小题精练06 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（湖北专用）

小题精练06 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、2021年湖北卷第10题，2022年湖北卷第5题，2023年湖北卷第7题 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。 1. （2023•湖北）一列简谐横波沿x轴正向传播，波长为100cm，振幅为8cm，介质中有a和b两个质点，其平衡位置分别位于 和x＝120cm处。某时刻b质点的位移为y＝4cm，且向y轴正方向运动。从该时刻开始计时，a质点的振动图像为（　　） A． B． C． D． 2. （多选）（2023•湖北）t＝0时刻，质点P从原点由静止开始做直线运动，其加速度a随时间t按图示的正弦曲线变化，周期为2t0。在0～3t0时间内，下列说法正确的是（　　） A．t＝2t0时，P回到原点 B．t＝2t0时，P的运动速度最小 C．t＝t0时，P到原点的距离最远 D．tt0时，P的运动速度与tt0时相同 3. （2022•湖北）如图所示，质量分别为m和2m的小物块P和Q，用轻质弹簧连接后放在水平地面上，P通过一根水平轻绳连接到墙上。P的下表面光滑，Q与地面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。用水平拉力将Q向右缓慢拉开一段距离，撤去拉力后，Q恰好能保持静止。弹簧形变始终在弹性限度内，弹簧的劲度系数为k，重力加速度大小为g。若剪断轻绳，P在随后的运动过程中相对于其初始位置的最大位移大小为（　　） A． B． C． D． 4. （多选）（2021•湖北）一列简谐横波沿x轴传播，在t＝0时刻和t＝1s时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。已知x＝0处的质点在0～1s内运动的路程为4.5cm。下列说法正确的是（　　） A．波沿x轴正方向传播 B．波源振动周期为1.1s C．波的传播速度大小为13m/s D．t＝1s时，x＝6m处的质点沿y轴负方向运动 【例题】（2023•湖北二模）甲、乙两列简谐横波在同一介质