2026届高考物理二轮复习课件-专题5+第1讲+振动与波

第一讲振动与波专题五2026内容索引0102体系构建•真题感悟高频考点•探究突破体系构建•真题感悟【知识网络构建】

【高考真题再练】

1.(2025广东卷)关于受迫振动和多普勒效应,下列说法正确的是(

)A.系统的固有频率与驱动力频率有关B.只要驱动力足够大,共振就能发生C.应用多普勒效应可以测量车辆的速度D.观察者与波源相互远离时,接收到的波的频率比波源的频率大C解析

系统的固有频率只与系统本身有关,与驱动力频率无关,A错误;只有驱动力频率与系统固有频率相同时,共振才能发生,B错误;根据多普勒效应可知观察者与波源相互远离时,接收到的波的频率比波源的频率小,观察者与波源相互靠近时,接收到的波的频率比波源的频率大,所以应用多普勒效应可以测量车辆的速度,C正确,D错误。2.(多选)(2025河南卷)贾湖骨笛是河南博物院镇馆之宝之一,被誉为“中华第一笛”。其中一支骨笛可以发出A5、B5、C6、D6、E6等音。已知A5音和D6音所对应的频率分别为880Hz和1175Hz,则(

)A.在空气中传播时,A5音的波长大于D6音的B.在空气中传播时,A5音的波速小于D6音的C.由空气进入水中,A5音和D6音的频率都变大D.由空气进入水中,A5音的波长改变量大于D6音的AD

3.(多选)(2025山东卷)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2cm,波速均为1m/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1cm。下列说法正确的是(

)A.甲波的周期为6sB.乙波的波长为6mC.t=6s时,M向y轴正方向运动D.t=6s时,N向y轴负方向运动BD

4.(多选)(2025湖南卷)如图所示,A(0,0)、B(4,0)、C(0,3)在xOy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xOy平面,频率均为2.5Hz。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10m/s。下列说法正确的是(

)A.两横波的波长均为4mB.t=0.4s时,C处质点加速度为0C.t=0.4s时,C处质点速度不为0D.t=0.6s时,C处质点速度为0AD

AD

6.(2025广西卷)某乐器发出频率为两倍关系的两个纯音(简谐声波),其波形叠加后呈现一种周期性变化。图甲和图乙分别为同一时刻两列简谐声波单独沿x正方向传播的波形图,图中的坐标原点位于同一质点处,声速为340m/s。甲乙(1)从图中读出这两列波的波长。(2)该时刻这两列波叠加,分别求x=0和x=0.375m处的质点在该时刻偏离平衡位置的位移。(3)求这两列波叠加后的周期。

高频考点•探究突破考点一机械振动【命题点点拨】

命题点解答指引1.简谐运动的规律F=-kx,x=Asin(ωt+φ0),单摆周期2.简谐运动图像的理解和应用理解要点:一个质点振动,不同时刻“录像”【方法规律归纳】1.机械振动温馨提示

从平衡位置开始计时,简谐运动的函数表达式为x=Asin

ωt;从最大位移处开始计时,简谐运动的函数表达式为x=Acos

ωt。2.结合图像理解简谐运动的五个特征

受力特征回复力F=-kx,F(或a)的大小与x的大小成正比,方向相反运动特征靠近平衡位置时,a、F、x都减小,v增大;远离平衡位置时,a、F、x都增大,v减小能量特征振幅越大,能量越大;在运动过程中,系统的动能和势能相互转化,机械能守恒周期性特征质点的位移、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,其变化周期为对称性特征关于平衡位置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温馨提示

以位移为桥梁分析简谐运动中各物理量的变化情况。

3.由振动图像获取的六种信息(1)由图像可以得出质点振动的振幅、周期和频率。(2)可以确定某时刻质点离开平衡位置的位移。(3)可以确定某时刻质点回复力、加速度的方向。(4)确定某时刻质点速度的方向。(5)比较不同时刻回复力、加速度的大小。(6)比较不同时刻质点的动能、势能的大小。温馨提示

分析振动图像时要注意回复力、速度、加速度的矢量性。[典例1](多选)(2024甘肃卷)(命题点2)下图为某单摆的振动图像,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是(

)A.摆长为1.6m,起始时刻速度最大B.摆长为2.5m,起始时刻速度为零C.摆长为1.6m,A、C点的速度相同D.摆长为2.5m,A、B点的速度相同C解析

由单摆的振动图像可知周期T=0.8π,根据单摆的周期公式T=2π,解得摆长为L=1.6

m,起始时处于位移最大处,此刻速度最小,且为零。根据x-t图像的斜率表示速度,可知A、B点的速度大小相等,方向相反,A、C点的速度大小和方向均相同,故A、B、D错误,C正确。【对点训练】1.(2024河北卷)(命题点1)如图所示,一电动机带动轻杆在竖直框架平面内匀速转动,轻杆一端固定在电动机的转轴上,另一端悬挂一紫外光笔,转动时紫外光始终竖直投射至水平铺开的感光纸上,沿垂直于框架的方向匀速拖动感光纸,感光纸上就画出了描述光点振动的x-t图像。已知轻杆在竖直面内长0.1m,电动机转速为12r/min。该振动的圆频率和光点在12.5s内通过的路程分别为(

)A.0.2rad/s,1.0mB.0.2rad/s,1.25mC.1.26rad/s,1.0mD.1.26rad/s,1.25mC

2.(2025广东深圳模拟)(命题点1、2)如图甲所示,O点为单摆的固定悬点,将力传感器固定在O点。现将摆球拉到A点,释放摆球,摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动,其中B点为运动中的最低位置。图乙表示摆球从A点运动开始计时细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的图像,重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是(

)CA.单摆的振动周期为0.2πs B.单摆的摆长为0.1mC.摆球的质量为0.05kg D.摆球运动过程中的最大速度为0.08m/s

3.(2024广西模拟)(命题点2)如图甲所示,弹簧振子的平衡位置O点为坐标原点,小球在M、N两点间做振幅为A的简谐运动,小球经过O点时开始计时,其x-t图像如图乙所示,小球的速度v=

,加速度为a,质量为m,动能为Ek,弹簧劲度系数为k,弹簧振子的弹性势能为Ep,弹簧对小球做功的功率为P,下列描述该运动的图像正确的是(

)C小球位于平衡位置,此时位移为0,动能最大,弹性势能为0,加速度为0,弹簧的弹力为0,对小球做功的功率为0,故A错误;考点二机械波【命题点点拨】

命题点解答指引1.机械波与波的图像波的形成:带动;波的图像:多个质点依次振动,同一时刻“拍照”2.振动图像与波的图像的综合应用首先观察坐标轴确定图像种类,然后分别分析两种图像的意义,注意二者之间的联系3.波的干涉和衍射波的干涉和衍射实质都是波的叠加,同时要理解波的独立传播性原理【方法规律归纳】1.机械波的传播规律传播特点带动、重复、滞后三条规律介质中各质点的起振方向、振动频率和周期都和波源相同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波源振动一个周期,波向前传播一个波长的距离两个公式

2.求解振动图像与波的图像综合问题的基本方法

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点到两波源的距离之差Δx=nλ(n=0,1,2,…),振动减弱的条件为Δx=nλ+(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=nλ+(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,振幅最大。

不是位移最大温馨提示

发生干涉时:①加强点始终加强,减弱点始终减弱;②不同时刻加强点和减弱点的位移大小关系不确定。[典例2](2024辽宁盘锦三模)(命题点2)图甲是一列简谐横波在t=0.1s时刻的波形,P是平衡位置在x=1.5m处的质点,Q是平衡位置在x=12m处的质点;图乙为质点Q的振动图像,下列说法正确的是(

)A.这列波沿x轴负方向传播B.在t=0.25s时,质点P的位置坐标为(1.5m,5cm)C.从t=0.1s到t=0.25s的过程中,质点Q的位移大小为30cmD.从t=0时刻开始计时,质点P在t=(0.125+0.2n)s(n=0,1,2,…)时到达波峰B思维点拨

由图乙读出t=0.1

s时刻质点Q的振动方向,在图甲上,运用“同侧法”判断该波的传播方向。根据时间与周期的关系,分析质点P的位置坐标和Q点的位移大小。利用波的平移法找到P点第一次到波峰的时刻,然后利用周期性求出P点到达波峰的时刻的通项。解析

根据图乙可知,t=0.1

s时刻,质点Q通过平衡位置且向下振动,在甲图上,根据同侧法可知这列波沿x轴正方向传播,故A错误。根据图乙可知,该波的周期为T=0.2

s,波沿正方向传播,则t=0.1

s时质点P向下振动,【对点训练】4.(2024广东卷)(命题点1)一列简谐横波沿x轴正方向传播,波速为1m/s,t=0时的波形如图所示。t=1s时,x=1.5m处的质点相对平衡位置的位移为(

)A.0

B.0.1mC.-0.1m D.0.2mB5.(2024浙江卷)(命题点1、3)频率相同的简谐波源S1、S2和接收点M位于同一平面内,S1、S2到M的距离之差为6m。t=0时,S1、S2同时垂直平面开始振动,M点的振动图像如图所示,则(

)A.两列波的波长为2mB.两列波的起振方向均沿x正方向C.S1和S2在平面内不能产生干涉现象D.两列波的振幅分别为3cm和1cmB解析

t=4

s时M点开始向上振动,说明此时一列波传播到M点,可知该波起振方向向上,t=7

s,M点的振动开始改变,说明此时另一列波传播到M点,此时先传播到M点的波使M点向下振动,之后振幅减小,则此时M点振动减弱,故后传播到M点的