專題32機(jī)械波考點(diǎn)考情命題方向考點(diǎn)1機(jī)械波傳播考點(diǎn)2機(jī)械波干涉、衍射、多普勒效應(yīng)2024年高考全國理綜甲卷2024年高考廣東卷2024年高考湖南卷2024高考全國理綜新課程卷2023高考上海卷2024年高考江西卷2023年6月高考浙江卷2023年高考選擇性考試遼寧卷1.機(jī)械波高考考查頻率較高的知識主要表現(xiàn)在給出波動圖像，或給出波源或介質(zhì)中某點(diǎn)的振動圖像，波動傳播速度計(jì)算，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)位移、路程等一直是考查的熱點(diǎn)。2.機(jī)械波疊加、機(jī)械波干涉、衍射、多普勒效應(yīng)等可能單獨(dú)考查，也可能與波動圖像有機(jī)結(jié)合考查。題型一機(jī)械波的形成與傳播1．機(jī)械波的形成條件(1)有發(fā)生機(jī)械振動的波源。(2)有傳播介質(zhì)，如空氣、水等。2．傳播特點(diǎn)(1)機(jī)械波傳播的只是振動的形式和能量，質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近做簡諧運(yùn)動，并不隨波遷移。(2)介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振幅相同，振動周期和頻率都與波源的振動周期和頻率相同。(3)一個周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動，通過的路程為4A，位移為零。3．機(jī)械波的分類(1)橫波：質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的傳播方向相互垂直的波，有波峰(凸部)和波谷(凹部)。（2024春?太原期末）體操彩帶由短桿和一定長度的彩帶組成。運(yùn)動員周期性地上下抖動短桿，彩帶上形成簡諧波，某一時刻彩帶的形狀如圖所示。彩帶重力不計(jì)，下列選項(xiàng)正確的是（）A．圖中彩帶上的質(zhì)點(diǎn)a正在向下運(yùn)動 B．彩帶上的質(zhì)點(diǎn)b向右移動，把能量傳遞給質(zhì)點(diǎn)a C．短桿與彩帶的接觸點(diǎn)在豎直方向做勻速運(yùn)動 D．由于短桿在豎直方向振動，所以該簡諧波為縱波（2024?廈門三模）2024年4月25日20時59分，搭載神舟十八號載人飛船的長征二號F遙十八運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射升空，飛船進(jìn)入預(yù)定軌道，調(diào)整姿態(tài)后成功與空間站對接，歷時約6.5小時，空間站離地面高度約為400km，則（）A．與空間站對接過程中飛船可視為質(zhì)點(diǎn) B．雷達(dá)跟蹤飛船的無線電波是縱波 C．火箭點(diǎn)火升空瞬間處于超重狀態(tài) D．飛船從發(fā)射到對接過程的平均速率約為62m/s（2024?嘉興一模）某研究性學(xué)習(xí)小組研制了一種簡易地震儀，由豎直彈簧振子P和水平彈簧振子Q組成，兩振子所用彈簧完全相同，小球P的質(zhì)量小于Q的質(zhì)量。在一次地震中，觀察到P先發(fā)生振動，3s后Q也開始振動，某個穩(wěn)定時段P的振幅大于Q的振幅。從震后的媒體報(bào)道中獲悉，此次地震的震源位于地震儀正下方，地震波中的橫波和縱波傳播速率分別約為4km/s和6km/s。據(jù)此，該學(xué)習(xí)小組做出了以下判斷，其中正確的是（）A．震源距地震儀約10km B．震源距地震儀約36km C．此地震波橫波的振幅一定小于縱波的振幅 D．此地震波橫波的頻率一定大于縱波的頻率（2022秋?桂林期末）由多家中國建筑公司承擔(dān)建設(shè)的卡塔爾盧賽爾體育場，承辦了2022年足球世界杯包括決賽在內(nèi)的多場賽事。12月10日，阿根廷隊(duì)和荷蘭隊(duì)在盧賽爾體育場爭奪世界杯“八進(jìn)四”的比賽中，八萬觀眾自發(fā)的在觀眾席上進(jìn)行“人浪”游戲，從看臺A區(qū)到B區(qū)的觀眾依次做出下列動作：起立—舉起雙臂—坐下，呈現(xiàn)類似波浪的效果，下列關(guān)于“人浪”說法正確的是（）A．當(dāng)“人浪”從看臺A區(qū)傳到B區(qū)時，觀眾也要從看臺A區(qū)跑到B區(qū) B．“人浪”從看臺A區(qū)傳到B區(qū)的速度由觀眾從看臺A區(qū)跑到看臺B區(qū)的速度決定 C．觀眾“起立—舉起雙臂—坐下”的動作越頻繁，“人浪”傳播的速度一定越快 D．“人浪”的傳播是觀眾所做動作“起立—舉起雙臂—坐下”形式的傳播（2023秋?重慶期中）如圖所示小鴨A（視為質(zhì)點(diǎn)）在平靜的河道內(nèi)靠近岸邊戲水，在水面上引起一列穩(wěn)定的簡諧水波，B為岸邊的一點(diǎn)，已知P點(diǎn)為小鴨A和B點(diǎn)連線的中點(diǎn)，忽略傳播時能量的衰減，下列說法正確的是（）A．P點(diǎn)與B點(diǎn)的振動頻率相同 B．P點(diǎn)將隨水波運(yùn)動到B點(diǎn) C．P點(diǎn)與B點(diǎn)的振動方向一定相同 D．P點(diǎn)的振幅一定大于B點(diǎn)的振幅題型二波動圖像和振動圖像的理解和應(yīng)用振動圖象波動圖象研究對象一振動質(zhì)點(diǎn)沿波傳播方向的所有質(zhì)點(diǎn)研究內(nèi)容一質(zhì)點(diǎn)的位移隨時間的變化規(guī)律某時刻所有質(zhì)點(diǎn)的空間分布規(guī)律圖象物理意義表示同一質(zhì)點(diǎn)在各時刻的位移表示某時刻各質(zhì)點(diǎn)的位移圖象信息(1)質(zhì)點(diǎn)振動周期(2)質(zhì)點(diǎn)振幅(3)某一質(zhì)點(diǎn)在各時刻的位移(4)各時刻速度、加速度的方向(1)波長、振幅(2)任意一質(zhì)點(diǎn)在該時刻的位移(3)任意一質(zhì)點(diǎn)在該時刻的加速度方向(4)傳播方向、振動方向的互判圖象變化隨時間推移，圖象延續(xù)，但已有形狀不變隨時間推移，波形沿傳播方向平移一完整曲線占橫坐標(biāo)的距離表示一個周期表示一個波長（多選）（2024春?佛山期末）O點(diǎn)處有一質(zhì)點(diǎn)從t＝0時刻開始沿y軸方向做簡諧運(yùn)動，產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的波，t＝0.4s時形成的波形圖如圖所示，此時刻后波源質(zhì)點(diǎn)的振動頻率突然變?yōu)樵瓉淼?倍，振幅不變，則（）A．波源的起振方向?yàn)檠貀軸負(fù)方向 B．t＝0.4s后波速變?yōu)?0m/s C．平衡位置為x＝4m處的質(zhì)點(diǎn)B第一次處于波峰時，x＝1m處的質(zhì)點(diǎn)A正處于波谷 D．0～1.5s時間內(nèi)，平衡位置為x＝4m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的總路程為100cm（2024?天津模擬）“地震預(yù)警”是指在地震發(fā)生以后，搶在地震波傳播到受災(zāi)地區(qū)前，向受災(zāi)地區(qū)提前發(fā)出警報(bào)，通知目標(biāo)區(qū)域從而實(shí)現(xiàn)預(yù)警?？蒲袡C(jī)構(gòu)對波的特性展開研究，某機(jī)械波沿x軸傳播，圖甲為t＝0.6s時的波動圖像，圖乙為x＝5m處A質(zhì)點(diǎn)的振動圖像，此時P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的位移均為﹣1cm，下列說法正確的（）A．這列波沿x軸正方向傳播 B．P質(zhì)點(diǎn)的振動方程為y＝2sin（5π3t+π6C．t＝0.6s時，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)加速度大小相同，方向相反 D．從t＝0.6s開始經(jīng)過0.3s，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程相等（2024?沙坪壩區(qū)校級模擬）一簡諧橫波沿x軸正向傳播，t＝0時刻的波形如圖a所示，x＝0.3m處的質(zhì)點(diǎn)的振動圖像如圖b所示，已知該波的波長大于0.3m，則（）A．t＝0時刻x＝0處的質(zhì)點(diǎn)正在向y軸正方向振動 B．t＝0時刻x＝0.3m處的質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向振動 C．該波的波長為0.7m D．該波的波長為0.8m（2024?成華區(qū)校級模擬）潛艇在水下活動時需要用聲吶對水下物體及艦船進(jìn)行識別、跟蹤、測向和測距。某潛艇聲吶在水下發(fā)出的一列超聲波在t＝0時的波動圖像如圖甲所示，圖乙為水下質(zhì)點(diǎn)P的振動圖像。下列說法正確的是（）A．該超聲波在空氣中的波速為1.5×103m/s B．該超聲波在空氣中的頻率為0.1MHz C．0～1s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P沿x軸運(yùn)動了1.5×103m D．該超聲波沿x軸負(fù)方向傳播（2024?黃州區(qū)校級二模）直角坐標(biāo)系xOy的y軸為兩種均勻介質(zhì)Ⅰ、Ⅱ的分界線。位于x＝0處的波源發(fā)出的兩列簡諧橫波a、b同時在Ⅰ、Ⅱ中傳播。t＝0時刻波源開始振動，t＝6s時刻只畫出了介于一6m和6m之間的波形（圖甲）。已知該時刻a波剛好傳到x＝6m處，則t＝1.5s時介于﹣6m和6m之間的波形圖是（）A． B． C． D．題型三波傳播的周期性和多解性問題造成波動問題多解的主要因素有1．周期性(1)時間周期性：時間間隔Δt與周期T的關(guān)系不明確。(2)空間周期性：波傳播距離Δx與波長λ的關(guān)系不明確。2．雙向性(1)傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定。(2)振動方向雙向性：質(zhì)點(diǎn)振動方向不確定。3．波形的隱含性形成多解在波動問題中，往往只給出完整波形的一部分，或給出幾個特殊點(diǎn)，而其余信息均處于隱含狀態(tài)。這樣，波形就有多種情況，形成波動問題的多解性。（2024?淇濱區(qū)校級模擬）一列簡諧橫波在t＝0時的波形如圖中實(shí)線所示，t＝1s時的波形如圖中虛線所示，則下列說法正確的是（）A．這列波的波長為8m B．平衡位置分別為A、B的兩個質(zhì)點(diǎn)，振動方向始終相同 C．若波向右傳播，則波的最大頻率為0.25Hz D．若波向左傳播，則波的傳播速度大小為6m/s（2023秋?齊齊哈爾期末）沿x軸傳播的簡諧橫波在t1＝0時刻的波形如圖中實(shí)線所示，在t2＝0.4s時刻的波形如圖中虛線所示。已知波的周期0.2s＜T＜0.4s，P為波中的一個振動質(zhì)點(diǎn)。則下列說法不正確的是（）A．波的傳播速度可能為20m/s B．在t3＝0.6s時刻，質(zhì)點(diǎn)P的振動方向一定向下 C．在t3＝0.6s時刻，質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向一定向上 D．質(zhì)點(diǎn)P在2.4s內(nèi)運(yùn)動的路程可能為96cm（2024?長沙模擬）如圖甲所示為沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t＝0.2s時刻的波形圖，兩質(zhì)點(diǎn)P、Q的平衡位置分別位于x＝0.5m、x＝4.0m處，質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．t＝0時刻，質(zhì)點(diǎn)P正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動 B．質(zhì)點(diǎn)P的振動方程為y=5C．從t＝0時刻至t＝0.15s時刻，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為(20-D．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)Q在波峰時，質(zhì)點(diǎn)P偏離平衡位置的位移為-（2023秋?東安區(qū)校級期末）如圖，一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，振幅為2cm，波速為2m/s。在波的傳播方向上兩質(zhì)點(diǎn)a、b的平衡位置相距0.4m（小于一個波長），當(dāng)質(zhì)點(diǎn)a在波峰位置時，質(zhì)點(diǎn)b在x軸下方與x軸相距1cm的位置。則下列不正確的是（）A．從此時刻起經(jīng)過0.5s，b點(diǎn)可能在波谷位置 B．從此時刻起經(jīng)過0.5s，b點(diǎn)可能在波峰位置 C．此波的周期可能為0.6s D．此波的周期可能為1.2s（多選）（2024?菏澤一模）一列橫波沿x軸傳播，a、b、c、d為介質(zhì)中的四個質(zhì)點(diǎn)的平衡位置。某時刻的波形如圖甲所示，此后，若經(jīng)過34A．若波沿x軸正向傳播，則圖乙描述的是b處質(zhì)點(diǎn)的振動圖像 B．若波沿x軸正向傳播，則圖乙描述的是d處質(zhì)點(diǎn)的振動圖像 C．若波沿x軸負(fù)向傳播，則圖乙描述的是b處質(zhì)點(diǎn)的振動圖像 D．若波沿x軸負(fù)向傳播，則圖乙描述的是d處質(zhì)點(diǎn)的振動圖像題型四波特有的現(xiàn)象——波的干涉、衍射和多普勒效應(yīng)1．波的干涉中振動加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的判斷某質(zhì)點(diǎn)的振動是加強(qiáng)還是減弱，取決于該點(diǎn)到兩相干波源的距離之差Δr.2．波的衍射現(xiàn)象波能繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象，產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不大或者小于波長．3．多普勒效應(yīng)的成因分析(1)接收頻率：觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù)．當(dāng)波以速度v通過觀察者時，時間t內(nèi)通過的完全波的個數(shù)為N＝eq\f(vt,λ)，因而單位時間內(nèi)通過觀察者的完全波的個數(shù)即接收頻率．(2)當(dāng)波源與觀察者相互靠近時，觀察者接收到的頻率變大；當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時，觀察者接收到的頻率變?。?024?宜興市校級三模）如圖a所示，為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，圖b為質(zhì)點(diǎn)P以此時刻為計(jì)時起點(diǎn)的振動圖像，從該時刻起，下列說法正確的是（）A．該波正在向x軸負(fù)方向傳播，波速為20m/s B．經(jīng)過0.35s后，質(zhì)點(diǎn)Q經(jīng)過的路程為1.4m，且速度最大，加速度最小 C．若該波在傳播過程中遇到一個尺寸為5m的障礙物，不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 D．若波源向x軸負(fù)方向運(yùn)動，在x＝10m處放一接收器，接收器接收到的波源頻率可能為6Hz（2024春?大興區(qū)校級期中）如圖，擋板M是固定的，擋板N可以上下移動。現(xiàn)在把M、N兩塊擋板中的空隙當(dāng)作一個“小孔”做水波的衍射實(shí)驗(yàn)，出現(xiàn)了圖示中的圖樣，P點(diǎn)的水沒有振動起來。為了使擋板左邊的振動傳到P點(diǎn)，可以采用的辦法是（）A．增大振源頻率 B．減小振源頻率 C．N板向下移動 D．N板向左移動（2024春?鼓樓區(qū)校級期中）潛艇在水下活動時需要用聲吶對水下物體及艦船進(jìn)行識別、跟蹤、測向和測距。某潛艇聲吶發(fā)出的一列超聲波在t＝0時的波動圖像如圖甲所示，圖乙為質(zhì)點(diǎn)P的振動圖像，則（）A．該超聲波的波速為1.5×103m/s B．該超聲波沿x軸負(fù)方向傳播 C．0～1s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P沿x軸運(yùn)動了1.5×103m D．該超聲波遇到1m的障礙物會產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象（2024?龍鳳區(qū)校級模擬）P、Q兩波源分別位于x軸﹣10m和10m處，產(chǎn)生的兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，振幅分別為15cm和30cm。t＝0時刻兩波源同時開始起振，t＝3s時的波形圖如圖所示，此刻平衡位置在x軸﹣4m和4m處的兩質(zhì)點(diǎn)剛要開始振動。質(zhì)點(diǎn)M、N的平衡位置分別為坐標(biāo)原點(diǎn)和x＝2m處，則（）A．兩波源的起振方向均沿y軸負(fù)方向 B．兩列簡諧橫波的波速均為4m/s C．0～5s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)N運(yùn)動的路程為30cm D．0～10s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)M運(yùn)動的路程為4.5m（2024?樂清市校級三模）如圖所示為某水池的剖面圖，A、B兩區(qū)域的水深分別為hA、hB，其中hB＝2.5m，點(diǎn)O位于兩部分水面分界線上，M和N是A、B兩區(qū)域水面上的兩點(diǎn)，OM＝4m，ON＝7.5m。t＝0時M點(diǎn)從平衡位置向下振動，N點(diǎn)從平衡位置向上振動，形成以M、N點(diǎn)為波源的水波（看作是簡諧橫波），兩波源的振動頻率均為1Hz，振幅均為5cm。當(dāng)t＝1s時，O點(diǎn)開始振動且振動方向向下。已知水波的波速跟水深的關(guān)系為y=gh，式中h為水深，g＝A．區(qū)域A的水深hA＝2.0m B．A、B兩區(qū)域水波的波長之比為5：4 C．t＝2s時，O點(diǎn)的振動方向向下 D．兩波在相遇區(qū)域不能形成穩(wěn)定的干涉（2024春?洛陽期末）降噪可分為被動式降噪和主動式降噪。其中主動式降噪指通過降噪系統(tǒng)產(chǎn)生與外界噪音相位相反的聲波，二者疊加后，將噪音中和，從而實(shí)現(xiàn)降噪效果。高鐵通過拾噪麥克風(fēng)，采集一些有規(guī)律的噪聲，通過電路，在音樂中加入降噪聲波，從而達(dá)到降噪效果。圖甲為原理簡化圖，圖乙為理想情況下的降噪過程圖，實(shí)線表示環(huán)境聲波，虛線表示降噪系統(tǒng)產(chǎn)生的降噪聲波