第一部分 专题五 高考新动向（五）以新情境为背景考查：机械振动与机械波、光学、热学、原子物理问题-【创新教程】2024高考物理总复习大二轮专题增分方案教师用书word（新教材）

　 素养训练 1.(多选)金庸的小说里“狮子吼”是一门用声音给敌人造成巨大伤害的功夫，网络游戏中也将“狮子吼”设为物理攻击，某电影中主人公一声“狮子吼”可将桌上的杯子震碎．用手指轻弹同样的杯子，杯子发出清脆的声音，测得声音频率为500 Hz.结合所学知识推断电影中主人公发出的“狮子吼”的攻击原理及声波的特点，下列说法可能的是(　　) A．“狮子吼”引发了共振现象 B．他发出的“狮子吼”频率应该远小于500 Hz C．他发出的“狮子吼”频率应该接近500 Hz D．“狮子吼”的音量一定很大 解析：AC　[当物体发生共振时，物体做受迫振动的振幅最大，甚至可能造成物体解体，故用“狮子吼”将杯子震碎是共振现象，而发生共振的条件是驱动力的频率等于物体的固有频率，由题可知，杯子的固有频率为500 Hz，故“狮子吼”频率一定接近500 Hz，只需要适当的音量即可震碎杯子，故A、C正确，B、D错误．] 素养聚焦 “狮子吼”引发了共振现象，而物体发生共振的条件是驱动力的频率等于物体的固有频率，本题联系艺术与生活，体现了学科素养中的物理观念. 2.如图所示为某一报告厅主席台的平面图，AB是讲台，S1、S2是与讲台上话筒等高的喇叭，它们之间的相互位置和尺寸如图所示．报告者的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫．为了避免啸叫，话筒最好摆放在讲台上适当的位置，在这些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相消．已知空气中声速为340 m/s，若报告人声音的频率为136 Hz，问讲台上这样的位置有多少个？ 解析：频率f＝136 Hz的声波的波长是λ＝＝2.5 m， 式中v＝340 m/s是空气中的声速．如图所示，O是AB的中点，P是OB上任一点． 7 学科网（北京）股份有限公司 设－＝k·，当k＝0,2,4，…时，从两个喇叭传来的声波因干涉而加强；当k＝1,3,5，…时，从两个喇叭传来的声波因干涉而相消．由此可知，O是振动加强点． 对于B点，－＝20 m－15 m＝4×， 所以，B点也是振动加强点．因而O、B之间有两个干涉相消点，由对称性可知，AB上有4个干涉相消点． 答案：4个 根据实际情境建构简谐波模型，运用科学思维的方法，通过波的干涉来解释两个喇叭传回话筒的声音因相互叠加而振动减弱的现象，体现模型的构建的核心素养. 3.一种“光开关”的“核心区”如图虚框区域所示，其中1、2是两个完全相同的截面为等腰直角三角形的棱镜，直角边与虚框平行，两斜面平行，略拉开一小段距离，在两棱镜之间可充入不同介质以实现开关功能．单色光a从1的左侧垂直于棱镜表面射入，若能通过2，则为“开”，否则为“关”，已知棱镜对a的折射率为2，下列说法正确的是(　　 ) A．若不充入介质，则能实现“关”功能 B．若充入的介质相对棱镜是光疏介质，则有可能实现“开”功能 C．若充入的介质相对棱镜是光密介质，则有可能实现“关”功能 D．单色光a通过“光开关”后传播方向一定改变 解析：AB　[若不充入介质，单色光a从1的左侧垂直于棱镜表面射入，在斜边界面上的入射角为45°，由全反射的条件可知临界角为sin C＝＝<sin 45°＝，则不充入介质，就会产生全反射，光不能通过2，即不充入介质，能实现“关”功能，A正确；若充入的介质相对棱镜是光疏介质，单色光a将向下偏折，则有可能实现“开”功能，B正确；若充入的介质相对棱镜是光密介质，单色光a将向上偏折，则处于开状态，不可能实现“关”功能，C错误；单色光a通过“光开关”后传播方向不会改变，D错误．] 根据实际情境建构光的全反射模型，运用科学思维的方法，体现模型的构建的核心素养. 7 学科网（北京）股份有限公司 　 素养训练 1.(伽利略温度计)伽利略温度计的结构如图所示．容积为V0的玻璃泡A内封有一定量气体，与A相连的B管插在液体槽中，液体密度为ρ，B管的横截面积为S，已知环境温度为T0时，管内外液面的高度差为x0，当环境温度变化时，管内外液面高度差x即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出． 已知大气压强为p0，重力加速度为g，只有在近似条件下温度T和x的关系才是线性关系． (1)分别在下述条件下求此线性关系： ①B管的容积远小于A泡的容积； ②管内液体密度很小，引起的压强远小于大气压强． (2)试分析指出这种温度计的缺点． 解析：(1)①B管的容积与A泡的容积相比可忽略不计时，该过程可视为等容过程，根据查理定律有＝，解得T＝T0. ②管内液体引起的压强远小于大气压强时，该过程可视为等压过程；根据盖—吕萨克定律有＝，解得T＝T0. (2)温度变化时，管内液体高度变化，导致气体的体积和压强都在变化，所以刻度不均匀；近似条件的限制使得它的测量范围是一个很小的区间；第(1)问中①条件下环境大气压发生变化时测量结果(刻度)需要修