專題15機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波（講義）

專題15機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波目錄TOC\o"14"\h\z\u考點(diǎn)一機(jī)械振動(dòng)及振動(dòng)圖像 4 4 51.振動(dòng)圖像及其應(yīng)用 5 5考向一簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式及圖像 5考點(diǎn)二機(jī)械波的傳播及波的圖像 8 8 101. 波的圖像及應(yīng)用 102.波動(dòng)問(wèn)題多解的主要因素及解決思路 113.機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波的關(guān)聯(lián)應(yīng)用 11 12考向一波的傳播與圖像 12考向二波的圖像與振動(dòng)圖像的關(guān)聯(lián)應(yīng)用 13考向三波的衍射、干涉和多普勒效應(yīng) 15考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計(jì)機(jī)械振動(dòng)及振動(dòng)圖像考向一簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式及圖像：2023?山西?高考真題、2023?浙江?高考真題、2022?浙江?高考真題（2題）、2022?海南?高考真題、2021?江蘇?高考真題、2021?廣東?高考真題、2021?河北?高考真題機(jī)械波的傳播及波的圖像考向一波的傳播與圖像：2023?全國(guó)?高考真題、2023?北京?高考真題、2023?海南?高考真題、2023?重慶?高考真題、2023?天津?高考真題（2題）、2023?山東?高考真題、2022?福建?高考真題、2022?廣東?高考真題、2022?河北?高考真題、2022?全國(guó)?高考真題、2022?浙江?高考真題、2022?山東?高考真題、2022?北京?高考真題、2022?遼寧?高考真題、2021?重慶?高考真題、2021?天津?高考真題、2021?北京?高考真題、2021?湖北?高考真題、2021?全國(guó)?高考真題（2題）考向二波的圖像與振動(dòng)圖像的關(guān)聯(lián)應(yīng)用：2023?全國(guó)?高考真題、2023?湖北?高考真題、2023?湖南?高考真題、2022?湖南?高考真題、2022?重慶?高考真題、2021?遼寧?高考真題、2021?山東?高考真題、2021?湖南?高考真題、2021?海南?高考真題、考向三波的衍射、干涉和多普勒效應(yīng)：2023?廣東?高考真題、2023?天津?高考真題、2023?浙江?高考真題（3題）、2023?遼寧?高考真題、2022?全國(guó)?高考真題、2022?浙江?高考真題、2021?浙江?高考真題（3題）考情分析【命題規(guī)律及方法指導(dǎo)】1.命題重點(diǎn)：本專題就是高考的熱點(diǎn)問(wèn)題，往往將振動(dòng)和波動(dòng)一起綜合考察，對(duì)振動(dòng)與波動(dòng)的關(guān)系，振動(dòng)圖像與波的圖像關(guān)系考察，此外也會(huì)單獨(dú)考察波的傳播及傳播中的現(xiàn)象（干涉、衍射、多普勒效應(yīng)）2.常用方法：圖像法、平移法、解析法。3.?？碱}型：選擇題，填空題，計(jì)算題．【命題預(yù)測(cè)】1.本專題屬于熱點(diǎn)內(nèi)容；2.高考命題考察方向①機(jī)械振動(dòng)及振動(dòng)圖像：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)（單擺），簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式，振動(dòng)圖像②機(jī)械波的傳播及波的圖像：機(jī)械波的波長(zhǎng)、波速和頻率(周期)的關(guān)系，波的圖像，波的傳播規(guī)律（干涉、衍射、多普勒效應(yīng)）考點(diǎn)一機(jī)械振動(dòng)及振動(dòng)圖像1．（2021·江蘇·高考真題）如圖所示，半徑為R的圓盤邊緣有一釘子B，在水平光線下，圓盤的轉(zhuǎn)軸A和釘子B在右側(cè)墻壁上形成影子O和P，以O(shè)為原點(diǎn)在豎直方向上建立x坐標(biāo)系。時(shí)從圖示位置沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)圓盤，角速度為，則P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為（）A．B．C．D．【考向】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)【答案】B【詳解】由圖可知，影子P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為，以向上為正方向，設(shè)P的振動(dòng)方程為，由圖可知，當(dāng)時(shí)，P的位移為，代入振動(dòng)方程解得，則P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。2．（2021·廣東·高考真題）如圖所示，一個(gè)輕質(zhì)彈簧下端掛一小球，小球靜止?，F(xiàn)將小球向下拉動(dòng)距離A后由靜止釋放，并開(kāi)始計(jì)時(shí)，小球在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期為T。經(jīng)時(shí)間，小球從最低點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)的距離（選填“大于”、“小于”或“等于”）；在時(shí)刻，小球的動(dòng)能（選填“最大”或“最小”）?！究枷颉亢?jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式及圖像【答案】小于最大【詳解】[1]根據(jù)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的位移公式，則時(shí)有，所以小球從最低點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)的距離為，則小球從最低點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)的距離小于。[2]在時(shí)，小球回到平衡位置，具有最大的振動(dòng)速度，所以小球的動(dòng)能最大。1.振動(dòng)圖像及其應(yīng)用通過(guò)圖像可知：1）振幅A、周期T(或頻率f)和初相位φ0(如圖所示)．2）某時(shí)刻振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移．3）某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)速度的大小和方向：曲線上各點(diǎn)切線的斜率的大小和正負(fù)分別表示各時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度大小和方向，速度的方向也可根據(jù)下一相鄰時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移的變化來(lái)確定．4）某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的回復(fù)力和加速度的方向：回復(fù)力總是指向平衡位置，回復(fù)力和加速度的方向相同．5）某段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移、回復(fù)力、加速度、速度、動(dòng)能和勢(shì)能的變化情況．考向一簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式及圖像1．（2024·四川雅安·統(tǒng)考一模）如圖，輕彈簧左端固定，右端連接一滑塊，t＝0時(shí)刻，將滑塊無(wú)初速放在向右勻速運(yùn)動(dòng)的水平傳送帶上，此時(shí)彈簧水平且為原長(zhǎng)。若彈簧形變始終在彈性限度內(nèi)，滑塊最后靜止，選地面為參考系，以向右方向?yàn)檎较?，則在下列滑塊速度v與時(shí)間t的關(guān)系曲線中，可能正確的是（

）A． B．C． D．【答案】C【詳解】已知滑塊最后靜止，必然存在空氣阻力（可類比豎直懸掛的彈簧振子模型，若不存在空氣阻力必然做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)），且最終靜止于彈力與滑動(dòng)摩擦力相等的位置。初始時(shí)刻向右的滑動(dòng)摩擦力大于向左的彈力，則滑塊向右加速運(yùn)動(dòng)，隨著彈簧變長(zhǎng)，向左的彈力增大，且存在向左的空氣阻力，則滑塊向右的加速度減?。ㄐ甭蕼p小）；當(dāng)滑動(dòng)摩擦力與彈力及空氣阻力的合力平衡時(shí)，滑塊速度最大，滑塊繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，彈力和空氣阻力大于滑動(dòng)摩擦力，加速度向左，滑塊向右減速；隨著彈力的增大，向左的加速度增大，當(dāng)滑塊速度減到零后，彈力大于滑動(dòng)摩擦力，向左加速，此時(shí)空氣阻力變?yōu)橄蛴遥?dāng)彈力等于滑動(dòng)摩擦力及空氣阻力合力時(shí)向左的速度最大，然后又向左減速直到速度為零；由于空氣阻力的存在，滑塊向右的最大速度大于向左的最大速度。故選C。2．（2023·河北·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，在光滑桿下面鋪一張白紙，一帶有鉛筆的彈簧振子在A、B兩點(diǎn)間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，白紙沿垂直桿方向以的速度移動(dòng)，鉛筆在白紙上留下的痕跡如圖所示。已知彈簧的勁度系數(shù)，振子（小球與鉛筆）的質(zhì)量為，不考慮一切摩擦，彈簧的質(zhì)量忽略不計(jì)，彈簧的彈性勢(shì)能，x為彈簧的形變量。下列說(shuō)法正確的是（）A．圖線為鉛筆的運(yùn)動(dòng)軌跡B．彈簧振子的周期為C．鉛筆在的位置留下痕跡時(shí)，振子的加速度為D．鉛筆在的位置留下痕跡時(shí)，振子的動(dòng)能為【答案】C【詳解】A．鉛筆在一條直線上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，圖線不是鉛筆的運(yùn)動(dòng)軌跡，故A錯(cuò)誤；B．一個(gè)周期內(nèi)白紙移動(dòng)距離,白紙移動(dòng)速度為，該彈簧振子的周期為，故B錯(cuò)誤；C．振幅A=8cm，鉛筆在的位置留下痕跡時(shí)，彈簧彈力，振子的加速度為，故C正確；D．根據(jù)能量守恒，鉛筆在的位置留下痕跡時(shí)，振子的動(dòng)能為，故D錯(cuò)誤。故選C。3．（2023·安徽·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）（多選）科技文化節(jié)中，“果殼”社團(tuán)做了如下一個(gè)沙擺實(shí)驗(yàn)。如圖甲所示，薄木板被沿箭頭方向水平拉出的過(guò)程中，漏斗漏出的沙在板上形成的一段曲線如圖乙所示，當(dāng)沙擺擺動(dòng)經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)（記為第1次），當(dāng)它第20次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)測(cè)得所需的時(shí)間為19s（忽略擺長(zhǎng)的變化），取當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2，下列說(shuō)法中正確的是（）A．隨著沙子不斷漏出，沙擺擺動(dòng)的頻率將會(huì)增加B．該沙擺的擺長(zhǎng)約為1mC．由圖乙可知薄木板做的是勻加速運(yùn)動(dòng)，且加速度大小約為7.5×103m/s2D．當(dāng)圖乙中的C點(diǎn)通過(guò)沙擺正下方時(shí)，薄木板的速率約為0.126m/s【答案】BD【詳解】A．沙擺擺動(dòng)的周期、頻率與質(zhì)量無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；B．由，得， 由單擺周期公式可得，故B正確；C．由圖乙中數(shù)據(jù)可知，木板在連續(xù)且相等的時(shí)間段內(nèi)的位移差恒定，約為，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知木板做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為，C錯(cuò)誤；D．勻變速直線運(yùn)動(dòng)在一段時(shí)間間隔的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，有，故D正確。故選BD?？键c(diǎn)二機(jī)械波的傳播及波的圖像1．（2023·山東·高考真題）（多選）如圖所示，沿水平方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，依次通過(guò)相距L的A、B兩點(diǎn)。已知質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)的位移大小為振幅的一半，B點(diǎn)位移大小是A點(diǎn)的倍，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，t時(shí)刻第二次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)，該振動(dòng)的振幅和周期可能是（

）A． B． C． D．【考向】波的傳播【答案】BC【詳解】AB．當(dāng)AB兩點(diǎn)在平衡位置的同側(cè)時(shí)有，可得；或者，因此可知第二次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)，，解得，此時(shí)位移關(guān)系為，解得，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．當(dāng)AB兩點(diǎn)在平衡位置兩側(cè)時(shí)有，解得或者（由圖中運(yùn)動(dòng)方向舍去），或者，當(dāng)?shù)诙谓?jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)，則，解得，此時(shí)位移關(guān)系為，解得，C正確D錯(cuò)誤；故選BC。2．（2023·全國(guó)·高考真題）（多選）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，圖（a）是時(shí)刻的波形圖；P是介質(zhì)中位于處的質(zhì)點(diǎn)，其振動(dòng)圖像如圖（b）所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．波速為B．波向左傳播C．波的振幅是D．處的質(zhì)點(diǎn)在時(shí)位于平衡位置E．質(zhì)點(diǎn)P在0~7s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程為【考向】波的圖像與振動(dòng)圖像的關(guān)聯(lián)應(yīng)用【答案】ABE【詳解】A．由圖a可知波長(zhǎng)為4m，由圖b可知波的周期為2s，則波速為，故A正確；B．由圖b可知t=0時(shí)，P點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，根據(jù)“上下坡”法可知波向左傳播，故B正確；C．由圖a可知波的振幅為5cm，故C錯(cuò)誤；DE．根據(jù)圖a可知t=0時(shí)x=3m處的質(zhì)點(diǎn)位于波谷處，由于，可知在t=7s時(shí)質(zhì)點(diǎn)位于波峰處；質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為，故D錯(cuò)誤，E正確；故選ABE。3．（2023·全國(guó)·高考真題）分別沿x軸正向和負(fù)向傳播的兩列簡(jiǎn)諧橫波P、Q的振動(dòng)方向相同,振幅均為5cm，波長(zhǎng)均為8m，波速均為4m/s。時(shí)刻，P波剛好傳播到坐標(biāo)原點(diǎn),該處的質(zhì)點(diǎn)將自平衡位置向下振動(dòng)；Q波剛好傳到處，該處的質(zhì)點(diǎn)將自平衡位置向上振動(dòng)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，兩列波相遇。（1）在答題卡給出的坐標(biāo)圖上分別畫出P、Q兩列波在時(shí)刻的波形圖（P波用虛線，Q波用實(shí)線）；（2）求出圖示范圍內(nèi)的介質(zhì)中，因兩列波干涉而振動(dòng)振幅最大和振幅最小的平衡位置?！究枷颉坎ǖ膫鞑ヅc圖像【答案】（1）

；（2）見(jiàn)解析【詳解】（1）根據(jù)得可知時(shí)P波剛好傳播到處，Q波剛好傳播到處，根據(jù)上坡下坡法可得波形圖如圖所示（2）兩列波在圖示范圍內(nèi)任一位置的波程差為根據(jù)題意可知，P、Q兩波振動(dòng)頻率相同，振動(dòng)方向相反，兩波疊加時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的條件為到兩波源的距離差解得振幅最大的平衡位置有、振動(dòng)減弱的條件為解得振幅最小的平衡位置有、、4．（2023·浙江·高考真題）如圖所示，置于管口T前的聲源發(fā)出一列單一頻率聲波，分成兩列強(qiáng)度不同的聲波分別沿A、B兩管傳播到出口O。先調(diào)節(jié)A、B兩管等長(zhǎng)，O處探測(cè)到聲波強(qiáng)度為400個(gè)單位，然后將A管拉長(zhǎng)，在O處第一次探測(cè)到聲波強(qiáng)度最小，其強(qiáng)度為100個(gè)單位。已知聲波強(qiáng)度與聲波振幅平方成正比，不計(jì)聲波在管道中傳播的能量損失，則（

）A．聲波的波長(zhǎng) B．聲波的波長(zhǎng)C．兩聲波的振幅之比為 D．兩聲波的振幅之比為【考向】波的干涉【答案】C【詳解】CD．分析可知A、B兩管等長(zhǎng)時(shí)，聲波的振動(dòng)加強(qiáng)，將A管拉長(zhǎng)后，兩聲波在點(diǎn)減弱，根據(jù)題意設(shè)聲波加強(qiáng)時(shí)振幅為20，聲波減弱時(shí)振幅為10，則，，可得兩聲波的振幅之比，故C正確，D錯(cuò)誤；AB．根據(jù)振動(dòng)減弱的條件可得，解得，故AB錯(cuò)誤。故選C。波的圖像及應(yīng)用通過(guò)圖像可知：1)從圖像可以直接讀出振幅（注意單位）.2)從圖像可以直接讀出波長(zhǎng)（注意單位）.

3)可求任一點(diǎn)在該時(shí)刻相對(duì)平衡位置的位移（包括大小和方向）4)在波速方向已知（或已知波源方位）時(shí)可確定各質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的振動(dòng)方向.5)可以確定各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的加速度方向（加速度總是指向平衡位置）2.波動(dòng)問(wèn)題多解的主要因素及解決思路1)周期性①時(shí)間周期性：時(shí)間間隔Δt與周期T的關(guān)系不明確．②空間周期性：波傳播的距離Δx與波長(zhǎng)λ的關(guān)系不明確．2)雙向性①傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定．②振動(dòng)方向雙向性：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不確定．3)解決波的多解問(wèn)題的思路一般采用從特殊到一般的思維方法，即找出一個(gè)周期內(nèi)滿足條件的關(guān)系或，若此關(guān)系為時(shí)間，則；若此關(guān)系為距離，則．3.機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波的關(guān)聯(lián)應(yīng)用1）波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的互判“上下坡”法沿波的傳播方向，“上坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，“下坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)“同側(cè)”法波形圖上某點(diǎn)表示傳播方向和振動(dòng)方向的箭頭在圖線同側(cè)“微平移”法將波形沿傳播方向進(jìn)行微小的平移，再由對(duì)應(yīng)同一x坐標(biāo)的兩波形曲線上的點(diǎn)來(lái)判斷振動(dòng)方向2）振動(dòng)圖象和波的圖象的比較比較項(xiàng)目振動(dòng)圖象波的圖象研究對(duì)象一個(gè)質(zhì)點(diǎn)波傳播方向上的所有質(zhì)點(diǎn)研究?jī)?nèi)容某質(zhì)點(diǎn)位移隨時(shí)間的變化規(guī)律某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)在空間分布的規(guī)律圖象正弦曲線正弦曲線橫坐標(biāo)表示時(shí)間表示各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置物理意義某質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的位移某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移振動(dòng)方向的判斷(看下一時(shí)刻的位移)(將波沿傳播方向平移)Δt后的圖形隨時(shí)間推移，圖象延續(xù)，但已有形狀不變隨時(shí)間推移，圖象沿波的傳播方向平移，原有波形做周期性變化聯(lián)系①縱坐標(biāo)均表示質(zhì)點(diǎn)的位移②縱坐標(biāo)的最大值均表示振幅③波在傳播過(guò)程中，各質(zhì)點(diǎn)都在各自的平衡位置附近振動(dòng)，每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)都有自己的振動(dòng)圖象【技巧點(diǎn)撥】①由波的圖像畫出某一質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖像的步驟Ⅰ、由波的圖像求出波的周期,即質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期;Ⅱ、從波的圖像中找出該質(zhì)點(diǎn)在計(jì)時(shí)時(shí)刻相對(duì)平衡位置的位移;Ⅲ、根據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波傳播方向間的關(guān)系,確定質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向;Ⅳ、建立yt坐標(biāo)系,根據(jù)正弦或余弦規(guī)律畫出質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像.②由波的圖像和某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像判斷波的傳播規(guī)律的方法Ⅰ、首先根據(jù)橫軸是長(zhǎng)度還是時(shí)間分清哪一個(gè)是波的圖像,哪一個(gè)是振動(dòng)圖像,注意各個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期和振幅相同;Ⅱ、從確定的振動(dòng)圖像中可以找出對(duì)應(yīng)質(zhì)點(diǎn)在波的圖像中某一時(shí)刻的振動(dòng)方向,根據(jù)該點(diǎn)振動(dòng)方向確定波的傳播方向.考向一波的傳播與圖像1．（2024·安徽·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）（多選）一列周期為沿軸方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的部分波形如圖所示，、、為波上三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，已知該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)、坐標(biāo)分別為、，質(zhì)點(diǎn)正沿軸負(fù)方向振動(dòng)，則（）A．該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng) B．該波沿軸負(fù)方向傳播C．質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向總相反 D．該波的波速為6m/s【答案】BD【詳解】AB．由于該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)正沿軸負(fù)方向振動(dòng)，根據(jù)波形平移法可知，波沿軸負(fù)方向傳播，該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確；C．由于質(zhì)點(diǎn)、不是相距半波長(zhǎng)奇數(shù)倍的點(diǎn)，故振動(dòng)方向并不是總相反，故C錯(cuò)誤；D．設(shè)該時(shí)刻簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)方程為，將質(zhì)點(diǎn)、的坐標(biāo)分別代入波動(dòng)方程可得，，由于此時(shí)質(zhì)點(diǎn)、均向下振動(dòng)，則有，，聯(lián)立兩式解得，波速，故D正確。故選BD。2．（2024·山東·模擬預(yù)測(cè)）（多選）如圖甲所示，在一條直線上同種介質(zhì)中的兩個(gè)振源A、B相距6m，振動(dòng)頻率相等。t=0時(shí)刻A、B處質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)，且都只振動(dòng)一個(gè)周期，振幅相等，圖乙為A的振動(dòng)圖像，圖丙為B的振動(dòng)圖像。若A向右傳播的波與B向左傳播的波在t1=0.2s時(shí)相遇，則以下說(shuō)法正確的是（）A．在0.2～0.4s時(shí)間內(nèi)，中點(diǎn)C處質(zhì)點(diǎn)靜止B．在兩列波相遇過(guò)程中，中點(diǎn)C為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)C．兩列波的波長(zhǎng)均為2m，速度大小均為15m/sD．t2=0.5s時(shí)刻B處質(zhì)點(diǎn)恰通過(guò)平衡位置且向下運(yùn)動(dòng)【答案】AD【詳解】AB．由于兩列波起振方向相反，頻率相同，兩列波在中點(diǎn)C點(diǎn)的振動(dòng)方向始終相反，相互疊加后合振動(dòng)始終為零，因此C處質(zhì)點(diǎn)靜止，A正確，B錯(cuò)誤；C．由乙、丙可知，兩列波的周期T=0.2s，波速，波長(zhǎng)，C錯(cuò)誤；D．由于波從A傳到B所需時(shí)間，因此t2=0.5s時(shí)刻B質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況與t=0.1s時(shí)，A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況相同，恰好通過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，D正確。故選AD。考向二波的圖像與振動(dòng)圖像的關(guān)聯(lián)應(yīng)用3．（2024·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè)）（多選）如圖所示，圖甲為沿軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的波形圖，圖乙為質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是（）A．該波沿軸正方向傳播B．該波波速為C．該波可以與另一列頻率為的波發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象D．波在傳播過(guò)程中遇到大小的障礙物能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象【答案】AB【詳解】A．從乙圖可知，時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)正在平衡位置向軸正方向振動(dòng)，根據(jù)振動(dòng)和波動(dòng)的關(guān)系，該波沿軸正方向傳播，選項(xiàng)A正確；B．波長(zhǎng)為12m，周期為0.2s，由，可以計(jì)算出波速為，選項(xiàng)B正確；C．波的周期是，頻率為，與其發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的波的頻率也為，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是障礙物或小孔的尺寸比波長(zhǎng)短或相差不多，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AB。4．（2024·四川成都·?？家荒＃ǘ噙x）如圖所示，圖甲是某列簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)的波形圖的一部分，圖乙是位于坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，點(diǎn)的橫坐標(biāo)為，點(diǎn)的橫坐標(biāo)為，下列說(shuō)法正確的是（）A．該列波沿軸負(fù)方向傳播B．該列波的傳播速度為C．在到時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)隨著波遷移了D．在末質(zhì)點(diǎn)的加速度最大E．從該時(shí)刻開(kāi)始到末質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程等于【答案】BDE【詳解】A．由圖乙可知在時(shí)，位于坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)正處于平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，根據(jù)波形平移法可知，該列波沿軸正方向傳播，故A錯(cuò)誤；B．由圖甲可知波長(zhǎng)為，由圖乙可知周期，則波速為，故B正確；C．質(zhì)點(diǎn)只會(huì)在平衡位置附近上下振動(dòng)，不會(huì)隨波的傳播方向遷移，故C錯(cuò)誤；D．波峰從位置傳播到P需要的時(shí)間為，再過(guò)半個(gè)周期，即再經(jīng)過(guò)0.05s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P到達(dá)波谷位置，即0.0625s末質(zhì)點(diǎn)P到達(dá)波谷位置，加速度有最大值，故D正確；E．從該時(shí)刻開(kāi)始到末，所用時(shí)間為，則質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為，故E正確。故選BDE?？枷蛉ǖ难苌洹⒏缮婧投嗥绽招?yīng)5．（2024·湖南·湖南師大附中校聯(lián)考一模）（多選）多個(gè)點(diǎn)波源在空間也可以形成干涉圖樣，如圖甲是利用軟件模擬出某時(shí)刻三個(gè)完全相同的橫波波源產(chǎn)生的干涉圖樣。圖乙是三個(gè)完全相同的橫波波源在均勻介質(zhì)中位置，波源S1，S2，S3分別位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，且邊長(zhǎng)為2m。三個(gè)波源時(shí)刻同時(shí)開(kāi)始振動(dòng)，振動(dòng)方向垂直紙面，振動(dòng)圖像均如圖丙所示。已知波的傳播速度為0.25m/s，O處質(zhì)點(diǎn)位于三角形中心，C處質(zhì)點(diǎn)位于S2與S3連線中點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（）A．位于O處的質(zhì)點(diǎn)的振幅為6cmB．其中一列波遇到尺寸為0.8m的障礙物時(shí)，不能發(fā)