考点62 机械波-备战2024年高考物理一轮复习考点帮（全国通用）

考点62 机械波 （核心考点精讲精练） 1. 5年真题考点分布 机械波 2023·全国甲卷·T34(1) 2023·全国乙卷·T34(1) 2023·重庆卷·T9 2023·湖北卷·T8 2022·全国甲卷·T34(1) 2022·浙江6月选考·T16 2022·辽宁卷·T3 2021·全国乙卷·T34(1) 2021·天津卷·T4 2021·北京卷·T3 2021·湖北卷·T10 2020·全国卷Ⅲ·T34(1) 2020·天津卷·T4 2020·山东卷·T4 2. 命题规律及备考策略 【命题规律】近几年高考主要考查：机械波、波的图像、振动图像和波的图像、波的干涉 【备考策略】 1.知道机械波的形成条件及特点. 2.掌握波速、波长和频率的关系，会分析波的图像. 3.知道波的干涉、衍射和多普勒效应，掌握干涉、衍射的条件． 【命题预测】 振动图像和波的图像综合应用是高频考点 考向1 机械波与波的图像 1.机械波的传播特点 （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，由于介质不同，波长和波速可以改变，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＝＝λf。 2.波的传播方向与质点振动方向的互判方法 方法解读 图像演示 “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x坐标的两波形曲线上的点来判断振动方向 3．波的周期性 (1)质点振动nT(n＝1,2,3，…)时，波形不变． (2)在波的传播方向上，当两质点平衡位置间的距离为nλ(n＝1,2,3，…)时，它们的振动步调总相同；当两质点平衡位置间的距离为(2n＋1)(n＝0,1,2,3，…)时，它们的振动步调总相反． （多选）（2023·天津·统考高考真题）一列机械波的波源是坐标轴原点，从时波源开始振动，时波形如图，则下列说法正确的有（　　） A．在这种介质中波速 B．处质点在时位于波谷 C．波源振动方程 D．处质点半个周期内向左位移半个波长 （2022·全国·统考高考真题）一平面简谐横波以速度v = 2m/s沿x轴正方向传播，t = 0时刻的波形图如图所示，介质中平衡位置在坐标原点的质点A在t = 0时刻的位移，该波的波长为 m，频率为 Hz，t = 2s时刻，质点A （填“向上运动”“速度为零”或“向下运动”）。 考向2 振动图像与波的图像的综合应用 1.两种图像的比较 振动图像 波的图像 图像 物理意义 表示某质点各个时刻的位移 表示某时刻各质点的位移 图像变化 随时间推移，图像延续，但已有形状不变 随时间推移，图像沿传播方向平移 类比理解 记录一个人在一段时间内活动的录像带 记录在某时刻许多人的动作的集体照 图像 信息 （1）质点的振动周期； （2）质点的振幅； （3）各时刻质点的位移； （4）各时刻的速度、加速度方向 （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 2.三步求解波的图像与振动图像综合问题 （多选）（2023·全国·统考高考真题）一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是时刻的波形图；P是介质中位于处的质点，其振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（　　） A．波速为 B．波向左传播 C．波的振幅是 D．处的质点在时位于平衡位置 E．质点P在0~7s时间内运动的路程为 （2021·海南·高考真题）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，其波源的平衡位置在坐标原点，波源在0 ~ 4s内的振动图像如图（a）所示，已知波的传播速度为0.5m/s。 （1）求这列横波的波长； （2）求波源在4s内通过的路程； （3）在图（b）中画出t = 4s时刻的波形图。 考向3 波传播的周期性与多解性问题 1.波的多解问题的三种主要类型 双向性 形成多解 传播方向双向性：波的传播方向不确定 振动方向双向性：质点的振动方向不确定 周期性 形成多解 时间周期性：时间间隔Δt与周期T的关系不明确 空间周期性：波传播距离Δx与波长λ的关系不明确 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一般思路 （1）首先找出