2024年高考物理二輪復習熱點情境訓練-科技發(fā)展類(一)

科技發(fā)展類（一）

1.（2023江蘇南京模擬）量子雷達是隱身戰(zhàn)機的克星，可以捕捉到普通雷達無法探測到的目標。有一類

最子雷達,仍發(fā)射經典態(tài)的電磁波,但在接收機處使用量子增強檢測技術以提升雷達系統(tǒng)的性能。下

列說法正確的是（）

A.量子就是a粒子

B.隱身戰(zhàn)機不向外輻射紅外線

C.電磁波在真空中的傳播速度與其頻率無關

D.量子雷達是利用目標物體發(fā)射的電磁波工作的

2.（2023北京房山二模）2023年3月,中國科學技術大學超導量子計算實驗室成功實現(xiàn)了三維封裝量

子原型機，其主要構成材料之一為金屬超導體。超導體指的是低于某一溫度后電阻為零的導體，且當

超導體置于外磁場中時，隨著溫度的降低，超導體表面能夠產與一個無損耗的超導電流,這一電流產生

的磁場，讓磁感線被排斥到超導體之外。有人做過這樣一個實驗:將一錫塊和一個磁性很強的小永久

磁鐵疊放在一起，放入一個淺平的塑料容器中。往塑料容器中倒入液態(tài)氮，降低溫度，使錫塊出現(xiàn)超導

性。這時可以看到，小磁鐵竟然離開錫塊表面，飄然升起，與錫塊保持一定距離后，便懸空不動了。根

據以上材料可知（）

A.超導體處在恒定的磁場中時溫度降低，它的表面也不會產生感應電流

B.超導體中的超導電流會產生焦耳熱

C.將超導體置于磁場中，處于超導狀態(tài)時內部磁感應強度為零

D.將懸空在超導體上面的磁鐵翻轉180°,超導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)動機原理如圖所示，首先電子槍發(fā)射出的高速電子將中性推進劑

離子化（即電離出正離子），正離子被正、負極柵板間的電場加速后從噴口噴出,從而使航天器獲得推

進或姿態(tài)調整的反沖力。已知單個正離子的質量為也電荷量為孫正、負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忽略離子間的相互作用力，忽略離子噴射對航天器質量的影

響。該發(fā)動機產生的平均推力廠的大小為（）

中總電子檢

R①

能找0板

4.（2023湖南永州二模）電子顯微鏡是冷凍電鏡中的關鍵部分,在電子顯微鏡中電子槍發(fā)射電子束，通

過電場構成的電子透鏡使其會聚或發(fā)散。電子透鏡的電場分布如圖所示，虛線為等勢線。一電子僅

在靜電力作用下運動，運動軌跡如圖中實線所示,。、b、c、d是軌跡上的四個點，下列說法正確的足

（）

A為處的電場強度與。處的電場強度相同

B.電子從。到d運動時，加速度不斷增大

C.電子在a處受到的靜電力方向與a處虛線相切

D.電子從。到b運動時，電勢能逐漸減小

5.（2023四川成都模擬）如圖所示，新風系統(tǒng)除塵由機械除塵和靜電除塵兩部分構成其中靜電除塵是

通過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。圖中虛線為一帶電粉

塵（不計重力）在靜電除塵管道內的運動軌跡,實線為電場線（未標方向），下列判定正確的是（）

A.帶甩粉塵帶正電

B.帶電粉塵在除塵管道內做勻變速曲線運動

C.帶電粉塵在a點的加速度小于在b點的加速度

D.帶電粉塵在。點的電勢能大于在〃點的電勢能

6.（多選）（2023沏南長沙模擬）霍爾推進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)空間內有沿半徑向外的磁場I,其磁感應強度大小可近似認為處處相等;垂直圓環(huán)平面同時加有勻

強磁場2和勻強電場（圖中沒畫出），磁場1與磁場2的磁感應強度大小相等。已知電子電荷量為e,質

量為機。若電子恰好可以在圓環(huán)內沿順時針方向做半徑為R、速率為u的勻速圓周運動，則以下說法

正確的是（）

A.電場方向垂直環(huán)平面向外

B.電子運動周期為半

C.垂直環(huán)平面的磁感強度大小為干

D.電場強度大小為邛

7.（多選）（2023福建廈門模擬）電磁減震器是利用電磁感應原理的一種新型智能化汽車獨立懸架系

統(tǒng)。某同學也設計了一個電磁阻尼減震器，其簡化原理圖如圖所示。該減震器由絕緣滑動桿及固定

在桿上的多個相互緊靠且絕緣的相同矩形線圈組成，滑動桿及線圈的總質量m=\.Okg。每個矩形線

圈的匝數(shù)〃=100,阻值R=\A）?！傲呴LL=20cm,兒邊長4=10cm,該減震器在光滑水平面上以

初速度vo=5.0m/s向右進入磁感應強度大小8=0.1T、方向豎直向下的勻強磁場中，磁場范圍足夠

大，不考慮線圈個數(shù)變化對減震器總質量的影響。則下列說法正確的是（）

A.剛進入磁場時減震器的加速度大小為0.2m/s2

B.第二個線圈恰好完全進入磁場時,減震器的速度大小為4.2nVs

C.滑動桿上至少需安裝12個線圈才能使減震器完全停下來

D.第I個線圈和讓該減震器停下來的最后I個線圈產生的熱量比為96：1

8.加速器在核物理和粒了?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

的結構示意圖如圖所示,Di和D2是兩個中空的、半徑為R的半圓形金屬盒，兩盒之間窄縫的寬度為

比它們之間有一定的電勢差”兩個金屬盒處于與盒面垂直的勻強磁場中，磁感應強度大小為屏D.

盒的中央A處的粒子源可以產生質量為小、電荷量為+q的粒子，粒子每次經過窄縫都會被旦場加速,

之后進入磁場做勻速圓周運動，經過若干次加速后，粒子從金屬盒Di邊緣離開,忽略粒子的初速度、

粒子的重力、粒子間的相互作用及相對論效應。

（1）求粒子離開加速器時獲得的最大動能Ekm；

科技發(fā)展類（一）

1.C量子是現(xiàn)代物理的重要概念，即一個物理量如果存在最小的不可分割的基本單位，則這個物

理量是量子化的，并把最小單位稱為量子,A錯誤;任何物體都會向外發(fā)射紅外線,B錯誤任何頻

率的電磁波在真空中的傳播速度都等于光速c,C正確;依據題意，量子雷達仍發(fā)射經典態(tài)的電磁

波，不是目標物體發(fā)射的電磁波,D錯誤。

2.C超導體指的是低于某一溫度后電阻為零的導體，且當超導體置于外磁場中時,隨著溫度的降

低,超導體表面能夠產生一個無損耗的超導電流,A錯誤;因為超導體的電阻為零，則超導電流不會

產生焦耳熱,B錯誤;超導體放入磁場中，超導體內部產生的肱感應強度為零,具有完全的抗磁性,C

正確;由材料可知，超導體在外界磁場作用下，磁鐵和超導體之間相互排斥，則將懸空在超導體上面

的磁鐵翻轉180°,超導體產生的感應電流方向也會相反，以使感應電流在超導體中產生的磁場

與磁鐵在超導體中產生的磁場的合磁場為零，超導體和磁鐵間的作用力仍為斥力,D錯誤。

3.A以正離子為研究對象，由動能定理得以時間內通過的總電荷量為Q=/A.噴出的

正離子總質量為.小堞%由動量定理可知正離子所受的平均沖量次小，,聯(lián)寸以上式孑

可得F=fJ呼，根據牛頓第三定律可知，發(fā)動機產生的平均推力F=I胃,A正確。

4.D根據電場線與等勢線垂直，且電場線上該點的切線方向為該點的電場強度方向，由圖可知b

處電場線的切線方向斜向左上方,c處電場線的切線方向斜向左下方，所以公。兩處的電場強度

不相同,A錯誤;等勢線的疏密也可以反映電場的強弱，由。到d等勢線先變疏后變密，所以電場強

度先減小后增大，則電子的加速度先減小后增大,B錯誤;〃處電場線與虛線垂直，所以電子受到的

靜電力方向與虛線垂直,C錯誤;電子從。到人運動時，電勢逐漸升高,根據反二”可知，電子的電

勢能逐漸減小,D正確。

5.C由圖可知粉塵靠近正電極,遠離中間帶負電粒子，故粉塵帶負電,A錯誤;粉塵所處電場不是

勻強電場，。點電場線更稀疏，則在。點受力更小，粉塵在。點的加速度小于在8點的加速度，加速

度變化，不是勻變速運動.B錯誤,C正確;粉塵從。點到b點,更加靠近中間帶負電的粒子,靜電力

做負功，電勢能增加，則粉塵在。點的電勢能小于在〃點的電勢能,D錯誤。

6.BCD電子在圓環(huán)內沿順時針方向，則磁場1對電子產生的洛倫茲力方向垂直環(huán)平面向里，電

場對電子產生的靜電力向外，所以電場方向垂直環(huán)平面向里,A錯誤;電子恰好可以在圓環(huán)內沿順

時針方向做半徑為R、速率為v的勻速圓周運動，由圓周運動可知7=等.B正確;垂直環(huán)平面的

磁場提供向心力，則826二〃3,則B產翳,C正確;磁場1對電子產生的洛倫茲力等于電場對電子

的靜電力，即Biev=eE,而8]=82=翳，解得七上哈.D正確。

7.BD減震器受到的安培力為尸安r8〃二〃8?”抖2=駕包，剛進入磁場減速瞬間減震器的加

Kh

速度為。二餐=嗎?=20m/s\A錯誤;設向右為正方向，對減震器進行分析，由動量定理可得-

F：-"也加%,解得也="''；d=4.6m/s,每一個線圈進入磁場的過程中，減

又RKTilK

震器速度減小量Av=0.4m/s,第二個線圈恰好完全進入磁場時,減震器的速度大小為4.2m/s,B正

確;線圈的個數(shù)為N啜=12.5,則需要13個線圈,C錯誤;最后一個線圈剛進入磁場時v,3=0.2m/s,

因此產生的熱量比H:T-=96,D正確。

2mv132

8.答案⑴貯察

(2)見解析

(3)1.6xl()3

解析(1)當帶電粒子運動半徑為半圓金屬盒的半徑R時，粒子的速度達到最大值垢,由牛頓第二

定律得

v2

qBvm=m-A^-

粒子離開加速器時獲得的最大動能

2

Ekm=^mvm

(2)第N次加速后,由動能定理得

2

Nc/U=^mvN

根據牛頓第二定律得

qBvN=nv^-

可解得第N次加速后

可推得第(N-1)次加速后

1l2(N-l)mU

加產石［—q-

相鄰軌跡間距

AJ=2(r,v-rA'-i)=(VA/—dN-1)*

D

由此可知相鄰軌跡間距逐漸減小，丙同學的判斷是合理的。

(3)粒子在電場中被加速〃次.由動能定