15 热点十五 机械波(课件PPT)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·物理

该高中物理高考复习课件聚焦“机械波”热点专题，依据高考评价体系梳理了波长、波速、周期计算，质点振动分析，波的叠加与干涉等核心考点。通过近五年多省市真题统计，明确“波速公式应用”“质点振动方向判断”等高频考点权重，归纳选择（单/多选）、计算类常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题精讲+模型建构+科学推理”的备考策略，如以2024湖南卷第1题为例，通过波形图分析和波速公式v=λf推导，培养学生运动和相互作用观念及科学思维。特设“易错点警示”（如质点振动与波传播混淆），帮助学生掌握波形平移法等技巧，教师可据此精准指导，提升复习效率。

热点十五　机械波 1 D 1．(2024·湖南卷，T2)如图，健身者在公园以每分钟60次的频率上下抖动长绳的一端，长绳自右向左呈现波浪状起伏，可近似为单向传播的简谐横波。长绳上A、B两点平衡位置相距6 m，t0时刻A点位于波谷，B点位于波峰，两者之间还有一个波谷。下列说法正确的是(　　) A．波长为3 m B．波速为12 m/s C．t0＋0.25 s时刻，B点速度为0 D．t0＋0.50 s时刻，A点速度为0 4 5 6 7 8 1 9 10 12 13 14 11 2 3 五年高考经典练 15 4 5 6 7 8 1 9 10 12 13 14 11 2 3 五年高考经典练 15 B 2．(2021·天津卷，T4)一列沿x轴正方向传播的简谐横波，传播速度v＝10 m/s，t＝0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，下列图形中哪个是t＝0.6 s时的波形(　　) 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 五年高考经典练 15 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 五年高考经典练 15 BD 3．(多选)(2023·重庆卷，T9)一列简谐横波在介质中沿x轴传播，波速为2 m/s，t＝0时的波形图如图所示，P为该介质中的一质点，则(　　) A．该波的波长为14 m B．该波的周期为8 s C．t＝0时质点P的加速度方向沿y轴负方向 D．前2 s内质点P运动的路程有可能小于0.1 m 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 五年高考经典练 15 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 五年高考经典练 15 B 4．(2023·福建卷，T2)一简谐横波在t＝0时刻的波形图如图所示，该简谐波沿x轴正方向传播，周期T＝2.5 s，质点P的横坐标x＝8 m，则(　　) A．简谐波的波长为15 m B．简谐波的波速是8 m/s C．简谐波的振幅为0.5 m D．t＝0时，P向y轴负方向运动 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 五年高考经典练 15 该简谐波沿x轴正方向传播，根据上下坡法可知，t＝0时，P向y轴正方向运动，故D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 五年高考经典练 15 C 5．(2023·海南卷，T4)一列机械波在传播方向上相距6 m的两个质点P、Q的振动图像如图所示，下列说法正确的是(　　) A．该波的周期是5 s B．该波的波速是3 m/s C．4 s时P质点向上振动 D．4 s时Q质点向上振动 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 五年高考经典练 15 解析：由题图可知，该波的周期T＝4 s，A错误； 由质点P的振动图像可知，4 s时P质点向上振动，C正确； 由质点Q的振动图像可知，4 s时Q质点向下振动，D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 五年高考经典练 15 BC 6．(多选)(2024·山东卷，T9)甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，波速均为2 m/s。t＝0时刻二者在x＝2 m处相遇，波形图如图所示。关于平衡位置在x＝2 m处的质点P，下列说法正确的是(　　) A.t＝0.5 s时，P偏离平衡位置的位移为0 B．t＝0.5 s时，P偏离平衡位置的位移为－2 cm C．t＝1.0 s时，P向y轴正方向运动 D．t＝1.0 s时，P向y轴负方向运动 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 五年高考经典练 15 解析：在0.5 s内，甲、乙两列波传播的距离均为Δx＝vΔt＝2×0.5 m＝1 m，根据波形平移法可知，t＝0.5 s时，x＝1 m处甲波的波谷刚好传到P处，x＝3 m处乙波的平衡位置振动刚好传到P处，根据叠加原理可知，t＝0.5 s时，P偏离平衡位置的位移为－2 cm，故A错误，B正确； 在1.0 s内，甲、乙两列波传播的距离均为Δx′＝vΔt′＝2×1.0 m＝2 m，根据波形平移法可知，t＝1.0 s时，x＝0处甲波的平衡位置振动刚好传到P处，x＝4 m处乙波的平衡位置振动刚好传到P处，且此时两列波的振动都向y轴正方向运动，根据叠加原理可知，t＝1.0 s时，P向y轴正方向运动，故C正确，D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 五年高考经典练 15 D 7．(2025·海南卷，T5)如图所示，实线和虚线分别是沿着x轴正方向传播的一列简谐横波在t＝0时刻和t＝0.5 s的波形图，已知波的周期T>0.5 s，则下列关于该列波说法正确的是(　　) A．波长为5 cm B．波速为10 cm/s C．周期为1 s D．t＝0时刻，质点M向下振动 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 五年高考经典练 15 解析：由题图可知波长为10 cm，故A错误； 简谐横波沿着x轴正方向传播，根据同侧法可知t＝0时刻，质点M向下振动，故D正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 五年高考经典练 15 D 8．(2025·云南卷，T7)如图所示，均匀介质中矩形区域内有一位置未知的波源。t＝0时刻，波源开始振动产生简谐横波，并以相同波速分别向左、右两侧传播，P、Q分别为矩形区域左右两边界上振动质点的平衡位置。t＝1.5 s和t＝2.5 s时矩形区域外波形分别如图中实线和虚线所示，则(　　) A．波速为2.5 m/s B．波源的平衡位置距离P点1.5 m C．t＝1.0 s时，波源处于平衡位置且向下运动 D．t＝5.5 s时，平衡位置在P、Q处的两质点位移相同 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 五年高考经典练 15 从t＝0到t＝2.5 s的时间内波向前传播的距离x＝2 m/s×2.5 s＝5 m，则波源的平衡位置距离P点1 m，B错误； 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 五年高考经典练 15 由波的图像可知，波源的起振方向向下，1.0 s为半个周期，则t＝1.0 s时波源处于平衡位置且向上运动，C错误； 1.5 s时间内波向前传播的距离x′＝2 m/s×1.5 s＝3 m，而Q点到波源的平衡位置距离为3 m，所以t＝1.5 s时波传播至Q点，由波的周期性可知t＝5.5 s时PQ间的波形与t＝1.5 s时的波形相同，Q处质点在平衡位置向下振动，P处质点在平衡位置向上振动，即t＝5.5 s时，平衡位置在P、Q处的两质点位移相同，均为0，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 五年高考经典练 15 AD 9．(多选)(2025·湖南卷，T7)如图所示，A(0，0)、B(4，0)、C(0，3)在xOy平面内，两波源分别置于A、B两点。t＝0时，两波源从平衡位置起振，起振方向相同且垂直于xOy平面，频率均为2.5 Hz。两波源持续产生振幅相同的简谐横波，波分别沿AC、BC方向传播，波速均为10 m/s。下列说法正确的是(　　) A．两横波的波长均为4 m B．t＝0.4 s时，C处质点加速度为0 C．t＝0.4 s时，C处质点速度不为0 D．t＝0.6 s时，C处质点速度为0 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 五年高考经典练 15 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 五年高考经典练 15 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 五年高考经典练 15 AD 10．(多选)(2025·河南卷，T8)贾湖骨笛是河南博物院镇馆之宝之一，被誉为“中华第一笛”。其中一支骨笛可以发出A5、B5、C6、D6、E6等音。已知A5音和D6音所对应的频率分别为880 Hz和1 175 Hz，则(　　) A．在空气中传播时，A5音的波长大于D6音的 B．在空气中传播时，A5音的波速小于D6音的 C．由空气进入水中，A5音和D6音的频率都变大 D．由空气进入水中，A5音的波长改变量大于D6音的 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 五年高考经典练 15 波的频率由波源决定，波从一种介质传播到另一种介质时，频率不变，C错误； 波从空气进入水中，速度变化量相同，A5音频率小于D6音频率，故A5音的波长改变量大于D6音的，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 五年高考经典练 15 B 11．(2025·北京卷，T5)质点S沿竖直方向做简谐运动，在绳上形成的波传到质点P时的波形如图所示，则(　　)   A．该波为纵波 B．质点S开始振动时向上运动 C．S、P两质点振动步调完全一致 D．经过一个周期，质点S向右运动一个波长距离 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 五年高考经典练 15 解析：由题图可知，该波上质点的振动方向与波的传播方向垂直，该波是横波，故A错误； 根据同侧法可知，质点P开始振动的方向向上，则质点S开始振动时向上运动，故B正确； 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 五年高考经典练 15 D 12．(2025·安徽卷，T2)如图，某同学演示波动实验，将一根长而软的弹簧静置在光滑水平面上，弹簧上系有一个标记物，在左端沿弹簧轴线方向周期性地推、拉弹簧，形成疏密相间的机械波。下列表述正确的是(　　) A．弹簧上形成的波是横波 B．推、拉弹簧的周期越小，波长越长 C．标记物振动的速度就是机械波传播的速度 D．标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 五年高考经典练 15 解析：弹簧上质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上，弹簧上形成的波为纵波，故A错误； 标记物振动的速度即为机械波上质点的振动速度，与机械波传播的速度无关，故C错误； 机械波带动标记物由静止开始振动，说明机械波能传递能量，故D正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 五年高考经典练 15 A 13．(2022·天津卷，T5)在同一均匀介质中，分别位于坐标原点和x＝7 m处的两个波源O和P，沿y轴振动，形成了两列相向传播的简谐横波a和b，某时刻a和b分别传播到x＝3 m和x＝5 m处，波形如图所示。下列说法正确的是(　　) A．a与b的频率之比为2∶1 B．O与P开始振动的时刻相同 C．a与b相遇后会出现干涉现象 D．O开始振动时沿y轴正方向运动 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 五年高考经典练 15 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 五年高考经典练 15 因a和b两列波的波速相同，由a和b两列波分别传播到x＝3 m和x＝5 m处的时刻相同，可知O与P开始振动的时刻不相同，故B错误； 因a与b的频率不同，a与b相遇后不能产生干涉现象，故C错误； a波刚传到x＝3 m处，由波形平移法可知，x＝3 m处的质点开始沿y轴负方向振动，而所有质点开始振动的方向都相同，所以O点开始振动的方向也沿y轴负方向，故D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 五年高考经典练 15 AC 14．(多选)(2021·湖北卷，T10)一列简谐横波沿 x轴传播，在t＝0时刻和t＝1 s时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。已知x＝0处的质点在0～1 s内运动的路程为4.5 cm。下列说法正确的是(　　) A．波沿x轴正方向传播 B．波源振动周期为1.1 s C.波的传播速度大小为13 m/s D．t＝1 s时，x＝6 m处的质点沿y轴负方向运动 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 五年高考经典练 15 解析：由题意可知，x ＝0处的质点在0～1 s的时间内通过的路程为4.5 cm，则结合题图可知t ＝0时刻x ＝0处的质点沿y轴的负方向运动，则由质点的振动和波的传播方向关系可知，该波的传播方向沿x轴的正方向，故A正确； 由同侧法可知t＝1 s时，x＝6 m处的质点沿y轴正方向运动，故D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 五年高考经典练 15 15．(2024·江西卷，T6)如图(a)所示，利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷。在某次检测实验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图(b)、(c)所示。已知超声波在机翼材料中的波速为6 300 m/s。关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度d，下列选项正确的是(　　) A．振动减弱；d＝4.725 mm B．振动加强；d＝4.725 mm C．振动减弱；d＝9.45 mm D．振动加强；d＝9.45 mm A 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15 11 2 3 1 五年高考经典练 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15 11 2 3 1 五年高考经典练 $