2024年高考一輪復習100考點100講第9章機械振動和機械波第9.5講機械波的特性【知識點精講】1．波的疊加幾列波相遇時，每列波都能夠保持各自的狀態繼續傳播而不互相干擾，只是重疊的區域里，任一個質點的總位移等于各列波分別引起的位移的矢量和。2．波的干涉和衍射波的衍射和波的干涉的比較內容定義現象可觀察到現象的條件相同點波的衍射波可以繞過障礙物繼續傳播的現象波能偏離直線而傳到直線傳播以外的空間縫、孔或障礙物的尺寸跟波長相差不多或者小于波長衍射和干涉是波特有的現象波的干涉頻率相同的兩列波疊加，使某些區域的振動加強，某些區域的振動減弱，而且加強和減弱的區域相間分布的現象振動強弱相間的區域，某些區域總是加強，某些區域總是減弱兩列波的頻率相同、相位差恒定3.多普勒效應(1)條件：聲源和觀察者之間有相對運動。(2)現象：觀察者感到頻率發生變化。(3)實質：聲源頻率不變，觀察者接收到的頻率變化。4．惠更斯原理(1)內容：介質中任一波面上的各點，都可以看作發射子波的波源，其后任意時刻，這些子波在波前進方向的包絡面就是新的波面?！緛碓矗簓.coj*y.co*m】(2)應用：如果知道某時刻一列波的某個波面的位置，還知道波速，利用惠更斯原理可以得到下一時刻這個波面的位置，從而確定波的傳播方向?！痉椒w納】一波的干涉理解1．干涉圖樣及其特點(1)干涉圖樣：如圖所示(2)特點①加強區和減弱區的位置固定不變。②加強區始終加強，減弱區始終減弱(加強區與減弱區不隨時間變化)③加強區與減弱區互相間隔(3)振動加強點和減弱點①加強點：振動的振幅等于兩列波振幅之和，A＝A1＋A2。②減弱點：振動的振幅等于兩列波振幅之差，A＝|A1－A2|。2．加強點和減弱點的理解(1)若兩列波在某處引起的位移方向相同，合位移變大，則此點為加強點，相反，若兩列波在某處引起的位移方向相反，合位移變小，則此點為減弱點。(2)波峰與波峰(或波谷與波谷)的交點，一定是加強點，而波峰與波谷的交點一定是減弱點。(3)當兩個相干波源的振動步調一致時，到兩個波源的距離之差Δs＝nλ(n為整數)處是加強區，Δs＝(2n＋1)eq\f(λ,2)(n為整數)處是減弱區。(4)若振幅變大，則振動加強，若振幅變小，則振動減弱。二多普勒效應理解與應用1．多普勒效應的特點(1)發生多普勒效應時，波源發出的頻率不變，只是觀察者接收到的頻率發生了變化。(2)當波源和觀察者之間的距離減小時，觀察者接收到的頻率升高，當波源和觀察者之間的距離增大時，觀察者接收到的頻率降低。2．多普勒效應的應用根據聲波的多普勒效應可以測定車輛行駛的速度；根據光波的多普勒效應可以測定遙遠天體相對地球的運行速度?！咀钚赂呖碱}精練】1.（2021年1月浙江選考）兩列頻率、振幅均相同的簡諧波Ⅰ和Ⅱ分別從繩子的兩端持續相向傳播，在相遇區域發生了干涉，在相距0.48m的A、B間用頻閃相機連續拍攝，依次獲得1、2、3、4、5五個波形，如圖所示，且1和5是同一振動周期內繩上各點位移都達到最大值時拍攝的波形。已知頻閃時間間隔為0.12s，下列說法正確的是A.簡諧波Ⅰ和Ⅱ的波長均為0.24mB.簡諧波Ⅰ和Ⅱ的周期均為0.48sC.繩上各點均做振幅相同的簡諧運動D.兩波源到A點和C點的路程差之差的絕對值是0.48m2.（5分）（2020高考全國理綜I）在下列現象中，可以用多普勒效應解釋的有__________。（填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分；每選錯1個扣3分，最低得分為0分）A．雷雨天看到閃電后，稍過一會兒才能聽到雷聲B．超聲波被血管中的血流反射后，探測器接收到的超聲波頻率發生變化C．觀察者聽到遠去的列車發出的汽笛聲，音調會變低D．同一聲源發出的聲波，在空氣和水中傳播的速度相同E．天文學上觀察到雙星（相距較近、均繞它們連線上某點做圓周運動的兩顆恒星）光譜隨時間的周期性變化3.（2019全國理綜III卷34）（1）（5分）水槽中，與水面接觸的兩根相同細桿固定在同一個振動片上。振動片做簡諧振動時，兩根細桿周期性觸動水面形成兩個波源。兩波源發出的波在水面上相遇。在重疊區域發生干涉并形成了干涉圖樣。關于兩列波重疊區域內水面上振動的質點，下列說法正確的是________。（填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分）A．不同質點的振幅都相同B．不同質點振動的頻率都相同C．不同質點振動的相位都相同D．不同質點振動的周期都與振動片的周期相同E．同一質點處，兩列波的相位差不隨時間變化4.（2018年4月浙江選考）兩列頻率相同、振幅均為A的簡諧橫波P、Q分別沿+x和x軸方向在同一介質中傳播，兩列波的振動方向均沿y軸。某時刻兩波的波面如圖所示，實線表示P波的波峰、Q波的波谷；虛線表示P波的波谷、Q波的波峰。a、b、c為三個等間距的質點，d為b、c中間的質點。下列判斷正確的是()A.質點a的振幅為2A B.質點b始終靜止不動C.圖示時刻質點c的位移為0 D.圖示時刻質點d的振動方向沿-y5.（5分）(2017·全國理綜I卷·34·1)如圖（a），在xy平面內有兩個沿z方向做簡諧振動的點波源S1（0,4）和S2（0,2），兩波源的振動圖線分別如圖（b）和圖（c）所示，兩列波的波速均為1.00m/s。兩列波從波源傳播到點A（8，2）的路程差為________m，兩列波引起的點B（4,1）處質點的振動相互_______（填“加強”或“減弱”）點C（0,0.5）處質點的振動相互_____(填“加強”或“減弱”。)6.（2017海南高考）（8分）從兩個波源發出的兩列振幅相同、頻率均為5Hz的簡諧橫波，分別沿x軸正、負方向傳播，在某一時刻到達A、B點，如圖中實線、虛線所示。兩列波的波速均為10m/s。求：（i）質點P、O開始振動的時刻之差；（ii）再經過半個周期后，兩列波在x=1m和x=5m之間引起的合振動振幅極大和極小的質點的x坐標?！咀钚履M題精練】1.(2023河北臨考信息卷)同一均勻介質中有兩個振源M、N，分別位于x軸上的（7m，0）和（10m，0）處。取振源M開始振動時為0時刻時M、N之間的波形如圖所示。下列說法正確的是A．時，坐標原點O處的質點正在經過平衡位置向上振動B．時，坐標原點O處的質點的位移為10cmC．穩定時，坐標原點O處的質點的振幅為50cmD．穩定時，振源M、N之間有16個振動加強點2.（2023湖北高考沖刺模擬）如圖所示，、是虛線兩端的兩個波源，它們的振動周期都為T，振幅都為A，某時刻發出的波恰好傳到C，同一時刻發出的波恰好傳到D，且，圖中只畫出了此時刻兩列波在D、C之間部分的疊加波形，、D間和、C間波形沒有畫出，下列說法正確的是（）A.D、B、C三點始終在平衡位置B.兩個波源在B是振動加強點，其振幅為2AC.兩個波源的起振方向相反D.再經過，D、C間的波形為一條直線3.（2023浙江杭州學軍中學質檢）如圖所示是兩列頻率相同的水波相遇某時刻的情形，M、N為波源，圖中實線表示波峰，虛線表示波谷，a、b、c、d為水中的四個質點，下列說法正確的是（）A.質點d仍可能會上下振動B.質點a經過一段時間后到達質點b此時所在位置C.由此時刻經過個周期，質點c正向下通過平衡位置D.此時質點a所在的水波最高點正向質點b此時所在位置移動4.（2023浙江杭州名校聯考）如圖所示，在同種均勻介質中有兩波源S1和S2相距3m，頻率均為2Hz，以S1為原點建立如圖所示的坐標系，時波源S1從平衡位置開始垂直紙面向上做簡諧運動，所激發的橫波向四周傳播。時波源S2也開始垂直紙面向上做簡諧運動，在時兩列簡諧波的最遠波峰傳到了圖示中的兩個圓的位置。則（）A.波的傳播速度為3m/s B.虛線為振動加強區C.時波谷與波谷相遇的點共有2個 D.經過1.0s后S1和S2連線上有2個振動減弱的位置5.（2023湖南新高考教研聯盟第二次聯考）如圖，x軸上、為波源，先后起振分別沿x軸正向和負向激發甲、乙兩列簡諧橫波，經過一段時間后甲乙兩列簡諧波各自傳播了個波長，此時的波形曲線如圖所示，兩波在該介質中的傳播速度均為。下列說法正確的是（）A.乙波的周期為2.4sB.甲波單獨傳播時，若遇到尺寸為20cm的障礙物不能發生明顯的衍射現象C.平衡位置在處的質點振動始終加強D.從圖示時刻起（不包含該時刻），再經過第一次出現介質質點偏離平衡位置的位移為16cm6.(多選)(2022北京人大附中模擬)消除噪聲污染是當前環境保護的一個重要課題。內燃機、通風機等在排放各種高速氣流的過程中都會發出噪聲,如圖所示為某種可以用來削弱高速氣流產生的噪聲的消聲器。一列聲波沿水平管道自左向右傳播,到達a處時分成上下兩束波,這兩束聲波沿虛線路徑傳播,在b處相遇時可削弱噪聲。設在a處分開的兩束波經上下方管道到達b處的波程差為δ,這一列聲波的波長為λ。關于此消聲器,下列說法正確的是()A.消除噪聲利用了波的衍射原理B.消除噪聲利用了波的干涉原理C.要盡量消除噪聲,應滿足δ=nλ(n=0,1,2,3,…)D.要盡量消除噪聲,應滿足δ=λ2+nλ(n=0,1,2,3,…7..（2023浙江杭州名校聯考）兩列簡諧橫波沿x軸相向傳播，時刻的波形圖如圖所示，實線波沿x軸正方向傳播，虛線波沿x軸負方向傳播，已知兩列波的傳播速度大小均為，則下列說法正確的是（）A.兩列波相遇后會發生干涉現象B.虛線波遇到障礙物時更容易發生明顯的衍射現象C.處質點的位移最先達到D.當時處的質點位移為10cm8.（2023湖北武漢部分重點高中高二聯考）如圖為水面上兩列頻率相同的波在某時刻的疊加情況，以波源、為圓心的兩組同心圓弧分別表示同一時刻兩列波的波峰（實線）和波谷（虛線），的振幅，的振幅，則下列說法正確的是（）A.處在A、D連線上的質點不一定都是振動加強點B.質點A、D在該時刻的高度差為7cmC.某時刻質點D的位移可能為零D.再過半個周期，質點B、C是振動加強點9.（2023重慶沙家壩重點中學質檢）某同學注意到手機攝像頭附近有一個小孔，查閱手機說明后知道手機內部小孔位置處安裝了降噪麥克風。進一步翻閱技術資料得知：降噪麥克風通過降噪系統產生與外界噪音相位相反的聲波，與噪音疊加從而實現降噪的效果。如圖是理想情況下的降噪過程，實線對應環境噪聲，虛線對應降噪系統產生的等幅反相聲波。則（）A.降噪過程實際上是聲波發生了干涉 B.降噪過程可以消除通話時的所有背景雜音C.降噪聲波與環境噪聲的傳播速度不相等 D.P點經過一個周期傳播的距離為一個波長10.（2023山東濰坊三校聯考）有兩列頻率相同、振動方向相同、振幅均為A、傳播方向相互垂直的平面波相遇發生干涉。如圖所示，圖中實線表示波峰，虛線表示波谷，a為波谷與波谷相遇點，b、c為波峰與波谷相遇點，d為波峰與波峰相遇點，e、g是a、d連線上的兩點，其中e為連線的中點，則（）A.在a、d處的質點振動減弱，b、c處的質點振動加強B.從圖示時刻經過半個周期，e處的質點通過的路程為2AC.從圖示時刻經過半個周期，g處的質點加速向平衡位置運動D.從圖示時刻經過四分之一周期，d處的質點振幅恰好為零11．（2023山東棗莊高二期末）如圖甲所示，男同學站立不動吹口哨，一位女同學坐在秋千上來回擺動，據圖乙，下列關于女同學的感受的說法正確的是（）A．女同學從A向B運動過程中，她聽到的哨聲音調變低B．女同學從E向D運動過程中，她聽到的哨聲音調變高C．女同學在點C向右運動時，她聽到的哨聲音調不變D．女同學在點C向左運動時，她聽到的哨聲音調變低12.（2022河南南陽一中質檢）下列物理現象，說法正確的是（）A.聞其聲而不見其人，是波的共振現象B.環繞發聲的雙股音叉繞一圈，聽到聲音忽強忽弱，是波的干涉現象C.夏天雷雨后路面上油膜呈現彩色，是因為光沿直線傳播D.當正在鳴笛的火車急駛而來時，我們聽到汽笛聲音調變高，這是多普勒效應現象E.看立體電影時戴上特質的眼鏡，這樣看到電影畫面的效果具有立體感，是利用光的偏振現象13.（2022江蘇第二次百校大聯考）關于聲音的產生和傳播,下列