小题精练08 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（广东专用）

小题精练08 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、2023年广东各地区模考试题中涉及本专题考察 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•深圳二模）图甲是一列简谐横波在某时刻的波形图，质点M、N、P、Q分别位于介质中x＝3m、x＝4m、x＝5m、x＝10m处。该时刻横波恰好传播至P点，图乙为质点M从该时刻开始的振动图像，下列说法正确的是（　　） A．此波在该介质中的传播速度为1.25m/s B．波源起振方向沿y轴正方向 C．此波传播至Q点的过程中，质点P的路程为5m D．当质点Q起振后，与质点N振动步调完全一致 难度：★★★ 建议时间：30分钟 正确率： /15 1. （2023•广东二模）一列简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形图如图所示，质点b的起振时刻比质点a延迟了0.6s，a、b平衡位置间的距离为3m，则下列说法正确的是（　　） A．波长为3m B．周期为1.2s C．波速为5m/s D．简谐横波沿x轴负方向传播 2. （2023•茂名二模）如图甲，2023年春晚创意节目《满庭芳•国色》中的水袖舞文化在我国源远流长。其简化模型如下：材质不同的重水袖A和轻水袖B连接在一起，放在光滑水平玻璃上。某时刻在重水袖A左端抖动产生如图乙所示波形，下列说法正确的是（　　） A．振幅越大，则波速越小 B．重水袖上某点一个周期内通过的路程等于波长 C．波在A、B中传播的速度一定相等 D．波在A、B中传播的频率相等 3. （2023•坪山区校级模拟）如图甲，水袖舞是中国京剧的特技之一，2023年春晚创意节目《满庭芳•国色》中的水袖舞给观众带来了一场绝美的视觉盛宴。如图乙，水袖由厚薄程度不同的重水袖和轻水袖连接而成。如图丙，某同学为研究重水袖和轻水袖传播