2024年高考物理二輪復(fù)習(xí)熱點(diǎn)情境訓(xùn)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(dá)是隱身戰(zhàn)機(jī)的克星，可以捕捉到普通雷達(dá)無法探測(cè)到的目標(biāo)。有一類

最子雷達(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

列說法正確的是（）

A.量子就是a粒子

B.隱身戰(zhàn)機(jī)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(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)與一個(gè)無損耗的超導(dǎo)電流,這一電流產(chǎn)生

的磁場(chǎng)，讓磁感線被排斥到超導(dǎo)體之外。有人做過這樣一個(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)量為也電荷量為孫正、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(guān)鍵部分,在電子顯微鏡中電子槍發(fā)射電子束，通

過電場(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，虛線為等勢(shì)線。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)線所示,。、b、c、d是軌跡上的四個(gè)點(diǎn)，下列說法正確的足

（）

A為處的電場(chǎng)強(qiáng)度與。處的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

B.電子從。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處虛線相切

D.電子從。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)線為電場(chǎng)線（未標(biāo)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(nèi)做勻變速曲線運(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。點(diǎn)的電勢(shì)能大于在〃點(diǎn)的電勢(shì)能

6.（多選）（2023沏南長(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)I,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)（圖中沒畫出），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)

量為機(jī)。若電子恰好可以在圓環(huán)內(nèi)沿順時(shí)針方向做半徑為R、速率為u的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則以下說法

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)周期為半

C.垂直環(huán)平面的磁感強(qiáng)度大小為干

D.電場(chǎng)強(qiáng)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(yīng)原理的一種新型智能化汽車獨(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圈組成，滑動(dòng)桿及線圈的總質(zhì)量m=\.Okg。每個(gè)矩形線

圈的匝數(shù)〃=100,阻值R=\A）。“力邊長(zhǎng)L=20cm,兒邊長(zhǎng)4=10cm,該減震器在光滑水平面上以

初速度vo=5.0m/s向右進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小8=0.1T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)范圍足夠

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

A.剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)減震器的加速度大小為0.2m/s2

B.第二個(gè)線圈恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),減震器的速度大小為4.2nVs

C.滑動(dòng)桿上至少需安裝12個(gè)線圈才能使減震器完全停下來

D.第I個(gè)線圈和讓該減震器停下來的最后I個(gè)線圈產(chǎn)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(jié)構(gòu)示意圖如圖所示,Di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

比它們之間有一定的電勢(shì)差”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)度大小為屏D.

盒的中央A處的粒子源可以產(chǎn)生質(zhì)量為小、電荷量為+q的粒子，粒子每次經(jīng)過窄縫都會(huì)被旦場(chǎng)加速,

之后進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)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(duì)論效應(yīng)。

（1）求粒子離開加速器時(shí)獲得的最大動(dòng)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(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，并把最小單位稱為量子,A錯(cuò)誤;任何物體都會(huì)向外發(fā)射紅外線,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)生的肱感應(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)能定理得以時(shí)間內(nèi)通過的總電荷量為Q=/A.噴出的

正離子總質(zhì)量為.小堞%由動(dòng)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(jù)牛頓第三定律可知，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的平均推力F=I胃,A正確。

4.D根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直，且電場(chǎng)線上該點(diǎn)的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向，由圖可知b

處電場(chǎng)線的切線方向斜向左上方,c處電場(chǎng)線的切線方向斜向左下方，所以公。兩處的電場(chǎng)強(qiáng)度

不相同,A錯(cuò)誤;等勢(shì)線的疏密也可以反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱，由。到d等勢(shì)線先變疏后變密，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;〃處電場(chǎng)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(cuò)誤;電子從。到人運(yùn)動(dòng)時(shí)，電勢(shì)逐漸升高,根據(jù)反二”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)，。點(diǎn)電場(chǎng)線更稀疏，則在。點(diǎn)受力更小，粉塵在。點(diǎn)的加速度小于在8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。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。點(diǎn)的電勢(shì)能小于在〃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)針方向，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)針方向做半徑為R、速率為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由圓周運(yùn)動(dòng)可知7=等.B正確;垂直環(huán)平面的

磁場(chǎng)提供向心力，則826二〃3,則B產(chǎn)翳,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(jìn)入磁場(chǎng)減速瞬間減震器的加

Kh

速度為。二餐=嗎?=20m/s\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：-"也加%,解得也="''；d=4.6m/s,每一個(gè)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，減

又RKTilK

震器速度減小量Av=0.4m/s,第二個(gè)線圈恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),減震器的速度大小為4.2m/s,B正

確;線圈的個(gè)數(shù)為N啜=12.5,則需要13個(gè)線圈,C錯(cuò)誤;最后一個(gè)線圈剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)v,3=0.2m/s,

因此產(chǎn)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(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)到最大值垢,由牛頓第二

定律得

v2

qBvm=m-A^-

粒子離開加速器時(shí)獲得的最大動(dòng)能

2

Ekm=^mvm

(2)第N次加速后,由動(dòng)能定理得

2

Nc/U=^mvN

根據(jù)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(chǎn)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(xué)的判斷是合理的。

(3)粒子在電場(chǎng)中被加速〃次.由動(dòng)能定