第2部分 应用创新3 科技发展类(Word教参)-【衡中学案】2023老高考物理二轮总复习(老教材)

应用创新三　科技发展类 〔背景资料〕 一、光刻机 5G 资料一　光刻机，又名掩模对准曝光机，曝光系统，光刻系统等．常用的光刻机是掩膜对准光刻，一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀等工序．光刻，意思是用光来制作一个图形，在硅片表面匀胶，然后将掩模版上的图形转移到光刻胶上的过程或将器件或电路结构临时“复制”到硅片上的过程． 资料二　2020年我国将全面进入万物互联的商用网络新时代，即5G时代．所谓5G是指第五代通信技术，采用3 300～5 000 MHz(1 M＝106)频段的无线电波．现行的第四代移动通信技术4G，其频段范围是1 880～2 635 MHz．未来5G网络的传输速率(指单位时间传送的数据量大小)可达10 Gbps(bps为bitspersecond的英文缩写，即比特率、比特/秒)，是4G网络的50～100倍． 二、受控热核反应 资料三　2019年十大科技成果之一，被誉为“人造太阳”的新一代可控核聚变研究装置“中国环球流二号”装置整体安装启动． 中科院合肥物质科学研究院全超导托卡马克核聚变实验装置EAST成功实现了电子温度超过5千万度、持续时间达102秒的超高温长脉冲等离子体放电，这是国际托卡马克实验装置上电子温度达到5 000万度持续时间最长的等离子体放电． 托卡马克是一环形装置，通过约束电磁波驱动，环心处有一欧姆线圈，四周是一个环形真空室，真空室外排列着环向场线圈和极向场线圈，其中欧姆线圈的作用一是给等离子体加热以达到核聚变所需的临界温度；二是产生感应电场用以等离子体加速．同时，极向场线圈通电后提供的极向磁场与环向场线圈通电后提供的环向磁场将高温等离子体约束在真空室内，促使核聚变的进行． 〔命题预测〕 1．(2022·山东二模)光刻机是生产大规模集成电路的核心设备，光刻机的曝光波长越短，分辨率越高．“浸没式光刻”是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体，从而减小曝光波长、提高分辨率的技术．如图所示，若浸没液体的折射率为1.44，当不加液体时光刻胶的曝光波长为193 nm，则加上液体时光刻胶的曝光波长变为(　B　) A．161 nm　　　 B．134 nm C．93 nm　　　 D．65 nm 【解析】　加上液体时光刻胶的曝光波长λ＝，光在液体中的传播速度为v＝，不加液体时c＝λ0f，联立得λ＝＝×＝＝ nm≈134 nm，故B正确，A、C、D错误．故选B． 2．(2022·山东烟台期末)许多手机都有指纹解锁功能，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示．指纹的凸起部分叫作“嵴”，凹下部分叫作“峪”，传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和与之正对的皮肤表面就形成了大量的小电容器，由于距离不同，所以这些小电容器的电容不同．此时传感器给所有的电容器充电达到同一电压值，然后开始放电，其中电容值较小的电容器放电较快，于是根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹的图象数据．根据以上信息，下列说法中正确的是(　C　) A．电容器在充电过程中是把电能转化成化学能 B．在嵴处形成的电容器放电较快 C．在峪处形成的电容器充电后电荷量较小 D．潮湿的手指对指纹识别没有任何影响 【解析】　电容器在充电过程中是把电能转化成电场能和磁场能，选项A错误；根据平行板电容器的电容决定式，在嵴处形成的电容器电容较大，在峪处形成的电容器电容较小，根据题述电容值较小的电容器放电较快，可知在嵴处形成的电容器放电较慢，选项B错误；由电容定义，C＝Q/U可知，在峪处形成的电容器充电后电荷量较小，选项C正确；潮湿的手指“嵴”和“峪”与传感器之间形成的电容发生变化，所以潮湿的手指对指纹识别有影响，选项D错误． 3．(2022·浙江嘉兴模拟)预碰撞安全预警系统(PCS)是智能技术在汽车安全性上的重要应用．如图所示，后车PCS系统配备的微波雷达发射毫米级电磁波(毫米波)，并利用传感器和电子控制单元对前车反射的毫米波进行收集与运算，当系统判断有可能发生碰撞时会发出蜂鸣并显示警示信号，则(　D　) A．毫米波的频率比可见光高 B．毫米波遇到前车时会发生明显衍射现象 C．后车发射的毫米波频率高于前车反射后接收到的频率 D．前车的金属尾板遇到毫米波时一定会产生极其微弱的感应电流 【解析】　可见光的波长范围是400～760 nm，所以毫米波的波长大于可见光，毫米波的频率比可见光低，选项A错误；由于毫米波波长远小于汽车的线度，毫米波遇到前车时不会发生明显衍射现象，选项B错误；只有两车相互靠近时，才有可能发生碰撞，根据多普勒效应，当两车相互靠近时，接收到的波动频率增大，所以后车发射的毫米波频率低于前车反射后接收到的频率，选项C错误；由于电磁波实质上是变化的电磁场，金