2026届新高考物理冲刺复习+机械波

2026届新高考物理冲刺复习机械波目标要求1.知道机械波的形成条件及特点。2.掌握波速、波长和频率的关系，会分析波的图像。3.知道波的干涉、衍射现象和多普勒效应，掌握发生干涉和明显衍射的条件。课时精练内容索引考点一机械波的形成波的图像考点二振动图像与波的图像的综合应用考点三波传播的周期性和多解性问题考点四波的叠加和干涉考点五波的衍射多普勒效应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

。机械波的形成波的图像考点一波源介质形式能量迁移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。(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。相同受迫相同垂直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

相同振动频率介质无关λf1.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。(

)√×判断正误××

(2024·广东卷·3)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.0.2m例1

√

(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；例2答案4m

10cm(2)求出这列波的波速；答案10m/s

(3)试判定这列波的传播方向。答案x轴正方向根据P振动表达式可知，t=0时刻P向y轴正方向振动，根据“同侧法”可知该波沿x轴正方向传播。波的传播方向与质点振动方向的互判总结提升“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

总结提升“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

返回振动图像与波的图像的综合应用考点二振动图像和波的图像的比较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

比较项目振动图像波的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)比较项目振动图像波的图像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

沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图像如图甲所示，平衡位置在x=4m处的质点Q的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是A.该列波的传播方向沿x轴正方向B.该列波的传播速度为6.25m/sC.经过0.4s时间，质点Q沿波的传

播方向运动了3mD.t=0.2s时，质点Q的加速度方向沿y轴正方向例3√由题图乙可知，质点Q在t=0时刻向y轴正方向振动，根据波形平移法可知，该列波的传播方向沿x轴正方向，故A正确；

一列简谐横波沿x轴传播，t=0.1s时刻介质中P、Q两质点离开平衡位置的位移均为5cm，P、Q两点相距8m，如图甲所示，图乙为质点P的振动图像。则质点P的振动方程为

；简谐横波的传播方向为_______________(填“沿x轴正方向传播”或“沿x轴负方向传播”)；简谐横波的波长为

m。

例4

沿x轴负方向传播24

分析振动图像与波的图像的综合问题，主要有以下两个方面：(1)由振动图像确定波的周期(质点振动周期)，由波的图像确定波长，进而计算波速。(2)先在振动图像中确定与波的图像对应时刻质点的振动方向，然后根据波的图像确定波的传播方向。注意：分清波的图像与哪一时刻对应，振动图像与哪一质点对应。总结提升返回波传播的周期性和多解性问题考点三

2.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。

例5√√√

总结提升返回波的叠加和干涉考点四1.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

(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轴负方向运动例6√√

例7√

波的干涉现象中加强点、减弱点的判断方法加强点，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，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。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，一定是总结提升

总结提升返回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。(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

(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1.5×106

Hz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例8√

返回课时精练AB对一对题号12345678答案CBDCDABDDBCD题号910答案(1)2m/s

2s

(2)55cmAD答案12345678910A对一对题号1234567答案BDBCBCCBCC题号89答案(1)见解析图(2)见解析AB123答案456789101.“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√12345678910基础落实练答案12345678910答案介质中质点不会沿波的传播方向移动，只在自己平衡位置附近振动，故A错误；介质中质点的振动速度不等于波速，波速与介质有关，振动的速度与距平衡位置的远近有关，故B错误；横波和纵波都能传递能量，故横波是传递能量的一种方式，故C正确；频率由波源决定，与介质无关，故横波由一种介质进入另一种介质时频率不发生变化，故D错误。

12345678910答案√

12345678910答案

√12345678910答案由于t=0时波源从平衡位置开始振动，由振动方程可知，波源起振方向沿y轴正方向，且t=T时波源处质点的位移和振动方向应与t=0时相同，根据“上坡下，下坡上”可知t=T时的波形图为选项D图，故选D。12345678910答案4.(2024·安徽卷·3)某仪器发射甲、乙两列横波，在同一均匀介质中相向传播，波速v大小相等。某时刻的波形图如图所示，则这两列横波A.在x=9.0m处开始相遇B.在x=10.0m处开始相遇C.波峰在x=10.5m处相遇D.波峰在x=11.5m处相遇√12345678910答案由题意可知两列波的波速相同，所以相同时间内传播的距离相同，故两列横波在x=11.0

m处开始相遇，故A、B错误；

12345678910答案5.(2024·湖南卷·2)如图，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0√12345678910答案

12345678910答案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70cm√√√12345678910答案

12345678910答案

√能力综合练12345678910答案

12345678910答案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4cm√√√12345678910答案

9.一列沿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；12345678910答案答案2m/s

2s

12345678910答案

(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。12345678910答案答案55cm12345678910答案

12345678910答案10.(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尖子生选练√√12345678910答案

12345678910答案

返回1.(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√123基础落实练答案√456789123答案456789该现象属于波的叠加原理；插入水中的筷子看起来折断了是光的折射造成的，与该问题的物理原理不相符；阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，是由于光从薄膜上下表面的反射光叠加造成的干涉现象，与该问题的物理原理相符；驶近站台的火车汽笛音调变高是多普勒现象，与该问题的物理原理不相符；振动音叉的周围声音忽高忽低，是声音的叠加造成的干涉现象，与该问题的物理原理相符，故选B、D。2.(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√√123答案456789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，此现象为多普勒效应，A错误，B正确；巡警车接收到的超声波频率比发出的低，由多普勒效应知巡警车与轿车在相互远离，而巡警车车速恒定且在后面，可判断轿车的车速比巡警车的车速大，故该轿车超速，C正确，D错误。123答案4567893.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√123答案456789主动降噪技术应用了波的干涉原理，故A错误；声波在同种介质中波速大小相等，故B正确；两声波频率相等时才能产生稳定干涉，故C错误；降噪声波与噪声声波相位相反，频率相同，振幅相同，P点的振幅为零，故D错误。123答案4567894.两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15cm√123答案456789123答案456789质点a为两波源连线的中垂线上，到两波源的距离相等，且两波源振动完全相同，所以质点a为振动加强点，不会静止不动，故A错误；质点b是波峰与波峰相遇，是振动加强点，振幅最大，为两波振幅之和15

cm；质点d是波峰与波谷相遇，所以d为振动减弱点，振幅最小，为两波振幅之差5

cm，但质点b的位移不一定大于质点d的位移，故B错误；质点b是波峰与波峰相遇，质点c是波谷与波谷相遇，它们均属于振动加强点，振动始终加强，故C正确；123答案456789质点c是振动加强点，振幅最大，为两波振幅之和15

cm，质点d为振动减弱点，振幅最小，为两波振幅之差5

cm，d在波峰，c在波谷，则此时c、d两质点的竖直高度差最大为20

cm，故D错误。5.(2023·海南卷·4)下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√123答案456789123答案456789

6.(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√√123答案456789能力综合练

123答案4567897.(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)所示，振动方向与平面ABD垂直，已知波长为4m。下列说法正确的是A.这三列波的波速均为2m/sB.t=2s时，D处的质点开始振动C.t=4.5s时，D处的质点向y轴负

方向运动D.t=6s时，D处的质点与平衡位置的距离是6cm123答案456789√123答案456789

123答案456789

123答案456789t=6

s时，波源C处的横波传播到D处后振动时间为t2=t-tC=3

s，由振动图像可