2026高考物理复习讲义（含解析）第七章 第2讲　机械波.docxVIP

第2讲机械波

学习目标1.知道机械波的形成过程及特点。2.理解波速、波长、频率的关系，会分析波动图像。3.掌握波的干涉和发生明显衍射的条件，了解多普勒效应。

1.

2.

3.

4.

1.思考判断

(1)在水平方向传播的波为横波。(×)

(2)在机械波中各质点不随波的传播而迁移。(√)

(3)通过波的图像可以找出任一质点在任意时刻的位移。(×)

(4)机械波在传播过程中，各质点振动的周期、起振方向都相同。(√)

(5)机械波在一个周期内传播的距离是振幅的4倍。(×)

(6)波速表示介质中质点振动的快慢。(×)

(7)两列波在介质中叠加，一定产生干涉现象。(×)

(8)一切波都能发生衍射现象。(√)

(9)多普勒效应说明波源的频率发生变化。(×)

2.(2023·北京卷，4)位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t＝0时波源开始振动，其位移y随时间t变化的关系式为y＝Asin2πTt，则t＝T时的波形图为(

答案D

3.(多选)(人教版选择性必修第一册P70T2改编)简谐横波某时刻的波形如图所示。P为介质中的一个质点，波沿x轴的正方向传播。以下说法正确的是()

A.质点P此时刻的速度沿y轴的正方向

B.质点P此时刻的加速度沿y轴的正方向

C.再过半个周期时，质点P的位移为负值

D.经过一个周期，质点P通过的路程为4a

答案ACD

考点一机械波的传播与波的图像

1.传播特点

(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，由于介质的情况不同，它的波长和波速可能改变，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＝λT＝λf

2.波的传播方向与质点振动方向的互判方法

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箭头在图线同侧

“微平

移”法

将波形沿传播方向进行微小的平移，再由对应同一横坐标的两波形曲线上的点来判断振动方向

角度机械波的形成与传播

例1(2024·湖南卷，2)如图所示，健身者在公园以每分钟60次的频率上下抖动长绳的一端，长绳自右向左呈现波浪状起伏，可近似为单向传播的简谐横波。长绳上A、B两点平衡位置相距6m，t0时刻A点位于波谷，B点位于波峰，两者之间还有一个波谷。下列说法正确的是()

A.波长为3m B.波速为12m/s

C.t0＋0.25s时刻，B点速度为0 D.t0＋0.50s时刻，A点速度为0

答案D

解析由题意可知xAB＝32λ＝6m，则该波的波长为λ＝4m，A错误;根据振源的振动频率为f＝1Hz，可知该波的周期T＝1s，则波速为v＝λT＝4m/s，B错误;由于t0时刻A点、B点分别位于波谷、波峰位置，则t0时刻A点、B点的速度均为0，从t0时刻到t0＋0.25s时刻，B点振动了14个周期，运动至平衡位置，速度最大，C错误;从t0时刻到t0＋0.50s时刻，A点振动了12个周期，运动至波峰位置，速度为

角度波的图像

例2(多选)[2024·全国甲卷，34(1)改编]一列简谐横波沿x轴传播，周期为2s，t＝0时刻的波形曲线如图所示，此时介质中质点b向y轴负方向运动，下列说法正确的是()

A.该波的波速为1.0m/s

B.该波沿x轴正方向传播

C.t＝0.25s时质点a和质点c的运动方向相反

D.t＝1.5s时介质中质点b的速率达到最大值

答案AC

解析由题图可知该波的波长λ＝2m，则该波的波速v＝λT＝1.0m/s，A正确;t＝0时质点b向y轴负方向运动，结合题图与同侧法可知，该波沿x轴负方向传播，B错误;由题图可知，t＝0时质点a位于波峰，质点c位于波谷，则0~T2时间内，即0~1s内质点a向y轴负方向运动，质点c向y轴正方向运动，故t＝0.25s时质点a和质点c的运动方向相反，C正确;由题图可知t＝0时质点b位于平衡位置，并向y轴负方向运动，则t＝1.5s＝34T时，质点b位于波峰，其速度为0

跟踪训练

1.(多选)(2024·新课标卷，19)位于坐标原点O的波源在t＝0时开始振动，振动图像如图所示，所形成的简谐横波沿x轴正方向传播。平衡位置在x＝3.5m处的质点P开始振动时，波源恰好第2次处于波谷位置，则()

A.波的周期是0.1s

B.波的振幅是0.2m

C.波的传播速度是10m/s

D.平衡位置在x＝4.5m处的质点Q开始振动时，质点P处于波峰位置

答案BC

解析由波源的振动图像可知T＝0