老高考新教材適用2025版高考物理二輪復(fù)習(xí)熱點情境練科技發(fā)展類三

科技發(fā)展類(三)1.(2024山東煙臺、德州一模)有些元素的原子核有可能從很靠近它的核外電子中“俘獲”一個電子形成一個新原子核,從離原子核最近的K層電子中俘獲電子,叫“K俘獲”。現(xiàn)有一個鈹原子核(47Be)發(fā)生了“K俘獲”,生成一個新的原子核

ZAX,并放出一個不帶電的、質(zhì)量接近于零的中微子(υe),核反應(yīng)方程為

47Be+-10e

ZAX+υA.新原子核

ZB.新原子核

ZC.新原子核

ZD.新原子核

Z2.用手掌托著智能手機,打開加速度傳感器,手掌從靜止起先快速上下運動,得到如圖所示的豎直方向上加速度隨時間變更的圖像,該圖像以豎直向上為正方向。由此可推斷出()A.手機可能離開過手掌B.手機在t1時刻運動到最高點C.手機在t2時刻變更運動方向D.手機在t1~t3時間內(nèi),受到的支持力先減小再增大3.(2024湖南衡陽一模)人體的細胞膜模型圖如圖甲所示,由磷脂雙分子層組成,雙分子層之間存在電壓(醫(yī)學(xué)上稱為膜電位),現(xiàn)探討某小塊勻稱的細胞膜,厚度為d,膜內(nèi)的電場可看作勻強電場,簡化模型如圖乙所示,初速度可視為零的一價正鈉離子僅在靜電力的作用下,從圖中的A點運動到B點,下列說法正確的是()A.A點電勢等于B點電勢B.鈉離子的電勢能增大C.若膜電位不變,鈉離子進入細胞內(nèi)的速度變更D.若膜電位增加,鈉離子進入細胞內(nèi)的速度增大4.(2024廣東汕頭三模)如圖所示為高鐵的供電流程圖,牽引變電所(視為志向變壓器,原、副線圈匝數(shù)比為n1∶n2)將220kV或110kV高壓降至27.5kV,再通過接觸網(wǎng)上的電線與車頂上的受電器使機車獲得25kV工作電壓,則()A.若電網(wǎng)的電壓為220kV,則n1∶n2=1∶8B.若電網(wǎng)的電壓為110kV,則n1∶n2=22∶5C.若高鐵機車運行功率增大,機車工作電壓將會高于25kVD.高鐵機車運行功率增大,牽引變電所至機車間的熱損耗功率也會隨之增大5.智能手機帶有光線傳感功能,可以自動調(diào)整亮度,光線傳感器的工作原理是光電效應(yīng)。下面關(guān)于光電效應(yīng)的說法正確的是()A.發(fā)生光電效應(yīng)時,光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比B.在探討光電效應(yīng)飽和電流時,由I=neSv可知,光電管所加電壓越大,電子獲得的速度v越大,飽和電流越大C.入射光頻率為ν時,剛好發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象,將入射光頻率變?yōu)?ν時,此時間電流的遏止電壓為2D.用一束單色光分別照耀A、B兩種金屬,若照耀A得到光電子的最大初動能比照耀B得到光電子的最大初動能大,則金屬A的截止頻率比金屬B的截止頻率高6.(多選)(2024山東萊州預(yù)料)質(zhì)譜儀的工作原理如圖所示,大量粒子飄入加速電場,其初速度幾乎為0,經(jīng)過加速后,通過寬為L的狹縫MN沿著與磁場垂直的方向進入勻強磁場中,最終打到照相底片上。在一次測試中,大量的某種粒子經(jīng)加速電場加速后剛進入勻強磁場時的速度大小均為v,打在底片上的位置到M點的最小距離為a,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,不考慮粒子的重力及它們之間的相互作用。則()A.粒子的比荷為2B.加速電場的電壓為BC.粒子在磁場中運動的時間為πD.大量粒子所經(jīng)過磁場區(qū)域最窄處的寬度為a7.(2024山東濟南二模)某物理小組通過查閱資料得知,彈性材料的彈性系數(shù)k=YSL,其中L是彈性材料未受力時的長度,S是橫截面積,Y鉤碼個數(shù)123456拉力F/N0.490.981.471.962.452.94伸長量x/cm1.001.983.024.005.607.95(1)小李同學(xué)通過視察試驗數(shù)據(jù),發(fā)覺前四次試驗中拉力每增加ΔF=0.49N,橡皮繩伸長量的變更量Δx幾乎不變,為減小試驗誤差,小李同學(xué)利用“測量勻變速直線運動的加速度”時用過的“逐差法”來計算Δx的平均值,并得出彈性系數(shù)的表達式為k=。(用前四次試驗橡皮繩的伸長量x1、x2、x3、x4以及ΔF表示)

(2)小趙同學(xué)利用圖像法處理數(shù)據(jù),請依據(jù)表格中的試驗數(shù)據(jù)在圖乙的坐標系中標出后3組數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標點并畫出F-x圖像。(3)測得試驗所用橡皮繩未受力時的長度為L=21.00cm,直徑為D=4.000mm。橡皮繩在伸長量較小時,橫截面積變更很小,近似滿意胡克定律。依據(jù)乙圖所繪圖像計算橡皮繩在近似滿意胡克定律時的楊氏模量為Pa。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

8.我國的東方超環(huán)(EAST)是探討可控核聚變反應(yīng)的超大型科學(xué)試驗裝置。裝置中的中性化室將加速到很高能量的離子束變成中性粒子束,注入到發(fā)生聚變反應(yīng)的等離子體中,將等離子體加熱到發(fā)生聚變反應(yīng)所需點火溫度。沒有被中性化的高能帶電離子對試驗裝置有很大的破壞作用,因此須要利用“剩余離子偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)”將全部帶電離子從粒子束中剝離出來。剩余離子電偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的原理如圖甲所示,讓混合粒子束經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場,未被中性化的帶電離子發(fā)生偏轉(zhuǎn)而被極板吞噬,中性粒子接著沿原有方向運動被注入到等離子體中。若粒子束中的帶電離子主要由動能為Ek、12Ek、13Ek的三種正離子組成。全部離子的電荷量均為q,質(zhì)量均為m,兩極板間電壓為U,間距為(1)若離子的動能Ek由電場加速獲得,其初動能為零,求加速電壓U0。(2)要使三種帶電離子都被極板吞噬,求:①離子在電場中運動的最長時間;②偏轉(zhuǎn)極板的最短長度。(3)剩余離子偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)還可以利用磁偏轉(zhuǎn)進行帶電離子的剝離。如圖乙所示,粒子束寬度為d,吞噬板MN長度為2d。要使三種能量的離子都能打到吞噬板上,求磁感應(yīng)強度大小的取值范圍。答案：1.C解析依據(jù)電荷數(shù)守恒得,Z=3,則新原子核X帶正電,A錯誤;依據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒得,A=7,新原子核與鈹核相比,電荷數(shù)少一個而核子數(shù)相同,所以質(zhì)子數(shù)少一個,中子數(shù)多一個,B、D錯誤,C正確。2.A解析由圖可知,手機的加速度某一段時間內(nèi)等于重力加速度,則手機與手掌沒有力的作用,手機可能離開過手掌,故A正確;a-t圖像與坐標軸圍成的面積表示速度變更量,可知手機在t1時刻速度為正,還沒有到最高點,故B錯誤;a-t圖像與坐標軸圍成的面積表示速度變更量,可知手機在t2時刻前后速度均為正,運動方向沒有發(fā)生變更,故C錯誤;由圖可知,t1~t2時間加速度向上不斷減小,依據(jù)牛頓其次定律得FN-mg=ma,解得FN=ma+mg,可知t1~t2時間內(nèi)支持力不斷減小,t2~t3時間內(nèi)加速度向下不斷增大,依據(jù)牛頓其次定律得mg-FN'=ma',解得FN'=mg-ma',可知支持力還是不斷減小,故D錯誤。3.D解析初速度可視為零的一價正鈉離子僅在靜電力的作用下,從圖中的A點運動到B點,則電場線從A到B,沿電場線電勢降低,所以A點電勢大于B點電勢,A錯誤;鈉離子運動中靜電力做正功,所以鈉離子的電勢能減小,B錯誤;由動能定理可知qU=12mv2,若膜電位不變時,即電壓U不變時,鈉離子進入細胞內(nèi)的速度不變;電壓U4.D解析若電網(wǎng)的電壓為220kV,則n1∶n2=220kV∶27.5kV=8∶1,若電網(wǎng)的電壓為110kV,則n1∶n2=110kV∶27.5kV=4∶1,故A、B錯誤;若高鐵機車運行功率增大,則牽引變電所副線圈輸入功率增大,而副線圈電壓不變,所以牽引變電所至機車間的電流增大,熱損耗功率也會隨之增大,導(dǎo)線電阻分壓增大,機車工作電壓將會低于25kV,故C錯誤,D正確。5.C解析發(fā)生光電效應(yīng)時,光電子的最大初動能與入射光的頻率成線性關(guān)系,A錯誤;在探討光電效應(yīng)飽和電流時,光電管所加電壓與飽和電流無關(guān),飽和電流與光照強度有關(guān),光照強度越大,飽和電流越大,B錯誤;入射光頻率為ν時,剛好發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象,由光電效應(yīng)規(guī)律可知W0=hν,將入射光頻率變?yōu)?ν時,由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可得Ek=3hν-W0,解得Ek=2hν,由動能定理可得Ek=eUc,解得此時間電流的遏止電壓為Uc=2hνe,C正確;依據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=hν-W6.ACD解析粒子在磁場中做勻速圓周運動,軌道半徑為r=a+L2,依據(jù)牛頓其次定律可得qvB=mv2r,解得qm=2vB(a+L),故A正確;粒子在電場中加速,依據(jù)動能定理可得qU=12mv2,聯(lián)立解得U=B(a+L7.答案(1)4(2)見解析(3)8×105解析(1)橡皮繩伸長量的變更量Δx的平均值為Δx=x4-x2+(2)F-x圖像如圖所示。(3)由F-x圖像可知,伸長量為1.00cm時,橡皮繩的彈性系數(shù)為k=0.491×10-2N/m=49N/m,依據(jù)k=YS8.答案(1)Ekq(2)2md2Uq(3)1qd2解析(1)依據(jù)動能定理U0q=Ek-0解得U0=Ek(2)全部打在極板上的離子中,運動時間最長的離子偏轉(zhuǎn)距離為dd=12at2,a=則最長時間t=2要使全部離子都能被極板吞噬,上極板左邊緣進入的全能量離子要恰好打到下極板的右邊緣。此過程離子水平飛行的距離即為極板