2026届高考物理冲刺复习机械波

0201目录CONTENTS0304机械波的形成波的图像波传播的周期性和多解性问题

波的叠加、干涉波的衍射、多普勒效应2026届高考物理冲刺复习机械波主题一、机械波的形成波的图像一、机械波的形成波的图像波源介质1.机械波(1)机械波的形成条件①有发生机械振动的

。

②有传播

，如空气、水等。(2)传播特点①机械波传播的只是振动的

和

，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波

。②波传到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向_______。③介质中每个质点都做______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_______。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。一、机械波的形成波的图像形式能量迁移相同受迫相同(3)分类横波：质点的振动方向与波的传播方向

；纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上。垂直一、机械波的形成波的图像思考:对于横波各质点振动方向与波传播方向有什么关系？v判断方法：上坡下振.下坡上振思考：判断此波往哪个方向传播波动图像:各质点在某一时刻的相对位置关系图振动图像:一个质点在不同时刻相对位置关系图ty试画出波源从此时刻开始的振动图像xyV一、机械波的形成波的图像一、机械波的形成波的图像2.波的图像(1)坐标轴：横轴表示各质点的

，纵轴表示该时刻各质点的

。(2)意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开

的位移。(3)图像(如图)平衡位置位移平衡位置xyV

相同振动频率介质无关λf一、机械波的形成波的图像1.机械波在传播过程中，各质点振动的周期、起振方向都相同。(

)2.机械波在一个周期内传播的距离是振幅的4倍。(

)3.波速表示介质中质点振动的快慢。(

)4.波长长的波传播速度较快。(

)√×××一、机械波的形成波的图像【概念辨析】判断下列说法的正误(4)【典例1】t＝0时刻，波源O从平衡位置开始持续振动，t1＝0.2s时第一次回到平衡位置，形成的简谐横波在介质中恰好传播到A点，如图所示。求：(1)该波的周期T及波源O点的起振方向；(2)波在该介质中的波速大小v；(3)在t2＝0.9s时，A处质点相对平衡位置的位移；(4)x＝15m处的质点第一次到达波谷的时刻。解:(1)一、机械波的形成波的图像沿y轴负方向T=2t1=0.4s

(2)

Δt＝t2－t1＝0.7s(3)

可知A处于波峰，位移为5cmΔx'＝15m－0.5m＝14.5m

t15＝0.2s＋2.9s＝3.1s＝5m/s【典例2】

(来自教材)一列简谐横波在t＝0时的波形图如图所示。介质中x＝2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y＝10sin(5πt)(y的单位是cm)。(1)由图确定这列波的波长λ与振幅；(2)求出这列波的波速；(3)试判定这列波的传播方向。一、机械波的形成波的图像解:(1)T=

＝0.4sv＝

＝10m/s(2)(3)x轴正方向λ=4mA=10cm

4.波的传播方向与质点振动方向的互判“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

“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“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质点振动方向

一、机械波的形成波的图像比较项目振动图像波的图像研究对象一个质点波传播方向上的所有质点研究内容某质点位移随时间的变化规律某时刻所有质点在空间分布的规律图像

横坐标表示时间表示各质点的平衡位置物理意义某质点在各时刻的位移某时刻各质点的位移一、机械波的形成波的图像比较项目振动图像波的图像振动方向的判断

(看下一时刻的位移)

(“同侧”法、“上下坡”法、“微平移”法)Δt后的图形随时间推移，图像延伸，但已有形状不变随时间推移，图像沿波的传播方向平移，原有波形做周期性变化联系(1)纵坐标均表示质点的位移(2)纵坐标的最大值均表示振幅(3)波在传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动一、机械波的形成波的图像

C

＝Asin(-30°)则xP＝xQ－xP＝vΔt

则xQ＝9cm

一、机械波的形成波的图像【典例4】(多选)(2022·山东卷·9)一列简谐横波沿x轴传播，平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如图所示。当t＝7s时，简谐波的波动图像可能正确的是()AC一、机械波的形成波的图像主题二、波传播的周期性和多解性问题二、波传播的周期性和多解性问题

λλ/22.造成波传播问题多解的主要因素(1)周期性①时间周期性：时间间隔Δt与周期T的关系不明确。②空间周期性：波传播距离Δx与波长λ的关系不明确。(2)双向性①传播方向双向性：波的传播方向不确定。②振动方向双向性：质点振动方向不确定。二、波传播的周期性和多解性问题

BCD二、波传播的周期性和多解性问题主题三、波的叠加、干涉三、波的叠加、干涉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。2.波的干涉条件：

相同、相位差恒定、振动方向相同。频率加强点：Δx=nλ减弱点：Δx=

若步调相反减弱点：Δx=nλ加强点：Δx=

【典例6】(多选)(2024·山东卷·9)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三、波的叠加、干涉思考:例6中两列波相遇区域会不会发生干涉现象？不会,频率不同

A三、波的叠加、干涉

形成加强线和减弱线，两种线互相间隔，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。三、波的叠加、干涉3.波的干涉现象中加强点、减弱点的判断方法①图像法在某时刻波的干涉的波形图上，波峰与波峰(或波谷与波谷)的交点，一定是加强点，而波峰与波谷的交点一定是减弱点，各加强点或减弱点各自连接形成以两波源为中心向外辐射的连线，

三、波的叠加、干涉主题四、波的衍射、多普勒效应考点五1.发生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸比波长

，或者跟波长相差不多。小四、波的衍射、多普勒效应考点五1.发生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸比波长

，或者跟波长相差不多。说明：(1)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。(2)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。小四、波的衍射、多普勒效应四、波的衍射、多普勒效应2.多普勒效应的成因分析(1)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。四、波的衍射、多普勒效应多普勒效应：由于波源和观察者相互靠进或远离，导致观察者接收到波频率变化的现象。(2)当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率

，当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率

。说明：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。增加变小四、波的衍射、多普勒效应【典例8】(2023·广东卷·4)渔船常用回声探测器发射的声波探测水下鱼群与障碍物。声波在水中传播速度为1500m/s，若探测器发出频率为1.5×106Hz的声波，下列说法正确的是()A.两列声波相遇时一定会发生干涉B.声波由水中传播到空气中，波长会改变C.该声波遇到尺寸约为1m的被探测物时会发生明显衍射D.探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度无关B四、波的衍射、多普勒效应

【练习1】(九省联考·安徽·3)“水袖功”是中国古典舞中用于表达情感的常用技巧，舞者通过手把有规律的抖动传导至袖子上，营造出一种“行云流水”的美感。这一过程其实就是机械波的传播。下列关于机械波中横波的说法正确的是()A.介质中质点沿波的传播方向移动B.介质中质点的振动速度等于波速C.横波是传递能量的一种方式D.横波由一种介质进入另一种介质时频率发生变化C课堂练习

B课堂练习

D课堂练习【练习4】(多选)(八省联考·四川·8)甲、乙两列简谐横波在t＝0时刻的波形如图所示，传播速度均为1cm/s。下列说法正确的是()A.甲的周期为2sB.甲与乙的频率之比为3∶2C.t＝0时刻，质点P的位移为零D.t＝0时刻，质点Q的速度沿y轴正方向BC课堂练习【练习5】(八省联考·陕西·5)某同学在漂浮于湖中的木筏上休息，看到湖面上的水波正平稳地向着湖岸传播。该同学估测出相邻波峰与波谷之间水平距离为1.5m，当某波峰经过木筏时开始计数，此后经20s恰好有12个波峰通过木筏，则该水波()A.波长约为1.5m

B.周期约为3.3sC.频率约为1.7Hz

D.波速约为1.8m/sD课堂练习λ＝3m

≈1.7s

【练习6】(多选)(2023·全国乙卷·34(1)改编)一列简谐横波沿x轴传播，图(a)是t＝0时刻的波形图；P是介质中位于x＝2m处的质点，其振动图像如图(b)所示。下列说法正确的是()A.波速为2m/sB.波向左传播C.x＝3m处的质点在t＝7s时位于平衡位置D.质点P在0~7s时间内运动的路程为70cmABD课堂练习

D课堂练习【练习8】(多选)如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，其波速为0.4m/s，其中P质点的平衡位置坐标x＝0.6m。从图中状态开始计时，则下列说法正确的是()A.这列简谐横波的周期为0.4sB.0.5s时刻，P质点振动的方向沿y轴正方向C.1.0s时刻，P质点受到的回复力为零D.在0~1.0s这段时间内，P质点经过的路程为4cmBCD课堂练习

【练习9】(多选)(八省联考·河南·9)某简谐横波在t＝0时刻的波形图如图所示。x＝0处质点的位移为y＝－4cm，x＝0.7m处的质点P位于平衡位置且振动方向向下。已知该波的周期为1.2s，则()A.该波的波长为1.2mB.该波的波速为2m/sC.该波沿x轴正方向传播D.t＝0.1s时刻，x＝0处的质点位于平衡位置AD课堂练习【练习10】一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t1＝0时刻恰好传播到x＝－2m处，此时波形如图所示。a、b两质点的坐标分别为(3m，0)和(7m，0)，已知t2＝3s时，质点a第一次出现在波峰位置。(1)求这列波的传播速度和周期；(2)当质点b第二次出现在波谷位置时，求质点a通过的路程。课堂练习解:(1)(2)Δxa＝3-(-3)＝6m

Δxb＝7-(-5)＝12m

＝6stb＝Δt/+T＝8SΔxa/＝3-(-2)＝5m

tb-taA振动时间t=＝5.5s

=11A＝55cm【练习11】(多选)(2023·辽宁卷·8)“球鼻艏”是位于远洋轮船船头水面下方的装置，当轮船以设计的标准速度航行时，球鼻艏推起的波与船首推起的波如图所示，两列波的叠加可以大幅度减小水对轮船的阻力。下列现象的物理原理与之相同的是()A.插入水中的筷子，看起来折断了B.阳光下的肥皂膜，呈现彩色条纹C.驶近站台的火车，汽笛音调变高D.振动音叉的周围，声音忽高忽低BD课堂练习【练习12】(多选)公路巡警开车在限速100km/h的高速公路上以100km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出已知频率的超声波，结果该超声波被那辆轿车反射回来，巡警车接收到的超声波频率比发出的低。则下列说法正确的是()A.此现象属于波的衍射B.此现象属于多普勒效应C.该轿车超速D.该轿车未超速课堂练习BC【练习13】如图甲所示为某款采用了主动降噪技术的汽车宣传海报，汽车主动降噪技术是指通过消音扬声器发出与噪声源相位相反、幅度相同的降噪声波，与外界噪声叠加以达到汽车降噪的一种降噪技术。如图乙所示为理想情况下的降噪过程，实线表示噪声声波，虚线表示降噪声波，假设两声波均为简谐波，下列说法正确的是()A.主动降噪技术应用了波的衍射原理B.噪声声波和降噪声波的波速大小一

定相等C.图乙中噪声声波和降噪声波的频率可以不相等D.图乙中噪声声波和降噪声波相遇的P点的振幅增大B课堂练习【练习14】两个步调相同的相干波源S1、S2上下振动，波在水平面内传播，形成了如图所示的干涉图样，其中实线表示波峰，虚线表示波谷。若两列波的振幅分别为A1＝5cm，A2＝10cm，下列说法中正确的是()A.质点a始终保持静止不动B.质点b的位移始终大于质点d的位移C.质点b与质点c的振动始终加强D.任意时刻，质点c和质点d在竖

直方向上的高度差不超过15cmC课堂练习【练习15】(2023·海南卷·4)右面上下两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课堂练习

ΔxPQ=6m

V=

λ=【练习16】(多选)一列简谐横波沿直线传播，A和B两点是沿传播方向上的两点，波由A传向B，A、B两点平衡位置相距s＝3m，从0时刻起A点的振动图像如图中的甲所示，B点的振动图像如图中的乙所示，则下列说法正确的是()A.该波的波长可能为4mB.该波的波长可能为2.4mC.该机械波的最大传播速度为0.6m/sD.该波遇到10m的孔，一定能发生明显的衍射BC课堂练习

SAB=3m

V=

λ=【练习17】如图所示，在xOy平面内有两个点波源S1、S2分别位于x轴上x1＝0、x2＝10m处，它们在同一均匀介质中均从t＝0开始沿y轴正方向做简谐运动，波源S1开始的振动方程为y1＝5sin(5πt)cm，波源S2开始的振动方程为y2＝3sin(5πt)cm，质点P位于x轴上x3＝1m处，已知质点P在t＝0.1s时开始振动，求：(1)这两列波在介质中的波长；(2)在t＝0至t＝1.3s内质点P通过的路程。课堂练习

解:(1)(2)＝0.4sω＝5πrad/sv＝λ＝vT

＝4mΔx＝S2P－S1P＝8m＝2λP点是振动加强点0~0.1s内:P不振动xS2P=vΔt得:Δt=0.9s0.1~0.9s内:P只参与由波源S1产生的振动，s1＝8A＝40cm0.9~1.3s内:P同时参与由波源S1和S2产生的振动且振动加强故s2＝4(A1＋A2)＝32cms＝s1＋s2＝72cm【练习18】(2024·江西卷·6)如图(a)所示，利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷。在某次检测实验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图(b)、(c)所示。已知超声波在机翼材料中的波速为6300m/s。关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度d，下列选项正确的是()A.振动减弱；d＝4.725mmB.振动加强；d＝4.725mmC.振动减弱；d＝9.45mmD.振动加强；d＝9.45mmA课堂练习T＝2×10－7sv＝6300m/sλ＝vT＝1.26×10－3m2d＝vΔt＝9.45×10－3m得d＝4.725mm

振动减弱【练习19】(2023·湖南卷·3)如图(a)，在均匀介质中有A、B、C和D四点，其中A、B、C三点位于同一直线上，AC＝BC＝4m，DC＝3m，DC垂直AB。t＝0时，位于A、B、C处的三个完全相同的横波波源同时开始振动，振动图像均如图(b)所