专题5 机械振动与机械波 光学 电磁波(课件PPT)-【精讲精练】2026年高考物理二轮专题辅导与训练

该高中物理高考复习课件聚焦机械振动与机械波、光学、电磁波三大高考核心专题，依据高考评价体系梳理考点，通过知识体系构建与命题点分解，明确振动图像与波的图像综合分析、光的折射全反射等高频考点权重，归纳典型题型，体现备考针对性。 课件亮点在于高考真题训练与应试技巧指导，通过机械波传播方向判断“上下坡法”、光的折射临界角计算模型等突破方法，培养学生科学思维与模型建构素养。设专题集训与易错点分析，助力学生掌握答题技巧，教师可据此精准教学，提升复习效率。

专题五　机械振动与机械波　 光学　电磁波 第一部分　专题强化复习 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 命题点一 01 命题点二 02 命题点三 03 专题集训 04 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 2 知 识 体 系 A sin (ωt＋φ) －kx 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 命题点一　机械振动与机械波 栏目导航 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 命题点二　光的折射与全反射 栏目导航 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 命题点三　光的波动性　电磁波 栏目导航 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 专题集训(十四) 栏目导航 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 谢谢观看 栏目导航 第一部分　专题强化复习 1 1．机械振动 (1)简谐运动的回复力：F＝－kx。 (2)简谐运动的表达式：x＝A sin 。 (3)简谐运动的周期性：质点的位移、回复力、加速度和速度随时间做周期性变化，变化周期就是简谐运动的周期T；动能和势能也随时间做周期性变化，其变化周期为。 (4)简谐运动的对称性：关于平衡位置O对称的两点，速度的大小、动能、势能相等，相对平衡位置的位移大小相等。 2．机械波 机械波的传播规律 (1)波传到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向相同。 (2)介质中每个质点都做受迫振动，因此，任一质点的振动频率和周期都和波源的振动频率和周期相同。 (3)波从一种介质进入另一种介质，由于介质不同，波长和波速可以改变，但频率和周期都不会改变。 (4)波源经过一个周期T完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离，所以v＝＝λf。 3．波的叠加问题 (1)两个振动情况相同的波源形成的波，在空间某点振动加强的条件为Δx＝nλ(n＝0，1，2，…)，振动减弱的条件为Δx＝(2n＋1)(n＝0，1，2，…)；两个振动情况相反的波源形成的波，在空间某点振动加强的条件为Δx＝(2n＋1)(n＝0，1，2，…)，振动减弱的条件为Δx＝nλ(n＝0，1，2，…)。 (2)振动加强点的位移随时间而改变，振幅为两波振幅的和A1＋A2。 　(2025·河北保定模拟)一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图甲所示，M、N、P、Q是介质中的四个质点，M点位于平衡位置、P点和Q点分别位于波谷和波峰，M、Q两质点平衡位置之间的距离为18 m，M点的振动情况如图乙所示。求： (1)该波的传播方向； (2)该波的传播速度v的大小； (3)从t＝0时刻开始，质点N回到平衡位置所需的最短时间t0。 [解析]　(1)由M点的振动图像，根据“同侧法”可知，波向右传播。 (2)由题意知λ＝18 m，解得λ＝24 m 由题图乙可知T＝0.3 s 根据波速的计算公式可得 v＝＝ m/s＝80 m/s。 (3)从t＝0时刻开始，M点向上振动，波向右传播，N点的振动方程为x＝10 sin cm。 当其第一次回到平衡位置，即x＝0时，有t0－＝0 解得t0＝ s。 [答案]　(1)向右　(2)80 m/s　(3) s 　在例题中，以v＝10 m/s的速度沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如例图甲所示，M点的振动情况如例图乙所示。M、N、P、Q是介质中的四个质点，t＝0时刻M点位于平衡位置，P点和Q点分别位于波谷和波峰。求： (1)M、Q两质点平衡位置之间的距离Δx； (2)质点P的平衡位置坐标xP。 解析　(1)由图像可得T＝0.3 s，波长为 λ＝vT＝10×0.3 m＝3 m M、Q两质点平衡位置之间的距离Δx＝λ＝ m。 (2)从t＝0时刻开始，M点向上振动，波向右传播，根据题意设N点的振动方程为y＝10sin cm t＝0时，y＝－5 cm，代入数据解得φ＝－ 所以N点的振动方程为y＝10sin cm 当N点第一次回到平衡位置，即x＝0时， 有t－＝0 解得t0＝ s，ΔxMN＝vt0＝ m，xM＝－ m 故P的平衡位置坐标xP＝xM＋λ＝ m。 答案　(1) m　(2) m 1．巧解振动图像与波的图像综合问题 求解波的图像与振动图像综合类问题可采用“一分、一看、二找”的方法。 (1)分清振动图像与波的图像，此步骤最简单，只需要看清横坐标即可，横坐标为x则为波的图像，横坐标为t则为振动图像。 (2)看清横、纵坐标的单位，尤其要注意单位前的数量级。 (3)找准波的图像对应的时刻。 (4)找准振动图像对应的质点。 2．两种图像问题的易错点 (1)不理解振动图像与波的图像的区别。 (2)误将振动图像看作波的图像或误将波的图像看作振动图像。 (3)不知道波传播过程中任意质点的起振方向就是波源的起振方向。 (4)不会区分波的传播位移和质点的振动位移。 (5)误认为质点随波迁移。 1．(2025·四川卷)如图所示，甲、乙、丙、丁四个小球用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，从左至右摆长依次增加，小球静止在纸面所示竖直平面内。将四个小球垂直纸面向外拉起一小角度，由静止同时释放。释放后小球都做简谐运动。当小球甲完成2个周期的振动时，小球丙恰好到达与小球甲同侧最高点，同时小球乙、丁恰好到达另一侧最高点。则(　　) A．小球甲第一次回到释放位置时，小球丙加速度为零 B．小球丁第一次回到平衡位置时，小球乙动能为零 C．小球甲、乙的振动周期之比为3∶4 D．小球丙、丁的摆长之比为1∶2 解析　根据单摆周期公式T＝2π，可知T丁＞T丙＞T乙＞T甲；设甲的周期为T甲，根据题意可得2T甲＝＝T丙＝，可得T丙＝2T甲，T乙＝T甲，T丁＝4T甲，T甲∶T乙＝3∶4，T丙∶T丁＝1∶2，根据单摆周期公式T＝2π，结合T丙∶T丁＝1∶2，得小球丙、丁的摆长之比L丙∶L丁＝1∶4，故C正确，D错误；小球甲第一次回到释放位置时，即经过 T甲时间，小球丙到达另一侧最高点，此时速度为零，位移最大，根据a＝－可知此时加速度最大，故A错误；根据上述分析可得T乙＝T丁，小球丁第一次回到平衡位置时，小球乙振动的时间为，可知此时小球乙经过平衡位置，此时速度最大，动能最大，故B错误。 答案　C 1．分析光的折射与全反射问题常用的三个公式 ＝n，n＝，sin C＝。 2．求解光的折射和全反射问题的思路 　如图所示，一折射率为的材料制作的三棱镜，其横截面为直角三角形ABC，∠A＝90°，∠B＝30°。一束平行光平行于BC边从AB边射入棱镜，不计光线在棱镜内的多次反射，求AC边与BC边上有光出射区域的长度的比值。 [解析]　如图(a)所示，设从D点入射的光线经折射后恰好射向C点，光在AB边上的入射角为θ1，折射角为θ2， 由折射定律有sin θ1＝n sin θ2　① 设从DB范围入射的光折射后在BC边上的入射角为θ′，由几何关系得θ′＝30°＋θ2　② 由①②式并代入题给数据得θ2＝30°　③ n sin θ′>1　④ 所以，从DB范围入射的光折射后在BC边上发生全反射，反射光线垂直射到AC边，AC边上全部有光射出。 设从AD范围入射的光折射后在AC边上的入射角为θ″，如图(b)所示。由几何关系得θ″＝90°－θ2 由③⑤式和已知条件可知n sin θ″>1 即从AD范围入射的光折射后在AC边上发生全反射，反射光线垂直射到BC边上。设BC边上有光线射出的部分为CF，由几何关系得 CF＝AC·sin 30° AC边与BC边有光出射区域的长度的比值为＝2。 [答案]　2 　在例题中，三棱镜材料的折射率为1.6，其横截面为直角三角形ABC，BC边的长度为a，∠ABC＝37°。一束与水平方向成37°角且斜向上的平行光射到AC边并从AC边射入棱镜，只考虑光线在AB边的第一次反射，不计光线在棱镜内的其他反射光，光在真空中的传播速度为c。 (1)计算说明在三棱镜的AB边是否能产生全反射； (2)求射到AC中点D的光线在棱镜内的传播时间t； (3)求三棱镜BC边上有光射出区域的长度。 解析　(1)由题意可知，从AC边射入的光线， 在AC面上的入射角为i＝74° 如图所示，由n＝，解得r＝37° 可知在棱镜中的光线DE平行与BC， 则在AB面上的入射角为i′＝53°， 由全反射的临界角公式sin C＝＝0.625 可知在棱镜中产生全反射的临界角大于37°小于53°，因此光线在AB界面产生全反射。 (2)由几何关系可得DE＝a，EF＝a 光线由D点射入在棱镜中传播的长度为x＝DE＋EF＝a 光线在棱镜中传播的速度为v＝＝ 射到AC中点D的光线在棱镜内的传播时间t＝＝＝。 (3)光线EF在BC面上射出，BC边上有光射出区域的长度为BG，由几何关系可知，△AGB是等腰三角形，则AG＝BG，则有AB＝0.8a 解得BG＝a。 答案　(1)见解析　(2)　(3)a 2．(2025·安徽卷)如图所示，玻璃砖的横截面是半径为R的半圆，圆心为O点，直径与x轴重合。一束平行于x轴的激光，从横截面上的P点由空气射入玻璃砖，从Q点射出。已知P点到x轴的距离为R，P、Q间的距离为R。 (1)求玻璃砖的折射率； (2)在该横截面沿圆弧任意改变入射点的位置和入射方向，使激光能在圆心O点发生全反射，求入射光线与x轴之间夹角的范围。 解析　(1)根据题意得出光路图如图所示 根据几何关系可得sin α＝，cos γ＝，α＝β 可得β＝45°，γ＝30° 根据折射定律n＝＝。 (2)发生全反射的临界角满足sin C＝ 可得C＝45° 要使激光能在圆心O点发生全反射，激光必须指向O点射入，如图所示 只要入射角大于45°，即可发生全反射，则使激光能在圆心O点发生全反射，入射光线与x轴之间夹角的范围(0，45°]，由对称性可知，入射光线与x轴之间夹角的范围还可以为[135°，180°)。 答案　(1)　(2)见解析 1．知识网络 2．光的干涉现象和光的衍射现象证明了光的波动性，光的偏振现象说明光为横波。 3．光的干涉和光的衍射产生的条件：发生干涉的条件是两光源的频率相等，相位差恒定；发生明显衍射现象的条件是障碍物或小孔的尺寸跟光的波长相差不多或比光的波长小。 4．各种色光特征比较 项目 红→紫 频率 越来越大 波长 越来越短 折射率 越来越大 介质中传播速度 越来越小 发生全反射时的临界角 越来越小 5．电磁振荡与电磁波 (1)电磁振荡的周期和频率：T＝2π，f＝。 (2)麦克斯韦电磁理论的要点 恒定的磁场不产生电场 恒定的电场不产生磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场 均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场 不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场 振荡磁场产生同频率的振荡电场 振荡电场产生同频率的振荡磁场 (3)不同电磁波的频率或波长不同，表现出不同的特性，波长越长越容易产生干涉、衍射现象，波长越短穿透能力越强。 (4)同频率的电磁波，在不同介质中的速度不同。不同频率的电磁波，在同一种介质中传播时，频率越大折射率越大，速度越小。 　(多选)(2025·陕晋青宁卷)在双缝干涉实验中，某实验小组用波长为440 nm的蓝色激光和波长为660 nm的红色激光组成的复合光垂直照射双缝，双缝间距为0.5 mm，双缝到屏的距离为500 mm，则屏上(　　) A．蓝光与红光之间能发生干涉形成条纹 B．蓝光相邻条纹间距比红光相邻条纹间距小 C．距中央亮条纹中心1.32 mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠 D．距中央亮条纹中心1.98 mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠 [解析]　发生干涉的条件是频率相同，蓝光与红光的波长不同，由ν＝可知蓝光与红光的频率不同，所以蓝光与红光之间不能发生干涉，A错误；由双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ，解得蓝光的条纹间距为Δx蓝＝0.44 mm，红光的条纹间距为Δx红＝0.66 mm，Δx红＞Δx蓝，B正确；结合选项B分析，由于＝3，＝2，距中央亮条纹中心1.32 mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠，C正确；与选项C分析同理，由于＝4.5，＝3，所以距中央亮条纹中心1.98 mm处蓝光暗条纹中心和红光亮条纹中心重叠，D错误。 [答案]　BC 3．(多选)(2024·广西卷)如图所示，S为单色光源，S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光源。设光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和l，a≪l，镜面与光屏垂直，单色光的波长为λ。下列说法正确的是(　　) A．光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为λ B．光屏上相邻两条暗条纹的中心间距为λ C．若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中，此时单色光的波长变为nλ D．若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为Δx，则该液体的折射率为λ 解析　根据光的反射的对称性可知，光源S与平面镜中的虚像距离为2a，根据条纹间距公式可知Δx＝λ＝λ，故选项A正确，B错误；若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中，光的频率不变，根据λf＝c，v＝λ1f＝，其中c为在真空中的光速，λ1＝，故选项C错误；若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为Δx，根据条纹间距公式有Δx＝λ2，可得λ2＝，结合选项C的分析可知λ2＝＝，所以n＝λ，故选项D正确。 答案　AD $