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情境3 科技前沿类情境
1.（2024·安徽智学大联考）利用风洞实验室可以模拟运动员比赛时所受风阻情况，帮助运动员提高成绩。为了更
加直观地研究风洞里的流场环境，可以借助烟尘辅助观察，如图甲所示，在某次实验中获得烟尘颗粒做曲线运动
的轨迹，如图乙所示，则由该轨迹可推断出（ ）
A.烟尘颗粒可能做匀变速曲线运动
B.烟尘颗粒做的不可能是匀变速曲线运动
C.P、Q 两点处的速度方向可能相反
D.P、Q 两点处的速度方向可能垂直
2.（2024·浙江金华三模）2024 年4 月5 日全国首批“港澳药械通”进口心脏起搏器在穗通关，这批心脏起搏器使
用“氚电池”供电，氚电池能将氚核衰变产生的核能转化为电能，氚核方程为1
3H ⃗
2
3
He＋X＋ΔE，已
知氚核发生衰变的半衰期为12.5 年，当电池中氚的含量低于初始值的25％时便无法正常工作。下列说法正确的是
（ ）
A.X 粒子是来自原子的内层电子
B.起搏器所处环境的湿度、温度可以改变氚的半衰期
C.1
3H 的比结合能比2
3He 的比结合能小
D.这种核能电池的寿命大约是35 年
3.（2024·湖北五市州联考）我国国家航天局发布了首颗太阳探测卫星“羲和号”的探日成果，实现了国际首次在
轨获取太阳Ha谱线精细结构。Ha是氢原子巴耳末系中频率最小的谱线，其对应的能级跃迁过程为（ ）
A.从n＝∞跃迁到n＝2
B.从n＝5 跃迁到n＝2
C.从n＝4 跃迁到n＝2
D.从n＝3 跃迁到n＝2
4.（2024·福建福州模拟）如图所示为某手机防窥膜的原理简化图，在透明介质中等距排列有相互平行的吸光屏障，
屏障的高度与防窥膜厚度相等、方向与屏幕垂直。从手机屏幕上相邻两吸光屏障中点O 发出的光线经透明介质由
吸光屏障边缘射入空气，在空气中的出射角θ 称为可视角度，可视角度越小防窥效果越好，则下列做法中能提高
防窥效果的是（ ）
A.仅增大手机屏幕亮度
B.仅减小相邻两吸光屏障间距
C.仅减小防窥膜的厚度
D.仅增大透明介质的折射率
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5.（2024·河北保定模拟）光刻机是生产芯片的核心设备，浸没式光刻技术是在镜头与光刻胶之间填充液体介质，
利用光在液体介质中的波长会改变这一特性来提高分辨率。如图所示，若镜头与光刻胶之间填充的液体介质的折
射率为1.5，则下列说法正确的是（ ）
A.光在液体介质中的波长变为在真空（空气）中的2
3
B.光在液体介质中的频率变为在真空（空气）中的2
3
C.光在液体介质中的传播速度与在真空（空气）中的相同
D.光在液体介质中的传播速度变为在真空（空气）中的1.5 倍
6.（多选）近日，北京科技大学科研团队成功通过二元功能高分子掺杂策略，显著提升了两端全钙钛矿串联太阳
能电池的功率转换效率。如图所示，某种材料制成的太阳能电池的主体部分由P 型半导体和N 型半导体结合而成。
当太阳光照射到该材料上时，材料吸收光子发生光电效应，自由电子向N 型一侧移动，从而在两端形成电势差。
已知该材料需要吸收能量为E 的光子才能发生光电效应，普朗克常量为h，光速为c，则（ ）
A.通过负载的电流方向为从上至下
B.该材料发生光电效应的极限波长为c
ℎ
E
C.太阳光的强度越强，则通过负载的电流越大
D.改用紫外线照射该材料，则不能发生光电效应
7.潜水钟是一种水下作业工具。将潜水钟的大铁罩倒扣在水面后使之下沉，如图是潜水钟缓慢下沉的示意图，不
计下沉过程中水温的变化，关于潜水钟内封闭的理想气体，说法正确的是（ ）
A.单位体积内分子数保持不变
B.气体分子间斥力变大
C.气体分子速率分布规律不变
D.该过程气体对外界做功
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8.（多选）（2024·四川内江模拟）航母上的舰载机返回甲板时有多种减速方式。如图所示，为一种电磁减速方式
的简要模型，固定在水平面上足够长的平行光滑导轨CE、DF，间距为L，左端接有阻值为R 的定值电阻，且处在
磁感应强度为B、垂直导轨平面向下的匀强磁场中。现有一舰载机等效为质量为m、电阻为r 垂直于导轨的导体棒
ab。导体棒ab 以初动量p0水平向右运动，最后停下来，导轨的电阻不计。则此过程中（ ）
A.导体棒ab 做匀减速直线运动直至停止运动
B.航母甲板的最短长度为p0 R
B
2 L
2
C.电阻R 上产生的焦耳热为
p0
2 R
2m（R＋r ）
D.通过导体棒ab 横截面的电荷量为p0
BL
9.（2024·江西景德镇模拟）2024 年5 月3 日，嫦娥六号顺利发射，标志着我国朝“绕月—探月—登月”的宏伟计
划又迈出了坚实的一步。假设在不久的将来，中国载人飞船在月球表面成功着陆。航天员身着出舱航天服，首先
从太空舱进入到气闸舱，再关闭太空舱舱门，然后将气闸舱中的气体缓慢抽出，最后打开气闸舱门，航天员再从
气闸舱出舱活动。已知气闸舱的容积为2.0 m3，舱中气体的初始压强为0.8×105 Pa。为了给航天员一个适应过程，
先将气闸舱的压强降至0.5×105 Pa，航天员的体积不计。假设气闸舱的温度保持不变，在此过程中，求：
（1）抽出的气体在0.8×105 Pa 压强下的体积；
（2）气闸舱内存留气体的质量与原气闸舱内气体质量之比。
10.（2024·安徽六安模拟）在中柬“金龙-2024”联合演习中，中国制造智能无人化装备亮相演兵场，如图为演习
所使用的机器狗，可灵活穿越各种地形进行探测，现对其运动情况作一定的研究。已知机器狗在加速阶段加速度
大小为2 m/s2，最大速度为8 m/s，减速阶段加速度大小为4 m/s2。t＝0 时刻，机器狗由静止开始运动，同时在其
前方20 m 处有一目标以4 m/s 的速度同向开始匀速运动。求：
（1）若机器狗匀加速运动到最大速度后维持匀速运动，需多长时间追上前方目标；
（2）若机器狗能追上目标且最终停止运动，则由开始运动到最终停止过程中机器狗的最小位移为多少。（目标对
机器狗的运动无阻碍）
