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、电磁波-【创新教程】2027年高考物理大二轮专题增分方案学生用书

物理 L-(GE+AF)-R. 光在介质中传播的速度为 =c=3c n3’ 所以光在介质中的传播时间=L、。R 193 3c 5c 3 答案：(1)3(2)19y3R 5c 考点二考向1 [例2][解析]金属丝经加热均匀膨胀，双缝间的距离 d增大，而双缝到屏幕的距离L和光的波长入均不变，由 △x=子入可知△r变小，A正确， [答案]A 考向2 [例3][解析]题图乙中的a是电场能最大的时刻，由 上极板带正电，即充电时电流沿顺时针方向，对应题图 甲中的T时刻，A错误；题图乙中的b是电场能最大的 时刻，由下板板带正电，此后的子内放电，电流活顺时针 方向，B正确；图乙中的c是磁场能最大的时刻，此后磁 场能转化为电场能，由楞次定律判断，电流方向为逆时 针方向，题图甲中的千时刻电流为逆时针方向，C正确， 题图乙中的d是磁场能最大的时刻，此后磁场能转化为 电场能，由楞次定律判断，电流方向为顺时针方向，此后 电容C的下极板将充上负电荷，D错误. [答案]BC [对点集训] 1.AB 2.BC 考点三 [例4幻[解析门光路图如图所 示.在玻璃砖上表面折射时，a光空气 0 的偏折程度较大，则a光的折射 玻璃 率较大，由=斤知，在玻璃中口涂层 光的传播速度小于b光的传播 速度，故A项错误；α光的折射率大，频率大，波长小，根 据A=宁入知，在真空中用同一装置进行双缝千涉实 验，a光的条纹间距小于b光的条纹间距，故B项错误； a、b光在涂层表面的入射角等于在玻璃砖上表面的折射 角，a、b光在涂层表面一定不会发生全反射，故C项正 确；b光的波长较长，波动性较强，遇到障碍物时b光更 容易产生明显的衍射现象，故D项错误. [答案]C [对点集训] 1.ABC 2.C 课堂评价·高考预测 1.C 2.解析：(1)设光线经AC折射后的折射角为02，根据折射 文体有以细品 可得02=30°，则折射光线与AB平行， 设光在圆孤BD上发生全反射的临界角为C,则有 3 sinC-7,可得C=45, 如图所示，在圆孤上恰好 C D 发生全反射的光为射到E 点的光，根据几何知识可 知射到E点上方的光的 45 /30° 45 入射角小于45°，不发生全 45 E、 反射，则横截面内圆孤 A B BD上有光线射出的长度为ED区战，其长度s=恐 4 (2)如图中所示，在介质中的传播时间最长的光线经过 的路径为紧贴AB传播后又近似紧贴圆孤BD传播，最 长路程为x=Rtan30°+尽， 2 光在介质中传播的选度一斤， 光线在介质中的传播时间的最大值=工 联立解得t=26R+32xR 6c 答案：1)(226R+3R 6c 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、电磁波 1.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500Hz,故“狮 子吼”频率一定接近500Hz,只需要适当的音量即可震 碎杯子，故A、C正确，B、D错误.] 2.解析：频率f=136Hz的S 声波的波长是入=品 12m 12m =2.5m, 式中v=340m/s是空气 AO、P:B 中的声速，如图所示，O f9m中F7m平9m中 是AB的中点，P是OB上任一点. 设S,P-5,P=×分，当k=0,2,4,…时，从两个喇叭传 来的声波因千涉而加强；当k=1,3,5,…时，从两个喇叭 传来的声波因千涉而相消.由此可知，O是振动加强点. 对于B点，SB-SB=20m-15m=4×含， 所以，B,点也是振动加强点.因而O、B之间有两个千涉 相消，点，由对称性可知，AB上有4个干涉相消点 答案：4个 3.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 件可知临界角为如C=日=日<血45-号则不充 n 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α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.] 4.B[题图乙中两束光到O点的光程差为△s=λ，根据题 意得△=(n一%)1，联立可得0=公+%] 2 5.解析：(1)设内球面半径为3R,则 外球面半径为5R,光在A点发 B A 3R 生折射，由折射定律有n=sini sin r' t5Rò1 光路图如图所示 由几行关系有s如r-资-Q6, 解得以=专 (2)刚好满足题设条件（光在内 球表面上刚好发生全反射)的光 路如图所示 5R0 设光在A,点的入射角和折射角 分别为'和r',在内球面D点发 生全反射，由折射定律有 n=sin,且，sinC=立=4，对三角形ADO,由正孩定 n 5R 3R 理有sin乙ADO-sin7' 由三角函数关系有sin∠ADO=sin(x-C)=sinC-4, .3 解得sn/=易sini=号， 所以，入射角应该满足<37° 答案：1号(2)1<37 第一部分专题六热学近代物理 第15讲热学 核心素养·助学提能 考点一 [例1][解析]将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间 后，温度升高，而理想气体内能只与温度相关，则内能变 大，故A错误；将糖果瓶带入温暖的车厢过程，气体做等 容变化，根据号=C,因为温度升高，则压强变大，故B正 确；气体分子数量不变，气体体积不变，则分子的数密度 不变，故C错误；温度升高，气体分子的平均动能增大， 但不是每个分子的动能都增大，故D错误. [答案]B [对点集训] 1.ABD 2.D 3.B 考点二考向1 [例2][解析]（1)物块进入管内过程，封闭气体发生等 温变化，由玻意耳定律有pV。=pV1, 又V。=SV,=s-号）pS=sts·gg, 联立解得=号Pg, 8 (2)根据题意可知，管内剩余气体在温度为T2、压强为 时的体积为V。=S, 物体受力平衡不变，故此时气体压强p2=p。十gPgl =ogl, 密封别完成时，=pg1,Y,=8,T=30K, 由理想气体状态方程，气体质量比等于之比，且压强 p不交器-长票保得器- [答案](1)8gl名 3 讲解册参考答案 考向2 [例3][解析](1)初始K关闭时，甲管与大气连通且管 内恰无水，说明A端口处压强等于大气压强p。,由液体 压强公式可知，瓶内上方气体压强p1满足p1十Pgh1 =0, 代入数据解得p1=9.8×104Pa, 乙管B端口处压强p2满足p2=p1十Pgh2, 代入数据解得2=1.01×105Pa. (2)当水面与甲管A端口齐平时，瓶内上方气体压强等 于大气压强。·设进入瓶内的空气在大气压强下的体积 为△V,对瓶内原有气体和进入的空气整体应用玻意耳 定律，有pV1十p△V=,V2, 代入数据解得△V=1314mL. [答案](1)9.8×104Pa,1.01×105Pa (2)1314mL 考向3 [例4]解析：(1)假设温度降低到T2时，差压阀没有打 开，A、B两个汽缸导热良好，B内气体做等容变化，初态 B=po,T1=300K, 末态T2=270K 根据= TT 代入数据可得pe=9X10Pa, (2)A内气体做等压变化，压强保持不变， 初态VA1=4.0×102m3,T1=300K, 末态T2=270K, 代入数据可得VA2=3.6X102m3, 由于p。一pe<△p, 假设成立，即pe=9X10Pa. (3)恰好稳定时，A内气体压强为pA=p,十”警， B内气体压强pB=, 此时差压阀恰好关闭，所以有pA一p'B=△p, 代入数据联立解得m=1.1×102kg. 答案：(1)9×104Pa(2)3.6×102m3(3)1.1×102kg 考向4 [例5][解析](1)设海水的密度为P,由平衡条件得 G 08V-mg,pgV-mg+ogAV, 5 解得△y-名 (2)由玻意耳定律得p1(V。一△V)=pV', 储水舱剩余气体的质量与原有气体的质量之比为= mv mV。’ 解得=色(6V。-V) 6poVo [答案]名(2②)v” 6poVo 考点三 [例6][解析](1)打开气阀K,对活塞b进行受力分 析，当活塞b刚要开始向下运动时，在竖直方向上，重物 的重力mg与最大静摩擦力f平衡，即f=mg. (2)在(1)问操作后关闭气阀K,则气体压强为p,然后 用水平拉力向右缓慢拉动活塞a,直到重物刚要开始向 上运动，对活塞b,根据平衡条件有p1S2十mg十f =p0S2, 23第一部分：专题五机械振动与机械波光学电磁波 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、电磁波 素养训练 素养聚焦 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“狮子乳”引发了 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.用手指轻共振现象，而物体 弹同样的杯子，杯子发出清脆的声音，测得声音频率为500Hz.结合所学知识推断电影中主发生共振的条件 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 )是驱动力的频率 A.“狮子吼”引发了共振现象 等于物体的固有 B.他发出的“狮子吼”频率应该远小于500Hz 领率，本题联系艺 C.他发出的“狮子吼”频率应该接近500Hz 术与生活，体现了 D.“狮子吼”的音量一定很大 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 根据实际情境建 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12m 构简谐波模型，运 12m 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 B 用科学思维的方 能会产生啸叫.为了避免啸叫，话简最好摆放在讲台上适当的 卡gm平7m平9m中 法，通过波的干涉 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 来解释两个喇叭 气中声速为340m/s,若报告人声音的频率为136Hz,问讲台上这样的位置有多少个？ 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. 97 物理 素养训练 素养聚焦 3.（多选)一种“光开关”的“核心区”如图虚框区域所示，其中1、2 根据实际情境建 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 核 构光的全反射模 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 区 型，运用科学思维 不同介质以实现开关功能.单色光α从1的左侧垂直于棱镜表 的方法，体现模型 面射入，若能通过2，则为“开”，否则为“关”，已知棱镜对a的 的构建的核心 折射率为2，下列说法正确的是 )素养 A.若不充入介质，则能实现“关”功能 B.若充人的介质相对棱镜是光疏介质，则有可能实现“开”功能 C.若充人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 4.光程是光学中的概念，定义为光在介质中经过的几何路程与该介质折射率的乘积.当两瑞利于涉仪利用 束相干光的光程差为波长的整数倍时，在屏幕上出现亮条纹.瑞利干涉仪就是利用这个两束相干光的光 原理测量气体的折射率.如图甲所示，两束光的光程差为零时，屏幕上O点为零级干涉程差为波长的整 亮条纹.将长度为1、装有待测气体的透明薄管放在S1后面，如图乙所示，零级亮条纹移数倍时在屏幕上 至屏幕上的O点，O点为第k级干涉亮条纹.已知空气的折射率为n。,所用光的波长为出现亮条纹的原 入，待测气体的折射率为 ( )理测气体的折射 率，体现模型的构 建和科学思维的 核心素养 k入 B. C. D.+1)以 5.2024年6月10日，中国空间站梦天实验舱空间辐射生物学暴露实 宇航员在梦天实 验装置顺利安装至既定的舱外暴露平台；梦天实验舱主要面向微重 A 验舱进行的水球 力进行科学研究.如图所示为某宇航员进行的水球光学实验，在水 光学实验为背景， 球中心注入空气，形成球形气泡，内外两球面球心均在O点，让一束 考查光的折射和 单色光从外球面上的A点与AO连线成53°角射入球中，光束经折射后恰好与内球面B全反射，体现科学 点相切.已知内球面与外球面半径之比为3：5，sin53°=0.8，求： 思维及科学态度 (1)水的折射率； 与情感价值观的 (2)欲使该光束能射人内部气泡中，在A点入射角应该满足什么条件？（不考虑光在水核心素养. 中的二次反射) 98