2025届高考物理二轮总复习热点情境练热点3科技发展类

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1.(2024江苏南京一模)汽车主动降噪系统的原理是通过扬声器发出声波将车外噪声反向抵消,从而减少车内噪声。下列说法正确的是( )
A.抵消信号的振幅应为噪声信号的2倍
B.抵消信号与噪声信号的波长相同
C.汽车降噪是因为噪声信号发生了偏振
D.汽车降噪是因为噪声信号发生了多普勒效应
答案 B
解析 汽车降噪过程应用的是声波的叠加原理,抵消声波振幅和频率应与环境噪声的振幅和频率相同。由于机械波波速由介质决定,由公式v=λf可知抵消信号与噪声信号的波长相同,故A、C、D错误,B正确。
2.(多选)(2024广东广州一模)如图甲所示是航母电磁阻拦技术的原理简图,飞机着舰时通过绝缘阻拦索钩住水平导轨上的金属棒ab并关闭动力系统,在匀强磁场中减速滑行。若忽略导轨电阻、摩擦和空气阻力,ab所受安培力F随位移x的变化如图乙所示,则在飞机滑行过程( )
A.飞机的加速度与位移成正比
B.飞机的加速度与速度成正比
C.通过ab的电荷量与位移成正比
D.回路产生的焦耳热与位移成正比
答案 BC
解析 飞机着舰时受安培力,由牛顿第二定律可得F=ma,由图乙得F=-x+F0,可得a=-x+,故飞机的加速度与位移不成正比,故A错误;由牛顿第二定律F=BIL=ma,而I==BLv,可得a=,可知飞机的加速度与速度成正比,故B正确;通过ab的电荷量q=Δt=Δt=,设ab棒长度为L,则ΔΦ=BL·x,则有q=,可知通过ab的电荷量与位移成正比,故C正确;回路产生的焦耳热等于安培力做的功,得Q=W安=Fx=-x2+F0x,故回路产生的焦耳热与位移不成正比,故D错误。
3.(2024山东潍坊一模)制造半导体元件,需要精确测定硅片上涂有的二氧化硅(SiO2)薄膜的厚度,把左侧二氧化硅薄膜腐蚀成如图所示的劈尖,用波长λ=630 nm的激光从上方照射劈尖,观察到在腐蚀区域内有8条暗纹,且二氧化硅的棱MN处是亮纹,二氧化硅的折射率为1.5,则二氧化硅薄膜的厚度为( )
A.1 680 nm
B.1 890 nm
C.2 520 nm
D.3 780 nm
答案 A
解析 根据题意,由于二氧化硅的折射率为1.5,则激光在二氧化硅中的波长为λ1=,观察到在腐蚀区域内有8条暗纹,则二氧化硅的棱MN处的亮纹是第9条,设二氧化硅薄膜的厚度为d,则有2d=8λ1,联立解得d=1680nm,故选A。
4.(多选)(2024广东广州一模)如图所示是特高压输电线路上使用的六分裂阻尼间隔棒简化图。间隔棒将六根相同平行长直导线分别固定在正六边形的顶点a、b、c、d、e、f上,O为正六边形的中心。已知通电长直导线周围的磁感应强度B的大小与电流I、距离r的关系式为B=(式中k为常量)。设a、b间距为L,当六根导线通有等大同向电流I0时,a处导线对b处导线的安培力大小为F,则( )
A.a处导线在O点产生的磁感应强度大小为
B.六根导线在O点产生的磁感应强度大小为
C.a处导线所受安培力方向沿aO指向O点
D.a处导线对d处导线的安培力大小为
答案 ACD
解析 根据几何关系可知,a、O间距为L,则a处导线在O点产生的磁感应强度大小为BaO=,故A正确。根据右手螺旋定则结合对称性可知,a、d两处导线在O点产生的磁感应强度大小相等,方向相反;b、e两处导线在O点产生的磁感应强度大小相等,方向相反;c、f两处导线在O点产生的磁感应强度大小相等,方向相反;则六根导线在O点产生的磁感应强度大小为0,故B错误。根据方向相同的两根直线电流之间的安培力为吸引力,结合对称性可知,b、f两处导线对a处导线的安培力合力方向沿aO指向O点;c、e两处导线对a处导线的安培力合力方向沿aO指向O点;d处导线对a处导线的安培力方向沿aO指向O点;故a处导线所受安培力方向沿aO指向O点,故C正确。根据几何关系可知,a、d间距为2L,则a处导线在d点产生的磁感应强度大小为Bad=Bab,可知a处导线在d点产生的磁感应强度大小等于a处导线在b点产生的磁感应强度大小的一半,则a处导线对d处导线的安培力大小为,故D正确。
5.(8分)近年来,对具有负折射率(n