小题精练07 波的振动图像 波动图像 干涉 衍射——2024年高考物理题型突破限时精练（江苏专用）

小题精练07 波的振动图像 波动图像 干涉 衍射 考点内容 考情分析 考点一 简谐运动 1、简谐运动考察图像、波的传播图像以及振动图像与波的传播规律相结合的题型。 2、机械波往往考察波传播规律分析 波的干涉及叠加、波动图像与振动图像结合等题型 考点二 机械波图像分析及多解问题 考点三 波的叠加 考点四 振动图像与波的图像的综合应用 公式、知识点回顾（时间：5分钟） 一、波动图像和振动图像的比较 振动图像 波的图像 研究 对象 一振动质点 沿波传播方向的所有质点 研究 内容 一质点的位移随时间的变化规律 某时刻介质中所有质点的空间分布规律 图像 物理 意义 表示同一质点在各时刻偏离平衡位置的位移 表示介质中的各个质点在某一时刻偏离平衡位置的位移 图像 信息 (1)质点振动周期 (2)质点振幅 (3)某一质点在各时刻偏离平衡位置的位移 (4)某一质点在各时刻速度、加速度的方向 (1)波长、振幅 (2)任意一质点在该时刻偏离平衡位置的位移 (3)任意一质点在该时刻的加速度方向 (4)已知波的传播方向，可判断介质中各质点的振动方向；已知介质中某一质点的振动方向，可判断波的传播方向 图像 变化 随时间推移，图像延续，但已有形状不变 随时间推移，波形沿传播方向平移 连续重复的最短完整曲线占横坐标的距离 表示一个周期 表示一个波长 二、求解波的图像与振动图像综合类问题可采用“一分、一看、二找”的方法 三、波的干涉和衍射的比较 内容 波的衍射 波的干涉 定义 波可以绕过障碍物继续传播的现象 频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波叠加时，某些区域的振动总是加强、某些区域的振动总是减弱的现象 现象 波偏离直线而传播到直线以外的空间 两列波叠加区域形成相互间隔的稳定的振动加强区和振动减弱区，产生稳定的干涉图样 条件 明显发生的条件：缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小 充分条件：两列波的频率相同，相位差恒定，振动方向相同 相同点 干涉和衍射是波特有的现象 四、波的干涉中加强点与减弱点的比较 　　项目 区域 振幅 振动能量 加强点 A1＋A2 最大 减弱点 |A1－A2| 最小 五、波的干涉中加强点和减弱点的判断方法 (1)图像法：在某时刻的波形图上，波峰与波峰(或波谷与波谷)的交点是加强点，波峰与波谷的交点是减弱点。加强点或减弱点各自连接形成加强线和减弱线，以两波源为中心向外辐射，两种线互相间隔，这就是干涉图样，如图所示。加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点的振幅之间。 (2)公式法 ①当两个相干波源的振动步调一致时，到两个波源的距离之差Δx＝nλ(n＝0,1,2，…)处是加强区，Δx＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…)处是减弱区。 ②当两个相干波源的振动步调相反时，到两个波源的距离之差Δx＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…)处是加强区，Δx＝nλ(n＝0,1,2，…)处是减弱区。 【例题】（2023•江苏一模）一列简谐横波在t＝1.0s时的波形图如图甲所示，P是介质中的质点，图乙是质点P的振动图像，已知该波在介质中的传播速度为10m/s，则（　　） A．该波沿x轴负方向传播 B．再经过0.6s，质点P运动的路程为6m C．t＝1.0s时质点P离开平衡位置的位移 D．质点P的平衡位置坐标为x＝5m 难度：★★★ 建议时间：30分钟 正确率： /15 1. （2023•南通二模）如图甲，两列沿相反方向传播的横波，形状是半个波长的正弦曲线，上下对称，其振幅和波长都相等。它们在相遇的某一时刻会出现两列波“消失”的现象，如图乙。则（　　） A．此时质点a向右运动 B．此时质点b向下运动 C．此后质点a、b振动速度相同 D．此后质点a、b振动时间相同 2. （2023•南京模拟）如图，挡板M固定，挡板N可以上下移动，现在把M、N两块挡板中的空隙当作一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了图示中的图样，P点的水没有振动起来。为使挡板左边的振动传到P点，可以采用的办法是（　　） A．挡板N向下平移一段距离 B．增大波源振动频率 C．挡板M和N向右移动一段距离 D．波源向左匀速移动 3. （2023•江苏一模）某同学抓住绳子一端在0～2s内做了两种不同频率的简谐运动，其振动图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．绳端起振方向向下 B．前后两次振动的周期之比为1：2 C．前后两次形成的绳波波速之比为2：1 D．前后两次形成的绳波波长之比为2：1 4. （2023•南京模拟）一列波长