热点06 智能手机-2025年高考物理【热点·重点·难点】专练（上海专用）

热点06 智能手机 智能手机作为高科技的集大成者，其最新发展状况令人瞩目。智能手机内置的加速度计、陀螺仪等传感器，能够精确感知手机的运动状态，为用户提供智能导航、健康监测等功能。摄像头利用光学成像原理，通过镜头、感光元件等组件，捕捉并记录外界影像。而电池作为能量供应源，基于电化学原理，将化学能转化为电能，保障手机的持久续航。同时，5G技术的全面普及，使智能手机实现了超高速、低延迟的网络连接，推动了远程办公、高清视频播放等新兴应用场景的发展。此外，人工智能技术的深度融入，让智能手机更加能够根据用户需求提供个性化的服务。 智能手机不仅是科技的产物，更是物理原理在现实生活中的精彩演绎。 力学原理 1．利用智能手机的加速度传感器可直观显示手机的加速度情况。用手掌托着手机，打开加速度传感器后，手掌从静止开始上下运动。以竖直向上为正方向，测得手机在竖直方向的加速度随时间变化的图像如图所示，则手机（   ） A．在时刻开始减速上升 B．在时刻到达最高点 C．在时间内处于超重状态 D．在时间内受到的支持力逐渐增大 2．高层住宅的层高一般为3m，小明某次从地面1层乘电梯回家，用智能手机记录了电梯运行的速度随时间变化关系，如图所示。取竖直向上为正方向，根据图像可推断（    ） A．小明家大约住在10层 B．在4-7 s内小明所受合力最大 C．1-4 s内小明的加速度先增大后减小 D．如果电梯的最大速度不变而加速度可以改变，从1层到31层所用时间可能小于10 s 3．近年来，智能手机的普及使“低头族”应运而生。研究发现，玩手机时有可能让颈椎承受270N的重量。不当的姿势会引起一系列的健康问题。当人体直立时，颈椎所承受的压力等于头部的重量；但当低头时，颈椎受到的压力会随之变化。现将人低头时头颈部简化为如图所示的模型：重心在头部的P点，颈椎OP（轻杆）可绕O点转动，人的头部在颈椎的支持力和沿PA方向肌肉拉力的作用下处于静止状态。假设低头时OP与竖直方向的夹角为45°，PA与竖直方向的夹角为60°，此时颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到的压力的（≈1.414，≈1.732）（　　） A．4.2倍 B．3.3倍 C．2.8倍 D．2.0倍 4．智能手机具有连拍功能，甲乙两同学设计如下实验来测手机连拍时的时间间隔。甲同学在竖直放置的刻度尺旁边静止释放一个小球，同时乙同学按住拍摄按钮不动，可以拍出小球下落过程的多张照片。然后他们将连续拍摄的几张照片叠在一起，如图所示由照片中的刻度尺得到小球在BC、CD间的距离分别为x1=98.0cm，x2=137.2cm，已知当地重力加速度为g=9.8m/s2则： (1)手机连拍时，连续拍摄两张照片的时间间隔为 ； (2)小球在C点时的速度为 ； (3)由于有空气阻力的影响，测得的时间间隔 （选填“大于”、“小于”或“等于”）真实的时间间隔。 5．如图所示，把智能手机置于汽车前台面的“磁力支架”上，支架具有磁性，对手机施加垂直于表面的吸引力。手机的重力为G，手机平面与水平面成角，始终和支架保持相对静止，下列说法正确的是（ ） A．汽车匀速运动时支架对手机的支持力大小为 B．汽车匀速运动时支架对手机的摩擦力大小为 C．汽车加速向前时支架对手机的摩擦力可能为零 D．汽车减速向前时支架对手机的支持力可能为零 6．（多选）如图1所示，游客乘坐景区缆车沿直线运动，智能手机记录了缆车的位移x随时间t的变化图像如图2所示，其中和段为曲线，直线段的方程为。则缆车（　　） A．在段一定做匀加速运动 B．在段一定做匀减速运动 C．在段的速度大小为 D．在内的平均速度大小为 7．近年来我国生产的多款智能手机都有加速度传感器，用手托着手机，迅速向下运动，然后停止，手机APP记录的加速度a随时间t变化的图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．t1时刻手机压力最大 B．t2时刻手机在最低点 C．从t1到t3这段时间手受的压力先减小后增大 D．从t1到t3这段时间手机所受合力冲量为零 8．利用手机内置加速度传感器可实时显示手机加速度的数值。小明通过智能手机探究加速度与合外力的关系，实验装置如图甲所示，已知当地重力加速度为g。 (1)突然剪断细绳，通过手机软件记录竖直方向加速度a随时间变化的图像如图乙所示，剪断细绳瞬间手机的加速度对应图中的 （选填“A”“B”或“C”）点； (2)剪断细绳瞬间手机受到的合力大小F等于（　　） A．砝码的重力大小 B．小桶和砝码的重力大小 C．手机的重力大小 D．弹簧对手机的拉力大小 (3)如图丙所示，某同学在处理数据时，以剪断细绳瞬间手机竖直方向上的加速度a为纵坐标，砝码质量m为横坐标，绘制a-m图像，获得一条斜率为k，截距为b的直线，则可推算出手机的质量为 （选用k、b、g表示）。 9．在“利用单摆测重力加速度”的实验中，两名同学采用了不同类型的传感器来完成实验。一同学利用智能手机软件中的“磁传感器”功能，能实时记录手机附近磁场的变化，磁极越靠近手机，“磁传感器”记录下的磁感应强度越大。现用智能手机、磁化小球、铁架台、塑料夹子等实验器材组装成如图甲所示的装置，来测量重力加速度，实验步骤如下： ①把智能手机正面朝上放在悬点的正下方，接着往侧边拉开小球，并用夹子夹住； ②打开夹子释放磁化小球，小球运动，取下夹子； ③运行软件，点开“磁传感器”功能，手机记录下磁感应强度的变化； ④改变摆线长和夹子的位置，测量出每次实验的摆线长度L及相应的周期T。 根据以上实验过程，回答下列问题： (1)图乙记录了实验中磁感应强度的变化情况，测得连续N个磁感应强度最大值之间的总时间为t，则单摆周期T的测量值为 。 (2)实验中得到多组摆线长度L及相应的周期T后，作出了图线，图线的斜率为k，在纵轴上的截距为c，由此得到当地重力加速度 ，小球的半径 。 (3)另一同学利用了位移传感器，他将单摆固定在铁架台上，使其做小角度左右摆动，摆动路径如图丙中虚线所示，通过位移传感器得到了摆球位移随时间的变化曲线，如图丁所示，已知摆长，根据图丁中的信息可得，重力加速度 。（结果保留3位有效数字，取） 电池和电路 10．某手机的说明书的部分内容如表所示， 而手机常用电池为锂电池， 下图为常用手机锂电池的内部结构，锂离子电池主要依靠锂离子 在正极和负极之间移动来工作。某过程中 从负极脱嵌通过隔膜嵌入正极。此锂电池的电动势为，则（　　） 手机类型 智能手机、4G手机 屏幕分辨率 1920×1080 像素 电池容量 3500 mA·h 电池类型 不可拆卸式电池 待机时间 约 19 天 A．将锂电池接入电路，锂电池两端电压为 B．此过程电池内部电流方向从正极到负极 C．电源每将一个 由负极移送到正极，非静电力做功 D．充满电时电池可储存的最大能量为 11．智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生，它是能直接为移动设备充电的储能装置，充电宝的转换率是指充电宝放电总量占充电宝容量的比值，一般在0.6~0.7，如图为某一款移动充电宝，其参数见下表，下列说法正确的是（　　） 容量 20000mAh 兼容性 所有智能手机 边充边放 否 保护电器 是 输入 DC5V2AMAX 输出 DC5V0.1A-2.5A 尺寸 156*82*22mm 转换率 0.60 产品名称 索杨SY10-200 重量 约430g A．充电宝充电时将电能转化为内能 B．该充电宝最多能储存的能量为3.6×105J C．该充电宝电量从零到完全充满所用时间约为2h D．用该充满电的充电宝给剩余电量为零、容量为3000mAh的手机充电，理论上能充满3次 12．（2022·上海杨浦·一模）智能手机有自动调节屏幕亮度的功能，光照强度变大时屏幕变亮，反之变暗。图中电路元件 R1、R2中一个为定值电阻，另一个为光敏电阻（其有“阻值随光照强度的减小而增大”这一特性）。该电路可实现“有光照射光敏电阻时小灯泡变亮，反之变暗”这一功能。分析可得：光敏电阻应为 （选填“R1”或“R2”），理由是： 。 13．（多选）如今，人们对手机的依赖程度越来越高，手机已成为现代人必不可少的随身物品，然而长时间的使用手机会对眼睛造成一定的伤害，因此现在的智能手机都有一项可以调节亮度的功能，该功能既可以自动调节，也可以手动调节。某同学为了模拟该功能，设计了如图所示的电路，为光敏电阻，光照增强，阻值变小，为滑动变阻器，闭合开关后，下列说法正确的是（    ） A．仅光照变弱，小灯泡变亮 B．仅光照变强，小灯泡变亮 C．仅将滑片向a端滑动，小灯泡变亮 D．仅将滑片向a端滑动，电池输出的路端电压变大 （23-24高三上·上海虹口·期中）智能手机具有独立的操作系统，大多采用大容量电池、电容式触摸屏，并可安装第三方程序，功能强大实用性高。 14．第56届日本电池大会上华为发布了5分钟即可充电池50%电量的快充技术成果，引起业界广泛关注。如图是某智能手机电池上的信息，第一行标有“  ”。对该铭牌参数的分析，下列说法中正确的是（    ） A．铭牌中的是能量的单位 B．铭牌中的是功率的单位 C．该电池放电时能输出的总能量约为11.4J D．该电池放电时能输出的总电荷量约为 15．如图，某同学将物块放在车厢底板上，并拴接轻绳通过光滑定滑轮连接智能手机，打开智能手机中加速度传感器的APP，使车厢在水平地面上做直线运动，手机屏幕上数字显出手机的加速度大小。假设物块始终相对车厢静止，下列说法正确的是（    ） A．手机显示加速度数值越小，滑轮左侧绳与竖直方向夹角越大 B．手机显示加速度数值越小，物块对车厢的压力越小 C．手机显示加速度数值越大，物块与车厢间摩擦力越小 D．手机显示加速度数值越大，物块与车厢间最大静摩擦力越小 16．随着智能手机的广泛应用，充电宝成为手机及时充电的一种重要选择。某学习个组为了测量一充电宝电动势和内阻（充电宝的电动势约为5V，内阻很小，最大放电电流为2A）进行了以下实验： （1）为了尽可能准确地测出充电宝的电动势和内阻，使用的实验器材有：数字式多用电表（可视为理想电压表）、滑动变阻器（最大阻值足够大）、电流表、导线、开关等。实验电路如图甲所示，已知定值电阻，请根据电路图在图乙中完成实物连线。 。 （2）连接好电路后闭合开关，调节滑动变阻器，记录数字电压表和电流表的读数。作出图像，如图丙所示。由图像求得充电宝的电动势 V，内阻 。（结果均保留两位有效数字） （3）若实验室中没有数字式多用电表，上述电路只能用普通电压表做实验，这样会使内阻的测量值 。（选填“偏大”、“偏小”或“无偏差”） 磁场和电磁感应 17．智能手机可测量磁感应强度。建立如图甲所示坐标系，xOy平面为水平面，z轴正方向竖直向上。手机如图甲放置，测量地磁场结果如图乙所示。在同一地点，手机绕x轴旋转某一角度，测量结果如图丙所示。已知手机屏幕面积约为0.009m2，则两次穿过屏幕的磁通量的变化量约为（　　） A． B． C． D． 18．安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知（　　） 测量序号 1 15 20 0 2 0 -25 0 3 25 0 0 4 -15 -20 0 A．测量地点位于南极极点附近 B．测量地点位于北极极点附近 C．当地的地磁场大小约为 D．第3次测量时y轴正向指向东方 19．（多选）某智能手机充电器的内部电路如图所示，主要由氮化镓开关管和一个变压器构成。工作时ab端输入恒定的电压U，通过氮化镓开关管高频率的通断，使变压器cd端获得如图乙所示的输入电压u，则（　　） A．增加开关管的通断频率，cd端输入电压的有效值增加 B．cd端输入电压的有效值为 C．若氮化镓开关管因故障短路，ef端无输出电压 D．若氮化镓开关管因故障短路，ef端仍有输出电压 20．（1） Phyphox是一个智能手机APP，可以利用手机里的传感器来采集数据，并将原始数据与结果导出，做进一步的分析。我校物理兴趣小组的同学利用Phyphox 测量了操场的地磁场数据，他面向北方，手机水平拿在手中，测量出如下图的所示的一组数据。请分析并描述出此时手机所处位置的磁场的情况。 （2）如图所示，abcd 是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框边长为L，在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界，磁场宽度为h，并与线框的bc边平行，磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从 MN上方某一高度处由静止开始下落，若 请你分析出线框下落过程的速度如何变化，并在坐标系中画出线框abcd从静止开始下落到穿过磁场的、 图像的可能性。（坐标系不够可以自己画）      光学原理 21．随着我们在液晶屏幕、智能手机和平板电脑前花费越来越多的时间，我们接收到的蓝光也越来越多，蓝光是一种高能可见光，会对我们的眼睛产生负面影响。某同学利用如图所示的双缝干涉实验装置测量蓝光的波长，测得双缝之间的距离为0.24mm，光屏与双缝之间的距离为1.20m，第1条到第7条蓝色亮条纹中心间的距离为14.70mm，试回答下列问题： (1)相邻两条亮条纹的间距为 mm。 (2)实验中测得的蓝光的波长为 m。 (3)若将图中滤光片换为紫色，则干涉条纹间距将 （填“变大”“不变”或“变小”）。 22．某同学利用如图装置测量小车和智能手机的质量，智能手机可以利用APP直接测量出手机运动时的加速度。悬挂质量为m的钩码，用智能手机测出小车运动的加速度a；改变钩码的质量m，进行多次测量：做出a与的图像如图，已知图像中直线的截距为b，斜率为k。不计空气阻力，重力加速度为g。 (1)（多选）以下说法正确的是______； A．钩码的质量不需要远小于智能手机和小车的质量 B．细绳应该始终与长木板平行 C．不悬挂钩码时，应使小车和智能手机匀速沿木板下滑 D．细线的拉力等于钩码的重力 (2)根据图像可得，小车和手机的质量为 ； (3)再利用手机APP测出斜面倾角为，则木板摩擦系数 。 23．某校物理小组尝试利用智能手机对竖直面内的圆周运动进行探究。实验装置如图甲所示，轻绳一端连接拉力传感器，另一端连接智能手机，把手机拉开一定角度，由静止释放，手机在竖直面内摆动过程中，手机中的陀螺仪传感器可以采集角速度实时变化的数据并输出图像，同时，拉力传感器可以采集轻绳拉力实时变化的数据并输出图像。经查阅资料可知，面向手机屏幕，手机逆时针摆动时陀螺仪传感器记录的角速度为正值，反之为负值。 (1)某次实验，手机输出的角速度随时间变化的图像如图乙所示，由此可知在0到时间段内______ A．手机20次通过最低点 B．手机10次通过最低点 C．手机在整个摆动过程中，机械能守恒 (2)为进一步拓展研究，分别从力传感器输出图和手机角速度—时间图中读取几对手机运动到最低点时的拉力和角速度的数据，并在坐标图中以F（单位：N）为纵坐标、（单位：）为横坐标进行描点，请在图中作出的图像 。 根据图像求得实验所用手机的质量为 kg，手机重心做圆周运动的半径为 m。（结果均保留两位有效数字，重力加速度） 24．（2023·上海黄浦·一模）利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了五次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。当磁感应强度沿坐标轴各分量方向与坐标轴的正方向一致时软件读数为正，反之读数为负。根据表中测量结果可推理得测量地点位于 半球（选填“南”或“北”），当地的地磁场大小约为 μT。（保留2位有效数字） 测量序号 Bx/μT By/μT Bz/μT 1 0 30 −32 2 0 −29 −33 3 29 0 −33 4 −29 0 −33 5 −30 0 −32 25．（多选）如今智能手机中普遍安装了陀螺仪，它是一种加速度传感器，尺寸目前可以做到（3×3×1）mm，可集成于手机内部，用来检测手机的姿态。其工作原理如图所示，当手机运动状态改变时，固连在手机上的A部分随手机一起运动时，质量块B是通过弹性物体连接手机，由于惯性，不会随手机立刻发生变化，出现运动滞后，这样电容器电容值就发生了变化，变化的电容值会通过电信号传输给处理单元，就可测量手机的姿态，铺三层这种结构，就可以测出手机的前后左右和上下以及旋转，这样就可以360°无死角检测手机运动。以下说法中正确的是（　　） A．在外太空，完全失重的情况下，这种传感器仍然可以使用 B．可以测量出任意情况下手机相对地面的速度 C．这种探测器可以测量地磁场强度，进而进行GPS定位 D．改变电容的值是通过改变正对面积和板间距d来实现的 26．图甲为指尖般大小的一种电动机，由于没有铁芯，被称为空心杯电机。这种新颖的结构消除了由于铁芯形成涡流而造成的电能损耗，具有体积小、灵敏、节能等特性，广泛应用在智能手机、平板电脑、医疗、无人机等方面。图乙为一种空心杯电机原理的简化示意图。固定的圆柱形永磁体形成沿辐向均匀分布的磁场（俯视图）；作为转子的多组线圈绕制成水杯状，电流经边缘流入和流出，可简化为沿圆柱体对角线的单匝线圈（图中a、b分别为线圈与顶面和底面的切点）。当线圈通电时，可在安培力作用下绕OO＇轴转动。设图示时刻线圈的电流为I，方向如图所示，线圈所在处的磁感应强度大小均为B。图中线圈实线部分的长度为L。下列说法正确的是（　　） A．图中线圈转动过程中，穿过该线圈的磁通量保持不变 B．图示位置，线圈实线部分所受安培力的大小为BIL C．图示位置，线圈在安培力的作用下将绕OO＇轴逆时针转动（俯视） D．为使空心杯电机正常转动，则应保持线圈中的电流方向不变 27．智能手机中的电子指南针利用了重力传感器和霍尔元件来确定地磁场的方向。某个智能手机中固定着一个矩形薄片霍尔元件，四个电极分别为E、F、M、N，薄片厚度为h，在E、F间通入恒定电流I、同时外加与薄片垂直的匀强磁场B，M、N间的电压为，已知半导体薄片中的载流子为正电荷，电流与磁场的方向如图所示。单位体积内正电荷的个数为n，若仅某一物理量变化时，下列图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． （23-24高二下·上海·期中）智能手机 智能手机具有独立的操作系统，大多采用大容量电池、电容式触摸屏，并可安装第三方程序，功能强大实用性高。 28．（多选）现在的智能手机的降噪技术是利用降噪麦克风采样环境噪声，经过数据处理后发出降噪声波，这个过程在噪声到达人耳之前完成，从而在听觉上抵消噪声。图乙是原理简化图，图丙是理想情况下的降噪过程，实线表示环境噪声，虚线表示降噪系统产生的降噪声波，则( ) A．降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声无法从外面进入耳麦 B．降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动减弱 C．降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等 D．质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长 29．某手机采用的是光学指纹识别，如图甲，手指按压指纹识别区时，与镜片接触会破坏接触区域的全反射，使得反射光线明暗分布，图像传感器通过识别光线的强弱对指纹进行识别。若镜片的折射率为，实验测得人手指折射率在1.50~1.56之间，以下说法中正确的是( ) A．手指未按压指纹识别区时，光线在镜片的上表面不能发生全发射 B．手指未按压时，入射角越小，光线在镜片的上表面越容易发生全反射 C．手指按压指纹识别区时，光线在与镜片接触处不能发生全反射 D．当光线垂直入射镜片下表面时，仍然可以实现指纹识别功能 30．如图所示，在手机充电时打入电话，手机开始振动，其频率，离手机一段距离的充电线A位置也在振动，其频率。和的大小关系以及你判断的依据最合理的是( ) A．，共振现象的规律 B．，共振现象的规律 C．，机械波的传播规律 D．，机械波的传播规律 31．如图，手机进行无线充电时，受电线圈内磁场磁感应强度随时间按图乙正弦规律变化，其中。已知受电线圈的匝数为匝，所围面积为，电阻。现在受电线圈的c，d两端接一阻值的小灯泡。求： （1）从上往下俯视，当送电线圈中的电流逆时针增大时，受电线圈中的电流方向为 （2）受电线圈中产生感应电动势的最大值为 （3）在1分钟内，电阻R上产生的热量为 （4）从到半个周期内，通过小灯泡的电荷量为 。（结果保留π） / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 热点06 智能手机 智能手机作为高科技的集大成者，其最新发展状况令人瞩目。智能手机内置的加速度计、陀螺仪等传感器，能够精确感知手机的运动状态，为用户提供智能导航、健康监测等功能。摄像头利用光学成像原理，通过镜头、感光元件等组件，捕捉并记录外界影像。而电池作为能量供应源，基于电化学原理，将化学能转化为电能，保障手机的持久续航。同时，5G技术的全面普及，使智能手机实现了超高速、低延迟的网络连接，推动了远程办公、高清视频播放等新兴应用场景的发展。此外，人工智能技术的深度融入，让智能手机更加能够根据用户需求提供个性化的服务。 智能手机不仅是科技的产物，更是物理原理在现实生活中的精彩演绎。 力学原理 1．利用智能手机的加速度传感器可直观显示手机的加速度情况。用手掌托着手机，打开加速度传感器后，手掌从静止开始上下运动。以竖直向上为正方向，测得手机在竖直方向的加速度随时间变化的图像如图所示，则手机（   ） A．在时刻开始减速上升 B．在时刻到达最高点 C．在时间内处于超重状态 D．在时间内受到的支持力逐渐增大 【答案】C 【详解】A．由图像可知时间内，加速度向上逐渐变大，速度逐渐增大，时刻加速度最大，而速度还在继续增大，故A错误； B．由图可知，时刻后加速度方向向下，为失重状态，速度方向向上，所以向上做减速运动，时刻还没有达到最高点，故B错误； C．时间内，加速度的方向依然向上，应处于超重状态，故C正确； D．对手机进行受力分析可知，时间内，有 该段时间内，a逐渐减小，因此支持力逐渐减小，故D错误。 故选C。 2．高层住宅的层高一般为3m，小明某次从地面1层乘电梯回家，用智能手机记录了电梯运行的速度随时间变化关系，如图所示。取竖直向上为正方向，根据图像可推断（    ） A．小明家大约住在10层 B．在4-7 s内小明所受合力最大 C．1-4 s内小明的加速度先增大后减小 D．如果电梯的最大速度不变而加速度可以改变，从1层到31层所用时间可能小于10 s 【答案】C 【详解】A．因v-t图像的面积等于位移，可知 可知小明家大约住在17层，选项A错误； B．在4-7 s内电梯匀速运动，则小明所受合力为零，选项B错误； C．图像的斜率等于加速度，可知1-4 s内小明的加速度先增大后减小，选项C正确； D．从1层到31层位移为90m，如果电梯整个过程中均以最大速度8m/s上升，则用时间为 可知从1层到31层所用时间不可能小于10 s，选项D错误。 故选C。 3．近年来，智能手机的普及使“低头族”应运而生。研究发现，玩手机时有可能让颈椎承受270N的重量。不当的姿势会引起一系列的健康问题。当人体直立时，颈椎所承受的压力等于头部的重量；但当低头时，颈椎受到的压力会随之变化。现将人低头时头颈部简化为如图所示的模型：重心在头部的P点，颈椎OP（轻杆）可绕O点转动，人的头部在颈椎的支持力和沿PA方向肌肉拉力的作用下处于静止状态。假设低头时OP与竖直方向的夹角为45°，PA与竖直方向的夹角为60°，此时颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到的压力的（≈1.414，≈1.732）（　　） A．4.2倍 B．3.3倍 C．2.8倍 D．2.0倍 【答案】B 【详解】设头部的质量为m，当人体直立时，颈椎受到的压力 F＝mg 当低头时，设颈椎受到的压力为F1，以P点为研究对象，受力分析如图所示 由正弦定理得 ＝ 解得 F1≈3.3mg 故B正确，ACD错误。 故选B。 4．智能手机具有连拍功能，甲乙两同学设计如下实验来测手机连拍时的时间间隔。甲同学在竖直放置的刻度尺旁边静止释放一个小球，同时乙同学按住拍摄按钮不动，可以拍出小球下落过程的多张照片。然后他们将连续拍摄的几张照片叠在一起，如图所示由照片中的刻度尺得到小球在BC、CD间的距离分别为x1=98.0cm，x2=137.2cm，已知当地重力加速度为g=9.8m/s2则： (1)手机连拍时，连续拍摄两张照片的时间间隔为 ； (2)小球在C点时的速度为 ； (3)由于有空气阻力的影响，测得的时间间隔 （选填“大于”、“小于”或“等于”）真实的时间间隔。 【答案】 0.20s 5.88m/s 小于 【详解】(1)[1]设时间间隔为T，由位移差公式得 解得 (2)[2]小球在C点时的速度为 (3)[3]由上式得 由于空气阻力，小球下落真实的加速度小于重力加速度，由上式可知，真实的时间间隔大于测量值，即时间间隔的测量值小于真实值。 5．如图所示，把智能手机置于汽车前台面的“磁力支架”上，支架具有磁性，对手机施加垂直于表面的吸引力。手机的重力为G，手机平面与水平面成角，始终和支架保持相对静止，下列说法正确的是（ ） A．汽车匀速运动时支架对手机的支持力大小为 B．汽车匀速运动时支架对手机的摩擦力大小为 C．汽车加速向前时支架对手机的摩擦力可能为零 D．汽车减速向前时支架对手机的支持力可能为零 【答案】B 【详解】A．把智能手机置于汽车前台面的“磁力支架”上的生活情境可以转化为下图的斜面模型 汽车匀速运动时支架对手机的支持力大小为 A错误； B．汽车匀速运动时支架对手机的摩擦力大小为，B正确； C．汽车加速向前时，正交分解如下 则有 由上可知，汽车加速向前时支架对手机的摩擦力不可能为零，C错误； D．汽车减速向前时，正交分解如下 则有 由上可知，汽车减速向前时支架对手机的支持力不可能为零，D错误。 故选B。 6．（多选）如图1所示，游客乘坐景区缆车沿直线运动，智能手机记录了缆车的位移x随时间t的变化图像如图2所示，其中和段为曲线，直线段的方程为。则缆车（　　） A．在段一定做匀加速运动 B．在段一定做匀减速运动 C．在段的速度大小为 D．在内的平均速度大小为 【答案】CD 【详解】A．图的斜率表示的是速度，则在段一定做加速直线运动，不一定是匀加速，A错误； B．图的斜率表示的是速度，则在段一定做减速直线运动，不一定是匀减速运动，B错误； C．由直线段的方程为 可知 位移时间图象的斜率表示速度，则 C正确； D．在内的平均速度大小为 D正确。 故选CD。 7．近年来我国生产的多款智能手机都有加速度传感器，用手托着手机，迅速向下运动，然后停止，手机APP记录的加速度a随时间t变化的图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．t1时刻手机压力最大 B．t2时刻手机在最低点 C．从t1到t3这段时间手受的压力先减小后增大 D．从t1到t3这段时间手机所受合力冲量为零 【答案】D 【详解】A．根据牛顿第二定律，手机加速度向上并且加速度最大时，手给手机的作用力最大，即手受到的压力最大，由图可知，t3时刻手受的压力最大，A错误； B．手机停止时，位置最低，根据图像与轴围成面积表示速度可知t4时刻手机在最低点，B错误； C．到时间段，加速度向下，根据牛顿第二定律 可得 加速度逐渐变小，可知手对手机的支持力变大，到时间段，加速度向上， 根据牛顿第二定律 可得 加速度逐渐变大，则手对手机的支持力逐渐变大，可知从t1到t3这段时间手对手机支持力一直变大，结合牛顿第三定律可知手受的压力一直增大，C错误； D．合外力 则合外力的冲量 从t1到t3这段时间图像与轴围成面积为零，可知从t1到t3这段时间手机所受合力冲量为零，D正确。 故选D。 8．利用手机内置加速度传感器可实时显示手机加速度的数值。小明通过智能手机探究加速度与合外力的关系，实验装置如图甲所示，已知当地重力加速度为g。 (1)突然剪断细绳，通过手机软件记录竖直方向加速度a随时间变化的图像如图乙所示，剪断细绳瞬间手机的加速度对应图中的 （选填“A”“B”或“C”）点； (2)剪断细绳瞬间手机受到的合力大小F等于（　　） A．砝码的重力大小 B．小桶和砝码的重力大小 C．手机的重力大小 D．弹簧对手机的拉力大小 (3)如图丙所示，某同学在处理数据时，以剪断细绳瞬间手机竖直方向上的加速度a为纵坐标，砝码质量m为横坐标，绘制a-m图像，获得一条斜率为k，截距为b的直线，则可推算出手机的质量为 （选用k、b、g表示）。 【答案】(1)A (2)B (3) 【详解】（1）前面的数据波动是保持平衡时的轻微扰动，后续的数据波动是因为手机在做（近似）简谐运动，故第一个峰值即为我们要的绳子被剪断时的瞬时加速度，故选“A”点； （2）剪断细绳瞬间，弹簧的弹力大小不变，手机受到的合力大小F等于小桶和砝码的重力大小。 故选B。 （3）绳子剪断前，设弹力为F，小桶质量为m0，手机质量为M，对手机由平衡知 绳子剪断后，对手机，由牛顿第二定律有 结合图丙的斜率解得 9．在“利用单摆测重力加速度”的实验中，两名同学采用了不同类型的传感器来完成实验。一同学利用智能手机软件中的“磁传感器”功能，能实时记录手机附近磁场的变化，磁极越靠近手机，“磁传感器”记录下的磁感应强度越大。现用智能手机、磁化小球、铁架台、塑料夹子等实验器材组装成如图甲所示的装置，来测量重力加速度，实验步骤如下： ①把智能手机正面朝上放在悬点的正下方，接着往侧边拉开小球，并用夹子夹住； ②打开夹子释放磁化小球，小球运动，取下夹子； ③运行软件，点开“磁传感器”功能，手机记录下磁感应强度的变化； ④改变摆线长和夹子的位置，测量出每次实验的摆线长度L及相应的周期T。 根据以上实验过程，回答下列问题： (1)图乙记录了实验中磁感应强度的变化情况，测得连续N个磁感应强度最大值之间的总时间为t，则单摆周期T的测量值为 。 (2)实验中得到多组摆线长度L及相应的周期T后，作出了图线，图线的斜率为k，在纵轴上的截距为c，由此得到当地重力加速度 ，小球的半径 。 (3)另一同学利用了位移传感器，他将单摆固定在铁架台上，使其做小角度左右摆动，摆动路径如图丙中虚线所示，通过位移传感器得到了摆球位移随时间的变化曲线，如图丁所示，已知摆长，根据图丁中的信息可得，重力加速度 。（结果保留3位有效数字，取） 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）测得连续N个磁感应强度最大值之间的总时间为t，相邻的磁感应强度最大值之间时间间隔为。则 解得 （2）[1][2]单摆摆长为 由单摆周期公式 得 图线的斜率为 纵轴上的截距为 解得当地重力加速度 小球的半径 （3）由图丁可得，周期为 由单摆周期公式 解得 电池和电路 10．某手机的说明书的部分内容如表所示， 而手机常用电池为锂电池， 下图为常用手机锂电池的内部结构，锂离子电池主要依靠锂离子 在正极和负极之间移动来工作。某过程中 从负极脱嵌通过隔膜嵌入正极。此锂电池的电动势为，则（　　） 手机类型 智能手机、4G手机 屏幕分辨率 1920×1080 像素 电池容量 3500 mA·h 电池类型 不可拆卸式电池 待机时间 约 19 天 A．将锂电池接入电路，锂电池两端电压为 B．此过程电池内部电流方向从正极到负极 C．电源每将一个 由负极移送到正极，非静电力做功 D．充满电时电池可储存的最大能量为 【答案】C 【详解】A．将锂电池接入电路，锂电池两端电压为路端电压要小于3.7V，故A错误； B．由于正电荷移动方向为电流方向，故电池内部电流方向从负极到正极，故B错误； C．非静电力做功 电源内部每搬运一个锂离子非静电力做功3.7eV，故C正确； D．充满电时电池可储存的最大能量为 故D错误。 故选C。 11．智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生，它是能直接为移动设备充电的储能装置，充电宝的转换率是指充电宝放电总量占充电宝容量的比值，一般在0.6~0.7，如图为某一款移动充电宝，其参数见下表，下列说法正确的是（　　） 容量 20000mAh 兼容性 所有智能手机 边充边放 否 保护电器 是 输入 DC5V2AMAX 输出 DC5V0.1A-2.5A 尺寸 156*82*22mm 转换率 0.60 产品名称 索杨SY10-200 重量 约430g A．充电宝充电时将电能转化为内能 B．该充电宝最多能储存的能量为3.6×105J C．该充电宝电量从零到完全充满所用时间约为2h D．用该充满电的充电宝给剩余电量为零、容量为3000mAh的手机充电，理论上能充满3次 【答案】B 【详解】A．充电宝充电时将电能转化为化学能，故A错误； B．电池容量为 q=It=20000mA•h=20000×10-3×3600C=72000C 电动势为5V，最多能储存的能量为 E=qU=72000×5J=3.6×105J 故B正确； C．用最大电流2A充电，充满所需时间为 故C错误； D．转化率为0.6，给容量为3000mA•h的手机充电次数为 故D错误。 故选B 12．（2022·上海杨浦·一模）智能手机有自动调节屏幕亮度的功能，光照强度变大时屏幕变亮，反之变暗。图中电路元件 R1、R2中一个为定值电阻，另一个为光敏电阻（其有“阻值随光照强度的减小而增大”这一特性）。该电路可实现“有光照射光敏电阻时小灯泡变亮，反之变暗”这一功能。分析可得：光敏电阻应为 （选填“R1”或“R2”），理由是： 。 【答案】 R1 见解析 【详解】[1][2]若R1是光敏电阻，则照射 R1的光照强度增大时，R1阻值减小，则电路总电阻减小，总电流增大，电源内电压升高，路端电压减小，R2 两端电压减小，流过 R2 的电流减小，流过 R1 和小灯泡的电流增大，小灯泡的实际功率变大，小灯泡变亮，因此光敏电阻应为R1。 13．（多选）如今，人们对手机的依赖程度越来越高，手机已成为现代人必不可少的随身物品，然而长时间的使用手机会对眼睛造成一定的伤害，因此现在的智能手机都有一项可以调节亮度的功能，该功能既可以自动调节，也可以手动调节。某同学为了模拟该功能，设计了如图所示的电路，为光敏电阻，光照增强，阻值变小，为滑动变阻器，闭合开关后，下列说法正确的是（    ） A．仅光照变弱，小灯泡变亮 B．仅光照变强，小灯泡变亮 C．仅将滑片向a端滑动，小灯泡变亮 D．仅将滑片向a端滑动，电池输出的路端电压变大 【答案】BD 【详解】A．仅光照变弱，光敏电阻的阻值变大，回路总电阻变大，电流变小，则灯泡变暗，故A错误； B．仅光照变强，光敏电阻的阻值变小，回路总电阻变小，电流变大，则灯泡变亮，故B正确； C．仅将滑片向a端滑动，滑动变阻器的阻值变大，回路总电阻变大，电流变小，则灯泡变暗，故C错误； D．仅将滑片向a端滑动，滑动变阻器的阻值变大，回路总电阻变大，电流变小，根据 可知，路端电压变大，故D正确。 故选BD。 （23-24高三上·上海虹口·期中）智能手机具有独立的操作系统，大多采用大容量电池、电容式触摸屏，并可安装第三方程序，功能强大实用性高。 14．第56届日本电池大会上华为发布了5分钟即可充电池50%电量的快充技术成果，引起业界广泛关注。如图是某智能手机电池上的信息，第一行标有“  ”。对该铭牌参数的分析，下列说法中正确的是（    ） A．铭牌中的是能量的单位 B．铭牌中的是功率的单位 C．该电池放电时能输出的总能量约为11.4J D．该电池放电时能输出的总电荷量约为 15．如图，某同学将物块放在车厢底板上，并拴接轻绳通过光滑定滑轮连接智能手机，打开智能手机中加速度传感器的APP，使车厢在水平地面上做直线运动，手机屏幕上数字显出手机的加速度大小。假设物块始终相对车厢静止，下列说法正确的是（    ） A．手机显示加速度数值越小，滑轮左侧绳与竖直方向夹角越大 B．手机显示加速度数值越小，物块对车厢的压力越小 C．手机显示加速度数值越大，物块与车厢间摩擦力越小 D．手机显示加速度数值越大，物块与车厢间最大静摩擦力越小 16．随着智能手机的广泛应用，充电宝成为手机及时充电的一种重要选择。某学习个组为了测量一充电宝电动势和内阻（充电宝的电动势约为5V，内阻很小，最大放电电流为2A）进行了以下实验： （1）为了尽可能准确地测出充电宝的电动势和内阻，使用的实验器材有：数字式多用电表（可视为理想电压表）、滑动变阻器（最大阻值足够大）、电流表、导线、开关等。实验电路如图甲所示，已知定值电阻，请根据电路图在图乙中完成实物连线。 。 （2）连接好电路后闭合开关，调节滑动变阻器，记录数字电压表和电流表的读数。作出图像，如图丙所示。由图像求得充电宝的电动势 V，内阻 。（结果均保留两位有效数字） （3）若实验室中没有数字式多用电表，上述电路只能用普通电压表做实验，这样会使内阻的测量值 。（选填“偏大”、“偏小”或“无偏差”） 【答案】14．A 15．D 16．见解析 5.0 0.13 偏小 【分析】14．AB.根据 W=Pt Q=It 可知铭牌中的 W·h是能量的单位，mA·h为电量的单位，故A正确，B错误； C.该电池输出的总能量 E = Pt=11.4W3600s=4.104 ×104J 故C错误； D.该电池放电时输出的总电荷量约为 q =It =3A3600C=1.08×104C 故D错误。 故选A。 15．A.对手机进行受力分析，重力，绳的拉力的合力水平向右，然后由力的三解形得， 绳子对手机的拉力 手机受到的合力 F1 = mgtanθ 其加速度 a1=gtanθ 由此得，a越大，θ也应越大。故A错误； B.对物块，竖直方向上有 T + F支= m1g 即 加速度越小，θ也应越小，物块对车厢的压力越大，故B错误； CD.对物块有 f静 =m1a 加速度越大，静摩擦力越大，最大静摩擦力与正压力成正比，所以加速度越大，最大静摩擦力越小，故D正确，C错误。 故选D。 16．（1）[1]实物连线，如图 （2）[2][3]由闭合电路欧姆定律 得 图像求得充电宝的电动势 内阻 （3）[4]由于电压表的分流，电流表的测量值比通过电源的电流偏小，所以电动势偏小，图像的斜率的绝对值偏小，内阻偏小。 磁场和电磁感应 17．智能手机可测量磁感应强度。建立如图甲所示坐标系，xOy平面为水平面，z轴正方向竖直向上。手机如图甲放置，测量地磁场结果如图乙所示。在同一地点，手机绕x轴旋转某一角度，测量结果如图丙所示。已知手机屏幕面积约为0.009m2，则两次穿过屏幕的磁通量的变化量约为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据题意，计算通过手机显示屏的磁通量时，应利用地磁场的z轴分量，则图甲时穿过显示屏的磁通量大小约为 图乙时穿过显示屏的磁通量大小约为 由数据可得，第一次地磁场从手机显示屏穿过，z轴磁场分量为负值，第二次z轴地磁场分量为正值，可知地磁场从手机背面穿过，则磁通量的变化量约为 故选C。 18．安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知（　　） 测量序号 1 15 20 0 2 0 -25 0 3 25 0 0 4 -15 -20 0 A．测量地点位于南极极点附近 B．测量地点位于北极极点附近 C．当地的地磁场大小约为 D．第3次测量时y轴正向指向东方 【答案】C 【详解】A B．z轴正向保持竖直向上，,测量地点位于赤道。AB错误； C．，当地的地磁场大小约为 C正确； D．赤道上地磁场的方向沿水平方向从南指向北，第3次测量时y轴正向指向西方 D错误。 故选C。 19．（多选）某智能手机充电器的内部电路如图所示，主要由氮化镓开关管和一个变压器构成。工作时ab端输入恒定的电压U，通过氮化镓开关管高频率的通断，使变压器cd端获得如图乙所示的输入电压u，则（　　） A．增加开关管的通断频率，cd端输入电压的有效值增加 B．cd端输入电压的有效值为 C．若氮化镓开关管因故障短路，ef端无输出电压 D．若氮化镓开关管因故障短路，ef端仍有输出电压 【答案】BC 【详解】AB．由图乙可知，在周期T内只有一半时间cd端电压为U，若cd端接定值电阻R， 由电压有效值定义 得 A错误，B正确； CD．若氮化镓开关管因故障短路，cd端电压恒定不变，不能产生互感效果，ef端无输出电压。C正确，D错误。 故选BC。 20．（1） Phyphox是一个智能手机APP，可以利用手机里的传感器来采集数据，并将原始数据与结果导出，做进一步的分析。我校物理兴趣小组的同学利用Phyphox 测量了操场的地磁场数据，他面向北方，手机水平拿在手中，测量出如下图的所示的一组数据。请分析并描述出此时手机所处位置的磁场的情况。 （2）如图所示，abcd 是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框边长为L，在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界，磁场宽度为h，并与线框的bc边平行，磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从 MN上方某一高度处由静止开始下落，若 请你分析出线框下落过程的速度如何变化，并在坐标系中画出线框abcd从静止开始下落到穿过磁场的、 图像的可能性。（坐标系不够可以自己画）      【答案】（1）见解析；（2）见解析 【详解】（1）将磁场沿着x，y，z轴分解，由图可知 ，， 而合磁场 合磁场指向东北偏下方向。 （2）线框进入磁场之前做自由落体运动，进入磁场后如果安培力大小等于重力，则从下边框进入磁场到上边框离开磁场的过程中，线框做匀速运动，离开磁场后做匀加速运动，图像如图所示 线框进入磁场后，如果安培力小于重力，线框继续做加速运动，但随着速度的增加，安培力逐渐增大，加速度逐渐减小，因此从下边框进入磁场到上边框离开磁场的过程中，线框做加速度逐渐减小的加速运动，离开磁场后做匀加速运动，图像如图2所示 线框进入磁场后，如果安培力大于重力，线框将做减速运动，但随着速度的减小，安培力逐渐减小，加速度逐渐减小，因此从下边框进入磁场到上边框离开磁场的过程中，线框做加速度逐渐减小的减速运动，离开磁场后做匀加速运动，图像如图3所示 光学原理 21．随着我们在液晶屏幕、智能手机和平板电脑前花费越来越多的时间，我们接收到的蓝光也越来越多，蓝光是一种高能可见光，会对我们的眼睛产生负面影响。某同学利用如图所示的双缝干涉实验装置测量蓝光的波长，测得双缝之间的距离为0.24mm，光屏与双缝之间的距离为1.20m，第1条到第7条蓝色亮条纹中心间的距离为14.70mm，试回答下列问题： (1)相邻两条亮条纹的间距为 mm。 (2)实验中测得的蓝光的波长为 m。 (3)若将图中滤光片换为紫色，则干涉条纹间距将 （填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】(1)2.45 (2) (3)变小 【详解】（1）相邻两条亮条纹的间距 （2）根据 解得蓝光的波长为 （3）若将题图中滤光片换为紫色，由于紫光的波长比蓝光短，则干涉条纹间距将变小。 22．某同学利用如图装置测量小车和智能手机的质量，智能手机可以利用APP直接测量出手机运动时的加速度。悬挂质量为m的钩码，用智能手机测出小车运动的加速度a；改变钩码的质量m，进行多次测量：做出a与的图像如图，已知图像中直线的截距为b，斜率为k。不计空气阻力，重力加速度为g。 (1)（多选）以下说法正确的是______； A．钩码的质量不需要远小于智能手机和小车的质量 B．细绳应该始终与长木板平行 C．不悬挂钩码时，应使小车和智能手机匀速沿木板下滑 D．细线的拉力等于钩码的重力 (2)根据图像可得，小车和手机的质量为 ； (3)再利用手机APP测出斜面倾角为，则木板摩擦系数 。 【答案】(1)AB (2) (3) 【详解】（1）设小车和手机的质量为M，斜面倾角为，对钩码和小车以及手机的系统， 由牛顿第二定律有 可得 可得本实验的原理为a与成一次函数。 A．因本实验验证牛顿第二定律为对系统采用准确的方法，故不需要近似的用钩码重力代替绳的拉力，也就不需要质量关系，即不需要钧码的质量应该远小于智能手机和小车的质量，故A正确； B．为了让绳子拉小车的力为恒力，则细绳应该始终与长木板平行，故B正确； C．本实验若平衡了摩擦力，系统的牛顿第二定律表达式为，a与成正比例函数，不符合实验实验结果，则不需要平衡摩擦力，故C错误； D．本实验研究系统的牛顿第二定律，则绳子的拉力小于钩码的重力，故D错误。 故选B。 （2）根据a与的一次函数关系，可知图像的斜率的意义为 则小车和手机的质量为 （3）根据a与的一次函数关系，可知纵截距的物理意义为 联立解得 23．某校物理小组尝试利用智能手机对竖直面内的圆周运动进行探究。实验装置如图甲所示，轻绳一端连接拉力传感器，另一端连接智能手机，把手机拉开一定角度，由静止释放，手机在竖直面内摆动过程中，手机中的陀螺仪传感器可以采集角速度实时变化的数据并输出图像，同时，拉力传感器可以采集轻绳拉力实时变化的数据并输出图像。经查阅资料可知，面向手机屏幕，手机逆时针摆动时陀螺仪传感器记录的角速度为正值，反之为负值。 (1)某次实验，手机输出的角速度随时间变化的图像如图乙所示，由此可知在0到时间段内______ A．手机20次通过最低点 B．手机10次通过最低点 C．手机在整个摆动过程中，机械能守恒 (2)为进一步拓展研究，分别从力传感器输出图和手机角速度—时间图中读取几对手机运动到最低点时的拉力和角速度的数据，并在坐标图中以F（单位：N）为纵坐标、（单位：）为横坐标进行描点，请在图中作出的图像 。 根据图像求得实验所用手机的质量为 kg，手机重心做圆周运动的半径为 m。（结果均保留两位有效数字，重力加速度） 【答案】(1)A (2) 见解析 0.20 3.5 【详解】（1）AB．手机经过最低点时，速度达到峰值，根据图乙可知，在0到时间段内，手机20次通过最低点，故A正确，B错误； C．根据图乙可知，角速度的峰值随时间减小，表明手机在最低点的速度逐渐减小，即手机经过最低点的动能减小，可知，手机在整个摆动过程中，机械能减小，故C错误。 故选A。 （2）[1]将图中的数据点用平滑直线连接起来，如图所示 [2][3]手机在最低点，对手机进行分析，根据牛顿第二定律有 则有 几何图形有 ， 解得 m=0.20kg， 24．（2023·上海黄浦·一模）利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了五次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。当磁感应强度沿坐标轴各分量方向与坐标轴的正方向一致时软件读数为正，反之读数为负。根据表中测量结果可推理得测量地点位于 半球（选填“南”或“北”），当地的地磁场大小约为 μT。（保留2位有效数字） 测量序号 Bx/μT By/μT Bz/μT 1 0 30 −32 2 0 −29 −33 3 29 0 −33 4 −29 0 −33 5 −30 0 −32 【答案】 北 44/45 【详解】[1]地磁场分别如图所示 地球可视为一个大磁场，磁场南极大致在地理北极附近，磁场北极在地理南极附近。由表中z轴数据可看出z轴的磁场竖直向下，则测量地点应位于北半球。 [2]磁感应强度为矢量，由表格中可得处当地的地磁场大小约为 25．（多选）如今智能手机中普遍安装了陀螺仪，它是一种加速度传感器，尺寸目前可以做到（3×3×1）mm，可集成于手机内部，用来检测手机的姿态。其工作原理如图所示，当手机运动状态改变时，固连在手机上的A部分随手机一起运动时，质量块B是通过弹性物体连接手机，由于惯性，不会随手机立刻发生变化，出现运动滞后，这样电容器电容值就发生了变化，变化的电容值会通过电信号传输给处理单元，就可测量手机的姿态，铺三层这种结构，就可以测出手机的前后左右和上下以及旋转，这样就可以360°无死角检测手机运动。以下说法中正确的是（　　） A．在外太空，完全失重的情况下，这种传感器仍然可以使用 B．可以测量出任意情况下手机相对地面的速度 C．这种探测器可以测量地磁场强度，进而进行GPS定位 D．改变电容的值是通过改变正对面积和板间距d来实现的 【答案】AD 【详解】A．这种传感器的使用原理是惯性，跟重力无关，所以在外太空，完全失重的情况下，这种传感器仍然可以使用，故A正确； BC．这种探测器可以测出手机的前后左右和上下以及旋转，不可以测量出任意情况下手机相对地面的速度，也不可以测量地磁场强度，进行GPS定位，故BC错误； D．由图可知，手机上的A部分与质量块B发生相对移动时，电容的正对面积和板间距d发生变化，所以改变电容的值是通过改变正对面积和板间距d来实现的，故D正确。 故选AD。 26．图甲为指尖般大小的一种电动机，由于没有铁芯，被称为空心杯电机。这种新颖的结构消除了由于铁芯形成涡流而造成的电能损耗，具有体积小、灵敏、节能等特性，广泛应用在智能手机、平板电脑、医疗、无人机等方面。图乙为一种空心杯电机原理的简化示意图。固定的圆柱形永磁体形成沿辐向均匀分布的磁场（俯视图）；作为转子的多组线圈绕制成水杯状，电流经边缘流入和流出，可简化为沿圆柱体对角线的单匝线圈（图中a、b分别为线圈与顶面和底面的切点）。当线圈通电时，可在安培力作用下绕OO＇轴转动。设图示时刻线圈的电流为I，方向如图所示，线圈所在处的磁感应强度大小均为B。图中线圈实线部分的长度为L。下列说法正确的是（　　） A．图中线圈转动过程中，穿过该线圈的磁通量保持不变 B．图示位置，线圈实线部分所受安培力的大小为BIL C．图示位置，线圈在安培力的作用下将绕OO＇轴逆时针转动（俯视） D．为使空心杯电机正常转动，则应保持线圈中的电流方向不变 【答案】C 【详解】A．图中线圈转动过程中，由于固定的圆柱形永磁体形成沿辐向均匀分布的磁场，则穿过该线圈的磁通量发生变化，故A错误； B．图示位置，线圈实线部分所受安培力为 其中d为实际切割磁感线的线圈长度，故B错误； C．根据左手定则可知，线圈实线部分受到的安培力向右下，线圈虚线部分受到的安培力向左上，故线圈在安培力的作用下将绕OO＇轴逆时针转动（俯视），故C正确； D．由于固定的圆柱形永磁体形成沿辐向均匀分布的磁场，所以转动过程中，线圈中的电流方向需改变，才可以使空心杯电机正常转动，故D错误。 故选C。 27．智能手机中的电子指南针利用了重力传感器和霍尔元件来确定地磁场的方向。某个智能手机中固定着一个矩形薄片霍尔元件，四个电极分别为E、F、M、N，薄片厚度为h，在E、F间通入恒定电流I、同时外加与薄片垂直的匀强磁场B，M、N间的电压为，已知半导体薄片中的载流子为正电荷，电流与磁场的方向如图所示。单位体积内正电荷的个数为n，若仅某一物理量变化时，下列图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】设左右两个表面相距为d，稳定后正电荷所受的电场力等于洛仑兹力， 即 而 ， 解得 故B正确，ACD错误。 故选B。 （23-24高二下·上海·期中）智能手机 智能手机具有独立的操作系统，大多采用大容量电池、电容式触摸屏，并可安装第三方程序，功能强大实用性高。 28．（多选）现在的智能手机的降噪技术是利用降噪麦克风采样环境噪声，经过数据处理后发出降噪声波，这个过程在噪声到达人耳之前完成，从而在听觉上抵消噪声。图乙是原理简化图，图丙是理想情况下的降噪过程，实线表示环境噪声，虚线表示降噪系统产生的降噪声波，则( ) A．降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声无法从外面进入耳麦 B．降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动减弱 C．降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等 D．质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长 29．某手机采用的是光学指纹识别，如图甲，手指按压指纹识别区时，与镜片接触会破坏接触区域的全反射，使得反射光线明暗分布，图像传感器通过识别光线的强弱对指纹进行识别。若镜片的折射率为，实验测得人手指折射率在1.50~1.56之间，以下说法中正确的是( ) A．手指未按压指纹识别区时，光线在镜片的上表面不能发生全发射 B．手指未按压时，入射角越小，光线在镜片的上表面越容易发生全反射 C．手指按压指纹识别区时，光线在与镜片接触处不能发生全反射 D．当光线垂直入射镜片下表面时，仍然可以实现指纹识别功能 30．如图所示，在手机充电时打入电话，手机开始振动，其频率，离手机一段距离的充电线A位置也在振动，其频率。和的大小关系以及你判断的依据最合理的是( ) A．，共振现象的规律 B．，共振现象的规律 C．，机械波的传播规律 D．，机械波的传播规律 31．如图，手机进行无线充电时，受电线圈内磁场磁感应强度随时间按图乙正弦规律变化，其中。已知受电线圈的匝数为匝，所围面积为，电阻。现在受电线圈的c，d两端接一阻值的小灯泡。求： （1）从上往下俯视，当送电线圈中的电流逆时针增大时，受电线圈中的电流方向为 （2）受电线圈中产生感应电动势的最大值为 （3）在1分钟内，电阻R上产生的热量为 （4）从到半个周期内，通过小灯泡的电荷量为 。（结果保留π） 【答案】28．BC 29．C 30．C 31．顺时针方向 5V 135J 【解析】28．AB．由图丙可知，降噪声波与环境声波波长相等、又因为两波波速相等，故频率相同，叠加时产生干涉。由于两列声波叠加时振动步调相反，所以叠加后振动减弱，起到降噪效果。降噪过程应用的是声波的干涉原理，两波传到P点振动步调相反，故P点振动减弱，故A错误，B正确； C．声波在同种均匀介质中传播速度相同，故C正确； D．波传播时，质点并不随波移动，故D错误。 故选BC。 29．AC．手指未按压指纹识别时，光线在镜片上表面能发生全反射，当手指按压时，因为 故接触部分不能发生全反射，故A错误，C正确； B．手指未按压时，入射角越大，则折射角越大，故光线在镜片的上表面越容易发生全发射，故B错误； D．当光线垂直入射镜片下表面时，入射角为，反射角也为，则无法识别指纹，故D错误。 故选C。 30．手机是振源，振动沿着充电线向外传播形成机械波，机械波上质点的振动频率等于振源的振动频率，则有 故选C。 31．（1）[1]从上往下俯视，当送电线圈中的电流逆时针增大时，受电线圈中的磁通量向上增大，根据楞次定律可知，受电线圈中的电流方向为顺时针方向。 （2）[2]受电线圈中产生感应电动势的最大值为 （3）[3]电动势有效值为 电流有效值为 在1分钟内，电阻R上产生的热量为 （4）[4]从到半个周期内，磁通量变化大小为 通过小灯泡的电荷量为 联立可得 / 学科网（北京）股份有限公司 $$