2026届高考物理二轮复习课件：机械振动和机械波

该高中物理高考复习课件聚焦机械振动、机械波及图像综合应用三大核心考点，依据高考评价体系明确简谐运动图像分析、波的传播规律等考查要求，通过考点梳理和真题统计，突出振动方程书写、质点振动方向判断等高频题型，体现备考的针对性。 课件亮点在于“真题精析+方法总结+素养提升”，以2025年四川高考摆长问题等真题为例，通过简谐运动模型建构、波的多解问题科学推理，培养学生运动和相互作用观念及科学思维。特设规律总结与易错警示，助力学生掌握答题技巧，教师可据此高效规划复习，提升冲刺效果。

第5讲　机械振动与机械波 1 考点一　机械振动 简谐运动图像的分析方法 1. 图像信息 2. 由图像书写振动方程 x＝0.01sin（ 5πt＋）（m） 【例1】（2025·北京延庆一模）简谐运动的振动图线可用下述方法画出：如图甲所示，在弹簧振子的小球上安装一支绘图笔P，让一条纸带在与小球振动垂直的方向上匀速运动，绘图笔在纸带上画出的就是小球的振动图像。取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置位移的正方向，纸带运动的距离代表时间，得到的振动图线如图乙所示。下列说法正确的是（　C　） C A. 弹簧振子的周期为2 s B. 弹簧振子的振幅为20 cm C. 2.8 s时小球正在向左运动 D. 若增大弹簧振子的振幅，其振动的周期也增大 2．(多选)如图所示，水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动，坐标原点O为小球的平衡位置，其振动方程为x＝5sin cm。下列说法正确的是(　　) A．MN间距离为5 cm B．小球的运动周期是0.2 s C．t＝0时，小球位于N点 D．t＝0.05 s时，小球具有最大加速度 √ √ 3. （2025·四川高考5题）如图所示，甲、乙、丙、丁四个小球用不可伸长的轻绳悬挂天花板上，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 √ 4．装有一定量液体的玻璃管竖直漂浮在水中，水面足够大，如图甲所示。把玻璃管向下缓慢按压4 cm后放手，忽略运动阻力，玻璃管的运动可以视为竖直方向上的简谐运动，测得振动周期为0.5 s。以竖直向上为正方向，某时刻开始计时，其振动图像如图乙所示，其中A为振幅。对于玻璃管，下列说法正确的是(　　) A．位移满足函数式x＝4sin cm B．回复力是浮力 C．在t1～t2时间内，位移减小，速度减小， 加速度增大 D．振动过程中玻璃管的机械能守恒 √ 5.〔多选〕（2025·河南南阳联考）如图所示，小明参加开心大闯 关，要在一个光滑的斜面上抱着摆过来的小球，摆到对面平台上，小明的 摆动过程可看为一个简谐运动，已知摆绳长为L，摆到对面的时间为t，当 地的重力加速度为g，斜面的倾角为θ，下列说法正确的是（　CD　） CD A. 摆球摆到最高点的加速度为gsin θ，在最低点的加速度为零 B. 小明自身的质量过大会导致摆到对岸的时间变长 C. 若小明摆动的同时减小斜面的倾角，小明到对岸 的时间变长 D. 小明在摆动过程中摆长可表示为gt2 考点二 机械波 　　　　　　 1．机械波的形成与传播规律 (1)介质中各质点的起振方向、振动频率和周期都和波源相同。 (2)波从一种介质进入另一种介质时，波长和波速改变，但频率和周期都不变。 (3)波源振动一个周期，波向前传播一个波长的距离，有v＝＝λf。 (4)①介质中各质点随波做受迫振动，但并不随波迁移；②质点振动nT(n＝0，1，2，3，…)时，波形不变；③由于波的周期性、波传播方向的双向性，波的传播问题易出现多解现象。 8 2．波的传播方向与质点振动方向的互判方法 方法 内容 图像 “上下 坡”法 沿波的传播方向，“上坡”时质点向下振动，“下坡”时质点向上振动 “同侧” 法 波形图上某点表示传播方向和振动方向的线段在图线同侧 方法 内容 图像 “微平 移”法 将波形沿传播方向进行微小的平移，再由对应同一x坐标的两波形曲线上的点来判断振动方向 6.（2025·陕西延安三模）平静的湖面上传播着一列水面波，可近似看作横波，在波传播方向上有相距15 m的甲、乙两个小木块随波上下振动，乙物块起振时间落后于甲3 s，此后某时刻当甲木块到达波谷时乙木块正通过平衡位置向上振动，且两木块之间还有4个波峰，则该水面波（　C） A. 波长为5 m B. 周期为1.25 s C. 频率为1.25 Hz D. 波速为4 m/s C 7. 〔多选〕（2025·山东高考9题）均匀介质中分别沿x轴负向和正向传播 的甲、乙两列简谐横波，振幅均为2 cm，波速均为1 m/s，M、N为介质中 的质点。t＝0时刻的波形图如图所示，M、N的位移均为1 cm。下列说法正 确的是（　　） A. 甲波的周期为6 s B. 乙波的波长为6 m C. t＝6 s时，M向y轴正方向运动 D. t＝6 s时，N向y轴负方向运动 √ √ 8.〔多选〕（2025·四川广安二模）图甲为某同学利用跳绳模拟战绳训练，该同学将绳子一端固定在杆上，用手上下甩动另一端。图乙为绳上P、Q两质点的振动图像，P、Q两质点平衡位置相距5 m。波由P向Q传播。下列说法正确的是（　BD　） BD A. 增大甩动的频率，则波在绳子上传播速度增大 B. t＝0.5 s时，P、Q两质点振动方向相同 C. 波长可能为0.6 m D. 波速可能为 m/s 规律总结 解决波的多解问题的思路 （1）根据初、末两时刻的波形图确定传播距离与波长的关系通式。 （2）根据题设条件判断是唯一解还是多解。 （3）根据波速公式v＝或v＝＝λf求波速。 9. 〔多选〕（2025·云南昆明模拟）如图为一列沿x轴传播的简谐横波，在t ＝0时刻的部分波形图如图中实线所示，在t＝0.02 s时刻的部分波形图如图 中虚线所示，该波的周期T＞0.04 s，则（　　） A. 该波的传播速度v＝100 m/s B. 该波的传播速度v＝700 m/s C. t＝1.64 s时，x＝64 m处的质点位于波峰 D. t＝1.64 s时，x＝64 m处的质点位于波谷 √ √ 10.〔多选〕（2025·湖南高考7题）如图，A（0，0）、B（4，0）、C（0，3）在xy平面内，两波源分别置于A、B两点。t＝0时，两波源从平衡位置起振，起振方向相同且垂直于xy平面，频率均为2.5 Hz。两波源持续产生振幅相同的简谐横波，波分别沿AC、BC方向传播，波速均为10 m/s。下列说法正确的是（　AD　） AD A. 两横波的波长均为4 m B. t＝0.4 s时，C处质点加速度为0 C. t＝0.4 s时，C处质点速度不为0 D. t＝0.6 s时，C处质点速度为0 方法技巧 波的干涉现象中加强点、减弱点的判断方法 （1）两波源振动步调一致，若Δr＝nλ（n＝0，1，2，…），则振动加 强；若Δr＝（2n＋1）（n＝0，1，2，…），则振动减弱。 （2）两波源振动步调相反，若Δr＝（2n＋1）（n＝0，1，2，…），则 振动加强；若Δr＝nλ（n＝0，1，2，…），则振动减弱。 考点三　振动图像和波的图像的综合应用 巧解振动图像与波的图像综合问题的基本方法 11.（2025·北京海淀一模）图甲为一列沿x轴正方向传播的简谐横波 在t＝0时刻的图像，图甲中某质点的振动情况如图乙所示，下列说法正确 的是（　C　） C A. 图乙可能是质点b的振动图像 B. 质点a再经2 s将沿x轴运动到x ＝3 m处 C. 质点a的位移与时间关系为y＝0.1sin（πt）m D. 质点a与b的相位差为 12. 〔多选〕（2025·陕晋青宁高考8题）一列简谐横波在介质中沿直线传播，其波长大于1 m，a、b为介质中平衡位置相距2 m的两质点，其振动图像如图所示。则t＝0时的波形图可能为（　　） √ √ 解析： 　简谐横波的波长大于1 m，A中波长小于1 m，A错误；t＝0 时，b质点的位移为－10 cm，B错误，利用淘汰法，C、D可能正确。 $