人教版（2019）選擇性必修第一冊2026屆高考物理沖刺復(fù)習(xí)機械波

機械振動機械波考點一波的傳播與圖像1.機械波的形成條件：______；_____。⑴機械波傳播的只是振動的_____和能量，質(zhì)點只在各自的平衡位置附近做簡諧

運動，并不隨波遷移。⑵波傳到任意一點，該點的起振方向都和波源的起振方向相同。波源的起振方向決定了各質(zhì)點的起振方向，各質(zhì)點的起振方向與波源的起振方向相同。⑶介質(zhì)中每個質(zhì)點都做受迫振動，因此，任一質(zhì)點的振動頻率和周期都與波源的振動頻率和周期相同。⑷波源經(jīng)過一個周期T完成一次全振動，波恰好向前傳播一個波長的距離。傳播特點：傳播T時間傳播λ距離形式介質(zhì)波源⑴坐標(biāo)軸：橫軸表示各質(zhì)點的_________，縱軸表示該時刻各質(zhì)點的______。

⑵意義：

平衡位置位移描述某一時刻介質(zhì)中各質(zhì)點相對___________的位移。平衡位置2.波的圖像3.機械波的分類分類質(zhì)點振動方向和波的傳播方向的關(guān)系形狀舉例橫波凹凸相間；有波峰、波谷繩波等縱波疏密相間；有密部、疏部彈簧波、聲波等垂直在同一直線上⑶圖像（如圖）4.

描述機械波的物理量⑷波長、波速、頻率和周期的關(guān)系：___________⑶頻率f：由波源決定，等于波源的振動頻率；

與周期的關(guān)系為___________。⑵波速v：波在介質(zhì)中的傳播速度，由_____本身的性質(zhì)決定。⑴波長λ：在波的傳播方向上，振動相位總是_____的兩個相鄰質(zhì)點間的距離。相同介質(zhì)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，由于介質(zhì)不同，波長和波速會改變，但頻率和周期不會改變。探討方法指導(dǎo)：波的傳播方向與質(zhì)點振動方向的互判方法項目方法解讀圖像演示波的成因法前一質(zhì)點依次_____后一質(zhì)點延遲振動。

“同側(cè)”法波形圖上某點表示傳播方向和振動方向的箭頭在圖線同側(cè)

“微平移”法將波形沿傳播方向進(jìn)行微小的平移，再由對應(yīng)同一x坐標(biāo)的兩波形曲線上的點來判斷振動方向

波的成因法，又稱質(zhì)點帶動法或模仿法；“前一質(zhì)點”：介質(zhì)中相鄰的兩個質(zhì)點，靠近波源一側(cè)的質(zhì)點稱前一質(zhì)點。帶動考向一：波的形成及傳播典題1(2024湖南卷)如圖所示，健身者在公園以每分鐘60次的頻率上下抖動長繩的一端，長繩自右向左呈現(xiàn)波浪狀起伏，可近似為單向傳播的簡諧橫波。長繩上A、B兩點平衡位置相距6m，t0時刻A點位于波谷，B點位于波峰，兩者之間還有一個波谷。下列說法正確的是(

)A.波長為3mB.波速為12m/sC.t0+0.25s時刻，B點速度為0D.t0+0.50s時刻，A點速度為0D

B

典題3通過探頭向人體發(fā)射一束超聲波，遇到人體組織發(fā)生反射，經(jīng)電子電路和計算機進(jìn)行處理，便形成了超聲波圖像。沿x軸正方向發(fā)送的簡諧超聲波圖像如圖所示，已知超聲波傳播速度為2cm/s，t=0時刻波恰好傳到質(zhì)點P，質(zhì)點A、Q的橫坐標(biāo)分別為1.2cm、6.0cm。下列說法正確的是(

)A.質(zhì)點Q開始振動的方向沿y軸正方向B.在t=0時刻質(zhì)點A回復(fù)力的方向沿y軸負(fù)方向C.經(jīng)過2.0s，質(zhì)點P運動到Q所處位置D.在t=2.75s，質(zhì)點Q第一次到達(dá)波峰D

考向二：波的圖像典題4(2024廣東卷)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為1m/s，t=0時的波形如圖所示。t=1s時，x=1.5m處的質(zhì)點相對平衡位置的位移為(

)A.0

B.0.1mC.-0.1m D.0.2mB

考點二波的圖像與振動圖像的關(guān)聯(lián)應(yīng)用比較：振動圖像和波的圖像

項目振動圖象波動圖象相同點圖線形狀縱坐標(biāo)縱坐標(biāo)最大值不同點研究對象物理意義橫坐標(biāo)圖線變化運動特點xt0yx0都表示質(zhì)點離開平衡位置的位移表示振幅或波幅不同時刻的一個質(zhì)點某一時刻介質(zhì)中的各個質(zhì)點不同時刻的一個質(zhì)點偏離平衡位置的位移某一時刻的各個質(zhì)點偏離平衡位置的位移時間的延續(xù)，可求周期T各質(zhì)點平衡位置離波源的距離，可求波長λ變加速運動，速度周期性變化同種均勻介質(zhì)中勻速運動xt0yx0延伸平移放錄像帶拍合影考向一：已知質(zhì)點振動圖像判定波的傳播情況典題5(多選)(2022山東卷)一列簡諧橫波沿x軸傳播，平衡位置位于坐標(biāo)原點的質(zhì)點振動圖像如右圖所示。當(dāng)t=7s時，簡諧波的波形可能正確的是(

)AC

考向二：已知波的圖像判定質(zhì)點的振動情況典題6(多選)(2024全國甲卷)一列簡諧橫波沿x軸傳播，周期為2s，t=0時刻的波形如圖所示，此時介質(zhì)中質(zhì)點b向y軸負(fù)方向運動，下列說法正確的是

()。(填正確答案標(biāo)號)

A.該波的波速為1.0m/sB.該波沿x軸正方向傳播C.t=0.25s時質(zhì)點a和質(zhì)點c的運動方向相反D.t=0.5s時介質(zhì)中質(zhì)點a向y軸負(fù)方向運動E.t=1.5s時介質(zhì)中質(zhì)點b的速率達(dá)到最大值A(chǔ)CD解析：由題圖可知該波波長為2m，且周期為2s，所以該波的波速為1.0m/s，A正確；

t=0時刻的波形如題圖所示，此時介質(zhì)中質(zhì)點b向y軸負(fù)方向運動，說明波沿x軸負(fù)方向傳播，B錯誤；

t=0.25s時質(zhì)點a和質(zhì)點c的運動方向相反，C正確；t=0.5s時介質(zhì)中質(zhì)點a向y軸負(fù)方向運動，D正確；

t=1.5s時介質(zhì)中質(zhì)點b的速率為零，E錯誤。

BD分析：找準(zhǔn)波的圖像對應(yīng)的時刻；找準(zhǔn)振動圖像對應(yīng)的質(zhì)點。

典題8(多選)一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波在t=2s時的波形如圖甲所示，介質(zhì)中某質(zhì)點的振動圖像如圖乙所示，下列說法正確的是(

)A.圖乙可能是質(zhì)點A的振動圖像B.圖乙可能是質(zhì)點B的振動圖像C.若圖乙是x=2m處質(zhì)點的振動圖像，則波速可能是1m/sD.若圖乙是x=3m處質(zhì)點的振動圖像，則波速可能是0.5m/sACD

1.產(chǎn)生波動問題多解的主要因素

考點三波的多解問題雙向性傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定

振動方向雙向性：質(zhì)點的振動方向不確定

周期性

時間周期性：時間間隔Δt與周期T的關(guān)系不明確

空間周期性：波傳播距離Δx與波長λ的關(guān)系不明確

隱含性

在波動問題中，只給出完整波形的一部分，或給出幾個特殊點，而其余信息均處于隱含狀態(tài)。

2.解決波的多解問題的思路⑵根據(jù)周期性列式，

若題目給出的是時間條件，則列出t=nT+Δt（n=0，1，2，…）；

若給出的是距離條件，則列出x=nλ+Δx（n=0，1，2，…）進(jìn)行求解?；颌歉鶕?jù)需要進(jìn)一步求與波速（

）等有關(guān)的問題。⑴找出造成多解的原因

例：考慮傳播方向的雙向性，可先假設(shè)波向右傳播，再假設(shè)波向左傳播，分別進(jìn)行分析?？枷蛞唬翰ǖ闹芷谛远嘟獾漕}9(2023海南卷)下圖分別是一列機械波在傳播方向上相距6m的兩個質(zhì)點P、Q的振動圖像，下列說法正確的是(

)A.該波的周期是5sB.該波的波速是3m/sC.4s時P質(zhì)點向上振動D.4s時Q質(zhì)點向上振動C

考向二：波的雙向性多解典題10一列簡諧橫波沿x軸傳播，如圖所示，實線為t1=2s時的波形圖，虛線為t2=5s時的波形圖，已知波源的振動周期大于3s。求：(1)波的傳播速度；(2)若這列波沿x軸正方向傳播，求平衡位置在O處質(zhì)點的振動方程。

考點四波的衍射、干涉和多普勒效應(yīng)1.波的疊加原理在波的疊加中，質(zhì)點的位移等于這幾列波單獨傳播時引起的位移的矢量和。內(nèi)容波的衍射波的干涉定義波可以繞過_______繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。頻率相同、相位差恒定、振動方向相同的兩列波疊加時，某些區(qū)域的振動__________、某些區(qū)域的振動_________的現(xiàn)象。現(xiàn)象波偏離直線而傳播到直線以外的空間。兩列波疊加區(qū)域形成相互間隔的穩(wěn)定的振動加強區(qū)和振動減弱區(qū)，產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣。條件明顯發(fā)生的條件：縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長________________________。

兩列波的______相同；_______恒定；__________相同。相同點干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象2.波的衍射與干涉現(xiàn)象障礙物總是加強頻率相位差振動方向相差不多，或者比波長更小總是減弱加強點：減弱點：波的干涉圖樣中振動最強點和最弱點的條件某質(zhì)點的振動是加強還是減弱，取決于該點到兩相干波源的距離之差ΔS。①當(dāng)兩波源振動步調(diào)一致時①當(dāng)兩波源振動步調(diào)相反時加強點：減弱點：

由于波源和觀察者之間有__________，使觀察者接收到的波的______發(fā)生變化的現(xiàn)象叫做多普勒效應(yīng)。3.多普勒效應(yīng)⑴成因：

相互靠近

相互遠(yuǎn)離波源與觀察者之間存在____________。相對運動

觀察者與波源均相對于介質(zhì)靜止時：

觀察者與波源相互接近時：

觀察者與波源相互遠(yuǎn)離時：⑵現(xiàn)象

f測=f源

f測>f源

f測<f源頻率相對運動【引領(lǐng)】在多普勒效應(yīng)中，波源的頻率是不改變的，只是由于波源和觀察者之間有相對運動，觀察者接收到波的頻率與波源的頻率不一致。⑶應(yīng)用

判斷遙遠(yuǎn)天體相對地球的運行速度。

臨床上應(yīng)用：彩色多普勒超聲診斷系統(tǒng)

測定車輛行駛的速度；

軍事應(yīng)用(E-3“望樓”預(yù)警機)脈沖多普勒雷達(dá)，多譜勒導(dǎo)航儀。接收頻率：觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù)?？枷蛞唬翰ǖ母缮娴漕}11(多選)(2024山東卷)甲、乙兩列簡諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿x軸相向傳播，波速均為2m/s。t=0時刻二者在x=2m處相遇，波形圖如圖所示。關(guān)于平衡位置在x=2m處的質(zhì)點P，下列說法正確的是(

)A.t=0.5s時，P偏離平衡位置的位移為0B.t=0.5s時，P偏離平衡位置的位移為-2cmC.t=1.0s時，P向y軸正方向運動D.t=1.0s時，P向y軸負(fù)方向運動BC

典題12(2023浙江6月選考)如圖所示，置于管口T前的聲源發(fā)出一列單一頻率聲波，分成兩列強度不同的聲波分別沿A、B兩管傳播到出口O。先調(diào)節(jié)A、B兩管等長，O處探測到聲波強度為400個單位，然后將A管拉長d=15cm，在O處第一次探測到聲波強度最小，其強度為100個單位。已知聲波強度與聲波振幅二次方成正比，不計聲波在管道中傳播的能量損失，則(

)A.聲波的波長λ=15cmB.聲波的波長λ=30cmC.兩聲波的振幅之比為3