还剩52页未读，
继续阅读
成套系列资料，整套一键下载
2024年高考物理第一轮复习：第2讲 机械波课件PPT
展开
这是一份2024年高考物理第一轮复习：第2讲 机械波课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了主干知识·填一填，平衡位置，相差不多，小于波长，规律结论·记一记，必刷小题·测一测，BCD，ACD，限时规范训练等内容，欢迎下载使用。
必备知识新学法基础落实
一、机械波1．机械波的形成条件(1)有发生机械振动的__________．(2)有传播__________，如空气、水等．2．传播特点(1)传播振动形式、传递__________、传递信息．(2)质点不随波迁移．
三、机械波的图像1．图像：在平面直角坐标系中，用横坐标表示介质中各质点的__________，用纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移，连接各位移矢量的末端，得出的曲线即为波的图像，简谐波的图像是正弦(或余弦)曲线．2．物理意义：某一时刻介质中各质点相对__________的位移．四、波的衍射1．定义：波可以绕过障碍物继续传播的现象．2．发生明显衍射的条件：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长__________，或者__________时，才会发生明显的衍射现象．
五、波的干涉1．波的叠加原理：几列波相遇时能保持各自的运动特征，继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和．2．波的干涉(1)定义：频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波叠加时，某些区域的振动总是__________、某些区域的振动总是__________，这种现象叫作波的干涉．(2)条件：两列波的频率相同，振动方向相同，相位差恒定．3．干涉和衍射是波特有的现象，波同时还可以发生反射、折射．六、多普勒效应由于波源与观察者互相__________或者互相__________时，接收到的波的__________与波源频率不相等的现象．
1．在波的传播方向上各质点起振的方向与波源的起振方向相同．2．已经形成的波跟波源无关，即使波源停止振动，波仍然继续向前传播．3．波的周期性、波传播的双向性及质点振动的双向性是波动问题产生多解的主要因素．4．当两波源为同相波源时，到两波源的距离差为波长的整数倍的点为加强点，而两波源为反相波源时，到两波源的距离差为波长的整数倍的点为减弱点．加强点指的是振幅变大，质点仍在振动，并非一直远离平衡位置，减弱点的振幅可能为零，即静止不动．5．发生衍射是无条件的，发生明显衍射是有条件的．
一、易混易错判断1．在机械波的传播过程中，各质点随波的传播而迁移．( )2．相距一个(或整数个)波长的两个质点的振动位移在任何时刻都相同，而且振动速度的大小和方向也相同．( )3．两列波在介质中叠加，一定产生干涉现象．( )4．波的传播在时间上有周期性，在空间上也有周期性．( )5．机械波传递的是振动形式和能量．( )6．波的图像描述的是一个质点的位移随时间变化的关系．( )
二、经典小题速练1.(鲁科版选择性必修第一册P67T3)用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波．某一时刻的波形如图所示，绳上a、b两质点均处于波峰位置．下列说法正确的是( )A．a、b两质点之间的距离为半个波长B．a、b两质点振动开始时刻相差半个周期C．质点b完成的全振动次数比质点a多一次D．质点b完成的全振动次数比质点a少一次解析：D a、b之间的距离为一个波长，两点开始振动的时刻相差一个周期，所以质点b完成的全振动次数比质点a少一次，选项D正确，A、B、C均错误．
2．(粤教版选择性必修第一册P88T4)利用发波水槽得到的水面波形如图所示，则( )A．图(a)和图(b)均显示了波的干涉现象B．图(a)和图(b)均显示了波的衍射现象C．图(a)显示了波的干涉现象，图(b)显示了波的衍射现象D．图(a)显示了波的衍射现象，图(b)显示了波的干涉现象解析：D 波绕过障碍物继续传播的现象是波的衍射现象，而两列频率相同的波相遇时，有些地方振动加强，有些地方振动减弱，且加强和减弱区域交替出现的为干涉现象，故选项D正确，A、B、C均错误．
3．(鲁科版选择性必修第一册P77T5)(多选)两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的波发生干涉现象．下列说法正确的是( )A．波峰与波谷相遇处，质点的振幅为|A1－A2|B．波峰与波峰相遇处，质点离开平衡位置的位移始终为A1＋A2C．波峰与波谷相遇处，质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D．波峰与波峰相遇处，质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅解析：AD 当波峰与波谷相遇时，质点振动减弱，振幅为|A1－A2|，当波峰与波峰相遇，或波谷与波谷相遇时，振动加强，振幅为A1＋A2，但位移都随时间而改变，故A、D正确，B、C错误．
关键能力新探究思维拓展
2．波动图像的信息(如图所示)(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．
3．波的传播方向与质点振动方向的互判方法
[题组突破]1．(波的传播特点与波速公式的应用)(多选)体育课上甲同学一脚把足球踢到了足球场旁边的池塘中间．乙提出用石头激起水波让水浪把足球推到池边，他抛出一石块到水池中激起了一列水波，可是结果足球并没有被推到池边．大家一筹莫展，恰好物理老师来了，大家进行了关于波的讨论．物理老师把两片小树叶放在水面上，大家观察发现两片小树叶在做上下振动，当一片树叶在波峰时恰好另一片树叶在波谷，两树叶在1 min内都上下振动了36次，两树叶之间有2个波峰，他们测出两树叶间水面距离是4 m．则下列说法正确的是( )A．该列水波的频率是36 HzB．该列水波的波长是1.6 mC．该列水波的波速是0.96 m/sD．两片树叶的位移始终等大反向
3．(已知质点振动方向分析波的传播情况)一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时的波形如图所示，质点A与质点B相距1 m，A点速度沿y轴正方向；t＝0.02 s时，质点A第一次到达正向最大位移处，由此可知( )A．此波沿x轴正方向传播B．此波的传播速度为50 m/sC．从t＝0时起，经过0.04 s，质点A沿波传播方向迁移了1 mD．在t＝0.04 s时，质点B处在平衡位置，速度沿y轴正方向
命题点二 振动图像与波的图像的综合应用(师生互动)[核心整合]
(2021·北京房山区高三二模)一列沿x轴方向传播的简谐横波，在t＝0时波形如图甲所示，a、b、c、d为介质中的四个质点，图乙为质点b的振动图像，下述说法中正确的是( )A．该波的波速为8 m/sB．该波沿x轴正方向传播C．t＝0.5 s时，质点a具有最大加速度D．质点c在t＝1 s时处于平衡位置，并沿y轴负方向运动
[题组突破]1．(已知波的图像判定质点的振动图像)如图所示，甲图为t＝1 s时某向左传播的横波的波形图像，乙图为该波传播方向上某一质点的振动图像，距该质点Δx＝0.5 m处质点的振动图像可能是( )
2.(已知质点的振动图像判定波的图像)在均匀介质中，一列沿x轴正向传播的横波，其波源O在第一个周期内的振动图像如图所示，则该波在第一个周期末的波的图像是( )解析：D 由振动图像可知波源开始振动的方向沿y轴负方向，则一个周期末开始振动的质点，其振动方向也是沿y轴负方向，所以A、C错误；由振动图像可知，后半个周期振动的振幅较大，根据波的传播特点，B错误，D正确．
命题点三 机械波的多解问题(师生互动)[核心整合]1．造成波动问题的多解的三大因素
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，…)． 如图所示的是在竖直方向上振动并沿水平方向传播的简谐横波，实线是t＝0时刻的波形图，虚线是t＝0.2 s时刻的波形图．
[题组突破]1.(波形的隐含性形成多解)(多选)如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15 m．当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是( )A．0.60 m B．0.30 mC．0.20 m D．0.10 m
3．(波传播的双向性引起多解)(2019·天津卷)(多选)一列简谐横波沿x轴传播，已知x轴上x1＝1 m和x2＝7 m处质点的振动图像分别如图1、图2所示，则此列波的传播速率可能是( )A．7 m/s B．2 m/sC．1.2 m/s D．1 m/s
2．波的衍射现象是指波能绕过障碍物继续传播的现象，产生明显衍射现象的条件是缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不大或者小于波长．3．多普勒效应的成因分析(1)接收频率：观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数．(2)当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率变 大，当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率变小．
2．(加强与减弱的判断)(2022·河北衡水中学高三其他模拟)如图甲所示，在水平面内，有三个质点a、b、c分别位于直角三角形的三个顶点上，已知ab＝6 m，ac＝8 m．在t1＝0时刻a、b同时开始振动，振动图像均如图乙所示，所形成的机械波在水平面内传播，在t2＝4 s时c点开始振动，则正确的是( )A．该机械波的波长为8 mB．该机械波的传播速度大小为8 m/sC．两列波相遇后，c点的振动频率增大D．两列波相遇后，c点振动加强
3．(波的衍射问题) (多选)如图所示，S为在水面上振动的波源，M、N是水面上的两块挡板，其中N板可以上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A处水面没有振动，为使A处水面也能发生振动，可采用的方法是( )A．使波源的频率增大B．使波源的频率减小C．移动N使狭缝的间距增大D．移动N使狭缝的间距减小
4．(多普勒效应的理解)(2020·全国卷Ⅰ改编)(多选)在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有( )A．雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声B．超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化C．观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低D．同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同解析：BC 雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声，这是由于光在空气中的传播速度比声波在空气中的传播速度大，选项A错误；超声波被血管中血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化，是多普勒效应，选项B正确；观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低，是多普勒效应，选项C正确；同一声源发出的声波，在空气和水中的传播速度不同，可知声速与介质有关，不是多普勒效应，选项D错误．
[基础巩固]1．(多选)水槽中，与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上、振动片做简谐振动时，两根细杆周期性触动水面形成两个波源．两波源发出的波在水面上相遇，在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样．关于两列波重叠区域内水面上振动的质点，下列说法正确的是( )A．不同质点的振幅都相同B．不同质点振动的频率都相同C．不同质点振动的相位都相同D．同一质点处，两列波的相位差不随时间变化
解析：BD 两列波相遇叠加发生干涉，一些质点的振动加强，一些质点的振动减弱，即振幅不同，A错误； 各质点的振动频率都与振动片相同，B正确；不同质点振动的相位不同(不是同时到达正的最大位移处)，C错误；两列波频率相同，在同一质点处的相位差恒定，D正确．
2.(2022·湖北高三专题练习)如图为沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的图像，该时刻P、Q两质点离开平衡位置的位移相同，此后P质点回到平衡位置的最短时间为0.2 s，Q质点回到平衡位置的最短时间为0.6 s，下列说法正确的是( )A．该波沿轴负方向传播B．该波的传播速度为7.5 m/sC．该波的传播周期为1.2 sD．t＝0.3 s时，质点P的加速度方向沿y轴负方向
4．图1中的B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像．图2为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，t＝0时刻波恰好传到质点M.已知此超声波的频率为1×107Hz.下列说法正确的是( )A．血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为1.4×103 m/sB．质点M开始振动的方向沿y轴正方向C．t＝1.25×10－7 s时质点M运动到横坐标x＝3.5×10－4 m处D．0～1.25×10－7 s内质点M的路程为1 mm
5．(2021·全国甲卷)均匀介质中质点A、B的平衡位置位于x轴上，坐标分别为0和xB ＝16 cm.某简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v＝20 cm/s，波长大于20 cm，振幅为y＝1 cm，且传播时无衰减．t＝0时刻A、B偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同，运动方向相反，此后每隔Δt＝0.6 s，两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同．已知在t1时刻(t1>0)，质点A位于波峰．求：(1)从t1时刻开始，质点B最少要经过多长时间位于波峰；(2)t1时刻质点B偏离平衡位置的位移．
[能力提升]6．(2021·天津市宁河区芦台第一中学高三一模)(多选)图甲是沿x轴传播的简谐横波在t＝0.2 s时刻的波形图，乙图是x＝0处质点的振动图像，P是x＝2 m处的质点，Q是x＝0.5 m处的质点，下列说法正确的是( )A．该波沿x轴负方向传播B．在t＝0.2 s时刻，质点P的振动速度一定是10 m/sC．Q质点在0.2 s～0.4 s内的路程为10 cmD．以t＝0.2 s为计时起点，P质点的振动方程为y＝5 sin5πt(cm)
7．甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中传播，甲波沿x轴正方向传播，乙波沿x轴负方向传播，t＝0时刻两列波的波形图如图所示．已知波速v＝8 m/s，下列说法正确的是( )A．波的频率f＝0.5 HzB．t＝0时刻，x＝4 m与x＝8 m处的两质点振动方向相同C．两列波叠加后，x＝6 m处为振动加强点D．在t＝0.5 s时刻，x＝5 m处的质点第一次到达y＝－7 cm处
解析：D 由图可知λ＝4 m，根据v＝λf得f＝2 Hz，故A错误；t＝0时刻，x＝4 m处的质点向上振动，x＝8 m处的质点向下振动，故B错误；两列波叠加后，x＝6 m处为振动减弱点，故C错误；x＝5 m处为振动加强点，在t＝0.5 s时刻质点第一次到达波谷即y＝－7 cm处，故D正确．
8．如图甲所示，B、C和P是同一水平面内的三个点，沿竖直方向振动的横波Ⅰ在介质中沿BP方向传播，P与B相距40 cm，B点的振动图像如图乙所示；沿竖直方向振动的横波Ⅱ在同一介质中沿CP方向传播，P与C相距50 cm，C点的振动图像如图丙所示．在t＝0时刻，两列波同时分别经过B、C两点，两列波的波速都为20 cm/s，两列波在P点相遇，则以下说法正确的是( )A．两列波的波长均为20 cmB．P点振幅为10 cmC．4.5 s时P点在平衡位置且向上振动D．波遇到40 cm的障碍物将发生明显衍射现象
9．(2021·山东卷)(多选)一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为t1＝2 s时的波形图，虚线为t2＝5 s时的波形图．以下关于平衡位置在O处质点的振动图像，可能正确的是( )
10．(2021·湖南卷)(多选)均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播，波面为圆．t＝0时刻，波面分布如图(a)所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷．A处质点的振动图像如图(b)所示，z轴正方向竖直向上．下列说法正确的是________．
A．该波从A点传播到B点，所需时间为4 sB．t＝6 s时，B处质点位于波峰C．t＝8 s时，C处质点振动速度方向竖直向上D．t＝10 s时，D处质点所受回复力方向竖直向上E．E处质点起振后，12 s内经过的路程为12 cm
11．甲、乙两列简谐横波分别沿x轴负方向和正方向传播，两波源分别位于x＝0.9 m处和x＝－0.6 m处，两列波的波速大小相等，波源的振幅均为2 cm，两列波在t＝0时刻的波形如图所示，此时平衡位置在x＝－0.2 m和x＝0.1 m处的P、Q两质点刚要开始振动．质点M位于x＝0.3 m处，已知甲波的周期为0.8 s，求：(1)乙波传播到M质点所需要的时间；(2)在0～0.5 s时间内，M质点沿y轴正方向位移最大的时刻．
因m、n只能取整数，故有m＝1、n＝0时，t＝0.8 sm＝2、n＝2时，t＝1.6 sm＝3、n＝3时，t＝2.4 s所以t＝0时刻后的2.5 s时间内，M质点沿y轴正方向位移最大的时刻分别为0.8 s、1.6 s和2.4 s.答案：(1)0.5 s (2)见解析
必备知识新学法基础落实
一、机械波1．机械波的形成条件(1)有发生机械振动的__________．(2)有传播__________，如空气、水等．2．传播特点(1)传播振动形式、传递__________、传递信息．(2)质点不随波迁移．
三、机械波的图像1．图像：在平面直角坐标系中，用横坐标表示介质中各质点的__________，用纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移，连接各位移矢量的末端，得出的曲线即为波的图像，简谐波的图像是正弦(或余弦)曲线．2．物理意义：某一时刻介质中各质点相对__________的位移．四、波的衍射1．定义：波可以绕过障碍物继续传播的现象．2．发生明显衍射的条件：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长__________，或者__________时，才会发生明显的衍射现象．
五、波的干涉1．波的叠加原理：几列波相遇时能保持各自的运动特征，继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和．2．波的干涉(1)定义：频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波叠加时，某些区域的振动总是__________、某些区域的振动总是__________，这种现象叫作波的干涉．(2)条件：两列波的频率相同，振动方向相同，相位差恒定．3．干涉和衍射是波特有的现象，波同时还可以发生反射、折射．六、多普勒效应由于波源与观察者互相__________或者互相__________时，接收到的波的__________与波源频率不相等的现象．
1．在波的传播方向上各质点起振的方向与波源的起振方向相同．2．已经形成的波跟波源无关，即使波源停止振动，波仍然继续向前传播．3．波的周期性、波传播的双向性及质点振动的双向性是波动问题产生多解的主要因素．4．当两波源为同相波源时，到两波源的距离差为波长的整数倍的点为加强点，而两波源为反相波源时，到两波源的距离差为波长的整数倍的点为减弱点．加强点指的是振幅变大，质点仍在振动，并非一直远离平衡位置，减弱点的振幅可能为零，即静止不动．5．发生衍射是无条件的，发生明显衍射是有条件的．
一、易混易错判断1．在机械波的传播过程中，各质点随波的传播而迁移．( )2．相距一个(或整数个)波长的两个质点的振动位移在任何时刻都相同，而且振动速度的大小和方向也相同．( )3．两列波在介质中叠加，一定产生干涉现象．( )4．波的传播在时间上有周期性，在空间上也有周期性．( )5．机械波传递的是振动形式和能量．( )6．波的图像描述的是一个质点的位移随时间变化的关系．( )
二、经典小题速练1.(鲁科版选择性必修第一册P67T3)用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波．某一时刻的波形如图所示，绳上a、b两质点均处于波峰位置．下列说法正确的是( )A．a、b两质点之间的距离为半个波长B．a、b两质点振动开始时刻相差半个周期C．质点b完成的全振动次数比质点a多一次D．质点b完成的全振动次数比质点a少一次解析：D a、b之间的距离为一个波长，两点开始振动的时刻相差一个周期，所以质点b完成的全振动次数比质点a少一次，选项D正确，A、B、C均错误．
2．(粤教版选择性必修第一册P88T4)利用发波水槽得到的水面波形如图所示，则( )A．图(a)和图(b)均显示了波的干涉现象B．图(a)和图(b)均显示了波的衍射现象C．图(a)显示了波的干涉现象，图(b)显示了波的衍射现象D．图(a)显示了波的衍射现象，图(b)显示了波的干涉现象解析：D 波绕过障碍物继续传播的现象是波的衍射现象，而两列频率相同的波相遇时，有些地方振动加强，有些地方振动减弱，且加强和减弱区域交替出现的为干涉现象，故选项D正确，A、B、C均错误．
3．(鲁科版选择性必修第一册P77T5)(多选)两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的波发生干涉现象．下列说法正确的是( )A．波峰与波谷相遇处，质点的振幅为|A1－A2|B．波峰与波峰相遇处，质点离开平衡位置的位移始终为A1＋A2C．波峰与波谷相遇处，质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D．波峰与波峰相遇处，质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅解析：AD 当波峰与波谷相遇时，质点振动减弱，振幅为|A1－A2|，当波峰与波峰相遇，或波谷与波谷相遇时，振动加强，振幅为A1＋A2，但位移都随时间而改变，故A、D正确，B、C错误．
关键能力新探究思维拓展
2．波动图像的信息(如图所示)(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．
3．波的传播方向与质点振动方向的互判方法
[题组突破]1．(波的传播特点与波速公式的应用)(多选)体育课上甲同学一脚把足球踢到了足球场旁边的池塘中间．乙提出用石头激起水波让水浪把足球推到池边，他抛出一石块到水池中激起了一列水波，可是结果足球并没有被推到池边．大家一筹莫展，恰好物理老师来了，大家进行了关于波的讨论．物理老师把两片小树叶放在水面上，大家观察发现两片小树叶在做上下振动，当一片树叶在波峰时恰好另一片树叶在波谷，两树叶在1 min内都上下振动了36次，两树叶之间有2个波峰，他们测出两树叶间水面距离是4 m．则下列说法正确的是( )A．该列水波的频率是36 HzB．该列水波的波长是1.6 mC．该列水波的波速是0.96 m/sD．两片树叶的位移始终等大反向
3．(已知质点振动方向分析波的传播情况)一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时的波形如图所示，质点A与质点B相距1 m，A点速度沿y轴正方向；t＝0.02 s时，质点A第一次到达正向最大位移处，由此可知( )A．此波沿x轴正方向传播B．此波的传播速度为50 m/sC．从t＝0时起，经过0.04 s，质点A沿波传播方向迁移了1 mD．在t＝0.04 s时，质点B处在平衡位置，速度沿y轴正方向
命题点二 振动图像与波的图像的综合应用(师生互动)[核心整合]
(2021·北京房山区高三二模)一列沿x轴方向传播的简谐横波，在t＝0时波形如图甲所示，a、b、c、d为介质中的四个质点，图乙为质点b的振动图像，下述说法中正确的是( )A．该波的波速为8 m/sB．该波沿x轴正方向传播C．t＝0.5 s时，质点a具有最大加速度D．质点c在t＝1 s时处于平衡位置，并沿y轴负方向运动
[题组突破]1．(已知波的图像判定质点的振动图像)如图所示，甲图为t＝1 s时某向左传播的横波的波形图像，乙图为该波传播方向上某一质点的振动图像，距该质点Δx＝0.5 m处质点的振动图像可能是( )
2.(已知质点的振动图像判定波的图像)在均匀介质中，一列沿x轴正向传播的横波，其波源O在第一个周期内的振动图像如图所示，则该波在第一个周期末的波的图像是( )解析：D 由振动图像可知波源开始振动的方向沿y轴负方向，则一个周期末开始振动的质点，其振动方向也是沿y轴负方向，所以A、C错误；由振动图像可知，后半个周期振动的振幅较大，根据波的传播特点，B错误，D正确．
命题点三 机械波的多解问题(师生互动)[核心整合]1．造成波动问题的多解的三大因素
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，…)． 如图所示的是在竖直方向上振动并沿水平方向传播的简谐横波，实线是t＝0时刻的波形图，虚线是t＝0.2 s时刻的波形图．
[题组突破]1.(波形的隐含性形成多解)(多选)如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15 m．当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是( )A．0.60 m B．0.30 mC．0.20 m D．0.10 m
3．(波传播的双向性引起多解)(2019·天津卷)(多选)一列简谐横波沿x轴传播，已知x轴上x1＝1 m和x2＝7 m处质点的振动图像分别如图1、图2所示，则此列波的传播速率可能是( )A．7 m/s B．2 m/sC．1.2 m/s D．1 m/s
2．波的衍射现象是指波能绕过障碍物继续传播的现象，产生明显衍射现象的条件是缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不大或者小于波长．3．多普勒效应的成因分析(1)接收频率：观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数．(2)当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率变 大，当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率变小．
2．(加强与减弱的判断)(2022·河北衡水中学高三其他模拟)如图甲所示，在水平面内，有三个质点a、b、c分别位于直角三角形的三个顶点上，已知ab＝6 m，ac＝8 m．在t1＝0时刻a、b同时开始振动，振动图像均如图乙所示，所形成的机械波在水平面内传播，在t2＝4 s时c点开始振动，则正确的是( )A．该机械波的波长为8 mB．该机械波的传播速度大小为8 m/sC．两列波相遇后，c点的振动频率增大D．两列波相遇后，c点振动加强
3．(波的衍射问题) (多选)如图所示，S为在水面上振动的波源，M、N是水面上的两块挡板，其中N板可以上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A处水面没有振动，为使A处水面也能发生振动，可采用的方法是( )A．使波源的频率增大B．使波源的频率减小C．移动N使狭缝的间距增大D．移动N使狭缝的间距减小
4．(多普勒效应的理解)(2020·全国卷Ⅰ改编)(多选)在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有( )A．雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声B．超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化C．观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低D．同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同解析：BC 雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声，这是由于光在空气中的传播速度比声波在空气中的传播速度大，选项A错误；超声波被血管中血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化，是多普勒效应，选项B正确；观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低，是多普勒效应，选项C正确；同一声源发出的声波，在空气和水中的传播速度不同，可知声速与介质有关，不是多普勒效应，选项D错误．
[基础巩固]1．(多选)水槽中，与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上、振动片做简谐振动时，两根细杆周期性触动水面形成两个波源．两波源发出的波在水面上相遇，在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样．关于两列波重叠区域内水面上振动的质点，下列说法正确的是( )A．不同质点的振幅都相同B．不同质点振动的频率都相同C．不同质点振动的相位都相同D．同一质点处，两列波的相位差不随时间变化
解析：BD 两列波相遇叠加发生干涉，一些质点的振动加强，一些质点的振动减弱，即振幅不同，A错误； 各质点的振动频率都与振动片相同，B正确；不同质点振动的相位不同(不是同时到达正的最大位移处)，C错误；两列波频率相同，在同一质点处的相位差恒定，D正确．
2.(2022·湖北高三专题练习)如图为沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的图像，该时刻P、Q两质点离开平衡位置的位移相同，此后P质点回到平衡位置的最短时间为0.2 s，Q质点回到平衡位置的最短时间为0.6 s，下列说法正确的是( )A．该波沿轴负方向传播B．该波的传播速度为7.5 m/sC．该波的传播周期为1.2 sD．t＝0.3 s时，质点P的加速度方向沿y轴负方向
4．图1中的B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像．图2为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，t＝0时刻波恰好传到质点M.已知此超声波的频率为1×107Hz.下列说法正确的是( )A．血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为1.4×103 m/sB．质点M开始振动的方向沿y轴正方向C．t＝1.25×10－7 s时质点M运动到横坐标x＝3.5×10－4 m处D．0～1.25×10－7 s内质点M的路程为1 mm
5．(2021·全国甲卷)均匀介质中质点A、B的平衡位置位于x轴上，坐标分别为0和xB ＝16 cm.某简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v＝20 cm/s，波长大于20 cm，振幅为y＝1 cm，且传播时无衰减．t＝0时刻A、B偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同，运动方向相反，此后每隔Δt＝0.6 s，两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同．已知在t1时刻(t1>0)，质点A位于波峰．求：(1)从t1时刻开始，质点B最少要经过多长时间位于波峰；(2)t1时刻质点B偏离平衡位置的位移．
[能力提升]6．(2021·天津市宁河区芦台第一中学高三一模)(多选)图甲是沿x轴传播的简谐横波在t＝0.2 s时刻的波形图，乙图是x＝0处质点的振动图像，P是x＝2 m处的质点，Q是x＝0.5 m处的质点，下列说法正确的是( )A．该波沿x轴负方向传播B．在t＝0.2 s时刻，质点P的振动速度一定是10 m/sC．Q质点在0.2 s～0.4 s内的路程为10 cmD．以t＝0.2 s为计时起点，P质点的振动方程为y＝5 sin5πt(cm)
7．甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中传播，甲波沿x轴正方向传播，乙波沿x轴负方向传播，t＝0时刻两列波的波形图如图所示．已知波速v＝8 m/s，下列说法正确的是( )A．波的频率f＝0.5 HzB．t＝0时刻，x＝4 m与x＝8 m处的两质点振动方向相同C．两列波叠加后，x＝6 m处为振动加强点D．在t＝0.5 s时刻，x＝5 m处的质点第一次到达y＝－7 cm处
解析：D 由图可知λ＝4 m，根据v＝λf得f＝2 Hz，故A错误；t＝0时刻，x＝4 m处的质点向上振动，x＝8 m处的质点向下振动，故B错误；两列波叠加后，x＝6 m处为振动减弱点，故C错误；x＝5 m处为振动加强点，在t＝0.5 s时刻质点第一次到达波谷即y＝－7 cm处，故D正确．
8．如图甲所示，B、C和P是同一水平面内的三个点，沿竖直方向振动的横波Ⅰ在介质中沿BP方向传播，P与B相距40 cm，B点的振动图像如图乙所示；沿竖直方向振动的横波Ⅱ在同一介质中沿CP方向传播，P与C相距50 cm，C点的振动图像如图丙所示．在t＝0时刻，两列波同时分别经过B、C两点，两列波的波速都为20 cm/s，两列波在P点相遇，则以下说法正确的是( )A．两列波的波长均为20 cmB．P点振幅为10 cmC．4.5 s时P点在平衡位置且向上振动D．波遇到40 cm的障碍物将发生明显衍射现象
9．(2021·山东卷)(多选)一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为t1＝2 s时的波形图，虚线为t2＝5 s时的波形图．以下关于平衡位置在O处质点的振动图像，可能正确的是( )
10．(2021·湖南卷)(多选)均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播，波面为圆．t＝0时刻，波面分布如图(a)所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷．A处质点的振动图像如图(b)所示，z轴正方向竖直向上．下列说法正确的是________．
A．该波从A点传播到B点，所需时间为4 sB．t＝6 s时，B处质点位于波峰C．t＝8 s时，C处质点振动速度方向竖直向上D．t＝10 s时，D处质点所受回复力方向竖直向上E．E处质点起振后，12 s内经过的路程为12 cm
11．甲、乙两列简谐横波分别沿x轴负方向和正方向传播，两波源分别位于x＝0.9 m处和x＝－0.6 m处，两列波的波速大小相等，波源的振幅均为2 cm，两列波在t＝0时刻的波形如图所示，此时平衡位置在x＝－0.2 m和x＝0.1 m处的P、Q两质点刚要开始振动．质点M位于x＝0.3 m处，已知甲波的周期为0.8 s，求：(1)乙波传播到M质点所需要的时间；(2)在0～0.5 s时间内，M质点沿y轴正方向位移最大的时刻．
因m、n只能取整数，故有m＝1、n＝0时，t＝0.8 sm＝2、n＝2时，t＝1.6 sm＝3、n＝3时，t＝2.4 s所以t＝0时刻后的2.5 s时间内，M质点沿y轴正方向位移最大的时刻分别为0.8 s、1.6 s和2.4 s.答案：(1)0.5 s (2)见解析
相关试卷
新高考物理一轮复习精讲精练第15章 机械波 第2讲 机械波（含解析）： 这是一份新高考物理一轮复习精讲精练第15章 机械波 第2讲 机械波（含解析），共21页。试卷主要包含了机械波，波的干涉和衍射现象 多普勒效应，波的多解问题，波的干涉等内容，欢迎下载使用。
2024年高考物理第一轮复习讲义：第七章 第2讲 机械波： 这是一份2024年高考物理第一轮复习讲义：第七章 第2讲 机械波，共7页。
2024年高考物理第一轮复习：第2讲 原子结构课件PPT： 这是一份2024年高考物理第一轮复习：第2讲 原子结构课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了主干知识·填一填，汤姆孙，卢瑟福，正电荷，特征谱线，不连续，规律结论·记一记，必刷小题·测一测，ABD，限时规范训练等内容，欢迎下载使用。
