(完整版)2018高考专题《机械波》
2018年高考物理(新课标)总复习配套讲义第75课时机械波Word版含解析
第75课时 机械波(重点突破课)[基础点·自主落实][必备知识]一、机械波 横波和纵波1．机械波的形成条件(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)机械波传播的只是振动的形式和能量，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移；(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4A ，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)；(2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波，有密部和疏部。
二、波的图像1．坐标轴：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。
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。
三、波长、波速、频率及其关系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。
2.波速v ：波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定。
3．频率f ：由波源决定，等于波源的振动频率。
4．波长、波速和频率的关系：(1)v ＝λf ；(2)v ＝λT。
四、波的干涉和衍射现象 多普勒效应1．波的干涉和衍射(1)条件：声源和观察者之间有相对运动；(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。
[小题热身]1．如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，虚线是这列波在t＝0.2 s时刻的波形图。
该波的波速为0.8 m/s，则下列说法正确的是()A．这列波的波长是12 cmB．这列波的周期是0.5 sC．这列波是沿x轴正方向传播的D．t＝0时，x＝4 cm处的质点振动方向为沿y轴负方向E．这列波是沿x轴负方向传播的解析：选ADE由波形图读出波长，利用波速求解周期，根据传播时间求出可能的传播距离或者将时间与周期相比较，就可以判断传播方向。
2018版高三物理一轮复习 专题12 机械振动与机械波(含2015年高考真题)
专题12 机械振动与机械波1.（15北京卷）周期为2.0S 的简谐横波沿X 轴传播，该波在某时刻的图像如图所示，此时质点P 沿y 轴负方向运动，则该波沿X 轴正方向传播，波速m 20=υ沿X 轴正方向传播，波速s m 10=υ沿X 轴负方向传播，波速m 20=υ沿X 轴负方向传播，波速s m 10=υ答案：B解析：根据机械波的速度公式v=T λ,由图可知波长为 20m ，再结合周期为2.0s ，可以得出波速为 10m/s.应用“上下坡法”方法判断波沿 x 轴正方向传播.故答案为 B 选项.2.（15海南卷）一列沿x 轴正方向传播的简谱横波在t =0时刻的波形如图所示，质点P 的x坐标为3m.已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s.下列说法正确的是A. 波速为4m/sB. 波的频率为1.25HzC. x 坐标为15m 的质点在t =0.2s 时恰好位于波谷D. x 的坐标为22m 的质点在t =0.2s 时恰好位于波峰E. 当质点P 位于波峰时，x 坐标为17m 的质点恰好位于波谷答案：BDE解析：任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s ，则10.42T s =，解得0.8T s =,从图像中可知4m λ=，所以根据公式45/0.8v m s T λ===，故A 错误；根据公式1f T=可得波的频率为1.25Hz ，B 正确；x 坐标为15m 的质点和x 坐标为3m 的质点相隔12m ，为波长的整数倍，即两质点为同相点，而x 坐标为3m 的质点经过t =0.2s 即四分之一周期振动到平衡位置，所以x 坐标为15m 的质点在t =0.2s 时振动到平衡位置，C 错误；x 的坐标为22m的质点和x 的坐标为2m 的质点为同相点，x 的坐标为2m 的质点经过t =0.2s 即四分之一周期恰好位于波峰，故x 的坐标为22m 的质点在t =0.2s 时恰好位于波峰，D 正确；当质点P 位于波峰时，经过了半个周期，而x 坐标为17m 的质点和x 坐标为1m 的质点为同相点，经过半个周期x 坐标为1m 的质点恰好位于波谷，E 正确；3.（15重庆卷）题11图2为一列沿x 轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点P 的振动周期为0.4s.求该波的波速并判断P 点此时的振动方向.答案： 2.5/v m s =；P 点沿y 轴正向振动解析： 由波形图可知 1.0m λ= 距 2.5/v m s T λ==波沿x 轴正方向，由同侧法可知P 点沿y 轴正向振动.4.（15新课标2卷）平衡位置位于原点O 的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x 轴传播，P 、Q 为x 轴上的两个点（均位于x 轴正向），P 与Q 的距离为35cm ，此距离介于一倍波长与二倍波长之间，已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动，周期T =1s ，振幅A =5cm.当波传到P 点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5s ，平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置，求：（ⅰ）P 、Q 之间的距离（ⅱ）从t =0开始到平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过路程.解析：（1）由题意，O 、P 两点的距离与波长满足：λ45=OP 波速与波长的关系为：T v λ=在t =5s 时间间隔内波传播的路程为vt ，由题意有：4λ+=PQ vt综上解得：PQ =133cm（2）Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动时间为：T t t 451+= 波源由平衡位置开始运动，每经过4T ，波源运动的路程为A ，由题意可知：T t 41251⨯= 故t 1时间内，波源运动的路程为s =25A =125cm。
2018届高考物理一轮总复习课件：第十三章 第2课时 机械波
λ
规 律 总 结
方法 内容 沿波的传播方向， “上坡” “上下 时质点向下振动， “下坡” 坡”法 时质点向上振动 波形图上某点表示传播方 “同侧” 向和振动方向的箭头在图 法 线同侧 将波形沿传播方向进行微 “微平 移”法 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 图象
考点二
振动图象与波动图象
1．求解波动图象与振动图象综合类问题可采用“一分、 一看、二找”的方法． (1) 分清振动图象与波动图象．此问题最简单，只要看 清横坐标即可，横坐标为x则为波动图象，横坐标为t则
为振动图象．
(2) 看清横、纵坐标的单位．尤其要注意单位前的数量 级． (3)找准波动图象对应的时刻． (4)找准振动图象对应的质点．
D．位移方向相反、速度方向相同
v 100 解析： 由题意可知， 此波的波长为λ＝ f ＝ m＝2 m，xP＝3.5 50 3 m＝λ＋ λ， 当波源位移为负且向－y 方向运动时， P 质点位移为负， 4 速度沿＋y 方向；|xQ|＝3 m＝λ＋ ，故 Q 质点位移为正，速度沿＋ 2 y 方向，故选项 D 正确． 答案：D
2 ． (2016· 哈尔滨模拟 ) 如图甲所示为一列沿水平方向传播的 简谐横波在t＝2 s时的波形图，图乙是这列波中质点P的振动 图线，那么：
(1)该波的传播速度为________ m/s；
(2)该波的传播方向为________(填“向左”或“向右”)；
(3)图甲中质点Q(坐标为x＝2.25 m处的点)的振动方程为y＝ ________ cm.
E．当t＝7 s时，P恰好回到平衡位置
解析： 由题图(a)读出波长λ＝2.0 m， 由题图(b)读出周期 T＝4 s， 则 v＝ T ＝0.5 m/s，选项 A 正确；题图(a)是 t＝2 s 时的波形图，题 图(b)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 3 7 s 时， P 点振动了 个周期， 所以这时 P 点位置与 t＝ T＝3 s 时位置 4 4 相同，即在平衡位置，所以选项 E 正确． 答案：ACE
2018年高考物理课标Ⅰ专用复习专题测试选考专题十六 机械振动与机械波 共100张 精品
动的频率为20 Hz,波速为16 m/s。已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧,且P、Q和S的平衡
位置在一条直线上,P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8 m、14.6 m。P、Q
开始振动后,下列判断正确的是
。
A.P、Q两质点运动的方向始终相同
B.P、Q两质点运动的方向始终相反
C.当S恰好通过平衡位置时,P、Q两点也正好通过平衡位置
答案 (ⅰ)x=(50+300n)cm,n=0,±1,±2,… (ⅱ)0.1 s
解析 (ⅰ)t=0时,在x=50 cm处两列波的波峰相遇,该处质点偏离平衡位置的位移为16 cm。两列 波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为16 cm。 从图线可以看出,甲、乙两列波的波长分别为 λ1=50 cm,λ2=60 cm① 甲、乙两列波波峰的x坐标分别为 x1=50+k1λ1,k1=0,±1,±2,… ② x2=50+k2λ2,k2=0,±1,±2,… ③ 由①②③式得,介质中偏离平衡位置位移为16 cm的所有质点的x坐标为 x=(50+300n)cm,n=0,±1,±2,… ④ (ⅱ)只有两列波的波谷相遇处的质点的位移为-16 cm。t=0时,两波波谷间的x坐标之差为
D错误;由能量守恒定律可知 1 mv2=mgh,其摆动的高度与质量无关,因平衡位置的速度减小,则最
2)。两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示。两列波的波速均为1.00 m/s。两列波从波源传
播到点A(8,-2)的路程差为
m,两列波引起的点B(4,1)处质点的振动相互
(填
“加强”或“减弱”),点C(0,0.5)处质点的振动相互
(填“加强”或“减弱”)。
答案 2 减弱 加强
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解析：选A.波源不动观察者向波源运动时接收 频率增大，故A正确，两者都动时，相对距离减 小时，频率变高，相对距离增大时频率变低， 故B、C、D错误．
经典题型探究
波的形成及传播规律应用
例1 (2011 年福州质检)图 11－2－3 甲中有一条均 匀的绳，1、2、3、4…是绳上一系列等间隔的点．现 有一列横波沿此绳传播，某时刻，绳上 9、10、11、 12 四点的位置和运动方向如图乙所示(其他点的运 动情况未画出)，其中点 12 的位移为零，向上运动， 点 9 的位移达到最大值．
过 Δt 后的位置，画出相应的正弦曲线或余弦பைடு நூலகம்线
即可，这种方法只适用 Δt＝kT4的情况．
2．质点振动方向与波传播方向的互判
图象
方法 (1)微平移法：沿波的传播方向将波的 图象进行一微小平移，然后由两条波 形曲线来判断．
例如：波沿x轴正方向传播，t时刻的 波形曲线如图中实线所示．将其沿v的 方向移动一微小距离Δx，获得如图中 虚线所示的图线．
相间隔．
(3)对两个完全相同的波源产生的干涉来说，凡到两 波源的路程差为一个波长_整__数__倍___时，振动加强； 凡到两波源的路程差为半个波长的__奇__数__倍___时，振
动减弱．
2．波的衍射
(1)产生明显衍射现象的条件：障碍物或孔(缝)的尺 寸跟波长_差__不__多_____，或者比波长__更__小____． (2)现象：波绕过障碍物继续传播．
3．描述机械波的物理量 (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． 在横波中，两个相邻的_波__峰______ (或波谷)间的距
离等于波长．
在纵波中，两个相邻的_密__部_____ (或疏部)间的距 离等于波长． 在一个周期内机械波传播的距离等于_波__长____． (2)频率 f：波的频率由_波__源_____决定，在传播过
(完整版)2018高考专题《机械波》
2018 高考专题复习《机械波》种类一 :颠簸图像基本规律1. （ 2012 年 ·天津 ·7） 沿 x 轴正向流传的一列简谐横波在 t=0 时辰的波形如下图， M 为介质中的一个质点，该波的流传速度为40m/s ，则 t= 1s 时（）y/cm40A ．质点 M 对均衡地点的位移必定为负值2MB ．质点 M 的速度方向与对均衡地点的位移方向同样O23C ．质点 M 的加快度方向与速度方向必定同样1-2D ．质点 M 的加快度方向与对均衡地点的位移方向相反变式 1：若 M 点是 x=1.5m 处质点，哪个时辰振动至波谷？变式 2：若 N 点（未画）此时在 y=-1cm 处，哪个时辰振动至波峰？ 种类二 :双图像问题2. 如下图，图甲为一列沿水平方向流传的简谐横波在 t ＝ 0 时的波形图，图乙是这列波中质点图线，那么：(1) 该波的流传速度为 ________m/s ； (2) 该波的流传方向为 ________(填 “向左 ”或 “向右 ”)；(3) 图甲中 Q 点 (坐标为 x ＝2.25 m 处的点 )的振动方程为： y ＝cm.x/m4P 的振动变式 1：若 M 点 (未画 ) 是 x=2.125m 处质点， M 点的振动方程为： 变式 2：若 N 点（未画）此时在 y=-0.1cm 处， N 点的振动方程为： 3. 一简谐横波沿 x 轴正方向流传，若在 x ＝ 1 m 处质点的振动图象如下图，则该波在t ＝ 0.3 s 时辰的波形曲线为 ( )．变式 1：（ 2013 四川理综）图 1 是一列简谐横波在 t=1.25s 时的波形图， 已知 c 地点的质点比 a 地点的晚 起振，则图 2 所示振动图像对应的质点可能位于（ ）A ． a<x<bB ． b <x <cC ． c<x<dD ． d<x <e1变式 2：一列简谐横波以1m/s 的速度沿绳索由 A 向 B 流传，质点 A、B 间的水平距离x=3m，如图甲所示．若t=0 时，质点 A 正从均衡地点向上振动；其振动图象如图乙所示，则 B 点的振动图象为以下图中的（）种类三：多解问题双图线：4.一列简谐横波沿轴流传， t1=0 和 t2=0.005s 时波形分别如图实线和虚线所示。
最新-2018高考物理 机械波课件 精品
• 2．(2009·北京高考)一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波 长为λ.若在x＝0处质点的振动图象如图2所示，则该波在t＝T/2时刻 的波形曲线为( )
图2
T 解析：由振动图象知，在 x＝0 处的质点在 t＝ 时刻，经过平 2 衡位置向负方向运动．在波动图象中符合这两点的只有 A 图．
• 2．一个小石子落入平静的湖面中央，圆形波纹一圈圈向外传播，有 一片树叶落在水面上，则树叶( ) • A．逐渐漂向湖心 • B．逐渐漂向湖畔 • C．在落下的地方上下动荡 • D．沿树叶所在的圆圈做圆周运动
• 解析：波是振动在介质里的传播，传播的是振动这种运动形式，介 质中各个质点都在自己的平衡位置附近做往复运动，介质并没有迁 移，树叶落在水面上，它随这部分水振动，不会迁移到别处．故 C 选项正确． • 答案：C
特别提醒 (1)机械波从一种介质进入另一种介质，频率不变，波速、
波长都改变． (2)机械波波速仅由介质来决定，固体、液体中波速比空气中 λ Δx 大．波速的计算方法： v＝ 或 v＝ . T Δt
• ——基础自测—— • • • • • 1．关于振动和波的关系，以下说法正确的是( ) A．如果波源停止振动，在介质中传播的波也立即停止 B．物体做机械振动，一定产生机械波 C．波在介质中传播的频率由波源决定，与介质的性质无关 D．波源振动的越快，波的速度也越大
• • • • A．甲波的传播速度比乙波大 B．甲波的传速度比乙波小 C．甲波的频率比乙波小 D．甲波的频率比乙波大
• 解析：同一类机械波在同一介质中传播，波速相等，与波长及波的 频率无关，故A、B均错；从图象可读出，甲的波长小于乙的波长， 即 λ 甲 <λ 乙 ，而甲乙两列波波速相等，据 v ＝ λf 知 f 甲 >f 乙 ，所以 D 对 C 错． • 答案：D
2018届高考物理(人教新课标)总复习课件：12-2机械波(31PPT)
六、多普勒效应 由于波源与观察者互相 靠近 或者互相 远离 时，接收到的波的
频率 与波源频率不相等的现象．
一、振动图象与波动图象的比较 振动图象与波动图象虽然形状相同，但所研究的对象、意义、 特点等有所不同．所以，要掌握两者的区别及在某些情况下两者的 相互转化. 两种图象 比较内容 研究对象 图象意义 振动图象 某一振动质点 某一质点位移 随时间变化规律 波动图象 沿波传播方向所有质点 某时刻所有质点 相对平衡位置的位移
考向四
波的干涉
波源 S1 和 S2 振动方向相同，频率均为 4 Hz，分别置于均匀介质中 x 轴上的 O、A 两点处，OA＝2 m，如图 所示．两波源产生的简谐横波沿 x 轴相向传播，波速为 4 m/s.已知两 波源振动的初始相位相同．求： (1)简谐横波的波长； (2)OA 间合振动振幅最小的点的位置．
【解析】 由图知 a、b 两点之间的距离为一个波长，a、b 两点 振动开始时刻相差一个周期，知 A、B 错误；由波是向右传播的，知 C 错误、D 正确． 【答案】 D
考向二
波动图象和振动图象的综合应用
(2012· 高考福建卷)一列 简谐横波沿 x 轴传播，t＝0 时刻 的波形如图甲所示，此时质点 P 正沿 y 轴负方向运动，其振动图象 如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是( )
v 【解析】 (1)设波长为 λ，频率为 f，波速为 v，则 λ＝ ，代入 f 已知数据得 λ＝1 m. (2)以 O 为坐标原点，设 P 为 OA 间的任意一点，其坐标为 x， 则两波源到 P 点的波程差 Δl＝x－(2－x)，0≤x≤2，其中 x、Δl 均以 m 为单位． 合振动振幅最小的点的位置满足
λ ◆特别提醒：(1)计算波速既可应用 v＝λf 或 v＝ ，也可以应用 T Δx v＝ . Δt (2)应用波的图象，要注意，波动多解问题一般先考虑波传播的 “双向性”，再考虑“周期性”．
全国各地五年 (2018-2022 )高考物理真题按知识点分类汇编13-机械波(含解析)
五年2018-2022高考物理真题按知识点分类汇编13-机械波（含解析）一、单选题1．（2022·辽宁·高考真题）一列简谐横波沿x 轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，关于质点P 的说法正确的是（ ）A ．该时刻速度沿y 轴正方向B ．该时刻加速度沿y 轴正方向C ．此后14周期内通过的路程为AD ．此后12周期内沿x 轴正方向迁移为12λ2．（2022·北京·高考真题）在如图所示的xOy 坐标系中，一条弹性绳沿x 轴放置，图中小黑点代表绳上的质点，相邻质点的间距为a 。
0=t 时，0x =处的质点0P 开始沿y 轴做周期为T 、振幅为A 的简谐运动。
34t T =时的波形如图所示。
下列说法正确的是（ ）A ．0=t 时，质点0P 沿y 轴负方向运动B ．34t T =时，质点4P 的速度最大C ．34t T =时，质点3P 和5P 相位相同D ．该列绳波的波速为8a T3．（2022·重庆·高考真题）某同学为了研究水波的传播特点，在水面上放置波源和浮标，两者的间距为L 。
0=t 时刻，波源开始从平衡位置沿y 轴在竖直方向做简谐运动，产生的水波沿水平方向传播（视为简谐波），1t 时刻传到浮标处使浮标开始振动，此时波源刚好位于正向最大位移处，波源和浮标的振动图像分别如图中的实线和虚线所示，则（ ）A ．浮标的振动周期为14tB ．水波的传播速度大小为14L t C ．132t 时刻浮标沿y 轴负方向运动D ．水波的波长为2L4．（2021·浙江·高考真题）两列频率、振幅均相同的简谐波Ⅰ和Ⅱ分别从绳子的两端持续相向传播，在相遇区域发生了干涉，在相距0.48m 的A 、B 间用频闪相机连续拍摄，依次获得1、2、3、4、5五个波形，如图所示，且1和5是同一振动周期内绳上各点位移都达到最大值时拍摄的波形。
已知频闪时间间隔为0.12s ，下列说法正确的是（ ）A ．简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.24mB ．简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为0.48sC ．绳上各点均做振幅相同的简谐运动D ．两波源到A 点和C 点的路程差之差的绝对值是0.48m5．（2021·浙江·高考真题）将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳，它们处于同一水平面上。
2018届高考一轮复习：机械波
图象
[题组训练]
1
CD
2
D
3
AB
2. 由波动图象知，波的振幅为 cm ，” A选 3. 解析：由振动图象知，波从波源传到 A2 质点经历时 1 解析： 因质点 F 的振动方向向下，由 “ 同侧
x 0.9 λ错误；由 8 法得，波的传播方向向左，选项 A “同侧 ” 间为 3 s ，波速为 v ＝ ＝ m/s ＝ 0.3 m/s ，选项 C 错误。 项错误；波长 λ＝8 m T＝v＝ s＝2 s，B 选项 t ，周期 3 4 法可以判断， 此时质点 H 的振动方向向上， 与质点 F 由于周期 T＝4 s，所以波长 λ＝vT＝1.2 m，选项 A 正确。 错误；由于波沿 x 轴正向传播，由波传播方向和质点 的振动方向相反， 选项 B 错误； 同理， 此时质点 B 的 由振动图象知，质点 A 起振方向沿 y 轴正方向，故波源起 振动方向的关系知， ＝ 4 m 处质点此时向 y 轴正方向 振动方向向上， 质点 x B 要先到达最大位移处， 然后再 振方向沿 y 轴正方向，选项 B 正确。t＝4 s 时，质点 A 振 运动， C 选项错误；此时 x＝ 4B m 处的质点处于平衡 运动到平衡位置， 所以质点 C 比 先回到平衡位置， 动到最高点，此时速度为零，则动能为零，选项 D 错误。 位置，其加速度为零， D 选项正确。 选项 C 正确； 因为质点到达平衡位置时速度最大， 所 答案： AB 答案： D 以选项 D 正确。
机械振动、机械波 光和电磁波
机械波
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机械波
波的图象与波速公式的应用
波的多解问题
振动图象与波动图象的综合应用
高效备考
考点三 考点四
波的干涉、衍射、多普勒效应
2018年高考物理真题专题汇编专题16机械振动和机械波
2018年高考物理真题专题汇编
专题16 机械振动和机械波
2018年高考真题
1．如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15 m。
当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是
A. 0.60 m
B. 0.30 m
C. 0.20 m
D. 0.15 m
【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷）
【答案】 B
【解析】可以画出PQ之间的最简单的波形，如图所示：
点睛：解决机械波的题目关键在于理解波的周期性，即时间的周期性或空间的周期性，得到波长的通项，
再求解处波长的特殊值。
2．（多选）一振子沿x轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点。
t=0时振子的位移为-0.1 m，t=1 s时位移为0.1 m，则
A. 若振幅为0.1 m，振子的周期可能为。
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• 在处理这类问题时，要始终抓住质点周期 性运动及其与波的传播之间的联系，并灵 活地用周期数来表示波的传播时间，用波 长个数来表示波的传播距离，这样便于分 析、表达和解决问题．
• 提示：解决有关波动图象的问题，关键是 从波动图象准确获取信息，分析相关问题， 同时注意波动的空间和时间的周期性引起 的多解问题；对波动图象与振动图象相结 合的问题，应注意从各自的图象中提取有 关信息，寻找两图象的结合点．
• 3．对频率的理解
• (1)在波的传播方向上，介质各质点都做 受迫振动，其振动是由振源的振动引起的， 故各质点的振动频率都等于振源的振动频 率．
• (2)当波从一种介质进入另一种介质时， 波的频率不变．
• 波在传播过程中波长、波速、频率的决定 关系如下：
• 频率(f)—由振源决定，与介质无关且稳定 不变．
• 1．空间的周期性
• (1)在波的传播方向上，当两质点平衡位 置间的距离为nλ时(n＝1、2、3…)，这两 个质点的速度和对平衡位置的位移总是相 同的，即它们的振动步调总相同．反之， 当两质点的振动步调总是相同时，它们的 平衡位置之间的距离一定是nλ(n＝ 1,2,3…)．
(2)在波的传播方向上，当两质点平衡位置间的距离为 (2n＋1)2λ(n＝0,1,2,3…)时，这两个质点的速度总是大小相 等、方向相反，对平衡位置的位移也总是大小相等、方向相 反，也就是说，它们的振动步调总相反．反之，当两质点的 振动步调总是相反时，它们的平衡位置之间的距离一定是 (2n＋1)2λ(n＝0,1,2,3…)．
研究 对象 研究 内容
振动图象
波动图象
一个振动质点
沿波传播方向的所有 参与振动的质点
一个质点位移随时间 某时刻所有质点的空
2018年高考物理（江苏省专用）复习专题测试（选考）专题十三 机械振动与机械波 （共75张PPT）
A组 自主命题·江苏卷题组
一、单项选择题 1.[2013江苏单科,12B(1)]如图所示的装置,弹簧振子的固有频率是4 Hz。现匀速转动把手,给弹 簧振子以周期性的驱动力,测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1 Hz,则把手转动的频率为 ()
A.1 Hz B.3 Hz C.4 Hz D.5 Hz
A.这列波的振幅为4 cm B.这列波的周期为1 s C.此时x=4 m处质点沿y轴负方向运动 D.此时x=4 m处质点的加速度为0 答案 D 由波动图像知,波的振幅为2 cm,A选项错误;波长λ=8 m,周期T= λ =8 s=2 s,B选项错
v4
误;由于波沿x轴正向传播,由波传播方向和质点振动方向的关系知,x=4 m处质点此时向y轴正方 向运动,C选项错误;此时x=4 m处的质点处于平衡位置,其加速度为零,D选项正确。
二、多项选择题 2.[2015江苏单科,12B(1)]一渔船向鱼群发出超声波,若鱼群正向渔船靠近,则被鱼群反射回来的 超声波与发出的超声波相比 ( ) A.波速变大 B.波速不变 C.频率变高 D.频率不变
答案 BC 超声波的波速由介质决定,介质不变,则波速不变,B项正确;当鱼群向渔船靠近时,由 于多普勒效应,被鱼群反射回来的超声波频率高于波源发出的频率,C正确。
答案 BCE 本题考查机械波图像。
由题图可知,该波波长λ=4 m,选项A错误;T>0.5 s,则由题图知波在0.5 s内沿x轴正方向传播的距
离为 3 λ,传播时间t=3 T=0.5 s,T2= s,频率1 f= =1.5 Hz,选项C正确;波速λ v= =6 m/s,选项B正确;1 s
4
4
3
T
T
= 3 T,t=1 s时,x=1 m处的质点处于波谷,选项D错误;2 s=3T,t=2 s时,x=2 m处的质点经过平衡位置,
2018年全国卷高考物理总复习《机械振动和机械波》专题演练(含答案)
2018年全国卷高考物理总复习《机械振动和机械波》专题演练1．如图所示，弹簧振子在M、N之间做简谐运动。
以平衡位置O为原点，建立Ox轴。
向右为x的轴的正方向。
若振子位于N点时开始计时，则其振动图像为（）【答案】A2．（多选）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π5sin()2y t ，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，波形图象如图所示，则（）A．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】AB3．（多选）简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距10 m的两质点，波先传到P，当波传到Q开始计时，P、Q两质点的振动图像如图所示。
则（）A．质点Q开始振动的方向沿y轴正方向B．该波从P传到Q的时间可能为7 sC．该波的传播速度可能为2 m/sD．该波的波长可能为6 m【答案】AD4．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 HzC．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】ACE5．一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于10 cm。
O和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x=5 cm处的两个质点。
t=0时开始观测，此时质点O的位移为y=4 cm，质点A处于波峰位置；t=13s时，质点O第一次回到平衡位置，t=1 s时，质点A第一次回到平衡位置。
求：（i）简谐波的周期、波速和波长；（ii）质点O的位移随时间变化的关系式。
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2018高考专题复习《机械波》
类型一:波动图像基本规律
1. （2012年·天津·7） 沿x 轴正向传播的一列简谐横波在t =0时刻的波形如图所示，M 为介质中的一个质点，该波的传播速度为40m/s ，则t =401
s 时（
） A ．质点M 对平衡位置的位移一定为负值
B ．质点M 的速度方向与对平衡位置的位移方向相同
C ．质点M 的加速度方向与速度方向一定相同
D ．质点M 的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反
变式1：若M 点是x=1.5m 处质点，哪个时刻振动至波谷？
变式2：若N 点（未画）此时在y=-1cm 处，哪个时刻振动至波峰？
类型二:双图像问题
2. 如图所示，图甲为一列沿水平方向传播的简谐横波在t ＝0时的波形图，图乙是这列波中质点P 的振动图线，那么：
(1)该波的传播速度为________m/s ；
(2)该波的传播方向为________(填“向左”或“向右”)；
(3)图甲中Q 点(坐标为x ＝2.25 m 处的点)的振动方程为：y ＝ cm.
变式1：若M 点 (未画) 是x=2.125m 处质点，M 点的振动方程为：
变式2：若N 点（未画）此时在y=-0.1cm 处，N 点的振动方程为：
3. 一简谐横波沿x 轴正方向传播，若在x ＝1 m 处质点的振动图象如图所示，则该波在t ＝0.3 s 时刻的波形曲线为( )．
变式1：（2013四川理综）图1是一列简谐横波在t =1.25s 时的波形图，已知c 位置的质点比a 位置的晚0.5s 起振，则图2所示振动图像对应的质点可能位于（ ）
A ．a<x<b
B ．b <x <c
C ．c<x<d
D ．d<x <e
x/m y/cm
1 2 3 O 4 -2 2 M
变式2：一列简谐横波以1m/s 的速度沿绳子由A
向
B
传播，质点
A、B间的水平距离x=3m，如图甲所示．若t=0时，质点A正从平衡位置向上振动；其振动图象如图乙所示，则B点的振动图象为下图中的（）
类型三：多解问题
双图线：
4. 一列简谐横波沿轴传播，t1=0和t2=0.005s时波形分别如图实线和虚线所示。
⑴若周期大于t2－t1，则波向右传播时，波速多大？
⑵若周期小于t2－t1，波速为6000m/s，求波传播方向？
未画波图：
5. 一列简谐横波在传播方向上相距为3米的两个质点P和Q的振动图象分别用图中的实线和虚线表示，若P点离振源较Q点近，则该波的波长值可能为多少？若Q点离振源较P点近，则该波的波长值又可能为多少？
类型四：“残波”问题：
6. 一列简谐横波沿x轴正方向传播在t=0的波形如图。
已知这列波在P点处依次出现两个波峰的时间间隔为0.4s。
以下说法正确的是
A.这列波的波长是5m
B.这列波的波速是10m/s
C.质点Q需要再经过0.7s，才能第一次到达波峰处
D.质点Q达到波峰时，质点P也恰好到达波峰处
【反馈练习】
1. 一列横波沿x轴正向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。
某时刻的波形如图1所示，此后，若经过3/4周期开始计时，则图2描述的是
x/m
y/m
4 8
O
t1
t2
A.a处质点的振动图象
B.b处质点的振动图象
C.c处质点的振动图象
D.d处质点的振动图象
2．如图，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，振幅为2cm，波速为2m/s。
在波的传播方向上两质点a、b 的平衡位置相距0.4m（小于一个波长），当质点a在波峰位置时，质点b在x轴下方与x轴相距1cm的位置。
则
A.此波的周期可能为0.6s
B.此波的周期可能为1.2s
C.从此时刻起经过0.5s，b点可能在波谷位置
D.从此时刻起经过0.5s，b点可能在波峰位置
3. 位于坐标原点处的波源A沿y轴做简谐运动。
A刚好完成一次全振动时，在介质中形成简谐横波的波形如图所示。
B是沿波传播方向上介质的一个质点，则
A. 波源A开始振动时的运动方向沿y轴负方向。
B. 此后的1
4
周期内回复力对波源A一直做负功。
C. 经半个周期时间质点B将向右迁移半个波长
D. 在一个周期时间内A所受回复力的冲量为零
4. 某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝Asin
4t
，则质点
A. 第1 s末与第3 s末的位移相同
B. 第1 s末与第3 s末的速度相同
C. 3 s末至5 s末的位移方向都相同
D. 3 s末至5 s末的速度方向都相同
5. 一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5m的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示，则
A.该波的振幅可能是20cm
B.该波的波长可能是8.4m
C.该波的波速可能是l0.5m/s
D.该波由a传播到b可能历时7s
6. 图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t=0和t=0.03s时刻的波形图，x=1.2m处的质点在t=0.03s时刻向y轴正方向运动，则
A．该波的频率可能是125H Z
B．该波的波速可能是10m/s
C．t=0时x=1.4m处质点的加速度方向沿y轴正方向
D．各质点在0.03s内随波迁移0.9m
7. 如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，虚线是这列波在t=0.2s时刻的波形图。
已知该波的波速是0.8m/s，则下列说法正确的是
A.这列波的波长是14cm
B.这列波的周期是0.125s
C.这列波可能是沿x 轴正方向传播的
D.t=0时，x=4cm 处的质点速度沿y 轴负方向
8. 如图甲所示为一简谐波在t=0时刻的图象，图乙所示为x=4m 处的质点P 的振动图象，则下列判断正确的是 （ ）
A ．这列波的波速是2m/s
B ．这列波的传播方向沿x 正方向
C ．t=3．5s 时P 点的位移为0．2m
D ．从t=0时刻开始P 点的振动方程为m
9．一列简谐横波沿x 轴正方向传播，图(a)是t ＝0时刻的波形图，图(b)和图(c)分别是x 轴上某两处质点的 振动图象．由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是( )．
A.13 m
B.23 m C ．1 m D.43
m 10. 如右图1所示，一根水平张紧弹性长绳上有等间距的O 、P 、Q 质点，相邻两质点间距离为1.0m 。
t =0 时刻O 质点从平衡位置开始沿y 轴方向振动，并产生沿x 轴正方向传播的波，O 质点的振动图象如图2 所示．当O 质点第一次达到正向最大位移时，P 质点刚开始振动，则( )
A ．质点Q 的起振方向为y 轴正向
B ．O 、P 两质点之间的距离为半个波长
C ．这列波传播的速度为1.0m/s
D ．在一个周期内，质点O 通过的路程为0.4m
11．如图所示，实线是沿x 轴传播的一列简谐横波在t=0 时刻的波形图，质点P 恰在平衡位置，虚线 是这列波在t=0.2s 时刻的波形图。
已知该波的波速是0.8m/s ，则下列说法正确的是
A ．这列波是沿x 轴负方向传播的
B ．质点P 在0.4s 时刻速度方向与加速度方向相同
C ．t=0.5s 时，质点P 的速度沿y 轴负方向．
D ．质点P 在0.9s 时间内经过的路程为0.48m
12．一列简谐波沿x 轴正向传播，t ＝0时刻波形如图所示，t ＝0.5s 时刻P 点刚好第二次出现波峰，有下 列可供选择的说法：①此刻P 质点速度方向向上；②Q 质点开始振动时，P 质点正在波峰；③在t ＝0.5s 时刻，质点P 加速度方向向上；④在t ＝0.5s 时刻，Q 点第一次出现波峰。
其中正确的是( )
A ．②③
B ．①④
C ．③④
D ．①②
x y
O P Q 2 t / s
y / cm O 1 3 4 5
-5 图1 图2。