2025年高考物理一轮复习专题精讲精练—机械波（解析版）.pdfVIP

2025年高考物理一轮复习专题精讲精练—机械波（解析版）

1.知道机械波的特点和分类.

2.掌握波速、波长和频率的关系，会分析波的图象.

3.理解波的干涉、衍射现象和多普勒效应，掌握波的干涉和衍射的条件．

考点一波动图象与波速公式的应用

1.波的图象反映了在某时刻介质中的各质点离开平衡位置的位移情况，图象的横轴表示各质点的平

衡位置，纵轴表示该时刻各质点的位移，如图所示．

图象的应用：

(1)直接读取振幅A和波长λ，以及该时刻各质点的位移．

(2)确定某时刻各质点加速度的方向，并能比较其大小．

(3)结合波的传播方向可确定各质点的振动方向或由各质点的振动方向确定波的传播方向．

λ

2．波速与波长、周期、频率的关系为：v＝＝λf.

T

[例题1]（2024•丰台区二模）绳上质点P在外力作用下从平衡位置开始沿竖直方向做简谐运动，带

动绳上各点依次上下振动。振动传到质点Q时绳子上的波形如图所示。已知波的传播速度为v，

P、Q平衡位置间的距离为L，下列说法正确的是（）

A．质点M此时向下振动

3

B．质点P的振动周期为

2

C．质点P开始振动的方向是向下的

D．开始振动后，P、N两质点的振动步调总是一致

【解答】解：AC、由题意知波向左传播，根据同侧法可知：质点M此时向上振动，质点Q开始

振动的方向是向上的，则质点P开始振动的方向也是向上的，故AC错误；

2

232

B、由图圈可知，波长为λ=则质点P振动周期为T===，故B错误；

33

D、由圈可知P、N两质点相距一个波长，则开始振动后，P、N两质点的振动步调总是一致，故

D正确。

故选：D。

[例题2]（2024•重庆模拟）在长江某流域载有航标灯相距为60m的甲、乙两船静止在平静的江面上，

当一艘大货船驶过时产生一列周期为4s的水波在江面上经过甲传向乙。如图，某时刻甲位于波

峰时，乙恰位于波谷，且峰、谷间的高度差为0.5m，则（）

A．该简谐水波的波长为20m

B．该简谐水波的波速为5m/s

C．该简谐水波从甲传到乙的时间为12s

D．8s内甲运动的路程为2m

5

【解答】解：AB．由图可知，甲、乙的距离为Δx==60m，代入数据解得：λ＝24m，则水波

2

24

波速为===6故AB错误；

4

60

C．该简谐水波从甲传到乙的时间===10故C错误；

6

D、峰、谷间的高度差为0.5m，则甲、乙的振幅为A＝0.25m，t＝8s＝2T内乙运动的路程为：s

＝2×4A＝8×0.25m＝2m，故D正确。

故选：D。

[例题3]（2024•雨花区校级模拟）一根长绳沿x轴放置，现让绳子中间的P点作为波源，从t＝0

时刻开始沿竖直方向做简谐运动，振幅A＝10cm。绳上形成的简谐波沿绳向两侧传播，波长λ

＝1m。t＝7.5s时刻绳上形成的波形如图所示，此时波源位于平衡位置上方y=52cm处，则0～

7.5s内x＝1m处的质点经过的路程为（）

A．45cmB．35cmC．（40+52）cmD．（40−52）cm

【解答】解：由题干中可知7.5s时的波形图可知，波源的起振方向向下，此过程P点的振动图象

如图所