专题05 机械振动与机械波（复习课件）（全国通用）2026年高考物理二轮复习讲练测

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2026年高考二轮复习讲练测
2026年高考二轮物理复习讲练测
解读2026年考情，研究命题规律，预测高考方向
·题型一 机械振动·题型二 机械波
【解题提示】明确简谐运动中位移、速度、加速度的瞬时对应关系，结合周期相位判断瞬时状态。
【解题提示】根据位移比例画出振动示意图，分同侧/异侧两种情况列位移方程与时间关系求解
题型一 匀变速直线运动规律及其应用
【解题提示】理解影子与小球振动同步，通过几何比例计算影子振幅
【解题提示】通过几何关系求等效摆长，结合单摆周期公式直接求解
5. （2025•广东•T1）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
【解题提示】牢记共振需驱动力频率等于固有频率，多普勒效应中“近高远低”的频率变化规律。
【考向】受迫振动、多普勒效应【答案】C【详解】A．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；B．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；CD．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。故选C。
知识1 简谐运动的规律
1. 表达式：1）运动学表达式：____________,其中A表示振幅,ω=2 πf表示简谐运动的快慢，ωt+φ表示简谐运动的相位，φ叫作初相2）动力学表达式：_______，其中“-”表示回复力与位移的方向相反2.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3. 运动特征：靠近平衡位置时，a、F、x都______，v______；远离平衡位置时，a、F、x都______，v______
x=Asin( ωt+φ)
知识2 简谐运动的振动图像
从图象可获取的信息1) 振幅A、周期T(或频率f)和初相位φ0(如图所示)．2) 某时刻振动质点离开平衡位置的位移．3) 某时刻质点速度的大小和方向：曲线上各点切线的斜率的大小和正负分别表示各时刻质点的速度大小和方向，速度的方向也可根据下一相邻时刻质点的位移的变化来确定．4) 某时刻质点的回复力和加速度的方向：回复力总是指向平衡位置，回复力和加速度的方向相同．5) 某段时间内质点的位移、回复力、加速度、速度、动能和势能的变化情况．
知识3 弹簧振子的对称性
1. 相隔Δt=________________的两个时刻，弹簧振子在同一位置，位移和速度都相同。2. 相隔Δt=____________________的两个时刻，弹簧振子的位置关于平衡位置对称，位移等大反向(或都为零)，速度也等大反向(或都为零)。
nT(n=1，2，3，…)
知识4 单摆的受力特征及周期公式
摆线的拉力和摆球重力沿摆线方向分力的合力
如图所示，横坐标为驱动力的频率f，纵坐标为振幅A。它直观地反映了驱动力的频率对某固有频率为f0的振动系统做受迫振动时振幅的影响。由图可知，f与f0越接近，振幅A越大；当f＝f0时，振幅A最大。
能力1 类单摆的处理方法
1．（2025·甘肃武威·模拟预测）（多选）如图甲所示，一根粗细均匀的木棒下端绕几圈铁丝，木棒就可以竖直浮在杯内的水中。将木棒轻轻向上拉一小段距离后由静止释放，之后木棒的运动可视为简谐运动。从释放木棒开始计时，得到木棒的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）A．木棒做简谐运动的振幅为4cm，周期为0.5sB．0~0.1s时间内，木棒的速度一直增大C．0.2s时木棒的加速度为正向最大值D．0.2~0.4s时间内，木棒完成一次全振动
考向1 简谐运动及弹簧振子
【题型总结】分析简谐运动中各物理量的变化情况应注意三点1）分析简谐运动中各物理量的变化情况时，一定要以位移为桥梁，位移增大时，振动物体所受的回复力、加速度、势能均增大，速度、动能均减小；反之，则产生相反的变化。另外，各矢量物理量均在其值为零时改变方向。2）分析过程中要特别注意简谐运动的周期性和对称性。位移相同时，回复力、加速度、动能、势能可以确定，但速度可能有两个方向，由于周期性，运动时间也不确定。3）做简谐运动的物体经过平衡位置时，回复力一定为零，但所受合力不一定为零。
考向2 单摆及类单摆问题
考向3 振动图像及多解问题
考向4 受迫运动与共振
1. （2025•安徽•T2）如图，某同学演示波动实验，将一根长而软的弹簧静置在光滑水平面上，弹簧上系有一个标记物，在左端沿弹簧轴线方向周期性地推、拉弹簧，形成疏密相间的机械波。下列表述正确的是（　　）A．弹簧上形成的波是横波B．推、拉弹簧的周期越小，波长越长C．标记物振动的速度就是机械波传播的速度D．标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量
【解题提示】明确纵波振动方向与传播方向平行，波速由介质决定，标记物振动不等于波传播
2.（2025•全国卷•T7）（多选）一组身高相近的学生沿一直线等间隔排成一排，从左边第一位同学开始，依次周期性地“下蹲、起立”，整个队列呈现类似简谐波的波浪效果，如图所示。假定某次游戏中，形成的波形的波长为4m，左边第一位同学蹲至最低点时，队列中另一同学恰好站直，则这两位同学间的距离可能是（    ）A．1mB．2mC．5mD．6m
【解题提示】写出波谷与波峰间距通式（半波长的奇数倍），代入波长求解
【解题提示】明确频率不变，波速由介质决定，波长变化量与频率成反比
【解题提示】根据相位差列距离与波长关系式，结合时刻振动状态筛选图像
【解题提示】分别计算两侧波速与波长，根据波程差判断干涉强弱，注意介质分界的影响
6. （2025•四川•T2）某多晶薄膜晶格结构可以等效成缝宽约为3.5×10−10m的狭缝。下列粒子束穿过该多晶薄膜时，衍射现象最明显的是（　　）A．德布罗意波长约为7.9×10−13m的中子B．德布罗意波长约为8.7×10−12m的质子C．德布罗意波长约为2.6×10−11m的氮分子D．德布罗意波长约为1.5×10−10m的电子
【解题提示】直接比较各粒子德布罗意波长与缝宽的接近程度，比值最大者衍射最明显
由波的图像可获取的信息 1) 从图像可以直接读出振幅（注意单位）.2) 从图像可以直接读出波长（注意单位）. 3) 可求任一点在该时刻相对平衡位置的位移（包括大小和方向） 4) 在波速方向已知（或已知波源方位）时可确定各质点在该时刻的振动方向.⑤可以确定各质点振动的加速度方向（加速度总是指向平衡位置）
知识3 振动图象和波的图象的比较
知识4 波动问题多解的主要因素
1. 周期性1）____周期性：时间间隔Δt与周期T的关系不明确．2）____周期性：波传播的距离Δx与波长λ的关系不明确．2. 双向性1）________双向性：波的传播方向不确定．2）________双向性：质点振动方向不确定．3. 波形的隐含性：在波动问题中，往往只给出完整波形的一部分，或给出几个特殊点，而其余信息均处于隐含状态，这样波形就有多种情况，形成波动问题的多解性。
1. 波的衍射的三点注意1) 波发生衍射不需要条件，在任何情况下都可发生衍射。2)障碍物或孔的尺寸大小并不是决定衍射是否发生的条件，仅是衍射现象是否明显的条件，一般情况下，波长越长越容易发生明显衍射。3)当孔的尺寸远小于波长时，尽管衍射十分突出，但由于衍射波的能量很弱，也很难观察到波的衍射现象。
2. 波的干涉1）干涉时，振动加强区域或振动减弱区域的空间位置是不变的，加强区域中心质点的振幅等于两列波的振幅之和，减弱区域中心质点的振幅等于两列波的振幅之差. 2）两列波在空间相遇发生干涉，两列波的波峰相遇点为加强点，波峰和波谷的相遇点是减弱的点，加强的点只是振幅大了，并非任一时刻的位移都大;减弱的点只是振幅小了，也并非任一时刻的位移都最小.
3. 在多普勒效应中，波源的频率是不改变的，只是由于波源和观察者之间的距离发生变化，观察者接收到的频率发生了变化，两者相互靠近时，接收到的频率变大，两者相互远离时，接收到的频率变小。
能力1 波的传播方向与质点振动方向的互判
“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2. “同侧”法：波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧3. “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
能力2 由波的图像画出某一质点振动图像的步骤
1. 由波的图像求出波的周期,即质点做简谐运动的周期;2. 从波的图像中找出该质点在计时时刻相对平衡位置的位移;3. 根据质点振动方向和波传播方向间的关系,确定质点的振动方向;4. 建立y-t坐标系,根据正弦或余弦规律画出质点的振动图像.
能力3 波的图像与振动图像综合问题的求解步骤
1. 一分：分清振动图像与波的图像，二者之间的纽带是时间（时刻）2. 二找：找准波的图像对应的时刻，找准振动图像对应的时刻3. 三判：判断波的传播方向、传播距离等，判断质点振动方向、振动路程等
能力4 解决波的多解问题的思路
能力5 波的干涉中加强点和减弱点的判断方法
1.图像法：在某时刻的波形图上，波峰与波峰（或波谷与波谷）的交点是加强点，波峰与波谷的交点是减弱点。加强点或减弱点各自连接形成加强线和减弱线，以两波源为中心向外辐射，两种线互相间隔，这就是干涉图样，如图所示。加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点的振幅之间。
1． （2026·云南·模拟预测）如图所示，12位身高相同的同学手挽手站成一排模拟机械波的形成和传播。t=0时，从同学1开始依次带动右边的同学，每人每分钟完成30次下蹲和起立，形成一列向右传播的“机械波”。已知同学1第一次蹲到最低点时，同学5刚好要开始下蹲；队伍中相邻两同学所站位置间距均为0.8m，所有同学从开始下蹲到最低点过程中，头部竖直向下运动路程均为60cm。下列说法正确的是（    ）A．这列“波”的波长为2.4m B．这列“波”的波速为1.6m/s C．t=6s时同学12开始下蹲D．0~4s内同学9的头部运动路程为1.2m
考向1 机械波的描述及特点
考向2 波的图像及多解问题
【题型总结】波传播问题要注意因周期性与双向性而产生的多解可能1）波的图像的周期性：相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形相同，从而使题目的解答出现多解的可能。2）波传播方向的双向性：在题目未给出波的传播方向时，要考虑到波可沿x轴正向或负向传播的两种可能性。
考向3 振动图像和波的图像的综合问题
【题型总结】处理振动图像与波的图的注意事项1）分清振动图像与波的图像：此问题最简单，只要分清横坐标即可，横坐标是x为波的图像，横坐标是t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，找准振动图像对应的质点。
5．（2025·重庆·模拟预测）在某石灰岩洞中可听到规律的滴水声，其间隔固定为3.0s，每滴水都恰落在半径为0.22m的圆形水盆中央，激起一圈圈周期性涟漪向外传播。若在第二滴水落入水面时，第一滴水激起的第一圈涟漪传播到盆边反射回来，在距盆边0.02m处和第一滴水激起的第二圈涟漪相会，形成相长性干涉（振动加强的干涉），则涟漪的频率约是（    ）A．1.5HzB．2.0HzC．2.5HzD．3.1Hz
考向4 波的叠加与干涉
8．（2025·浙江嘉兴·一模）如图所示是我国新一代09IV系列战略核潜艇，它通过声呐信号探测敌方舰船的位置，并通过雷达信号纠正导弹的弹道轨迹。下列说法正确的是（　　）A．声呐信号和雷达信号传播速度均是光速B．雷达发射的信号可以在真空中传播，且是横波C．声呐发射的信号在水中发生衰减，指其频率不断减小D．若声呐接收到的信号频率大于发射频率，说明敌方舰船正在远离
考向5 波的衍射与多普勒效应
【答案】B【详解】A．声呐信号是声波（机械波），在水中传播速度约 1500m/s；雷达信号是电磁波，传播速度为光速。二者速度不同，A 错误；B．雷达发射的是电磁波，电磁波可以在真空中传播，且属于横波（振动方向与传播方向垂直），B 正确；C．声呐信号在水中衰减是指振幅，频率由振源决定，不会随传播而减小，C 错误；D．根据多普勒效应，当接收到的信号频率大于发射频率时，说明敌方舰船正在靠近（声源与观察者距离减小），D 错误。故选 B。