2026届高考物理冲刺复习：机械波

人教版（2019）选择性必修第一册2026届高考物理冲刺复习机械波

机械振动机械波考点一波的传播与图像1.机械波的形成条件：______；_____。⑴机械波传播的只是振动的_____和能量，质点只在各自的平衡位置附近做简谐

运动，并不随波迁移。⑵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。波源的起振方向决定了各质点的起振方向，各质点的起振方向与波源的起振方向相同。⑶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与波源的振动频率和周期相同。⑷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。传播特点：传播T时间传播λ距离形式介质波源⑴坐标轴：横轴表示各质点的_________，纵轴表示该时刻各质点的______。

⑵意义：

平衡位置位移描述某一时刻介质中各质点相对___________的位移。平衡位置2.波的图像3.机械波的分类分类质点振动方向和波的传播方向的关系形状举例横波凹凸相间；有波峰、波谷绳波等纵波疏密相间；有密部、疏部弹簧波、声波等垂直在同一直线上⑶图像（如图）4.

描述机械波的物理量⑷波长、波速、频率和周期的关系：___________⑶频率f：由波源决定，等于波源的振动频率；

与周期的关系为___________。⑵波速v：波在介质中的传播速度，由_____本身的性质决定。⑴波长λ：在波的传播方向上，振动相位总是_____的两个相邻质点间的距离。相同介质波从一种介质进入另一种介质，由于介质不同，波长和波速会改变，但频率和周期不会改变。探讨方法指导：波的传播方向与质点振动方向的互判方法项目方法解读图像演示波的成因法前一质点依次_____后一质点延迟振动。

“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x坐标的两波形曲线上的点来判断振动方向

波的成因法，又称质点带动法或模仿法；“前一质点”：介质中相邻的两个质点，靠近波源一侧的质点称前一质点。带动考向一：波的形成及传播典题1(2024湖南卷)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3mB.波速为12m/sC.t0+0.25s时刻，B点速度为0D.t0+0.50s时刻，A点速度为0D

B

典题3通过探头向人体发射一束超声波，遇到人体组织发生反射，经电子电路和计算机进行处理，便形成了超声波图像。沿x轴正方向发送的简谐超声波图像如图所示，已知超声波传播速度为2cm/s，t=0时刻波恰好传到质点P，质点A、Q的横坐标分别为1.2cm、6.0cm。下列说法正确的是(

)A.质点Q开始振动的方向沿y轴正方向B.在t=0时刻质点A回复力的方向沿y轴负方向C.经过2.0s，质点P运动到Q所处位置D.在t=2.75s，质点Q第一次到达波峰D

考向二：波的图像典题4(2024广东卷)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.0.2mB

考点二波的图像与振动图像的关联应用比较：振动图像和波的图像

项目振动图象波动图象相同点图线形状纵坐标纵坐标最大值不同点研究对象物理意义横坐标图线变化运动特点xt0yx0都表示质点离开平衡位置的位移表示振幅或波幅不同时刻的一个质点某一时刻介质中的各个质点不同时刻的一个质点偏离平衡位置的位移某一时刻的各个质点偏离平衡位置的位移时间的延续，可求周期T各质点平衡位置离波源的距离，可求波长λ变加速运动，速度周期性变化同种均匀介质中匀速运动xt0yx0延伸平移放录像带拍合影考向一：已知质点振动图像判定波的传播情况典题5(多选)(2022山东卷)一列简谐横波沿x轴传播，平衡位置位于坐标原点的质点振动图像如右图所示。当t=7s时，简谐波的波形可能正确的是(

)AC

考向二：已知波的图像判定质点的振动情况典题6(多选)(2024全国甲卷)一列简谐横波沿x轴传播，周期为2s，t=0时刻的波形如图所示，此时介质中质点b向y轴负方向运动，下列说法正确的是

()。(填正确答案标号)

A.该波的波速为1.0m/sB.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=0.5s时介质中质点a向y轴负方向运动E.t=1.5s时介质中质点b的速率达到最大值ACD解析：由题图可知该波波长为2m，且周期为2s，所以该波的波速为1.0m/s，A正确；

t=0时刻的波形如题图所示，此时介质中质点b向y轴负方向运动，说明波沿x轴负方向传播，B错误；

t=0.25s时质点a和质点c的运动方向相反，C正确；t=0.5s时介质中质点a向y轴负方向运动，D正确；

t=1.5s时介质中质点b的速率为零，E错误。

BD分析：找准波的图像对应的时刻；找准振动图像对应的质点。

典题8(多选)一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=2s时的波形如图甲所示，介质中某质点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是(

)A.图乙可能是质点A的振动图像B.图乙可能是质点B的振动图像C.若图乙是x=2m处质点的振动图像，则波速可能是1m/sD.若图乙是x=3m处质点的振动图像，则波速可能是0.5m/sACD

1.产生波动问题多解的主要因素

考点三波的多解问题双向性传播方向双向性：波的传播方向不确定

振动方向双向性：质点的振动方向不确定

周期性

时间周期性：时间间隔Δt与周期T的关系不明确

空间周期性：波传播距离Δx与波长λ的关系不明确

隐含性

在波动问题中，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。

2.解决波的多解问题的思路⑵根据周期性列式，

若题目给出的是时间条件，则列出t=nT+Δt（n=0，1，2，…）；

若给出的是距离条件，则列出x=nλ+Δx（n=0，1，2，…）进行求解。或⑶根据需要进一步求与波速（

）等有关的问题。⑴找出造成多解的原因

例：考虑传播方向的双向性，可先假设波向右传播，再假设波向左传播，分别进行分析。考向一：波的周期性多解典题9(2023海南卷)下图分别是一列机械波在传播方向上相距6m的两个质点P、Q的振动图像，下列说法正确的是(

)A.该波的周期是5sB.该波的波速是3m/sC.4s时P质点向上振动D.4s时Q质点向上振动C

考向二：波的双向性多解典题10一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为t1=2s时的波形图，虚线为t2=5s时的波形图，已知波源的振动周期大于3s。求：(1)波的传播速度；(2)若这列波沿x轴正方向传播，求平衡位置在O处质点的振动方程。

考点四波的衍射、干涉和多普勒效应1.波的叠加原理在波的叠加中，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。内容波的衍射波的干涉定义波可以绕过_______继续传播的现象。频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波叠加时，某些区域的振动__________、某些区域的振动_________的现象。现象波偏离直线而传播到直线以外的空间。两列波叠加区域形成相互间隔的稳定的振动加强区和振动减弱区，产生稳定的干涉图样。条件明显发生的条件：缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长________________________。

两列波的______相同；_______恒定；__________相同。相同点干涉和衍射是波特有的现象2.波的衍射与干涉现象障碍物总是加强频率相位差振动方向相差不多，或者比波长更小总是减弱加强点：减弱点：波的干涉图样中振动最强点和最弱点的条件某质点的振动是加强还是减弱，取决于该点到两相干波源的距离之差ΔS。①当两波源振动步调一致时①当两波源振动步调相反时加强点：减弱点：

由于波源和观察者之间有__________，使观察者接收到的波的______发生变化的现象叫做多普勒效应。3.多普勒效应⑴成因：

相互靠近

相互远离波源与观察者之间存在____________。相对运动

观察者与波源均相对于介质静止时：

观察者与波源相互接近时：

观察者与波源相互远离时：⑵现象

f测=f源

f测>f源

f测<f源频率相对运动【引领】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有相对运动，观察者接收到波的频率与波源的频率不一致。⑶应用

判断遥远天体相对地球的运行速度。

临床上应用：彩色多普勒超声诊断系统

测定车辆行驶的速度；

军事应用(E-3“望楼”预警机)脉冲多普勒雷达，多谱勒导航仪。接收频率：观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数。考向一：波的干涉典题11(多选)(2024山东卷)甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，波速均为2m/s。t=0时刻二者在x=2m处相遇，波形图如图所示。关于平衡位置在x=2m处的质点P，下列说法正确的是(

)A.t=0.5s时，P偏离平衡位置的位移为0B.t=0.5s时，P偏离平衡位置的位移为-2cmC.t=1.0s时，P向y轴正方向运动D.t=1.0s时，P向y轴负方向运动BC

典题12(2023浙江6月选考)如图所示，置于管口T前的声源发出一列单一频率声波，分成两列强度不同的声波分别沿A、B两管传播到出口O。先调节A、B两管等长，O处探测到声波强度为400个单位，然后将A管拉长d=15cm，在O处第一次探测到声波强度最小，其强度为100个单位。已知声波强度与声波振幅二次方成正比，不计声波在管道中传播的能量损失，则(

)A.声波的波长λ=15cmB.声波的波长λ=30cmC.两声波的振幅之比为3