第35講機(jī)械波（講義）

第35講機(jī)械波目錄復(fù)習(xí)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建考點(diǎn)一機(jī)械波的傳播和波的圖像【夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)1機(jī)械波的基礎(chǔ)知識(shí)知識(shí)點(diǎn)2機(jī)械波的圖像【提升·必考題型歸納】考向1機(jī)械波的規(guī)律和描述考向2機(jī)械波的圖像應(yīng)用考點(diǎn)二波動(dòng)圖像和振動(dòng)圖像【夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)1波動(dòng)圖像和振動(dòng)圖像的比較知識(shí)點(diǎn)2波動(dòng)圖像和振動(dòng)圖像易錯(cuò)點(diǎn)與關(guān)鍵【提升·必考題型歸納】考向1已知質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖像判定波的圖像考向2已知波的圖像判定質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖像考向3波動(dòng)圖像和振動(dòng)圖像綜合應(yīng)用考點(diǎn)三波的多解問題【夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)1造成波動(dòng)問題多解的主要因素知識(shí)點(diǎn)2解決波的多解問題的思路【提升·必考題型歸納】考向1波的周期性多解考向2波的雙向性多解考點(diǎn)四機(jī)械波的干涉、衍射和多普勒效應(yīng)【夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)1機(jī)械波的干涉知識(shí)點(diǎn)2機(jī)械波的衍射知識(shí)點(diǎn)3多普勒效應(yīng)【提升·必考題型歸納】考向1機(jī)械波的干涉考向2機(jī)械波的衍射考向3多普勒效應(yīng)真題感悟理解和掌握機(jī)械波的物理量、波動(dòng)圖像以及有關(guān)機(jī)械波的多解問題。理解和掌握機(jī)械波的干涉、衍射和多普勒效應(yīng)。考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計(jì)考情分析（1）機(jī)械波和波動(dòng)圖像（2）機(jī)械波的干涉、衍射和多普勒效應(yīng)2023年6月浙江卷第11題2023年天津卷第7題2023年北京卷第4題高考對(duì)機(jī)械波的考查非常頻繁，大多以選擇題的形式出現(xiàn)，考題的難度不大，但考查的方式上多種多樣，一輪復(fù)習(xí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)機(jī)械波基礎(chǔ)內(nèi)容的總結(jié)?？键c(diǎn)一機(jī)械波的傳播和波的圖像知識(shí)點(diǎn)1機(jī)械波的基礎(chǔ)知識(shí)1．機(jī)械波的形成條件(1)有發(fā)生機(jī)械振動(dòng)的波源。(2)有傳播介質(zhì)，如空氣、水等。2．傳播特點(diǎn)(1)傳播振動(dòng)形式、傳遞能量、傳遞信息。(2)質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移。3．描述機(jī)械波的物理量(1)波長λ：在波的傳播方向上，振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離，用“λ”表示。(2)頻率f：在波動(dòng)中，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率都是相同的，都等于波源的振動(dòng)頻率。(3)波速：波的傳播速度，由介質(zhì)決定，與波源無關(guān)。(4)波速公式：v＝λf＝eq\f(λ,T)或v＝eq\f(Δx,Δt)。4．機(jī)械波的傳播特點(diǎn)(1)波傳到任意一點(diǎn)，該點(diǎn)的起振方向都和波源的起振方向相同。(2)介質(zhì)中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都做受迫振動(dòng)，因此，任一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率和周期都和波源的振動(dòng)頻率和周期相同。(3)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，由于介質(zhì)不同，波長和波速可以改變，但頻率和周期都不會(huì)改變。(4)波源經(jīng)過一個(gè)周期T完成一次全振動(dòng)，波恰好向前傳播一個(gè)波長的距離。知識(shí)點(diǎn)2機(jī)械波的圖像1．波的圖像的特點(diǎn)(1)時(shí)間間隔Δt＝nT(波傳播nλ，n＝0,1,2,3，…)時(shí)，波形不變。(2)在波的傳播方向上：①當(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離Δx＝nλ(n＝1,2,3，…)時(shí)，它們的振動(dòng)步調(diào)總相同，在波形圖上的對(duì)應(yīng)位移一定相同；②當(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離Δx＝(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1,2,3，…)時(shí)，它們的振動(dòng)步調(diào)總相反，在波形圖上的對(duì)應(yīng)位移一定等值反向。(3)波源質(zhì)點(diǎn)的起振方向決定了它后面的質(zhì)點(diǎn)的起振方向，各質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向相同。2．根據(jù)波的圖像、波的傳播方向判定質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向的方法內(nèi)容圖像“上下坡”法沿波的傳播方向，“上坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，“下坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)“同側(cè)”法波形圖上某點(diǎn)表示傳播方向和振動(dòng)方向的箭頭在圖線同側(cè)“微平移”法將波形沿傳播方向進(jìn)行微小的平移，再由對(duì)應(yīng)同一x坐標(biāo)的兩波形曲線上的點(diǎn)來判斷振動(dòng)方向注意：波的圖像、波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向三者之間可以互相判定。考向1機(jī)械波的規(guī)律和描述1．某同學(xué)漂浮在海面上，雖然水面波正平穩(wěn)地以1.8m/s的速率向著海灘傳播，但他并不向海灘靠近。該同學(xué)發(fā)現(xiàn)從第1個(gè)波峰到第10個(gè)波峰通過身下的時(shí)間間隔為15s。下列說法正確的是（）A．該水面波的頻率為6HzB．該水面波的波長為3mC．水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r(shí)能量不會(huì)傳遞出去D．水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r(shí)振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移【答案】BD【詳解】A．由第1個(gè)波峰到第10個(gè)波峰通過身下的時(shí)間間隔為15s，可得知振動(dòng)的周期頻率為故A錯(cuò)誤；B．該水面波的波長為故B正確；C．參與振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)只是在自己的平衡位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并不會(huì)“隨波逐流”，但振動(dòng)的能量和振動(dòng)形式卻會(huì)不斷的向外傳播。故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。2．如圖，左邊為豎直彈簧振動(dòng)系統(tǒng)，振子連接一根水平很長的輕軟繩，沿繩方向取軸。振子從平衡位置以某一初速度向端開始做簡諧運(yùn)動(dòng)，經(jīng)處的繩開始振動(dòng)，則下列說法正確的是（）

A．此繩波的周期為B．繩上產(chǎn)生的波的傳播速度與彈簧振子振動(dòng)的頻率無關(guān)C．繩上各質(zhì)點(diǎn)都沿軸方向運(yùn)動(dòng)，因此繩波為橫波D．若振子振動(dòng)頻率，則繩波波長為【答案】BD【詳解】A．由題可知波速由于波長未知，所以無法求出周期，故A錯(cuò)誤；B．波在介質(zhì)中的傳播速度取決于介質(zhì)，與波源的頻率無關(guān)，故B正確；C．繩上各質(zhì)點(diǎn)只會(huì)在各自的平衡位置附近振動(dòng)，并不會(huì)沿繩運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．由于波速，所以當(dāng)振子振動(dòng)頻率時(shí)，則波長故D正確。故選BD?？枷?機(jī)械波的圖像應(yīng)用3．某波源在時(shí)刻發(fā)出一列簡諧橫波，時(shí)波傳播到距波源處，此時(shí)的波形圖及質(zhì)點(diǎn)P、Q的位置如圖所示，則下列判斷正確的是（）

A．時(shí)，波源向軸正方向運(yùn)動(dòng)B．時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度正在減小C．時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的加速度正在增大D．經(jīng)過時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)沿波的傳播方向移動(dòng)的距離為【答案】C【詳解】A．由圖可知，根據(jù)同側(cè)法可知，處的質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng)時(shí)方向沿軸負(fù)方向，由于質(zhì)點(diǎn)的起振方向均相同，則波源在剛開始振動(dòng)時(shí)也應(yīng)沿軸負(fù)方向，故A錯(cuò)誤；B．時(shí)刻，波源開始振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)仍然在平衡位置處于靜止?fàn)顟B(tài)，其速度為0，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)同側(cè)法，時(shí)，質(zhì)點(diǎn)沿軸負(fù)方向，即遠(yuǎn)離離開平衡位置，可知加速度正在增大，故C正確；D．質(zhì)點(diǎn)只能沿軸振動(dòng)，不能沿波的傳播方向移動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選C。4．一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t時(shí)刻的波形圖如圖所示。已知該波的周期時(shí)為T，a、b、c、d是波的傳播方向上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn)，則在時(shí)刻（）

A．質(zhì)點(diǎn)a正在向y軸正方向運(yùn)動(dòng)B．質(zhì)點(diǎn)b的速度正在增大C．質(zhì)點(diǎn)c的速度最大D．質(zhì)點(diǎn)c遷移到了質(zhì)點(diǎn)d的位置【答案】AC【詳解】AB．根據(jù)振動(dòng)方向和傳播方向的關(guān)系可知，質(zhì)點(diǎn)a和b在t時(shí)刻正沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，在時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a正向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，而質(zhì)點(diǎn)b已經(jīng)經(jīng)過平衡位置并沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，速度正在減小，故A正確，B錯(cuò)誤；C．在時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)c處于平衡位置，此時(shí)速度最大，故C正確；D．質(zhì)點(diǎn)不隨波的傳播而發(fā)生遷移，故D錯(cuò)誤。故選AC?？键c(diǎn)二波動(dòng)圖像和振動(dòng)圖像知識(shí)點(diǎn)1波動(dòng)圖像和振動(dòng)圖像的比較振動(dòng)圖像波的圖像圖像物理意義表示某質(zhì)點(diǎn)各個(gè)時(shí)刻的位移表示某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移圖像信息(1)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期(2)質(zhì)點(diǎn)振幅(3)各時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)位移(4)各時(shí)刻速度、加速度方向(1)波長、振幅(2)任意一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的位移(3)任意一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻加速度方向(4)傳播方向、振動(dòng)方向的互判圖像變化隨時(shí)間推移，圖像延續(xù)，但已有形狀不變隨時(shí)間推移，圖像沿傳播方向平移形象比喻記錄著一個(gè)人一段時(shí)間內(nèi)活動(dòng)的錄像帶記錄著許多人某時(shí)刻動(dòng)作、表情的集體照片知識(shí)點(diǎn)2波動(dòng)圖像和振動(dòng)圖像易錯(cuò)點(diǎn)與關(guān)鍵1．兩種圖像問題的易錯(cuò)點(diǎn)(1)不理解振動(dòng)圖像與波的圖像的區(qū)別。(2)誤將振動(dòng)圖像看作波的圖像或?qū)⒉ǖ膱D像看作振動(dòng)圖像。(3)不知道波傳播過程中任意質(zhì)點(diǎn)的起振方向就是波源的起振方向。(4)不會(huì)區(qū)分波的傳播位移和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位移。(5)誤認(rèn)為質(zhì)點(diǎn)隨波遷移。2．求解波的圖像與振動(dòng)圖像綜合問題的三關(guān)鍵：“一分、一看、二找”考向1已知質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖像判定波的圖像1．一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，已知平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖像如圖所示，下列選項(xiàng)中可能為時(shí)的波形圖的是（）

A．

B．

C．

D．

【答案】A【詳解】CD．根據(jù)振動(dòng)圖像可知，時(shí)，平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)在y軸負(fù)方向且向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，C、D選項(xiàng)中該質(zhì)點(diǎn)不在y軸負(fù)方向，故CD錯(cuò)誤；A．簡諧橫波沿x軸正方向傳播，根據(jù)同側(cè)法可知A選項(xiàng)中，該質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故A正確；B．根據(jù)同側(cè)法可知，B選項(xiàng)中該質(zhì)點(diǎn)向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤。故選A。考向2已知波的圖像判定質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖像2．一列簡諧橫波在均勻介質(zhì)中向某一方向傳播，在某一時(shí)刻的波形如圖所示，并且此時(shí)振動(dòng)還只發(fā)生在A、B之間，質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)處于波峰，波的周期為T。由波源起振開始計(jì)時(shí)，以下關(guān)于P點(diǎn)的振動(dòng)圖像，可能正確的是（）A． B．C． D．【答案】BC【詳解】AB．若波源在A點(diǎn)，則此時(shí)B點(diǎn)向下振動(dòng)，說明所有質(zhì)點(diǎn)的起振方向都向下，且P點(diǎn)只振動(dòng)了，A錯(cuò)誤，B正確；CD．若波源在B點(diǎn)，則此時(shí)A點(diǎn)向上振動(dòng)，說明所有質(zhì)點(diǎn)的起振方向都向上，且P點(diǎn)只振動(dòng)了，C正確，D錯(cuò)誤。故選BC?？枷?波動(dòng)圖像和振動(dòng)圖像綜合應(yīng)用3．如圖（a）所示，一列簡諧橫波沿x軸傳播，實(shí)線和虛線分別為時(shí)刻和時(shí)刻的波形圖，其中，P、Q分別是平衡位置為和的兩質(zhì)點(diǎn)。圖（b）為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像，下列說法正確的是（）A．可能等于B．時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q的加速度達(dá)到最大C．簡諧橫波沿x軸傳播的速度大小為D．到時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P隨波向右移動(dòng)了E．到時(shí)間內(nèi)，P運(yùn)動(dòng)的路程可能大于Q運(yùn)動(dòng)的路程【答案】ACE【詳解】A．題中沒有說明時(shí)刻是哪個(gè)時(shí)刻，假設(shè)，由圖（b）可知，質(zhì)點(diǎn)Q在時(shí)刻正在沿y軸正方向振動(dòng)，則波向x軸正方向傳播，可得假設(shè)，由圖（b）可知，質(zhì)點(diǎn)Q在時(shí)刻正在沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，則波向x軸負(fù)方向傳播，可得代入數(shù)據(jù)可知，當(dāng)時(shí)，，A正確；B．時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q在平衡位置，故此時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q的加速度最小，B錯(cuò)誤；C．該波的波長為周期為故其傳播速度為，C正確；D．到時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P只在y軸方向上下振動(dòng)，x軸方向無位移，D錯(cuò)誤；E．到時(shí)間內(nèi)，Q運(yùn)動(dòng)的路程可能是或如果，在第一個(gè)時(shí)間內(nèi)，P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)到與x軸對(duì)稱的位置，路程大于振幅A，則質(zhì)點(diǎn)P在到時(shí)間內(nèi)的路程為；如果，在第一個(gè)時(shí)間內(nèi)，P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)到波峰，又沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)回原位置，路程小于振幅A，則質(zhì)點(diǎn)P在到時(shí)間內(nèi)的路程為；，E正確。故選ACE。4．戰(zhàn)繩運(yùn)動(dòng)是健身房設(shè)計(jì)用來減脂的一項(xiàng)爆發(fā)性運(yùn)動(dòng)，人們?cè)谧鰬?zhàn)繩運(yùn)動(dòng)時(shí)，用手抓緊繩子，做出用繩子的動(dòng)作，使得繩子呈波浪狀向前推進(jìn)，形成橫波（可視為簡諧橫波）。時(shí)波形圖如圖1所示，圖2是繩上某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，下列說法中正確的是（）A．該波的波速為 B．波源開始振動(dòng)的方向向下C．該質(zhì)點(diǎn)與波源的距離為 D．時(shí)間內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)通過的路程為【答案】BD【詳解】A．由圖1可知該波的波長為，由圖2可知該波的周期為故A錯(cuò)誤；B．由質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向向下可知，波源開始振動(dòng)的方向向下，故B正確；C．質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)刻為，由可知質(zhì)點(diǎn)與波源的距離為，故C錯(cuò)誤；D．一個(gè)周期內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過的路程為，內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，故內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過的路程故D正確。故選BD?？键c(diǎn)三波的多解問題知識(shí)點(diǎn)1造成波動(dòng)問題多解的主要因素(1)周期性①時(shí)間周期性:時(shí)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(dòng)方向雙向性:質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不確定。(3)波形的隱含性在波動(dòng)問題中,往往只給出完整波形的一部分,或給出幾個(gè)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(dòng)問題的多解性。知識(shí)點(diǎn)2解決波的多解問題的思路一般采用從特殊到一般的思維方法,即找出一個(gè)周期內(nèi)滿足條件的關(guān)系Δt或Δx,若此關(guān)系為時(shí)間,則t=nT+Δt(n=0,1,2…);若此關(guān)系為距離,則x=nλ+Δx(n=0,1,2…)。步驟如下(1)根據(jù)初、末兩時(shí)刻的波形圖確定傳播距離與波長的關(guān)系通式。(2)根據(jù)題設(shè)條件判斷是唯一解還是多解。(3)根據(jù)波速公式v=ΔxΔt或v=考向1波的周期性多解1．如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，實(shí)線為時(shí)刻的波形圖，虛線為時(shí)刻的波形圖，M是處的質(zhì)點(diǎn)．則下列說法正確的是（）A．這列波的波長是B．時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向C．該簡諧波的最小頻率為D．該簡諧波的最小傳播速度為E．時(shí)，質(zhì)點(diǎn)M位移可能為0【答案】BDE【詳解】A．由圖可得該波波長為，故A錯(cuò)誤；B．由于波沿x軸負(fù)方向傳播，由“上坡下，下坡上”可知，M點(diǎn)在時(shí)刻運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，故B正確；C．由條件可得則周期則最大周期為時(shí)，即則最小頻率為故C錯(cuò)誤；D．傳播速度為，則最小傳播速度為故D正確；E．由如，則可得傳播兩個(gè)周期，則M點(diǎn)位移可能為0，故E正確。故選BDE。2．一列簡諧橫波沿x軸傳播，圖甲和圖乙分別是平衡位置位于x1=1m及x2=4m處兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。下列說法正確的是（）A．波長可能為3m B．波長可能為C．波速可能為 D．波速可能為【答案】BC【詳解】AB．若波沿x軸負(fù)方向傳播，則x1=1m及x2=4m的振動(dòng)相差時(shí)間為則可得由題意可知故對(duì)應(yīng)的波速為同理，若波沿x軸正方向傳播，則x1=1m及x2=4m的振動(dòng)相差時(shí)間為則可得故對(duì)應(yīng)的波速為故A錯(cuò)誤，B正確；CD．結(jié)合AB分析可知，當(dāng)波沿x軸正方向傳播，且時(shí)且波速不可能為，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC?？枷?波的雙向性多解3．如圖所示，實(shí)線是一列簡諧橫波在時(shí)刻的波形圖，虛線是時(shí)刻的波形圖，已知質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置距O點(diǎn)距離為5m。下列說法正確的是（）A．若波沿x軸負(fù)向傳播時(shí)，其周期可能為B．無論波向哪個(gè)方向傳播，質(zhì)點(diǎn)M在時(shí)刻一定沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)C．若該波沿x軸正向傳播，其波速可能為D．若波沿x軸負(fù)向傳播時(shí)，當(dāng)周期時(shí)，質(zhì)點(diǎn)M在到時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程為【答案】A【詳解】A．波沿x軸負(fù)方向傳播，則、1、2、3……從而得到周期、1、2、3……當(dāng)時(shí)s，A正確；B．波沿x軸負(fù)方向傳播，根據(jù)上下坡法可知質(zhì)點(diǎn)M在時(shí)刻沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)；波沿x軸正方向傳播，根據(jù)上下坡法可知質(zhì)點(diǎn)M在時(shí)刻沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；C．由圖可知：該波波長為4m，波沿x軸負(fù)方向傳播，則、1、2、3……當(dāng)時(shí)若該波沿x軸正向傳播，則、1、2、3……其波速不可能為，C錯(cuò)誤；D．若波沿x軸負(fù)方向傳播時(shí)，由s當(dāng)時(shí)s則質(zhì)點(diǎn)M在到時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)的路程為，D錯(cuò)誤。故選A。4．沿x軸傳播的簡諧橫波在t1＝0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示，在t2＝0.4s時(shí)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(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)。則下列說法正確的是（）A．波的傳播速度可能為20m/sB．在t3＝0.6s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方向一定向下C．在t3＝0.6s時(shí)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(dòng)的路程可能為96cm【答案】ABD【詳解】A．若該簡諧波向x軸正方向0.4＝（n+）T（n＝0，1，2，3……）又因?yàn)?.2s＜T＜0.4s，有

根據(jù)圖像可知波長為6m，由若該簡諧波向x軸負(fù)方向0.4＝（n+）T（n＝0，1，2，3……）又因?yàn)?.2s＜T＜0.4s，有

根據(jù)圖像可知波長為6m，由，A正確；BC．若簡諧波向x軸正方向傳播，t3＝0.6s時(shí)刻的波形圖與0時(shí)刻的波形圖相同，所以質(zhì)點(diǎn)P向下振動(dòng)，加速度方向向上；若簡諧波向x軸負(fù)方向傳播，畫出t3＝0.6s時(shí)刻的波形圖如紅色圖線此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P向下振動(dòng)，加速度向下；綜上所述，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方向一定向下，加速度不一定向上。B正確，C錯(cuò)誤；D．若簡諧波向x軸正方向傳播，則2.4s＝8T質(zhì)點(diǎn)P在2.4s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程為s＝32A＝96cm若簡諧波向x軸負(fù)方向傳播，則2.4s＝10T質(zhì)點(diǎn)P在2.4s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程為s＝40A＝120cm，D正確。故選ABD?？键c(diǎn)四機(jī)械波的干涉、衍射和多普勒效應(yīng)知識(shí)點(diǎn)1機(jī)械波的干涉波的干涉現(xiàn)象中振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)、減弱點(diǎn)的兩種判斷方法1.公式法某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)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。①當(dāng)兩波源振動(dòng)步調(diào)一致時(shí)若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，則振動(dòng)加強(qiáng)；若Δr＝(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1,2，…)，則振動(dòng)減弱。②當(dāng)兩波源振動(dòng)步調(diào)相反時(shí)若Δr＝(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1,2，…)，則振動(dòng)加強(qiáng)；若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，則振動(dòng)減弱。2.波形圖法在某時(shí)刻波的干涉的波形圖上，波峰與波峰(或波谷與波谷)的交點(diǎn)，一定是加強(qiáng)點(diǎn)，而波峰與波谷的交點(diǎn)一定是減弱點(diǎn)，各加強(qiáng)點(diǎn)或減弱點(diǎn)各自連接而成以兩波源為中心向外輻射的連線，形成加強(qiáng)線和減弱線，兩種線互相間隔，加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)之間各質(zhì)點(diǎn)的振幅介于加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)的振幅之間。知識(shí)點(diǎn)2機(jī)械波的衍射波的衍射現(xiàn)象是指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。知識(shí)點(diǎn)3多普勒效應(yīng)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(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù)。當(dāng)波以速度v通過觀察者時(shí),時(shí)間t內(nèi)通過的完全波的個(gè)數(shù)為N=vtλ2.當(dāng)波源與觀察者相互靠近時(shí),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(shí),觀察者接收到的頻率變小?？枷?機(jī)械波的干涉1．如圖甲所示，、和是同一水平面內(nèi)的三個(gè)點(diǎn)，沿豎直方向振動(dòng)的橫波Ⅰ在介質(zhì)中沿方向傳播，與相距40cm，點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示；沿豎直方向振動(dòng)的橫波Ⅱ在同一介質(zhì)中沿方向傳播，與相距50cm，點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖丙所示。在時(shí)刻，兩列波同時(shí)分別經(jīng)過、兩點(diǎn)，兩列波的波速都為20cm/s，兩列波在點(diǎn)相遇，則以下說法不正確的是（）A．兩列波的波長均為20cmB．點(diǎn)是振幅是為10cmC．4.5s時(shí)點(diǎn)在平衡位置且向下振動(dòng)D．波遇到20cm的障礙物將發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象【答案】B【詳解】A．由圖知，兩列波的周期都是由得波長故A正確；B．因?yàn)槎鴷r(shí)刻兩波的振動(dòng)方向相反，則是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)，振幅等于兩波振幅之和，即為，故B錯(cuò)誤；C．波從傳到的時(shí)間為波從傳到的時(shí)間為在時(shí)刻，橫波Ⅱ與橫波Ⅰ兩波疊加，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡向下運(yùn)動(dòng)，在時(shí)刻，經(jīng)過了兩個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡向下運(yùn)動(dòng)，故C正確；D．依據(jù)明顯衍射條件，因遇到的障礙物，將發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故D正確。本題選擇不正確的，故選B。2．如圖所示，兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，兩波源分別位于x=2m和x=12m處，兩列波的傳播周期均為1s，兩波源的振幅均為A=4cm。圖示為t=0時(shí)刻兩列波的圖像，此時(shí)刻平衡位置處于x=2m和x=8m的兩質(zhì)點(diǎn)P、Q剛開始振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置處于x=5m處。下列說法正確的是（）

A．t=0.75s時(shí)刻，兩列波剛好在M點(diǎn)相遇B．t=0.75s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程12cmC．質(zhì)點(diǎn)P、Q的起振方向相反D．t=1s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)Q加速度最大E．t=1s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的位移為8cm【答案】ABE【詳解】A．由圖可知，兩列波的波長均為所以波的傳播速度大小為，t=0.75s時(shí)刻，兩列波各自向傳播的距離均為即兩列波在此時(shí)刻恰好都傳播到點(diǎn)，可知兩列波剛好相遇，故A正確；B．由于0.75s等于四分之三個(gè)周期，所以質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為故B正確；C．根據(jù)同側(cè)法可知，兩波源開始時(shí)刻都向y軸負(fù)方向振動(dòng)，因此在兩列波傳播的過程中，所有質(zhì)點(diǎn)開始起振的方向都和波源相同，即向y軸負(fù)方向振動(dòng)，因此質(zhì)點(diǎn)P、Q的起振方向均沿y軸負(fù)方向，故C錯(cuò)誤；D．t=1s時(shí)刻，沿x軸正方向傳播的簡諧波還沒有到達(dá)Q處，而沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧波，此刻質(zhì)點(diǎn)Q正位于平衡位置，且向y軸負(fù)方向振動(dòng)，此時(shí)速度最大，加速度為零，故D錯(cuò)誤；E．由以上分析可知0.75s時(shí)，兩列波剛好傳播到點(diǎn)，且兩列波起振方向均沿y軸負(fù)方向，因此再過0.25s，即1s時(shí)質(zhì)點(diǎn)恰好到達(dá)波谷，兩列波在點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，因此質(zhì)點(diǎn)M的位移為故E正確。故選ABE?？枷?機(jī)械波的衍射3．如圖，P為橋墩，A為靠近橋墩浮在水面的葉片，波源S連續(xù)振動(dòng)，形成水波，此時(shí)葉片A靜止不動(dòng)。為使水波能帶動(dòng)葉片振動(dòng)，可用的方法是（）

A．增大波源振幅 B．降低波源頻率C．減小波源距橋墩的距離 D．增大波源頻率【答案】B【詳解】葉