高考物理-一轮复习-12.2机械波

第2单元机械波[填一填]1．机械波的形成和传播(1)产生条件a．有

．b．有

，如空气、水、绳子等．(2)传播特点a．传播振动形式、

和信息．b．质点不

．c．介质中各质点振动频率、振幅、起振方向等都与波源

．2．机械波的分类1．横波的图象(1)坐标轴：横轴表示各质点的

，纵轴表示该时刻各质点的 ．(2)意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开

的位移．(3)图像：(4)应用：a．直接读取

和

，以及该时刻各质点的 ．b．确定某时刻各质点加速度和速度的

，并能比较大小．c．结合波的传播方向可确定各质点的

或由各质点的振动方向确定波的 ．2．波长、波速、频率及其关系(1)波长λ：在波动中，振动相位总是

的两个相邻质点平衡位置间的距离．(2)波速v：波在介质中的传播速度，由

本身的性质决定．(3)频率f：由波源决定，等于波源的 ．(4)波长、波速和频率的关系：a．v＝

；b．v＝

.1．波的干涉和衍射2.多普勒效应(1)条件：声源和观察者之间有 ．(2)现象：观察者感到

发生变化．(3)实质：声源频率

，观察者接收到的频率 ．【温馨提示】(1)在机械波中各质点不随波的传播而迁移．(2)机械波在一个周期内传播的距离就是一个波长．(3)一切波都能发生衍射现象．[练一练]1．关于公式v＝λf，正确的说法是(

)A．v＝λf适用于一切波B．由v＝λf知，f增大，则波速v也增大C．v、λ、f三个量中，对同一列波来说，在不同介质中传播时保持不变的只有fD．由v＝λf知，波长是2m的声音比波长是4m的声音传播速度小【解析】

因波速公式具有普遍意义，故A对；波的频率由波源决定，故C对．【答案】

AC2．(2．(3．关于波的衍射现象，下列说法正确的是(

)A．当孔的尺寸比波长大时，一定不会发生衍射现象B．只有孔的尺寸与波长相差不多时，或者比波长还小时才会观察到明显的衍射现象C．只有波才有衍射现象D．以上说法均不正确【解析】当孔的尺寸比波长大时，会发生衍射现象，只不过不明显．只有当孔、缝或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才会发生明显的衍射现象，切不可把此条件用来判断波是否发生了衍射现象．【答案】

BC4．(【解析】

由振动图象可知，在t＝T时，波源O的振动方向向下，再结合波形可知形成的波动图像为D图．故选项D正确．【答案】

D考点一波的图象及波的传播规律[考点梳理]机械波的特点及各物理量之间的关系(1)介质依存性：机械波离不开介质．(2)能量信息性：机械波传播的是振动的形式、能量和信息．(3)传播不移性：在传播方向上，各质点只在各自平衡位置附近振动，并不随波迁移．

(4)时空重复性：机械波传播时，介质中的质点不断地重复着振源的振动形式．(5)周期、频率同源性：介质中各质点的振动周期均等于振源的振动周期且在传播中保持不变(6)起振同向性：各质点开始振动方向与振源开始振动的方向相同．(7)波长、波速和频率的关系：v＝λf，f由波源决定，v由介质决定．【温馨提示】1．由于波传播时间的周期性，波传播一个周期波形不变．2．由于波传播空间的周期性，波传播一个波长的距离波形也不变．3．解题时可先画出波形图，再利用波的传播特性分析求解．[典例应用]

(A．波速为0.5m/s

B．波的传播方向向右C．0～2s时间内，P运动的路程为8cmD．0～2s时间内，P向y轴正方向运动E．当t＝7s时，P恰好回到平衡位置【答案】

ACE【总结提升】波的传播方向与质点振动方向的互判方法 (A．在t＝0.10s时，质点Q向y轴正方向运动B．在t＝0.25s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同C．从t＝0.10s到t＝0.25s，该波沿x轴负方向传播了6m (A．在t＝0.10s时，质点Q向y轴正方向运动B．在t＝0.25s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同C．从t＝0.10s到t＝0.25s，该波沿x轴负方向传播了6mD．从t＝0.10s到t＝0.25s，质点P通过的路程为30cmE．质点Q简谐运动的表达式为y＝0.10sin10πt(国际单位制)【答案】

BCE考点二对波动图象和振动图象的综合应用[考点梳理]振动图象与波动图象的比较[典例应用]

一列简谐横波沿x轴正方向传播，图甲是波传播到x＝5m的M点时的波形图，图乙是质点N(x＝3m)从此时刻开始计时的振动图像，Q是位于x＝10m处的质点，则：(1)Q点开始振动时，振动方向如何？(2)经过多长时间，Q点第一次到达波峰？

【答案】

(1)向下(2)8s【总结提升】

“一分、一看、二找”巧解波动图象与振动图象的综合类问题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．

(A．0.5m

B．1.5mC．2.5m D．3.5m【解析】

由图2知，t＝0时刻此质点相对平衡位置的位移为－0.15m，且振动方向向下，图1中符合此要求的点在2～3m之间，故C正确．【答案】

C考点三波的多解问题的处理方法[考点梳理]1．造成波动问题多解的主要因素有(1)周期性①时间周期性：时间间隔Δt与周期T的关系不明确；②空间周期性：波传播距离Δx与波长λ的关系不明确．(2)双向性①传播方向双向性：波的传播方向不确定；②振动方向双向性：质点振动方向不确定．(3)波形的隐含性形成多解在波动问题中，往往只给出完整波形的一部分，或给出几个特殊点，而其余信息均处于隐含状态．这样，波形就有多种情况，形成波动问题的多解性．2．解决波的多解问题的思路一般采用从特殊到一般的思维方法，即找出一个周期内满足条件的关系Δt或Δx，若此关系为时间，则t＝nT＋Δt(n＝0,1,2…)；若此关系为距离，则x＝nλ＋Δx(n＝0,1,2…)． ( (【答案】

AC

一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图中的实线所示，t＝0.02s时刻的波形如图中虚线所示．若该波的周期T大于0.02s，则该波的传播速度可能是(

)

A．2m/s B．3m/s

C．4m/s D．5m/s

【答案】

B考点四波的特有现象[考点梳理]1．对波的干涉的理解(1)加强点与减弱点的比较(2)加强点和减弱点的判断方法①图样法：波峰与波峰(或波谷与波谷)的交点，一定是加强点，而波峰与波谷的交点一定是减弱点，各加强点或减弱点各自连接而成以两波源为中心向外辐射的连线，形成加强线和减弱线，两种线互相间隔，这就是干涉图样，加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点的振幅之间．2．对多谱勒效应的理解(1)观察者与波源相对静止，观察者接收到的频率等于波源频率；(2)观察者与波源相互靠近，观察者接收到的频率大于波源频率；(3)观察者与波源相互远离，观察者接收到的频率小于波源频率．[典例应用]

(【解题指导】

根据题目中的情景，提炼出“两声波传到话筒的位置时，应该是干涉相消”这一隐含条件．那么，此处距两波源距离之差等于半波长的奇数倍．【答案】

4个【答案】

4个 (【答案】

(1)1m

(2)加强[模拟题组]1．(A．E点

B．F点

C．G点

D．H点【解析】由题图乙可知，t＝2s质点经平衡位置往下振动，波沿着x轴正方向传播，图甲中符合要求的是H点，选项D正确．【答案】

DA．质点a的振动图像如图乙所示B．质点b的振动图像如图乙所示C．t＝0时刻质点a的速度比质点b的大D．t＝0时刻质点a的加速度比质点b的大【答案】

D[高考题组]3．(【解析】

两列振动方向相同的相干波相遇叠加，在相遇区域内各质点仍做简谐运动，其振动位移在0到最大值之间，B、C项错误．在波峰与波谷相遇处质点振幅为两波振幅之差，在波峰与波峰相遇处质点振幅为两波振幅之和，A、D项正确．【答案】

AD4．(【答案】

A[新题快递]5．俄科研船“绍卡利斯基院士号”被困南极，中法澳三国破冰船先后赶往救援．若一艘轮船在黑夜中加速驶向出事地点时，隐约在前方有一个大的障碍物，轮船鸣笛后经一段时间听到回声，则(

)A．如听到的回声频率不变，前方障碍物可能是不动的海岛B．如听到的回声频率不变，前方障碍物可能是以与轮船一样速度向前运动的巨轮C．如听到的回声频率变高，前方障碍物可能是不动的海岛D．如听到的回声频率变低，前方障碍物一定是与轮船一样向前运动的巨轮，而且该