专题49机械波（解析版）-2013高考一轮复习知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练

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2023 高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练

第九章机械振动和机械波

专题 49 机械波

第一部分知识点精讲

一、机械波　横波和纵波

1．机械波的形成条件

(1)有发生机械振动的波源。

(2)有传播介质，如空气、水等。

2．传播特点

(1)机械波传播的只是振动的形式和能量，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，

并不随波迁移。

(2)介质中各质点的振幅相同，振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同。

(3)一个周期内，质点完成一次全振动，通过的路程为 4 A ，位移为零。

【特别提醒】 (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）个周期内，振动质点通过的路程一定为 2A；但是个周期内，振动质点通过的路

程不一定为 A(可能等于 A，可能大于 A，可能小于 A)。

3．机械波的分类

(1)横波：质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波，有波峰(凸部)和波谷(凹部)。

(2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波，有密部和疏部。

二、横波的图象　波速、波长和频率的关系

1．横波的图象

(1)坐标轴：横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点的位移。

(2)意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开平衡位置的位移。

(3)图象：

2．波长、波速、频率及其关系

(1)波长 λ：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离。

(2)波速 v：波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定。

(3)频率 f：由波源决定，等于波源的振动频率。

(4)波长、波速和频率的关系：① v＝λf；② v＝。

3. 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。

(5)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。　　　

4. 对波的图象的理解

(1)波的图象是某一时刻介质中各个质点运动情况的“定格”。可以将波的图象比喻为

某一时刻对所有质点拍摄下的“集体照”。

(2)简谐波的图象是正(余)弦曲线，是最简单的一种波，各个质点振动的最大位移都相

等，介质中有正弦波传播时，介质中的质点做简谐运动。

(3)横波的图象形状与波在传播过程中介质中某质点的振动图象形状相似，波形中的波

峰即为图象中的位移正向的最大值，波谷即为图象中的位移负向的最大值，波形中通过平

衡位置的质点在振动图象中也恰处于平衡位置。　　　

5. 由波的传播方向判定质点振动方向的方法

方法解读图象演示

“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

第二部分最新高考题精选

1. （2022 高考辽宁物理）一列简谐横波沿 x轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，关于

质点 P的说法正确的是（　　）

A. 该时刻速度沿 y轴正方向

B. 该时刻加速度沿 y轴正方向

C. 此后周期内通过的路程为 A

D. 此后周期内沿 x轴正方向迁移为

【参考答案】A

【命题意图】本题考查对波动图像的理解及其相关知识点.

【名师解析】

波沿 x轴正向传播，由“同侧法”可知，该时刻质点 P的速度方向沿 y轴正向，加速度沿 y

轴负向，选项 A正确，B错误。在该时刻质点 P不在特殊位置，则在周期内的路程不一

定等于 A，选项 C错误；质点只能在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项 D错误。

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