专题十六 振动和波的四类图像问题-【新高考方案】2024年高考物理二轮复习专题增分方略（新教材）

第七板块 考查难度一般 重在练中查漏 的 自修专题 专题十六 振动和波的四类图像问题 类型（一） 振动图像 (2)直观结论法 [典例](2023·湖南高考)如图(a),在均匀介 质中有A、B、C和D四点，其中A、B、C三点位于 ①由振动图像可以判定质点在任意时刻的回复力 方向和加速度方向，二者都指向时间轴。 同一直线上，AC=BC=4m,DC=3m,DC垂直 ②可以知道质点在任意时刻的速度方向，该点的 AB。t=0时，位于A、B、C处的三个完全相同的 斜率为正值时速度方向为正，该点的斜率为负值时 横波波源同时开始振动，振动图像均如图(b)所 速度方向为负。 示，振动方向与平面ABD垂直，已知波长为4m。 下列说法正确的是 () [考法全训] ty/cm 、 1.(多选)用弹簧将一物块悬 x/cm 2 2.0 挂于天花板上，使物块在竖 .5 311 / 直方向做简谐运动，其振动 0.510 2.0t/ 4m1 4m 2 -2.0 图(a) 图() 图像如图所示，则 () A.这三列波的波速均为2m/s A.该简谐运动的周期为2.0s ! B.1=2s时，D处的质点开始振动 B.1=1.0s时刻，系统机械能达到最小值 C.t=4.5s时，D处的质点向y轴负方向运动 C.t=1.0s和1=2.0s两时刻，物块动能相等 D.=6s时，D处的质点与平衡位置的距离是6cm D.1=0.5s和t=1.5s两时刻，弹簧的弹性势 听讲随笔： 能相等 2.(2023·海南高岁)如图所示分别是一列机械波 在传播方向上相距6m的两个质点P、Q的振 动图像，下列说法正确的是 () [思维建模]简谐运动图像问题的两种分析方法 (1)图像运动结合法 A.该波的周期是5s 要把xt图像与质点的实际振动过程联系起来，图 像上的一个点表示振动中的一个状态（位置、振动 B.该波的波速是3m/s 方向等)，图像上的一段曲线对应振动的一个过程， C.4s时P质点向上振动 关键是判断好平衡位置、最大位移及振动方向 D.4s时Q质点向上振动 |11④ 第七板块自修专题 3.(2023·湖北高考)一列简谐横波沿x轴正向传 1y/:m ↑y/m 播，波长为100cm,振幅为8cm。介质中有a和 6两个质点，其平衡位置分别位于-一4口 3 cm B 和x=120cm处。某时刻b质点的位移为y= y/cm 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 类型（二） 波的图像 [典例](2023·济宁高三模拟)“战绳”是一种 续表 近年流行的健身器材，如图甲，健身者把两根相同 方法 方法解读 图像演示 绳子的一端周定在一点，用双手分别握住绳子的 将波形沿传播方向进行 另一端，上下抖动绳子使绳子振动起来。以手的 “微平 微小的平移，再由对应同 B 平衡位置为坐标原点，图乙是健身者左手在抖动 移”法 一x坐标的两波形曲线 绳子过程中某时刻的波形，若左手抖动的频率是 上的点来判断振动方向 1.25Hz,下列说法正确的是 ( ) y/cm [考法全训] 20 1,(2023·邯郸高三模拟) +y/cm 坐标原点处的波源做简 10 7 x/m 63 0 谐运动，它在均匀介质中 0 12x/m 6 甲 Z 形成的简谐横波沿x轴-1 A.该时刻Q点的振动方向沿y轴负方向 正方向传播，波源振动3s后波刚好传到x轴上 的x=12m处，波形图如图所示。下列说法正 B.该时刻P点的位移为10√2cm 确的是 () C.波的传播速度为8.75m/s A.波源的起振方向沿y轴负方向 D.再经过0.1s,P点到达波峰位置 B.波在介质中的速度大小为3m/s 听讲随笔： C.波源做简谐运动的表达式为y=一l0sinπt(cm) D.波源振动3s时质点M已通过的路程为54cm 2.(2023·天津高专)（多选）位于坐标原点的波源 从1=0时刻开始振动，1=0.5s时形成的机械 波波形图如图所示，则下列说法正确的是() [思维建模] ↑y/m 波的传播方向与质点振动方向的互判方法 方法 方法解读 图像演示 3 4 x/m “上下 沿波的传播方向，“上坡” 下坡 时质点向下振动，“下坡” 坡”法 时质点向上振动 A.机械波的波速v一4m/s B.x=1m处的质点在1=0.3s时位于波谷 “同侧” 波形图上某点表示传播 C.波源的振动方程为y=0.02sin(5πl十x)m 方向和振动方向的箭头 法 D.x=一1m处的质点半个周期内向左移动半 在图线同侧 个波长 钳115 新高考方案·专题增分方略物理 类型（三） 振动图像与波的图像的综合 [典例]一列横波在某介质中沿x轴传播，： A.波速为2m/s t=0.75s时的波形图如图甲所示，x=1.5m处的 B.波向左传播 质点P的振动图像如图乙所示，