì)永磁鐵間有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為

B。磁場(chǎng)中，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線圈豎直固定在減震裝置上。某時(shí)刻磁場(chǎng)分

布與線圈位置如圖乙所示，永磁鐵振動(dòng)時(shí)磁場(chǎng)分界線不會(huì)離開(kāi)線圈。關(guān)于

圖乙中的線圈。下列說(shuō)法正確的是（

）A.

穿過(guò)線圈的磁通量為BL2B.

永磁鐵相對(duì)線圈上升越高，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大C.

永磁鐵相對(duì)線圈上升越快，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越小D.

永磁鐵相對(duì)線圈下降時(shí)，線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较虼鸢福篋解析：根據(jù)圖乙可知此時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量為0，故A錯(cuò)誤；根據(jù)法拉第電

磁感應(yīng)定律可知永磁鐵相對(duì)線圈上升越快，磁通量變化越快，線圈中感應(yīng)

電動(dòng)勢(shì)越大，故B、C錯(cuò)誤；永磁鐵相對(duì)線圈下降時(shí)，根據(jù)楞次定律可知線

圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍蔇正確。

1.

（2024·安徽智學(xué)大聯(lián)考）利用風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室可以模擬運(yùn)動(dòng)員比賽時(shí)所受

風(fēng)阻情況，幫助運(yùn)動(dòng)員提高成績(jī)。為了更加直觀地研究風(fēng)洞里的流場(chǎng)環(huán)

境，可以借助煙塵輔助觀察，如圖甲所示，在某次實(shí)驗(yàn)中獲得煙塵顆粒

做曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡，如圖乙所示，則由該軌跡可推斷出（

）A.

煙塵顆粒可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B.

煙塵顆粒做的不可能是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C.

P、Q兩點(diǎn)處的速度方向可能相反D.

P、Q兩點(diǎn)處的速度方向可能垂直12345678910√解析：

做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其所受合力總是指向軌跡凹側(cè)，由

圖乙可知，煙塵顆粒所受外力的合力發(fā)生了變化，不可能做勻變速

曲線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確；曲線運(yùn)動(dòng)速度方向沿軌跡切線方向，

故C、D錯(cuò)誤。12345678910

A.X粒子是來(lái)自原子的內(nèi)層電子B.

起搏器所處環(huán)境的濕度、溫度可以改變氚的半衰期D.

這種核能電池的壽命大約是35年√12345678910

123456789103.

（2024·湖北五市州聯(lián)考）我國(guó)國(guó)家航天局發(fā)布了首顆太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星

“羲和號(hào)”的探日成果，實(shí)現(xiàn)了國(guó)際首次在軌獲取太陽(yáng)Ha譜線精細(xì)結(jié)

構(gòu)。Ha是氫原子巴耳末系中頻率最小的譜線，其對(duì)應(yīng)的能級(jí)躍遷過(guò)程為

（

）A.

從n＝∞躍遷到n＝2B.

從n＝5躍遷到n＝2C.

從n＝4躍遷到n＝2D.

從n＝3躍遷到n＝2√解析：

由E＝hν，可知ν最小的譜線對(duì)應(yīng)的能級(jí)差最小，即－1.51

eV

－（－3.40

eV）＝1.89

eV，故選D。123456789104.

（2024·福建福州模擬）如圖所示為某手機(jī)防窺膜的原理簡(jiǎn)化圖，在透

明介質(zhì)中等距排列有相互平行的吸光屏障，屏障的高度與防窺膜厚度相

等、方向與屏幕垂直。從手機(jī)屏幕上相鄰兩吸光屏障中點(diǎn)O發(fā)出的光線

經(jīng)透明介質(zhì)由吸光屏障邊緣射入空氣，在空氣中的出射角θ稱為可視角

度，可視角度越小防窺效果越好，則下列做法中能提高防窺效果的是

（

）A.

僅增大手機(jī)屏幕亮度B.

僅減小相鄰兩吸光屏障間距C.

僅減小防窺膜的厚度D.

僅增大透明介質(zhì)的折射率√12345678910解析：

增大手機(jī)屏幕亮度，不能減

小可視角度，不能提高防窺效果，故A

項(xiàng)錯(cuò)誤；設(shè)屏障的高度與防窺膜厚度均

為x，相鄰屏障的間距為L(zhǎng)；如圖所示

123456789105.

（2024·河北保定模擬）光刻機(jī)是生產(chǎn)芯片的核心設(shè)備，浸沒(méi)式光刻技

術(shù)是在鏡頭與光刻膠之間填充液體介質(zhì)，利用光在液體介質(zhì)中的波長(zhǎng)會(huì)

改變這一特性來(lái)提高分辨率。如圖所示，若鏡頭與光刻膠之間填充的液

體介質(zhì)的折射率為1.5，則下列說(shuō)法正確的是（

）C.

光在液體介質(zhì)中的傳播速度與在真空（空氣）中

的相同D.

光在液體介質(zhì)中的傳播速度變?yōu)樵谡婵眨諝猓?/p>

中的1.5倍√12345678910

123456789106.

（多選）近日，北京科技大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)成功通過(guò)二元功能高分子摻雜策

略，顯著提升了兩端全鈣鈦礦串聯(lián)太陽(yáng)能電池的功率轉(zhuǎn)換效率。如圖所

示，某種材料制成的太陽(yáng)能電池的主體部分由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體

結(jié)合而成。當(dāng)太陽(yáng)光照射到該材料上時(shí)，材料吸收光子發(fā)生光電效應(yīng)，

自由電子向N型一側(cè)移動(dòng)，從而在兩端形成電勢(shì)差。已知該材料需要吸

收能量為E的光子才能發(fā)生光電效應(yīng)，普朗克常量為h，光速為c，則

（

）A.

通過(guò)負(fù)載的電流方向?yàn)閺纳现料翪.

太陽(yáng)光的強(qiáng)度越強(qiáng)，則通過(guò)負(fù)載的電流越大D.

改用紫外線照射該材料，則不能發(fā)生光電效應(yīng)√√12345678910

123456789107.

潛水鐘是一種水下作業(yè)工具。將潛水鐘的大鐵罩倒扣在水面后使之下

沉，如圖是潛水鐘緩慢下沉的示意圖，不計(jì)下沉過(guò)程中水溫的變化，關(guān)

于潛水鐘內(nèi)封閉的理想氣體，說(shuō)法正確的是（

）A.

單位體積內(nèi)分子數(shù)保持不變B.

氣體分子間斥力變大C.

氣體分子速率分布規(guī)律不變D.

該過(guò)程氣體對(duì)外界做功√12345678910解析：C

下潛過(guò)程中，隨著深度的增加，鐘內(nèi)氣體體積減小，則單位

體積內(nèi)分子數(shù)增大，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；理想氣體分子間距很大，故不考慮

分子間作用力，氣體分子間斥力不變（仍近似為0），故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；不

計(jì)下沉過(guò)程中水溫的變化，則溫度不變，故氣體分子速率分布規(guī)律不

變，選項(xiàng)C正確；不計(jì)下沉過(guò)程中水溫的變化，氣體體積減小，該過(guò)程

外界對(duì)氣體做功，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。123456789108.

（多選）（2024·四川內(nèi)江模擬）航母上的艦載機(jī)返回甲板時(shí)有多種減

速方式。如圖所示，為一種電磁減速方式的簡(jiǎn)要模型，固定在水平面上

足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌CE、DF，間距為L(zhǎng)，左端接有阻值為R的定值電

阻，且處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。現(xiàn)有一

艦載機(jī)等效為質(zhì)量為m、電阻為r垂直于導(dǎo)軌的導(dǎo)體棒ab。導(dǎo)體棒ab以初

動(dòng)量p0水平向右運(yùn)動(dòng)，最后停下來(lái)，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。則此過(guò)程中（

）A.

導(dǎo)體棒ab做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至停止運(yùn)動(dòng)√√12345678910

123456789109.

（2024·江西景德鎮(zhèn)模擬）2024年5月3日，嫦娥六號(hào)順利發(fā)射，標(biāo)志著

我國(guó)朝“繞月—探月—登月”的宏偉計(jì)劃又邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。假設(shè)在

不久的將來(lái)，中國(guó)載人飛船在月球表面成功著陸。航天員身著出艙航天

服，首先從太空艙進(jìn)入到氣閘艙，再關(guān)閉太空艙艙門(mén)，然后將氣閘艙中

的氣體緩慢抽出，最后打開(kāi)氣閘艙門(mén)，航天員再?gòu)臍忾l艙出艙活動(dòng)。已

知?dú)忾l艙的容積為2.0

m3，艙中氣體的初始?jí)簭?qiáng)為0.8×105

Pa。為了給

航天員一個(gè)適應(yīng)過(guò)程，先將氣閘艙的壓強(qiáng)降至0.5×105

Pa，航天員的體

積不計(jì)。假設(shè)氣閘艙的溫度保持不變，在此過(guò)程中，求：（1）抽出的氣體在0.8×105

Pa壓強(qiáng)下的體積；答案：

0.75

m3

12345678910解析：

以氣閘艙內(nèi)原有氣體為研究對(duì)象，體積為V1＝2.0

m3、壓強(qiáng)為p1＝0.8×105

Pa，降壓后氣體的壓強(qiáng)為p2＝0.5×105

Pa，體積為V2，由玻意耳定律可得p1V1＝p2V2V2＝3.2

m3設(shè)抽出的氣體在p2＝0.5×105

Pa時(shí)的體積為V2－V1，轉(zhuǎn)換到壓強(qiáng)

為p1＝0.8×105

Pa時(shí)的體積為V3，由玻意耳定律可得p2（V2－V1）

＝p1V3解得V3＝0.75

m3。12345678910（2）氣閘艙內(nèi)存留氣體的質(zhì)量與原氣