高三物理一轮复习《14-2机械波》
高考物理大一轮复习第14章选考部分第2讲机械波课件新
解析：A 错：由于 O 点的振动方向与传播方向垂直，故该简谐波为横波．B 错： 由于 P 在平衡位置且向上振动，故 OP 间的基本波形如图所示． λ 4L 因此， ＋nλ＝L 即 λ＝ ，最大波长为 4L. 4 4n＋1 T T C 对：0～ ，质点 P 从平衡位置向正的最大位移运动，所以 t＝ 4 8 T 3T 时，P 在平衡位置上方．D 错： ～ ，质点 P 从正的最大位移运动到负的最大位移， 4 4 3T 即 P 的速度方向竖直向下，即 t＝ 时，P 的速度方向竖直向下． 8
)
C．当孔的大小比波长小时，会发生明显的衍射现象
D．通常讲话产生的声波，经过尺寸为1 m左右的障碍物时会发生明显的衍射 现象 答案：CD
4．(粤教版选修3—4P29第3题)(多选)关于横波，下列说法中正确的是( A．波的传播过程就是介质中的质点由近及远的移动过程 B．波的传播过程就是波源提供的能量由近及远在介质中的传播过程 C．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向
向传播，在t＝0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t＝3 s时a
第一次到达最高点．下列说法正确的是( ACD ) A．在t＝6 s时刻波恰好传到质点d处 B．在t＝ 5 s时刻质点c恰好到达最高点 C．质点b开始振动后，其振动周期为4 s D．在4 s＜t＜6 s的时间间隔内质点c向上运动 E．当质点d向下运动时，质点b一定向上运动
第 十 四 章
第二讲
机械波
栏
目 导 航0301 Nhomakorabea基础再现· 双基落实
02
核心考点· 探究突破
模拟演练· 稳基提能
01
基础再现· 双基落实
1．判断正误
(1)在机械波传播过程中，介质中的质点随波的传播而迁移．( (2)波传播的周期或频率，只取决于波源，而与v、λ无直接关系．( 变；如果介质变了，v也一定变．( 答案：(1)× (2)√ (3)√ (4)√ ) ) )
2019高三物理人教版一轮课件：第14章+第2节 机械波
纵波 在同一条直线上
疏部 密部 、_______ 有________ 声波等
4. 波长、频率和波速
相邻质点间 的距离，用λ表 (1)波长：在波动中，振动相位总是相同的两个____________
示．波长由频率和波速共同决定．
波谷 之间的距离等于波长． ①横波中，相邻两个________ 波峰 (或______) 密部 (或_______) 疏部 之间的距离等于波长． ②纵波中，相邻两个_______
(3)规律：
频率变大 ． ①波源与观察者如果相互靠近，观察者接收到的___________ 频率变小 ． ②波源与观察者如果相互远离，观察者接收到的___________ 等于 波源的频率． ③波源和观察者如果相对静止，观察者接收到的频率_________
易错判断 (1)两列波在介质中叠加，一定产生干涉现象．( × ) (2)一切波都能发生衍射现象．( √ ) (3)多普勒效应说明波源的频率发生变化．( × )
(2)频率：波的频率由________ 波源 决定，等于波源的振动频率．
介质 决定，与波源_______ 无关 ． (3)波速：波的传播速度，波速由_______ Δx λ λf ＝ 或v＝_______. (4)波速公式：v＝_____ Δt T
易错判断 (1)在机械波的传播中，各质点随波的传播而迁移．( × ) (2)机械波的频率等于振源的振动频率．( √ ) (3)机械波的传播速度与振源的振动速度相等．( × )
图1421
易错判断 (1)通过波的图象可以找出任一质点在任意时刻的位移．( × ) (2)机械波在传播过程中，各质点振动的周期、起振方向都相同．( √ ) (3)机械波在一个周期内传播的距离就是振幅的4倍．( × )
2020届高三一轮复习：第14章 第2讲 机械波
解析 机械波的振幅由波源决定，不考虑损耗的情况下，机械波的振幅等 于振源的振幅，A 错误；机械波的传播速度由介质决定，B 正确；物体所 受的静摩擦力的方向由相对运动趋势决定，并非都与运动方向相反．比如 拉着木板，木板带着上面的木块向右加速运动，此时对木块来说，运动方 向和所受静摩擦力都是向右的，C 错误；动摩擦因数由接触面的材料决定， D 错误．
5. (2018·山东临沂模拟)如图所示为声波干涉演示仪的原 理图．两个 U 形管 A 和 B 套在一起，A 管两侧各有一小 孔．声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率___相_同____ 的波．当声波分别通过 A、B 传播到右侧小孔时，若两 列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅 __减__小____；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅__增_大_____．
3. 机械波的分类 (1)横波：质点的振动方向与波的传播方向________垂_直________，突起部分 叫波峰，凹陷部分叫波谷． (2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向____在_一_条__直_线_上____，质点分布密的 部分叫密部，质点分布疏的部分叫疏部．
二、 描述机械波的物理量 1. 波长 λ：两个___相_邻_的___、在振动过程中对平衡位置的位移总是___相_等____ 的质点间的距离叫波长． 在横波中，两个相邻波峰(或波谷)间的距离等于波长； 在纵波中，两个相邻密部(或疏部)间的距离等于波长． 提醒：机械波在一个周期内传播的距离等于一个波长．
现象 而复始的运动现象
复始的运动现象
类别
振动
波动
质点由于某种原因离开平衡 介质中质点受到相邻质点的扰动而随
运动
位置，同时受到指向平衡位置 之运动，并由近及远传播开去，各质
成因
高考物理一轮复习第十四章机械振动与机械波第2讲机械波练习(2021年整理)
2019年高考物理一轮复习第十四章机械振动与机械波第2讲机械波练习编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2019年高考物理一轮复习第十四章机械振动与机械波第2讲机械波练习）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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配餐作业机械波A组·基础巩固题1．以下关于波的说法正确的是( ）A．干涉现象是波的特征，因此任何两列波相遇时都会产生干涉现象B．因为声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相比,所以声波很容易产生衍射现象C．声波是横波D．纵波传播时，媒质中的各质点将随波的传播一直向前移动解析干涉现象是波的特征，但是只有频率相同的两列波相遇时才会产生干涉现象，A项错误；发生衍射的条件是波的波长与障碍物的尺寸差不多，因为声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相比，所以声波很容易产生衍射现象，B项正确；声波是纵波，C项错误;纵波传播时,媒质中的各质点不随波向前移动，D项错误。
答案 B2．（多选）如图所示，一小型渔港的防波堤两端MN相距约60 m,在防波堤后A、B两处有两只小船进港躲避风浪。
某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播,则下列说法正确的是（)A．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响B．假设波浪的波长约为10 m,则A、B两处小船明显受到波浪影响C．假设波浪的波长约为50 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响D．假设波浪的波长约为50 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响解析根据题意，A、B两处小船明显受到波浪影响的原因是水波发生了明显的衍射现象,波浪能传播到A、B两处.由于只有当障碍物或缝隙的尺寸比波长小或跟波长差不多的时候,才会发生明显的衍射现象，故A、D项正确，B、C项错误.答案AD3．（多选)一列沿x轴传播的简谐波，波速为4 m/s，某时刻的波形图象如图所示。
高三物理第一轮复习课件第十四章第二讲机械波
传播时间满足Δt＝kT＋58T(k＝0，1，2，3，…)． 由 3T＜t2－t1＜4T 可知 k 取 3， 故Δt＝3T＋58T，波速 v＝Tλ， 解得 v＝58 m/s. (3)波速大小为 74 m/s 时，波在Δt 时间内传播的距离 为Δx＝vΔt＝74×0.5 m＝37 m＝4λ＋58λ.
所以波向左传播． 答案：(1)54 m/s (2)58 m/s (3)波向左传播
题图甲是 t＝2 s 时的波形图，题图乙是 x＝1.5 m 处质 点的振动图象，所以该质点在 t＝2 s 时向下振动，所以波向 左传播，选项 B 错误；在 0～2 s 内质点 P 由波峰向波谷振 动，通过的路程 s＝2A＝8 cm，选项 C 正确，选项 D 错误； t＝7 s 时，P 点振动了74个周期，所以这时 P 点位置与 t＝34T ＝3 s 时位置相同，即在平衡位置，所以选项 E 正确．
在 t＝0.1 s 时刻与 P 相距 5 m 处的质点可能是向上振 动，也可能是向下振动，选项 E 正确．
答案：ACE
考点 3 波的干涉、衍射、多普勒效应 1．波的干涉与波的衍射的比较
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 率变大，当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的 频率变小．
(2)介质中各质点的振幅相同，振动周期和频率都与 _波__源___的_振动周期和频率相同．
(3)一个周期内，质点完成一次全振动，通过的路程 为__4_A__，位移为_零___．
3．机械波的分类
(1)横波：质点的振动方向与波的传播方向相互垂___直_ 的波，有_波__峰_ (凸部)和波___谷_ (凹部)．
新课标版高考物理总复习第14章 第2节 机械波
识 点
误。]
三
返 首 页
知 识
[考法指导] 机械波的传播特点
点
一
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。
知 识
点
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 四
知 波源的振动频率和周期相同。
识
点 二
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 课
时
集
训 知
识
点
三
返 首 页
知
识
点 一
知 识
A．波速为0.40 m/s
点 四
B．波长为0.08 m
知
识 点
C．x＝0.08 m的质点在t＝0.70 s时位于波谷
二
D．x＝0.08 m的质点在t＝0.12 s时位于波谷
课 后
限
E．若此波传入另一介质中其波速变为0.80
m/s，则它在该介质中的波长为
时 集
返
首 页
知 识 点 一
[判断正误]
知 识
(1)在机械波的传播中，各质点随波的传播而迁移。
点
二
(2)机械波的频率等于振源的振动频率。
(3)机械波的传播速度与振源的振动速度相等。
知 识 点 三
知 识 点 四
(× )
(√ ) 课
后
(×)
限 时
集
训
返 首 页
知
识
点 一
知 识
点
1．(2019·玉溪质检)关于机械振动与机械波，下列说法正确的是( )
识
点 二
点在t＝0时刻沿y轴正方向振动，在t＝0.70 s时位于波谷，在t＝0.12 s时位于y>0
高考物理一轮复习选择题专练：专题14.2 光的波动性(含答案)
专题14.2 光的波动性一、单选题1．下列实验中能反映光的干涉现象的是（）A．B．C．D．2．为了汽车夜间行车安全，有人提出设想:将汽车的挡风玻璃和车灯罩做成偏振片，使司机只能看到自己车灯的光而看不见对面车灯发出的光，从而大大减少因对面车灯发出的光造成的视线模糊。
以下关于光的偏振的说法正确的是（）A．振动方向和透振方向一致的光能透过偏振片B．光的振动方向指的是磁场方向C．光的偏振现象证明了光是一种机械波D．泊松亮斑就是一种偏振现象3．我们经常看到路边施工处挂有红色的灯，除了红色光容易引起人们的视觉反应外，这样做的另一个重要的原因是（）A．红光比其他可见光更容易发生衍射B．红光比其他可见光更容易发生干涉C．红光比其他可见光频率更大D．红光比其他可见光更容易发生反射4．下列说法正确的是（）A．太阳光下的油膜呈彩色，是光的衍射现象B．激光信号在光导纤维中传输的过程是利用了光的干涉C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以削弱反射光的干扰D．若红光与紫光从水中垂直水面射向空中，在逐渐增大入射角的过程中，水面上红光比紫光先消失5．可见光在空气中波长范围是4 400A到7 700A，即4.4×10－4 mm到7.7×10－4 mm，下面关于光衍射条件的说法正确的是（）A．卡尺两脚间的狭缝的宽度小到万分之几毫米以下时，才能观察到明显的衍射现象B．卡尺两脚间的狭缝在小到0.2 mm以下时，通过它观察各种光源，都能看到明显的衍射现象C．卡尺两脚间的狭缝在小到0.4 mm以下时，通过它观察到线状白炽灯丝，有明显的衍射现象D．光的衍射条件“跟光的波长可以相比”是非常严格的，即只有孔或障碍物的尺寸跟波长差不多时才能观察到光的衍射6．在双缝干涉实验中，中间明条纹（零级明条纹）到双缝的路程差为零，那么从双缝到第三级明条纹之间的路程差是（）A．1.5λB．2.5λC．2λD．3λ7．在杨氏双缝干涉实验中，如果（）A．用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹B．若仅将入射光由红光改为紫光，则条纹间距一定变大C．用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹D．用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹8．电磁波无处不在，我们身边的广播、电视、移动通信都与电磁波有着密不可分的联系，Wi-Fi、非接触式公交卡、导航、雷达、微波加热、射电天文学、遥感遥测也都与电磁波有关。
专题14机械振动光学 第2讲机械波及其图像(教学课件)高考物理一轮复习
()
A．质点 a 速度方向沿 y 轴负方向
B．质点 b 沿 x 轴正方向迁移了 1 m
C．质点 c 的加速度为零
D．质点 d 的位移为－5 cm
【答案】C
【解析】经过T4周期，波向右传播了4λ，波形 如图所示．由图可知，质点 a 点恰好运动到平衡 位置且沿着 y 轴正方向运动，A 错误；质点 b 点 只在竖直方向上运动不会随波迁移，B 错误；质 点 c 恰好运动到平衡位置，速度最大，加速度为 零，C 正确；质点 d 的位移为 5 cm，D 错误．
【解析】只有障碍物的尺寸比波长小或相差不多的时候才会发生明 显的衍射现象，A错误；根据多普勒效应，火车鸣笛时向我们驶来，听 到的笛声频率将比声源发出的频率高，B正确；向人体内发射频率已知 的超声波被血管中的血液反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化 就能知道血液的速度，这种方法应用的是多普勒效应，C正确；只有在 同一介质中传播的频率相同的同类波，才能发生干涉，D错误．
例1 (2021年银川一中模拟)(多选)一列简谐横波在某时刻的波形如
图所示，此时刻质点P的速度为v，经过1.0 s它的速度大小、方向第一次
与v相同，再经过0.2 s 它的速度大小、方向第二次与v相同，则下列判断
中正确的是
()
A．波沿x轴负方向传播，波速为5 m/s
B．波沿x轴正方向传播，波速为5 m/s
பைடு நூலகம்
C．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向
D．在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播一个波
长的距离
【答案】AD
2．[波的图像](多选)如图所示为一横波在某时刻的波形图，已知质
点F此时运动方向如图，则
()
A．波向左传播
2019年高考物理一轮复习 第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 实验十四 探究单摆的摆长与周期的关
6
l
4π2l
(5)根据单摆周期公式T＝__2_π___g____，计算当地的重力加速度g＝___T_2__.
(6)改变摆长，重做几次实验，计算出每次实验的重力加速度值，求出它
们的平均值，该平均值即为当地的重力加速度值.
(7)将测得的重力加速度值与当地的重力加速度值相比较，分析产生误差
距离记为摆长L
√B.出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C.图线c对应的g值小于图线b对应的g值
26
(5)某同学在家里测重力加速度.他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如 图所示，由于家里只有一根量程为30 cm的刻度尺，于是他在细线上的A 点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程.保持 该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长.实 验中，当O、A间细线的长度分别为l1、l2时， 测得相应单摆的周期为T1、T2.
√B.组装单摆须选用轻且不易伸长的细线 √C.实验时须使摆球在同一竖直面内摆动
D.摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大
30
(2)如图所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约
1 m的单摆.实验时，由于仅有量程为20 cm、精度为1 mm
的钢板刻度尺，于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱
上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测
摆球经过最低点时小球速度最大，容易观察和计时；
图甲中停表的示数为1.5 min＋12.5 s＝102.5 s，
则周期T＝
102.5 50
s＝2.05 s；
12.5 s
15
(2)用最小刻度为1 mm的刻度尺测摆长，测量情况如图乙所示. O为悬挂点，从图乙中可知单摆的摆长为__0_.9_9_8__0_ m.
高考物理一轮复习第十四章第2节机械波课件
4.(多选)一简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0时刻,该波的波形图如图甲所
示,P、Q是介质中的两个质点。图乙表示介质中某质点的振动图像。下列
说法正确的是(
)
A.质点Q的振动图像与图乙相同
B.平衡位置在坐标原点的质点的振动
图像与图乙相同
C.在t=0时刻,质点P的速率比质点Q的大
D.在t=0时刻,质点P的加速度的大小比质点Q的大
解析 由题图乙读出,t=0 时刻质点 P 的速度向上,可知这列波沿 x 轴负方向传
播,故 A 正确;由图知 λ=4 cm,T=0.4 s,则波速
v= =0.1
时,由题图甲可知,质点 Q 的纵坐标 y=2 cm×sin
3.5
4
m/s,故 B 错误;t=0.2 s
× 2π =-√2 cm,故 C 正确;
C.从t时刻起,x=2 m处的质点比x=2.5 m的质点先回到平衡位置
D.从t时刻起,在质点M第一次到达平衡位置时,质点N恰好到达波峰
E.该列波在传播过程中遇到宽度为1 m的狭缝时会发生明显的衍射现象
答案ACE
解析由题图知波长λ=4m,由于t与(t+0.2s)两个时刻的波形相同,经过了整数
倍周期的时间,则Δt=0.2s=nT(n=1,2…),可得到最大的周期为T=0.2s,由
2
位置,速度最大,加速度为0,故C错误,D正确;在t= 时刻,质点P运动到负向
最大位移处,质点Q又回到平衡位置,故质点P与其平衡位置的距离比质点Q
的大,故E正确。
考点三
波的多解问题(师生共研)
1.造成波动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;
高三物理一轮复习第十四章第2讲机械波课件
12/8/2021
(1)在机械波的传播中，各质点随波的传播而迁移．( × ) (2)机械波在介质中传播的速度由介质本身决定．( √ ) (3)火车鸣笛减速向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率低．( × ) (4)通过波的图象可以找出任一质点在任意时刻的位移．( × ) (5)机械波在传播过程中，各质点振动的周期、起振方向都相同．( √ ) (6)机械波在一个周期内传播的距离就是振幅的 4 倍．( × )
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根2．据[波波形的图图可象知] ，(2波01长8·高λ＝考1全6 国cm卷＝Ⅲ0.)1一6 列m，简谐选横项波B沿错误x ；轴根正据方向t＝传0播时，刻在和tt＝＝0 0和.20t＝s 时0.2刻0 的s 时波的形波图形和分该别波如的图周中期实T线>0和.2虚0 s线可所知示，．该己波知的该周波期的周T＝期0T.4>00s.2，0 波s．速下
12/8/2021
第十页，共四十一页。
质1的．点四[波个a 从的质平产点衡生，位与相置传邻向播两下]点运动的如，间图到距，质依a点、次ab为达、到c2、最md高、是点4均，m需匀和要介364T质m，3中4．T＝一x3列轴s，简上则 T＝4 s；已知 v＝2 m/s， 根谐据横v波＝以Tλ得2 波m长/s 为的波8 m速．沿简谐x 横轴波正从向质传点播a，传在到t质＝点0 时d 需刻要到的达时质间点为at＝处12，2 质s＝点6 sa，由A 平项正衡确位；置
高考物理一轮复习讲义 第14章 第2讲 机械波
第2讲机械波一、机械波1．形成条件(1)有发生机械振动的波源．(2)有传播介质,如空气、水等．2．传播特点(1)传播振动形式、传播能量、传播信息．(2)质点不随波迁移．3．机械波的分类(1)横波:质点的振动方向与波的传播方向相互垂直,有波峰和波谷．(2)纵波:质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上,有疏部和密部．4．机械波的描述(1)波长(λ):在波动中,振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离．①在横波中,两个相邻波峰(或波谷)间的距离等于波长．②在纵波中,两个相邻密部(或疏部)间的距离等于波长．(2)频率(f):波的频率等于波源振动的频率．(3)波速(v):波在介质中的传播速度,由介质本身的性质决定．(4)波长、频率(或周期)和波速的关系:v＝λT＝λf.5．波的图象(1)坐标轴:横坐标表示沿波传播方向上各个质点的平衡位置,纵坐标表示某时刻各个质点离开平衡位置的位移．(2)意义:表示在波的传播方向上,某时刻各质点离开平衡位置的位移．自测1(多选)(2019·辽宁辽阳市上学期期末)下列说法正确的是()A．机械波可在真空中传播B．当一列声波从空气中传入水中时,频率不变C．站在铁道边的人在火车向他开来的过程中会听到火车鸣笛的频率变大D．当机械波从一端传播到另一端时,途中的质点不会沿着波的传播方向而迁移E．在机械横波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度答案BCD解析机械波传播需要介质,因此机械波在真空中不能传播,故A错误;声波从空气中传入水中时频率不变,B正确;根据多普勒效应可以知道,站在铁道边的人在火车向他开来的过程中会听到火车鸣笛的频率变大,C正确;当机械波从一端传播到另一端时,途中的质点只在各自平衡位置附近振动,不会沿着波的传播方向而迁移,D正确;在机械横波传播方向上的某个质点的振动速度是周期性变化的,而在同一均匀介质中波的传播速度不变,两者没有关系,故E错误．自测2(2020·北京市丰台区第二次模拟)如图1所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播．某时刻波上质点P正通过平衡位置,经过一段时间,波向前传播了距离d,P点第一次到达波谷,则该横波的波长为()图1A．4d B.d4 C.4d3 D.3d4答案A解析由波形图可知,t＝0时刻P点在平衡位置向下振动,当P点第一次到达波谷时经过的时间为T4,则波向前传播λ4,即λ4＝d,解得λ＝4d,故A正确．二、波的干涉和衍射现象多普勒效应1．波的干涉和衍射波的干涉波的衍射条件两列波的频率必须相同,相位差保持不变产生明显衍射的条件:障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多现象形成加强区和减弱区相互隔开的稳定的干涉图样波能够绕过障碍物或孔继续向前传播2.多普勒效应(1)条件:声源和观察者之间有相对运动(距离发生变化);(2)现象:观察者感到频率发生变化;(3)实质:声源频率不变,观察者接收到的频率变化．自测3(多选)以下关于波的衍射的说法,正确的是()A．波遇到障碍物时,一定会发生明显的衍射现象B．当障碍物的尺寸比波长大得多时,会发生明显的衍射现象C．当孔的大小比波长小时,会发生明显的衍射现象D．通常讲话产生的声波,经过尺寸为1 m左右的障碍物时会发生明显的衍射现象答案CD1．机械波的传播特点(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象“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类型1机械波及波速公式的应用例1(2018·全国卷Ⅱ·34(1))声波在空气中的传播速度为340 m/s,在钢铁中的传播速度为4 900 m/s.一平直桥由钢铁制成,某同学用锤子敲击一下桥的一端发出声音,分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00 s．桥的长度约为________m．若该声波在空气中的波长为λ,则它在钢铁中的波长为λ的________倍．答案365245 17解析设声波在钢铁中的传播时间为t,由L＝v t知,340(t＋1.00 s)＝4 900t,解得t＝17 228s,代入L ＝v t 中解得桥长L ≈365 m声波在传播过程中频率不变,根据v ＝λf 知,声波在钢铁中的波长λ′＝v 铁λv 声＝24517λ.变式1 (多选)(2016·全国卷Ⅰ·34(1))某同学漂浮在海面上,虽然水面波正平稳地以1.8 m/s 的速率向着海滩传播,但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s ．下列说法正确的是( ) A ．水面波是一种机械波 B ．该水面波的频率为6 Hz C ．该水面波的波长为3 mD ．水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时能量不会传递出去E ．水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时振动的质点并不随波迁移 答案 ACE解析 水面波是机械振动在水面上传播,是一种典型机械波,A 正确;从第一个波峰到第十个波峰经历了九个波形,时间间隔为15 s,所以其振动周期为T ＝159 s ＝53 s,频率为f ＝1T ＝0.6 Hz,B错误;波长λ＝v T ＝1.8 m/s ×53 s ＝3 m,C 正确;波传播过程中,传播的是振动形式,能量可以传递出去,但质点并不随波迁移,D 错误,E 正确． 类型2 波动与质点振动的综合分析例2 (多选)(2017·全国卷Ⅲ·34(1))如图2,一列简谐横波沿x 轴正方向传播,实线为t ＝0时的波形图,虚线为t ＝0.5 s 时的波形图．已知该简谐波的周期大于0.5 s ．关于该简谐波,下列说法正确的是( )图2A ．波长为2 mB ．波速为6 m/sC ．频率为1.5 HzD ．t ＝1 s 时,x ＝1 m 处的质点处于波峰E ．t ＝2 s 时,x ＝2 m 处的质点经过平衡位置 答案 BCE解析 由题图可知,波长λ＝4 m,故A 错误;横波沿x 轴正方向传播,实线为t ＝0时的波形图,虚线为t ＝0.5 s 时的波形图,又该简谐波的周期大于0.5 s,则波传播的距离Δx ＝34λ,34T ＝0.5 s,故周期T ＝23 s,频率为f ＝1T ＝1.5 Hz,波速v ＝λf ＝6 m/s,故B 、C 正确;t ＝1 s ＝32T 时,x ＝1 m 处的质点处于波谷位置,故D 错误;t ＝2 s ＝3T 时,x ＝2 m 处的质点正经过平衡位置向上运动,故E 正确．变式2 (2019·贵州安顺市上学期质量监测)一列简谐横波在t ＝0时刻的波形图如图3实线所示,从此刻起,经过0.2 s 波形图如图虚线所示,若波传播的速度为5 m/s.求:图3(1)判断波的传播方向; (2)t ＝0时,质点a 的振动方向;(3)从t ＝0时刻开始,质点a 在2.0 s 内,通过的路程为多少． 答案 (1)沿x 轴负方向 (2)y 轴负方向 (3)4 m 解析 (1)由题图可知波长λ＝4 m,0～0.2 s 内,波传播的距离x ＝v t ＝5×0.2 m ＝1 m ＝λ4,结合题图可知波沿x 轴负方向传播;(2)t ＝0时,由“上下坡法”知质点a 向y 轴负方向运动; (3)周期T ＝λv ＝0.8 s,则经过t ＝2 s ＝2.5T ,质点a 通过的路程为x ＝2.5×4×0.4 m ＝4 m.例3 (多选)(2020·广西桂林、梧州、贵港、玉林、崇左、北海第一次联合调研)周期为2 s 的简谐横波沿x 轴传播,该波在t ＝0时刻的波形如图4所示,则下列说法正确的是( )图4A ．该波的波长为15 mB ．该波的波速为5 m/sC ．若该波沿x 轴正方向传播,则此时质点a 正在沿y 轴正方向运动D ．若该波沿x 轴负方向传播,则在t ＝3 s 时,质点a 沿y 轴负方向运动E ．在0～3 s 内,质点b 通过的路程为0.6 m 答案 BDE解析 由题图可知,该波的波长为10 m,故A 错误;该波的波速为v ＝λT ＝102 m /s ＝5 m/s,故B 正确;若该波沿x 轴正方向传播,由“同侧法”可知,此时质点a 正在沿y 轴负方向运动,故C 错误;若该波沿x 轴负方向传播,t ＝0时刻,质点a 沿y 轴正方向运动,在t ＝3 s ＝32T 时,质点a 沿y 轴负方向运动,故D 正确;在0～3 s 内,b 质点通过的路程为s ＝32×4A ＝32×4×0.1 m ＝0.6 m,故E正确．变式3 (多选)(2016·天津卷·7)在均匀介质中坐标原点O 处有一波源做简谐运动,其表达式为y ＝5sin (π2t ) m,它在介质中形成的简谐横波沿x 轴正方向传播,某时刻波刚好传播到x ＝12 m处,波形图象如图5所示,则( )图5A ．此后再经6 s 该波传播到x ＝24 m 处B ．M 点在此后第3 s 末的振动方向沿y 轴正方向C ．波源开始振动时的运动方向沿y 轴负方向D ．此后M 点第一次到达y ＝－3 m 处所需时间是2 s 答案 AB解析 波的周期T ＝2πω＝2ππ2 s ＝4 s,波长λ＝8 m,波速v ＝λT＝2 m/s,则再经过6 s,波传播的距离为x ＝v t ＝12 m,该波传到x ＝24 m 处,选项A 正确;M 点在此时振动方向沿y 轴负方向,则此后第3 s 末,即经过了34T ,该点的振动方向沿y 轴正方向,选项B 正确;因波传到x ＝12 m 处时,质点向y 轴正方向振动,故波源开始振动时的运动方向沿y 轴正方向,选项C 错误;M 点第一次到达y ＝－3 m 位置时,所需的时间小于T2＝2 s,选项D 错误.图象类型振动图象波动图象研究对象一振动质点沿波传播方向的所有质点研究内容一质点的位移随时间的变化规律某时刻所有质点的空间分布规律图象物理意义表示同一质点在各时刻的位移表示某时刻各质点的位移图象信息(1)质点振动周期(2)质点振幅(3)某一质点在各时刻的位移(4)各时刻速度、加速度的方向(1)波长、振幅(2)任意一质点在该时刻的位移(3)任意一质点在该时刻的加速度方向(4)传播方向、振动方向的互判图象变化随着时间推移,图象延续,但已有形状不变随着时间推移,波形沿传播方向平移一完整曲线占横坐标的距离表示一个周期表示一个波长例4(多选)(2019·全国卷Ⅰ·34(1))一简谐横波沿x轴正方向传播,在t＝T2时刻,该波的波形图如图6(a)所示,P、Q是介质中的两个质点．图(b)表示介质中某质点的振动图像．下列说法正确的是()图6A．质点Q的振动图像与图(b)相同B．在t＝0时刻,质点P的速率比质点Q的大C．在t＝0时刻,质点P的加速度的大小比质点Q的大D ．平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图(b)所示E ．在t ＝0时刻,质点P 与其平衡位置的距离比质点Q 的大 答案 CDE解析 t ＝T 2时刻,题图(b)表示介质中的某质点从平衡位置向下振动,而题图(a)中质点Q 在t ＝T 2时刻从平衡位置向上振动,平衡位置在坐标原点的质点从平衡位置向下振动,所以质点Q 的振动图像与题图(b)不同,平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如题图(b)所示,选项A 错误,D 正确;在t ＝0时刻,质点P 处在波谷位置,速率为零,与其平衡位置的距离最大,加速度最大,而质点Q 运动到平衡位置,速率最大,加速度为零,即在t ＝0时刻,质点P 的速率比质点Q 的小,质点P 的加速度比质点Q 的大,质点P 与其平衡位置的距离比质点Q 的大,选项B 错误,C 、E 正确． 变式4 (多选)(2019·四川绵阳市第三次诊断)一列简谐横波在均匀介质中沿x 轴传播,图7甲为t ＝2.0 s 时的波形图,图乙为x ＝2 m 处的质点P 的振动图象,质点Q 为平衡位置x ＝ 3.5 m 的质点．下列说法正确的是( )图7A ．波的传播周期是2 sB ．波沿x 轴正方向传播C ．波的传播速度为1 m/sD ．t ＝2.0 s 时刻后经过0.5 s,质点P 通过的路程等于0.05 mE ．t ＝3.5 s 时刻,质点Q 经过平衡位置 答案 BCE解析 根据振动图象可知,波的周期为T ＝4 s,A 错误;由题图乙可知,t ＝2.0 s 时质点P 向上振动,根据“微平移法”,结合题图甲可知波沿x 轴正方向传播,B 正确;根据波形图,波长λ＝4 m,所以波速v ＝λT ＝1 m/s,C 正确;t ＝2.0 s 时刻,质点P 位于平衡位置处,再经0.5 s ＝18T ,质点P 通过的路程s >A2＝0.05 m,D 错误;Δt ＝1.5 s,Δx ＝v Δt ＝1.5 m ＝PQ ,可知t ＝3.5时刻,质点Q 经过平衡位置,E 正确.1．波动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:波传播的距离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． 2．解决波的多解问题的思路一般采用从特殊到一般的思维方法,即找出一个周期内满足条件关系的Δt 或Δx ,若此关系为时间,则t ＝nT ＋Δt (n ＝0,1,2,…);若此关系为距离,则x ＝nλ＋Δx (n ＝0,1,2,…)．例5 (2019·安徽皖江名校联盟摸底大联考)一列沿x 轴方向传播的横波,如图8所示的实线和虚线分别为t 1＝0与t 2＝1 s 时的波形图象．求:图8(1)如果该横波的传播速度为v ＝75 m/s 时,分析该波的传播方向;(2)如果该横波沿x 轴的正方向传播,虚线上x ＝2 m 处的质点到达平衡位置时波传播的最短距离是多少,相对应的时间应为多长． 答案 (1) 沿x 轴的正方向 (2)1 m 18n ＋3s(n ＝0,1,2…) 解析 (1)由题图可知,波长λ＝8 m如果沿x 轴的正方向传播,则Δt ＝1 s 的时间内,该波传播的距离为 Δs ＝(nλ＋3) m ＝(8n ＋3) m(n ＝0,1,2…)若波速为v ＝75 m/s,则1 s 的时间内波传播的距离为s ＝v Δt ＝75×1 m ＝75 m 则8n ＋3＝75,解得n ＝9 显然波可能沿x 轴的正方向传播如果沿x 轴的负方向传播,则Δt ＝1 s 的时间内,该波传播的距离为 Δs ＝(8n ＋5) m(n ＝0,1,2…)若波速为v ＝75 m/s,则1 s 的时间内波传播的距离为s ＝v Δt ＝75×1 m ＝75 m 则8n ＋5＝75,解得n ＝354由于n 必须为整数,所以波不可能沿x 轴的负方向传播由以上可知,当波的传播速度为v ＝75 m/s 时,波的传播方向一定沿x 轴的正方向．(2)由题图可知:虚线上x ＝2 m 处的质点到达平衡位置,波应沿x 轴正方向传播的最短距离为Δx ＝1 m,当波沿x 轴正方向传播时,0～1 s 的时间内传播的距离:Δs ＝(8n ＋3) m(n ＝0,1,2…) 则v ′＝(8n ＋3) m/s(n ＝0,1,2…) 故Δt ＝Δx v ′＝18n ＋3s(n ＝0,1,2…)．变式5 (2019·河南平顶山市一轮复习质检)如图9所示为一列简谐横波沿x 轴传播在t 1＝0(实线)和t 2＝0.5 s(虚线)时刻的波形图．图9(1)若t 1时刻x ＝2.5 m 处的质点正沿y 轴负方向振动,求该质点从t 2时刻位置第一次回到t 1时刻的位置所经过的最长时间;(2)若波动的周期T ≤0.5 s ≤2T ,则在1 s 内波形传播的距离为多少？ 答案 (1)16s (2)10 m 或14 m解析 (1)由题图知,在t 1时刻x ＝2.5 m 处的质点正向y 轴负方向运动,所以该波沿x 轴的负方向传播．结合图象可知,该质点回到t 1时刻的位置波形传播的最小距离为Δx ＝1 m,λ＝4 m,波传播的速度v ＝nλ＋3 mΔt (n ＝0,1,2…),n ＝0时波速最小,x ＝2.5 m 处质点回到t 1时刻的位置经过的时间最长,t max ＝Δx v min ＝16s. (2)由于T ≤0.5 s ≤2T ,若波沿x 轴正向传播,则0.5 s 内波传播的距离为x 1＝λ＋Δx 1＝5 m,故波在1 s 内传播的距离为10 m;若波沿x 轴负向传播,则0.5 s 内波传播的距离为x 2＝λ＋Δx 2＝7 m,故波在1 s 内传播的距离为14 m.1．波的干涉现象中加强点、减弱点的判断方法 (1)公式法: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Δr . ①当两波源振动步调一致时． 若Δr ＝nλ(n ＝0,1,2,…),则振动加强;若Δr＝(2n＋1)λ2(n＝0,1,2,…),则振动减弱．②当两波源振动步调相反时．若Δr＝(2n＋1)λ2(n＝0,1,2,…),则振动加强;若Δr＝nλ(n＝0,1,2,…),则振动减弱．(2)图象法: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,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．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变大,当波源与观察者相互远离时,观察者接收到的频率变小．例6(多选)(2019·全国卷Ⅲ·34(1))水槽中,与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上．振动片做简谐振动时,两根细杆周期性触动水面形成两个波源．两波源发出的波在水面上相遇,在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样．关于两列波重叠区域内水面上振动的质点,下列说法正确的是()A．不同质点的振幅都相同B．不同质点振动的频率都相同C．不同质点振动的相位都相同D．不同质点振动的周期都与振动片的周期相同E．同一质点处,两列波的相位差不随时间变化答案BDE解析在波的干涉实验中,质点在振动加强区的振幅是两列波振幅之和,质点在振动减弱区的振幅是两列波振幅之差,A项错误;沿波的传播方向上,波不停地向外传播,故各质点的相位不都相同,C项错误;两波源振动频率相同,其他各质点均做受迫振动,故频率均与波源频率相同,周期均与振动片的周期相同,B、D项正确;同一质点到两波源的距离确定,故波程差恒定,知相位差保持不变,E正确．变式6(多选)(2019·辽宁大连市第二次模拟)如图10为水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况,以波源s1、s2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线),s1的振幅A1＝4 cm,s2的振幅A2＝3 cm,则下列说法正确的是()图10A．A、D连线上的所有质点一定都是振动加强点B．质点A、D在该时刻的高度差为14 cmC．再过半个周期,质点B、C是振动加强点D．质点D的位移不可能为零E．质点C此刻以后将向下振动答案ABE解析两个波源的振动步调一致,题图中A、D连线上的点到两个波源路程差为零,是振动加强点,而B、C是波峰与波谷相遇,是振动减弱点,故A正确;该时刻质点A处于波峰叠加位置,相对平衡位置的高度为A1＋A2＝7 cm,质点D此刻位移为x D＝－7 cm,因此A、D质点在该时刻的高度差为14 cm,B正确;振动的干涉图象是稳定的,A、D一直是振动加强点,而B、C一直是振动减弱点,C错误;振动加强点仍在不停在振动,位移可能为零,故D错误;质点C是振动减弱点,此刻在上方最大位移处,故质点C此刻以后将向下振动,故E正确．1.(2019·北京卷·13)一列简谐横波某时刻的波形图如图1所示,比较介质中的三个质点a、b、c,则()图1A．此刻a的加速度最小B．此刻b的速度最小C．若波沿x轴正方向传播,此刻b向y轴正方向运动D．若波沿x轴负方向传播,a比c先回到平衡位置答案C解析质点a此刻位于波峰,加速度最大,故A选项错误;质点b此刻处于平衡位置,速度最大,故B选项错误;波沿x轴正方向传播时由“同侧法”得,此刻b向y轴正方向运动,故C项正确;同理,波沿x轴负方向传播时,此刻质点a向下运动,质点c向上运动,c先回到平衡位置,故D选项错误．2．(多选)(2019·天津卷·7)一列简谐横波沿x 轴传播,已知x 轴上x 1＝1 m 和x 2＝7 m 处质点的振动图象分别如图2甲、乙所示,则此列波的传播速率可能是( )图2A ．7 m/sB ．2 m/sC ．1.2 m/sD ．1 m/s答案 BC解析 由两质点的振动图象可知,t ＝0时刻,x 1＝1 m 处的质点处于平衡位置向下运动,x 2＝7 m 处的质点位于波峰处,该波的传播周期为T ＝4 s ．若该简谐横波沿x 轴正方向传播,则两质点间的距离为(n ＋14)λ＝6 m(n ＝0、1、2…),则λ＝244n ＋1m,由波速的公式得v ＝λT ＝64n ＋1m/s(n ＝0、1、2…),n ＝0时,v ＝6 m/s;n ＝1时,v ＝1.2 m/s;n ＝2时,v ＝23m/s,C 正确;若该简谐横波沿x 轴负方向传播,则两质点间的距离为(n ＋34)λ＝6 m(n ＝0、1、2…),则λ＝244n ＋3m,由波速的公式得v ＝λT ＝64n ＋3 m/s(n ＝0、1、2…),n ＝0时,v ＝2 m/s;n ＝1时,v ＝67m/s,B 正确,A 、D 错误． 3．(多选)如图3,A 、B 为振幅相同的相干波源,且向外传播过程中振幅衰减不计,图中实线表示波峰,虚线表示波谷,则下列叙述正确的是( )图3A ．Q 点始终处于波峰位置B ．R 、S 两点始终处于静止状态C ．P 、Q 连线上各点振动始终最强D ．P 点在图中所示的时刻处于波谷,再过14周期处于平衡位置 E ．如果A 、B 两波源频率不同,也能产生类似的稳定的干涉现象答案 BCD解析 Q 点是波峰与波峰相遇点,是振动加强点,但并不是始终处于波峰的位置,选项A 错误;R 、S 两点是波峰与波谷相遇点,是振动减弱点,位移为零,则始终处于静止状态,选项B 正确;P 、Q 两点都是振动加强点,故P 、Q 连线上各点振动始终最强,选项C 正确;P 点是振动加强点,在题图所示的时刻处于波谷,再过14周期处于平衡位置,选项D 正确;如果A 、B 两波源频率不同,则不能产生类似的稳定的干涉现象,选项E 错误．4．(多选)(2019·广西钦州市4月综测)机械振动在介质中传播形成机械波．下列说法正确的是( )A ．如果波源停止振动,则机械波的传播也将立即停止B ．纵波中质点振动的速度方向与波的传播速度方向平行C ．横波中的质点在一个周期内沿波的传播方向运动一个波长的距离D ．横波中两个振动情况总相同的质点间的距离一定等于波长的整数倍E ．一切波都能发生衍射,衍射是波特有的现象答案 BDE解析 波是把振动的形式传播出去,如果波源停止振动,已经振动的质点继续把振动形式传播出去,故机械波的传播不会立即停止,故A 错误;纵波中质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上,即纵波中质点振动的速度方向与波的传播速度方向平行,故B 正确;横波中的质点在平衡位置附近振动,并不随波迁移,故C 错误;两个振动情况完全相同的相邻质点间的距离等于波长,故横波中两个振动情况总相同的质点间的距离一定等于波长的整数倍,故D 正确;干涉和衍射是波特有的现象,故一切波都能发生衍射,故E 正确．5．(多选)(2019·贵州贵阳市一模)一列波长为4.8 m 的简谐横波沿x 轴传播,某时刻的波形如图4所示,a 、b 、c 为三个质点,a 位于负的最大位移处,b 正向上运动,从此刻起再经1.5 s,质点a 第二次到达平衡位置．由此可知该列波( )图4A ．沿x 轴负方向传播B ．波源的振动频率为0.5 HzC ．传播速度大小为1.2 m/sD ．从该时刻起,经过0.05 s,质点a 沿波的传播方向移动了1 mE ．该时刻以后,b 比c 晚到达负的最大位移处答案 ABE解析 b 点正向上运动,由“同侧法”可知波沿x 轴负方向传播,A 正确;根据题意可得:1.5 s ＝34T ,故T ＝2 s,f ＝1T ＝0.5 Hz,B 正确;由v ＝λT＝2.4 m/s,C 错误;波动图象中的各质点不随波迁移,D 错误;由波动图象可知,质点c 正向下运动,故c 比b 先到负的最大位移处,故E 正确．6．(多选)(2019·安徽宣城市第二次模拟)一列沿x 轴方向传播的简谐波,t ＝0时刻的波形图如图5所示,P 点此时的振动方向沿y 轴的正方向,经0.1 s 第二次回到t ＝0时刻位置．则下列说法中正确的是( )图5A ．该简谐波的传播方向沿x 轴的负方向B ．该简谐波的波速大小为20 m/sC ．t ＝0.125 s 时,P 点的振动方向沿y 轴的负方向D ．t ＝0.15 s 时,P 点的速度正在减小,加速度也正在减小E ．t ＝0.15 s 时,P 点的速度正在减小,加速度正在增大答案 BCE解析 质点P 沿y 轴正方向振动,可以判断出此列波沿x 轴正方向传播,A 错误;由题意知,再过0.1 s,质点P 由图示位置第二次回到t ＝0时刻位置,所以T ＝0.1 s,波的传播速度为v ＝λT＝20 m/s,故B 正确;当t ＝0.125 s 时,P 质点振动了114T ,P 正在向y 轴负方向运动,C 正确;当t ＝0.15 s 时,P 点振动了112T ,P 到达了其关于x 轴对称的位置,正在向y 轴负方向运动,速度正在减小,加速度正在增大,D 错误,E 正确．7．(多选)(2019·云南昆明市4月教学质量检测)如图6所示,图甲为沿x 轴传播的一列简谐横波在t ＝0.2 s 时刻的波形图,图乙为质点B 的振动图象,下列说法正确的是( )图6A ．从t ＝0到t ＝0.1 s,该波沿x 轴正方向传播了2 cmB ．在t ＝0时,质点A 的速度方向和加速度方向均沿y 轴正方向C ．从t ＝0.2 s 到t ＝0.3 s,质点B 通过的路程等于5 cmD ．在t ＝0.1 s 时,质点C 和质点D 的速度相同E ．质点D 做简谐运动的表达式为y ＝－0.05cos (5πt ) m答案 BCE解析 由题图乙可知,质点B 在t ＝0.2 s 时在平衡位置向下振动,由同侧法可知,波沿x 轴负方向传播,故A 错误;t ＝0.2 s ＝T 2,由题图甲向前推半个周期可知,质点A 的速度方向和加速度方向均沿y 轴正方向,故B 正确;从t ＝0.2 s 到t ＝0.3 s,Δt ＝0.1 s ＝14T ,质点B 从平衡位置开始运动,路程等于振幅即为5 cm,故C 正确;将题图甲向前T 4,知质点C 在平衡位置向下运动,质点D 在平衡位置向上运动,所以质点C 和质点D 的速度不相同,故D 错误;由题图知,t ＝0时,质点D 位于波谷位置,A ＝5 cm ＝0.05 m,ω＝2πT＝5π rad/s,则质点D 做简谐运动的表达式为y ＝－0.05cos (5πt ) m,故E 正确．8．(多选)(2020·福建厦门市第一次质量检查)如图7甲为一列简谐横波在t ＝0.20 s 时刻的波形图,P 点是平衡位置在x ＝1.0 m 处的质点,Q 点是平衡位置在x ＝4.0 m 处的质点,M 点是平衡位置在x ＝8.0 m 处的质点;图乙为质点Q 的振动图象．下列说法正确的是( )图7A ．该波向左传播,波速为40 m/sB ．质点M 与质点Q 的运动方向总是相反C ．t ＝0.75 s 时,Q 点的位移为10 cmD ．在0.5 s 时间内,质点M 通过的路程为1.0 mE ．质点P 简谐运动的表达式为y ＝10sin (10πt ＋3π4) cm 答案 BDE解析 由题图乙可知Q 点在0.20 s 时向上运动,故波沿x 轴正方向传播,波速v ＝λT ＝80.2m /s ＝40 m/s,选项A 错误;质点M 与质点Q 相差半个波长,则它们的运动方向总是相反,选项B 正确;t＝0.75 s ＝334T 时,Q 点的位移为－10 cm,选项C 错误;在0.5 s ＝2.5T 时间内,质点M 通过的路程为2.5×4A ＝100 cm ＝1.0 m,选项D 正确;ω＝2πT＝10π rad/s,t ＝0时,质点P 沿y 轴负方向运动,设P 质点简谐运动表达式为y ＝A sin(10πt ＋φ0),波形向右平移1 m 时,质点P 到达平衡位置,所用时间最短为t ＝x v ＝0.025 s,可知0＝sin (10π×0.025 s ＋φ0),解得φ0＝34π,则质点P 简谐运动的表达式为y ＝10sin(10πt ＋3π4) cm,选项E 正确．。
高考物理一轮复习第十四章波与相对论第2节机械波课件
m
＝3 m，说法 C 正确；波传播过程中，传播的是振动形式，能量
可以传递出去，但质点并不随波迁移，说法 D 错误，说法 E 正确。 答案：ACE
12/8/2021
3．[多选](2016·天津高考)在均匀介质中坐标原
点 O 处有一波源做简谐运动，其表达式为 y
＝5sinπ2t，它在介质中形成的简谐横波沿 x 轴正方向传播，某时刻波刚好传播到 x＝12 m 处，波形图像
12/8/2021
2．波的图像的特点 (1)质点振动 nT(波传播 nλ)(n＝0,1,2,3，…)时，波形不变。 (2)在波的传播方向上，当两质点平衡位置间的距离为 nλ(n ＝1,2,3，…)时，它们的振动步调总相同；当两质点平衡位置间 的距离为(2n＋1)2λ(n＝0,1,2,3，…)时，它们的振动步调总相反。 (3)波源质点的起振方向决定了它后面的质点的起振方向， 各质点的起振方向与波源的起振方向相同。
12/8/2021
2．[多选]一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，在 x＝2 m 处的质点
的振动图像如图甲所示，在 x＝8 m 处的质点的振动图像如图
乙所示。下列说法正确的是
()
A．该波的周期为 12 s B．x＝2 m 处的质点在平衡位置向 y 轴正方向振动时，x＝8 m
处的质点在波峰位置 C．在 0～4 s 内 x＝2 m 处和 x＝8 m 处的质点通过的路程均为 6
的点为加强点，而两波源为反相波源时，到两波源的距离差 为波长的整数倍的点为减弱点。 5．多普勒效应是由波源和观察者之间的相对运动引起的。
12/8/2021
课 堂 提能·考点 全通
易点速过，难点精研，时间用到增分点上
12/8/2021
突破点(一) 机械波的传播与图像 (自主悟透类) 1．机械波的传播特点 (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，由于介质不同，波长和 波速可以改变，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＝Tλ＝λf。
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C．频率为1.5 Hz f 1
D．t＝1
s时，x＝1
T
m处的质点处于波峰
1s
3T
T
1T
2
2
E．t＝2 s时，x＝2 m处的质点经过平衡位置
2s 3T
高考总复习·物理
第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 1．[波的传播](2016·全国Ⅰ)某同学漂浮海面，水面波
4．机械波向外传播的是波源的振动形式,传 递的是信息和能量。
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第二十、四章波的机械分振动类与及机械特波 点光 电磁波与相对论
1、横波： 质点的振动方向与波的传播方向垂直
横波的特点： 波峰 波谷
2、纵波：
质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上 纵波的特点： 疏部 密部
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(1)根据初末两时刻的波形图确定传播距离与波长的关系通
式。
(2)根据题设条件判断是唯一解还是多解。
(3)根据波速公式
v＝ΔΔ
x或 t
v＝λT
＝λ
f 求波速。
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第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论
1．波的干涉中振动加强点和减弱点的判断 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Δr。 (1)当两波源振动步调一致时 若Δr＝nλ(n＝0，1，2，…)，则振动加强；
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第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 2．[传播方向不定造成的多解]一列沿x轴传播的简谐横
波，其周期为T，某时刻的波形图象如图中的实线所示， 再经t＝0.2 s的波形图如图中的虚线所示。求： (1)若t小于T，则此列波 的波速为多大？ (2)若t大于T，则此列波 的波速为多大？
y
v
1
5
0
2
4
3
x
时刻t的波形
时刻t+Δt的波形
即不同时刻的波形图一般不同
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第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论
波的图象的作用：
y/cm
0 x/m
１．由图可以直接得出该时刻各质点的振动位移 ２．可以直接读出波长λ及各质点的振幅Ａ ３．可以判定出沿波的传播方向上各质点的振动 方向。
1．波动图象 (1)波动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。
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第十波四的章图象机械的振物动理与机意械义波 光 电磁波与相对论
1．波的图象表示某一时刻各个质点相对于平衡 位置的位移.
2．波的图象随时间变化.
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第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论
(3)波形的隐含性形成多解 在波动问题中，往往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。这样，波形就 有多种情况，形成波动问题的多解性。 2．解决波的多解问题的一般思路 一般采用从特殊到一般的思维方法，即找出一个周期内 满足条件的关系Δt或Δx，若此关系为时间，则t＝nT＋Δt(n ＝0，1，2，…)；若此关系为距离，则x＝nλ＋Δx(n＝0，1 ，2，…)。
第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论
第2节 机械波
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[循图忆知]
第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论
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第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论
一、波的形成与传播
振动的传播称为波动，简称波。 演示实验： 绳 波
思考：绳波是如何形成和传播的？ 观察：绳子上各点的振动情况。
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第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论
【典例1】一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线t＝0时
波形图，虚线t＝0.5 s时波形图。已知该简谐波周期大于
0.5 s。该简谐波正确________。
t＝0
A．波长为2 m4m v
B．波速为6 m/s
T
v
t＝0.5 s
3T 0.5s 4
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机械波 第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论
1．介质和波源： 介质——借以传播波的物质． 波源——保持持续振动的物体．
2．机械波： 机械振动在介质中的传播，形成机械波
3．产生机械波的条件: 同时存在振源和介质 注意: 有振动不一定存在波，有波一定存在振动
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第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论
量不会传递出去
E．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振
动的质点并不随波迁移
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第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论
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第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论
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第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论
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第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 【典例2】一简谐机械横波沿x轴负方向传播，已知波的
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第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论
若Δ r＝(2n＋1)λ2 (n＝0，1，2，…)，则振动减弱。 (2)当两波源振动步调相反时 若Δ r＝(2n＋1)λ2 (n＝0，1，2，3…)，则振动加强； 若Δ r＝nλ (n＝0，1，2，…)，则振动减弱。
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第十四章 机械振动与机械波[题光组突电破磁]波与相对论
v2
x2 t
0.5 0.2
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第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论
2．沿x轴传播，周期T，某时刻实线，再经t＝0.2 s虚线
(2)若t大于T，则此列波的波速为多大？
若t大于T，0.2s传播距离大于一个波长
若波向右：传播时间：0.2s 3 T nT 4
T 0.8s 4n 3
第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论
（1）物理模型：把绳子看成由无数个质点弹性连 接而成，可以想象为（如图所示）
（2）机械波的形成过程： 由于相邻质点间存在着相互作用，当绳中某
一质点发生振动（振源）时，就会带动相邻的 质点，使它上下振动。这个质点又带动更远一 些的质点振动起来，从而使绳子上的质点都跟 着振动起来，这样波源的振动就传播出去了。
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第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论
机械波在传播过程中的特点
1.质点只在自己的平衡位置附近振动，并不随波迁移。
2.介质各个质点起振方向与振源方向相同，但振动 步调不一致。即不是同时起振的，离振源近的质点 先起振。
3.传播过程中各质点的振动都是受迫振动，驱动力来 源于振源，各质点起振时与振源起振时的情况完全相 同，其频率等于振源频率．
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第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论
2．[多普勒效应]如图所示，向左匀速运动的小车发出
频率为f的声波，车左侧A处的静止的人感受到的声波的频
率为f1，车右侧B处的静止的人感受到的声波的频率为f2，
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第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论
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第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论
在XOY坐标平面上画出某时刻各质点位置
波的图象的画法： 将某时刻各质点用平滑的曲线连接起来，得到波 的图象
Y 位移
O
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X
平衡位置
第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论
波长为8 m，周期为2 s，t＝1 s时刻波形如图1所示，a、b 是波上的两个质点。图2是波上某一点的振动图象。则下 列说法正确的是( )
t＝1 s
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第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论
v
t＝1 s A．图2可以表示d质点的振动 B．图2可以表示b质点的振动 此时波形再经0.5 s往前移：2m C．a、b两质点在t＝1.5 s时速度大小相同
v
0.75 t＝0.75 s
v 2
T
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第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论
A．该波向左传播，波速为2 m/s B．质点L与质点N的运动方向总相反 C．t＝1.0 s时，质点P处于平衡位置，并正在 往y轴正方向运动 D．在0.5 s时间内，质点P向右运动了1 m E．若该波波长越大，则容易发生明显的衍射
以1.8 m/s速率向海滩传播。该同学发现从第1个波峰到第
10个波峰通过身下时间间隔15 s。正确(
A．水面波是一种机械波 B．该水面波的频率为6 Hz
f 1 0.6 T
) 9个波形
9T 15s
T 5 s 3
C．该水面波的波长为3 m v vT
D．水面波没有将该同学推向岸T边，是因为波传播时能
v 实 f实 8
经过0.25 s
传播距离：x vt 2
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第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论
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 的频率变大，当波源与观察者相互远离时，观察 者接收到的频率变小。
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第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论
2．沿x轴传播，周期T，某时刻实线，再经t＝0.2 s虚线
(1)若t小于T，则此列波的波速为多大？
若t小于T，0.2s传播距离小于一个波长
若波向右： 传播距离： x1 1.5m
v1
x1 t
1.5 0.2