2025届高考物理热点题型归类专题19机械波讲义+变式演练.docx

专题19机械波

目录

TOC\o1-3\h\u题型一机械波与波的图像 1

类型1波的形成及传播 1

类型2波的图像 3

题型二波的图像和振动图像的理解和应用 5

题型三波传播的周期性和多解性问题 8

类型1时间多解性 8

类型2空间多解性 10

题型四波的叠加与干涉 12

题型五波特有的现象 15

题型一机械波与波的图像

1．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＝eq\f(λ,T)＝λf。

2．波的传播方向与质点振动方向的互判方法

内容

图像

“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波的形成及传播

【例1】将较长的绳一端固定在墙上，另一端用手捏住以恒定振幅上下持续振动，产生的绳波沿绳自左向右传播，图示时刻，波形刚好传播到A点。下列判断正确的是（）

A．手的起振方向向下

B．若减小手的振动频率，绳波的传播速度变慢

C．若增大手的振动频率，绳波的波长将减小

D．若停止手的振动，绳中波形立即消失

【例2】．波源位于坐标原点的一列简谐横波，经t=1.25s向右传播到达P点，此时波源处于Q点。已知这列波振幅，P、Q两点坐标分别为（5m，0）和（0，1.5cm），则（）

A．该波的频率为

B．该波波源起振方向向下

C．波源Q向右运动需要

D．该波中的质点，在周期内所走最短路程为

【例3】杜甫曾在《曲江》中提到：穿花蛱蝶深深见，点水蜻蜓款款飞。平静水面上的S处，“蜻蜓点水”时形成一列水波向四周传播（可视为简谱波），A、B两点与S在同一条直线上，C、S在另外一条直线上。图示时刻，A在波谷，B、C在不同的波峰上。已知波速为v，A、B连线在水平方向的距离为a，则不正确的是（）

A．水波的波长为a

B．A点振动频率为

C．到达第一个波峰的时刻，C比A滞后

D．从图示时刻起，经过的时间，B、C之间的距离增大了

【例4】如图是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4…为绳上的一系列等间距的质点，相邻两质点间距为0.4m，质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端，时刻质点1开始竖直向上运动，经过0.5s质点1第一次到达最高点，质点6开始运动，此时质点1发生的位移为10cm。下列判断正确的是（）

A．这列波的波长为8m

B．t=1s时质点6的加速度方向向上

C．从计时开始到t=1.5s时质点6运动的路程为20cm

D．t=2s时质点21正处于平衡位置且运动方向向上

【例5】、为轴上的两个质点，其平衡位置对应坐标分别为、，一列沿轴正方向传播的简谐横波，时刻波刚好传播到点，其波形如图所示。当时，点第二次位于波谷，以下说法正确的是（）

A．波的周期为

B．波速大小为

C．质点开始振动后任意时间内通过的路程为

D．质点的振动方程为

类型2波的图像

【例1】如图时刻，处的波源从平衡位置向y轴正方向开始振动，形成一列简谐横波沿x轴正方向运动，经过时部分波形图如图，且，则该列波波长λ和波速v的大小为（????）

A． B．

C． D．

【例2】．如图所示是时刻某简谐横波的图像，已知该波沿x轴方向传播，质点M、N的平衡位置坐标分别为、，此时处的质点刚开始起振，时质点N第一次运动到波峰。下列说法正确的是（????）

A．波沿x轴正方向传播

B．振源的起振方向沿y轴负方向

C．简谐横波的波速为20m/s

D．0~0.3s时间内质点M通过的路程为30cm

【例3】．一列简谐横波在均匀介质中沿轴传播，在时刻的波形如图所示，M、N是介质中的两个质点。质点的振动方程为，则下列说法正确的是（）

A．波沿轴正向传播

B．时刻，质点正沿轴负方向运动

C．波的传播速度为

D．质点的平衡位置位于处

E．质点比质点振动超前

【例4】一列简谐横波沿x轴正方向传播，该波的周期，在时刻的波形如图所示，质点A、B、C、D、E在x轴上的位置坐标分别为、、、，。下列说法正确的是（）

A．经过0.1s，D点向右移动

B．时，质点E第一次到达波峰

C．该波刚传到E点时，E点将向下振动

D．从时刻开始，在0.5s内质点E通过