2021年高考全国甲卷物理试题分析

一、问题如下

主题：分别向x轴正方向和负方向传播的两列简并横波p、q的振动方向相同振幅均为5 cm，波长均为8m，波速均为4m/s。

在t=0的时刻，p波正好传播到坐标原点，该处的质点从平衡位置向下振动； q波正好到达x=10m的地方，那里的质点从平衡向上振动。

时间过去了，两排波浪相遇了。

) I )在回答卡上显示的坐标图中分别描绘出p、q的2列波的时刻t=2.5s的波形图( p波为虚线，q波为实线)；

( ii )在图示范围内的介质中，通过两列波的干涉求出振动振幅最大和最小的平衡位置。

二.考查知识点

本问题主要考查波浪传播的相关知识、波浪质点振动与波浪传播的关系、波浪叠加等知识；

主题被赋予了重要的信息。 那就是在t=0的时候，p波正好传播到坐标原点，那里的质点从平衡位置向下振动。 当p波传播到某个质点位置时，该质点全部从平衡位置开始向下振动。

那么，要绘制t=2.5s时p波的波形图，首先计算p波在当时传播的距离，然后根据上下波法结合波长，就可以绘制p波的波形图。

p波在2.5s内传播的距离为x=vt=2.5*4=10m，表明p波传播到了10m。 而且，该位置的质点从平衡位置向下方振动，根据“上波浪之下，下坡”的结论，该质点位于上波浪的位置。

所以我们能画出p波此时的波形图。

来看看q波吧

在t=0的时候，q波正好到达x=10m的地方，那里的质点从平衡向上振动。 从问题中可以看出，q波的周期为T=8/4=2s，所以经过了2.5s的时间，经过了1.25个周期。

此时，q波的10m质点位于峰值位置，分析后可以绘制q波时的波形图。

上述p波和q波的波形图如下。

在图示范围内介质中，通过两列波的干涉来求出振动振幅最大和最小的平衡位置

从题意可知，p波和q波的振动频率相同，但振动方向相反。 因此，2列波重叠时，振动的加强点与波源的距离差满足以下关系。

解答振幅最大的平衡位置如下所示。

x=3m，x=7m

要削弱条件：

解答振幅最小的平衡位置如下。

x=1m，x=5m，x=9m