2025年高二物理寒假衔接讲练 (人教版)08 机械波（教师版）.docx

08机械波

内容早知道

?第一层巩固提升练（4大题型）

题型1波的形成和描述

题型2波的多解问题

题型3波的反射和折射

题型4波的干涉和衍射

?第二层能力提升练

?第三层拓展突破练

波的形成和描述

?积累与运用

?积累与运用

1.各质点都做受迫振动,其振动的频率(或周期)都与波源的频率(或周期)相同,各质点的起振

方向都与波源的起振方向相同,但不同步,离波源越远的质点振动越滞后。

2.前一质点带动后一质点振动,介质中相邻质点间存在相互作用力,可根据前一质点的位置

确定后一质点的运动方向。此外,若不计能量损失,在均匀介质中各质点振动的振幅应相同。

3.机械波传播的只是振动这种运动形式,介质中各质点并不随波迁移,而是在自己的平衡位

置附近振动。

1．（23-24高二上·江苏无锡·期末）在一条软绳上选18个等间距的质点，质点1在外力作用下首先向上做简谐运动，其余质点在相互作用力的带动下依次振动，从而形成简谐波，由波的形成及图可知，下列说法中正确的是（）

A．质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的，每个质点均做简谐运动

B．每个质点开始运动后，均在水平方向做匀速运动，在竖直方向做简谐运动

C．绳上的不同质点开始振动时的方向是不同的

D．波沿绳方向匀速传播，故每个质点的动能保持不变

【答案】A

【详解】AC．前一质点带动后一质点，后一质点重复前一质点的振动，每个质点都做受迫振动，质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的，每个质点均做简谐运动，由图可知绳上的每一个质点开始振动时，方向都向上，故A正确，C错误；

B．质点只能在平衡位置附近振动，不能沿绳传递，故B错误；

D．每个质点在平衡位置附近振动，速度变化，则动能变化，故D错误。

故选A。

2．（23-24高二下·安徽阜阳·期末）一列简谐横波某时刻的波形如图所示。若此时质点P沿y轴正方向运动，下列说法正确的是（）

A．该波沿x轴负方向传播

B．该时刻质点P的加速度方向沿y轴负方向

C．个周期内，质点P通过的路程为A

D．一个周期内，质点P沿x轴正方向迁移一个波长

【答案】B

【详解】A.由质点的振动方向与波的传播方向在波形图的同侧，可以判断该波沿x轴正方向传播，故A错误；

B.由质点受到回复力的方向指向平衡位置，可以判断该时刻质点P的加速度方向沿y轴负方向，故B正确；

C.由距离平衡位置越远，速度越小，可以判断，个周期内，质点P通过的路程为小于A，故C错误；

D.振动传播的是波的形式与能量，横波上的质点不会随波迁移，只会在原位置的平衡位置振动，故D错误。

故选B。

3．（2025·江苏淮安·一模）战绳训练中，运动员抖动战绳一端，使其上下振动，运动状态可视为简谐振动。如图所示，足够长的战绳两端，两位运动员均以的频率、相同的起振方向同时上下抖动战绳，在战绳上传播的波速为，下列说法正确的是（）

A．战绳上每个部分振幅都相同

B．战绳上每个部分振动频率都为

C．战绳上相邻的振动加强区相距为

D．战绳上相邻的振动减弱区相距为

【答案】B

【详解】A．两列波的干涉过程中，振动加强区的振幅和减弱区的振幅不同，故A错误；

B．战绳上每个部分振动频率不变，都为4Hz，故B正确；

CD．根据波长与波速和频率的关系可得波长为

起振方向相同，则振动加强区是波程差为半波长的偶数倍的位置，振动减弱区是波程差为半波长的奇数倍的位置，则相邻的振动加强区和相邻的振动减弱区都相距半波长，即为0.5m，故CD错误。

故选B。

4．（2024·浙江·一模）图为一沿x轴正向传播的简谐横波在时刻的波形图，P0～P9是波上一系列质点，相邻两点在平衡位置处的间距为a。已知该波的周期为T，振幅为A，则（）

A．时，质点P0沿y轴负方向运动

B．时，质点P0和P4的速度最大

C．时，质点P3和P5的相位相同

D．该简谐横波的波速大小为

【答案】D

【详解】A．由图并根据波的传播规律可知，在t=0时刻质点P0沿y轴正方向运动，故A错误；

B．由图可知时，质点P0位于负向最大位移处速度为零，质点P4位于正向最大位移处，速度为零，故B错误；

C．由图可知时，质点P3比质点P5的相位超前，故C错误；

D．由图可知该波的波长为

根据公式

可得该波的波速为

故D正确。

故选D。

波的多解问题

?积累与运用

?积累与运用

1.导致波动问题多解性的原因

波在传播过程中时间上的周期性、空间上的周期性以及传播方向上的双向性是导致“波动问题多解性”的主要原因。若题目加设一定的条件,可使无限系列解转化为有限解或唯一解。

2.波动问题多解举例

(1)波的传播方向不确定,必有两种可能解。

(2)波形移动的距离x与波长λ的关系不确定,必有系列解,若x与λ有一定的约束关系,可使系列解转化为有限解