高考物理一轮复习考点精讲精练第28讲　机械波（解析版）.doc

第28讲机械波

1.知道机械波的特点和分类.

2.掌握波速、波长和频率的关系，会分析波的图象.

3.理解波的干涉、衍射现象和多普勒效应，掌握波的干涉和衍射的条件．

考点一波动图象与波速公式的应用

1.波的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．

图象的应用：

(1)直接读取振幅A和波长λ，以及该时刻各质点的位移．

(2)确定某时刻各质点加速度的方向，并能比较其大小．

(3)结合波的传播方向可确定各质点的振动方向或由各质点的振动方向确定波的传播方向．

2．波速与波长、周期、频率的关系为：v＝eq\f(λ,T)＝λf.

（2024?丰台区二模）绳上质点P在外力作用下从平衡位置开始沿竖直方向做简谐运动，带动绳上各点依次上下振动。振动传到质点Q时绳子上的波形如图所示。已知波的传播速度为v，P、Q平衡位置间的距离为L，下列说法正确的是（）

A．质点M此时向下振动

B．质点P的振动周期为3L2v

C．质点P开始振动的方向是向下的

D．开始振动后，P、N两质点的振动步调总是一致

【解答】解：AC、由题意知波向左传播，根据同侧法可知：质点M此时向上振动，质点Q开始振动的方向是向上的，则质点P开始振动的方向也是向上的，故AC错误；

B、由图圈可知，波长为λ=23L

D、由圈可知P、N两质点相距一个波长，则开始振动后，P、N两质点的振动步调总是一致，故D正确。

故选：D。

（2024?重庆模拟）在长江某流域载有航标灯相距为60m的甲、乙两船静止在平静的江面上，当一艘大货船驶过时产生一列周期为4s的水波在江面上经过甲传向乙。如图，某时刻甲位于波峰时，乙恰位于波谷，且峰、谷间的高度差为0.5m，则（）

A．该简谐水波的波长为20m

B．该简谐水波的波速为5m/s

C．该简谐水波从甲传到乙的时间为12s

D．8s内甲运动的路程为2m

【解答】解：AB．由图可知，甲、乙的距离为Δx=52λ=60m，代入数据解得：λ

C．该简谐水波从甲传到乙的时间t=x

D、峰、谷间的高度差为0.5m，则甲、乙的振幅为A＝0.25m，t＝8s＝2T内乙运动的路程为：s＝2×4A＝8×0.25m＝2m，故D正确。

故选：D。

（2024?雨花区校级模拟）一根长绳沿x轴放置，现让绳子中间的P点作为波源，从t＝0时刻开始沿竖直方向做简谐运动，振幅A＝10cm。绳上形成的简谐波沿绳向两侧传播，波长λ＝1m。t＝7.5s时刻绳上形成的波形如图所示，此时波源位于平衡位置上方y=52

A．45cm B．35cm C．（40+52）cm D．（40?5

【解答】解：由题干中可知7.5s时的波形图可知，波源的起振方向向下，此过程P点的振动图象如图所示：

根据振动图可知，在0﹣7.5s内，P点振动的路程为：sP＝8A﹣y，代入题干数据可得：s

x＝1m处的质点Q平衡位置到波源P平衡位置的距离恰好为λ，则波源P出发经过一个周期到达Q，以后PQ步调一致，即Q比P少了一次全振动，则此过程Q经过的总路程

s＝sp﹣4A，代入数据解得：s=(40?52

故选：D。

考点二振动图象与波动图象

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

随时间推移，图象延续，但已有形状不变

随时间推移，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

（2024?新泰市校级一模）两列沿x轴传播的简谐横波a、b，实线波a的波源在x＝0.6m的P点，虚线波b的波源在x＝﹣0.6m的Q点，从t＝0时刻两波源从平衡位置开始振动，产生的机械波沿x轴传播，在t＝0.05s时两波源间的波形如图所示，下列说法正确的是（）

A．波源的起振方向相同均沿y轴向下

B．两波的波速大小均为10m/s

C．在t＝0.05s时x＝0处质点的振动速度大于x＝0.4m处质点的振动速度

D．x＝0.2m处的质点在前0.05s内运动的路程为50cm

【解答】解：A．根据“上下坡”规律或者同侧法可得，a的起振方向相同沿y轴向上，b的起振方向相同沿y轴向上，故A错误；

B．由图可知，实线波a的波长为0.8m，在0.05s内波a传播了54

va

虚线波b的波长为0.8m，再0.05s内波b传播了54

vb=

故B错误；

C