2021高考物理二轮复习第一篇专题十四：波的形成与传播学案5页

波的形成与传播
(2020·全国Ⅰ卷)一振动片以频率 f 做简谐振动时,固定在振动片上的两根细杆同步周期性
地触动水面上 a、b 两点,两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。c 是水面上的一
点,a、b、c间的距离均为 l,如图所示。
已知除 c点外,在 ac连线上还有其他振幅极大的点,其中距 c最近的点到 c的距离为 l。求:
(1)波的波长;
(2)波的传播速度。
(1)审题破题眼:
(2)情境化模型:声波、水波和绳波,不同情境下的相同规律。
(3)命题陷阱点:
陷阱:认为振幅极大的点存在多解问题。
干涉中央加强区域,波程差为 0,左右最近加强点的波程差为一个λ。
【标准解答】
熟记波传播和叠加的特点
1.波的传播问题
(1)沿波的传播方向上各质点的起振方向与波源的起振方向一致。
(2)介质中各质点在平衡位置附近振动,但并不随波迁移。
(3)沿波的传播方向上波每个周期传播一个波长的距离。
(4)在波的传播方向上,平衡位置间的距离为 nλ(n=1,2,3…)的质点,振动步调总相同;平衡位

置间的距离为(2n+1) (n=0,1,2,3…)的质点,振动步调总相反。
2.波的叠加问题
(1)两个振动情况相同的波源形成的波,在空间某点振动加强的条件为该点到两波源的路程差
Δx=nλ,n=0,1,2,3…,振动减弱的条件为Δx=nλ+ ,n=0,1,2,3…。两个振动情况相反的波源
形成的波,在空间某点振动加强的条件为 Δx=nλ+ ,n=0,1,2,3…,振动减弱的条件为
Δx=nλ,n=0,1,2,3…。
(2)振动加强点的位移随时间不断变化,振幅最大。
波多解问题全扫描
(1)波的图象的周期性:相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形相同,从而使题目出现多解
的可能。
(2)波传播方向的双向性:在题目未给出波的传播方向时,要考虑到波可沿正向或负向传播。
波动问题的解题流程
1.(传播与叠加)一条弹性绳子呈水平状态,M为绳子中点,两端 P、Q同时开始上下振动,一小段
时间后产生的波形如图所示,对于其后绳上各点的振动情况,下列判断正确的是 (　　)
A.左边的波先到达中点 M
B.两列波波速之比为 1∶2
C.中点 M的振动总是加强的
D.绳的两端点 P、Q开始振动的方向相同
2.(波的传播)(多选)如图甲所示,沿波的传播方向上有六个质点 a、b、c、d、e、f,相邻两质
点之间的距离均为 2 m,各质点均静止在各自的平衡位置。t=0时刻振源 a开始做简谐运动,取
竖直向上为振动位移的正方向,其振动图象如图乙所示,形成的简谐横波以 2 m/s 的速度水平
向右传播。则下列说法中正确的
是(　　)

A.波传播到质点 c时,质点 c开始振动的方向沿 y轴正方向
B.0～4 s内质点 c运动的路程为 8 cm
C.4～4.5 s内质点 d的加速度正在逐渐减小
D.6 s时质点 e第一次回到平衡位置
E.各质点都振动起来后,a与 d的振动方向始终相反
3.(波的计算)如图所示,一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,图中的实线和虚线分别是该波在
t=0.02 s和 t′=0.08 s时刻的波形图。
(1)在 t=0.02 s时,求 x=0.9 m处质点的振动方向及该波的最大周期;
(2)若波传播的周期为 T,且 8T<t′≤9T,求该波传播的波速大小。
专题十四　振动和波
光的折射和反射
考向 1
///研透真题·破题有方///

【解析】
(1)如图,设距 c点最近的振幅极大的点为 d点,a与 d的距离为 r1,b与 d的距离为 r2,d与 c
的距离为 s,波长为λ。则
r2-r1=λ ①
由几何关系有 r1=l-s ②
=(r1sin60°)2+(l-r1cos60°)2 ③
联立①②③式并代入题给数据得λ= l ④
(2)波的频率为 f,设波的传播速度为 v,
有 v=λf⑤
联立④⑤式得 v= ⑥
答案:(1) l　(2)
///多维猜押·制霸考场///
1.D　因波速由介质决定,则它们的传播速度相同,因此两波同时到达中点 M,故 A错误;波速由
介质决定,与波长和频率无关,两列波波速之比为 1∶1,故 B错误;由于波的频率不同,故两列
波并不能干涉,M点并不是振动加强点,故 C错误;由题图可知,左边波向右传播,而右边的波向
左传播,依据上下坡法,则它们起振方向相同,再依据波产生的原理:带动、重复、滞后,即可判
定 P、Q开始振动的方向相同,故 D正确。
2.A、B、E　由振动图象可知,振动周期为 2 s,波长λ=vT=4 m,质点 a开始起振的方向为 y轴正
方向,故波传播到质点 c时,质点 c开始...