《高考备考指南 物理 》课件-章末学科思维素养

机械振动和光学第十二章

章末学科思维素养(本章末对应系统用书P279)素养一易错的物理规律和现象

考向1

物理概念和现象辨析例1

(2022年北京卷)下列现象能说明光是横波的是()A.光的衍射现象 B.光的折射现象C.光的偏振现象 D.光的干涉现象C例2

(2023年泉州模拟)如图，被熏黑的铁球表面有一层很薄的碳颗粒，将其放入水中，碳粒层与水之间又形成了一空气层，看上去变得锃亮.这属于光的()A.折射现象 B.全反射现象C.干涉现象 D.衍射现象【解析】碳粒层与水之间又形成了一空气层，光由空气进入水会发生折射现象，但是光线由水内部射向空气时，由于角度问题，大部分光线发生了全反射，一般要经过2次或者更多次全反射之后才折射出来，即光线在经过很多路径才传播出来.由于这些光路重叠交织在一起，所以看起来会比较亮.这是光的全反射现象所形成的.B

素养二知识迁移应用考向2

简谐运动和机械波规律的应用例3艺术体操运动员站在场地中以一定频率上下抖动一6m长绸带的一端，绸带自左向右呈波浪状起伏.某时刻绸带形状如图所示(符合正弦函数特征)，此时绸带上P点运动方向________(填“向上”“向下”“向左”或“向右”).保持抖动幅度不变，如果要在该绸带上产生更加密集的波浪状起伏效果，运动员上下抖动的频率应________(填“增大”“减小”或“保持不变”).

向上增大

例4

(2022年重庆卷)某同学为了研究水波的传播特点，在水面上放置波源和浮标，两者的间距为L.t=0时，波源开始从平衡位置沿y轴在竖直方向做简谐运动，产生的水波沿水平方向传播(视为简谐波)，t1时传到浮标处使浮标开始振动，此时波源刚好位于正向最大位移处，波源和浮标的振动图像分别如图中的实线和虚线所示.则()

A

例5

(多选)(2023年河北模拟)B超检查是医学上常用的诊断方法.其基本原理是探头向人体内发射超声波，超声波遇到不同的人体组织会产生不同程度的反射，它不会对人体产生电离作用，利用超声波的回声原理进行定位，通过计算机分析产生的二维图像(如图甲所示).图乙、图丙是仪器检测到的探头发送和接收的超声波图像(图乙为某时刻沿x轴正方向发送的超声波，图丙为一段时间后沿x轴负方向返回的超声波).已知超声波在人体内传播的速度约为1500m/s.下列说法正确的是()A.图丙中质点b正沿y轴负方向运动B.图乙和图丙中，质点a和质点b加速度相同C.图乙中质点a的振动周期为T=8.0×10-5sD.图乙中质点a在此后的0.1s时间内运动的路程为200mABD

A.质点Q的振动图像与图乙相同B.在t=0时刻，质点P的速率比质点Q的大C.在t=0时刻，质点P的加速度的大小比质点Q的大D.平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图乙所示CD题后反思（1）题型特征：振动图像与波的图像的综合应用.（2）思维导引考向4

波的周期性例7

(多选)一列简谐横波沿x轴传播，已知x轴上x1=1m和x2=7m处质点的振动图像分别如图甲、图乙所示.则此列波的传播速率可能是()A.7m/s B.2m/sC.1.2m/s D.1m/sBC

考向5

波的干涉例8

(2023年重庆模拟)手机上一般会有两个麦克风，比较大的位于手机下方，另一个位于手机顶部.小明同学查阅手机说明书后知道手机顶部的麦克风为降噪麦克风.该同学进一步查阅资料得知：降噪麦克风通过降噪系统产生与外界噪声相位相反的声波，与噪声叠加从而实现降噪的效果.理想情况下的降噪过程如图所示，实线对应环境噪声，虚线对应降噪系统产生的等幅反相声波.下列说法正确的是()A.降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动加强B.降噪声波的频率与环境噪声的频率应该相同C.降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小不相等D.质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长B【解析】由图可知，降噪声波与环境声波的波长相等，在同一种介质中传播速度相等，则频率相同，叠加时产生干涉.由于两列声波振幅相同相位相反，所以振动减弱，起到降噪作用，P点振动减弱，A、C错误，B正确.P点只振动并不随波移动，D错误.考向6

波的衍射例9

(多选)如图所示是一演示波的衍射的装置，S为在水面上振动的波源，M、N是水面上的两块挡板，其中N板可以移动，两板中间有一狭缝.此时测得图中A处的水没有振动.为了使A处的水也能发生明显振动，下列措施可行的是()A.使波源的振动频率增大B.使波源的振动频率减小C.移动N板使狭缝的间距增大D.移动N板使狭缝的间距减小BD【解析】使波源的振动频率减小可以增大波的波长，移动N板使狭缝的间距减小，这两项都能满足波的波长比狭缝的尺寸小或相差不多的衍射条件，B、D正确，A、C错误.

(1)tanθ的值；(2)B位置到水面的距离H.(1)tanθ的值；(2)B位置到水面的距离H.

考向8

光的偏振例11

(多选)关于光的偏振，下列说法正确的是()A.自然光通过偏振片后就得到偏振光B.拍摄水面下的景物时，加偏振片可使像更清晰C.所有的波都具有偏振现象D.立体电影是应用光的偏振的一个实例ABD【解析】自然光通过偏振片后得到在某一方向振动的光，这就是偏振光，A正确.拍摄水面下的景物时，为过滤反射光，所以在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响，B正确.只有横波才能发生光的偏振现象，C错误.立体电影的制作利用了光的偏振现象，放映的时候也要用双镜头放映机，其中每个镜头前放有偏振方向不同的偏振片，观众戴的眼镜上也有相对应方向的偏振片，这样每只眼睛都只能看到一个镜头所投影的图像，D正确.例12利用图a所示的装置(示意图)观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图b中甲和乙两种图样.下列关于P处放置的光学元件的说法正确的是()A.甲对应单缝，乙对应双缝B.甲对应双缝，乙对应单缝C.