新課改高中物理選修一同步專題講義：15 A波的干涉 基礎(chǔ)版（教師版）

波的干涉知識點：波的干涉一、波的疊加幾列波相遇時能夠保持各自的運(yùn)動特征，繼續(xù)傳播，在它們重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點同時參與這幾列波引起的振動，質(zhì)點的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時引起的位移的矢量和．二、波的干涉1．定義頻率相同、相位差恒定、振動方向相同的兩列波疊加時，某些區(qū)域的振動總是加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動總是減弱，這種現(xiàn)象叫波的干涉．2．穩(wěn)定干涉條件(1)兩列波的頻率必須相同．(2)兩個波源的相位差必須保持不變．3．干涉的普遍性一切波在一定條件下都能夠發(fā)生干涉，干涉是波特有的現(xiàn)象．技巧點撥一、波的疊加1．波的獨(dú)立傳播特性：幾列波相遇時各自的波長、頻率等運(yùn)動特征，不受其他波的影響．2．波的疊加原理：在幾列波重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點同時參與這幾列波引起的振動，質(zhì)點的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時引起的位移的矢量和．二、波的干涉對波的干涉的理解1．發(fā)生干涉的條件：(1)兩列波的頻率相同；(2)相位差恒定．2．產(chǎn)生穩(wěn)定干涉圖樣的兩列波的振幅越接近，干涉圖樣越明顯．3．干涉圖樣及其特點(1)干涉圖樣：如圖所示．圖(2)特點①加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)的位置固定不變．②加強(qiáng)區(qū)始終加強(qiáng)，減弱區(qū)始終減弱(加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)不隨時間變化)．③加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)互相間隔．總結(jié)提升振動加強(qiáng)點和減弱點的判斷方法1．條件判斷法：頻率相同、振動情況完全相同的兩波源產(chǎn)生的波疊加時，加強(qiáng)、減弱條件如下：設(shè)點到兩波源的距離差為Δr，則當(dāng)Δr＝kλ時為加強(qiáng)點，當(dāng)Δr＝(2k＋1)eq\f(λ,2)時為減弱點，其中k＝0,1,2….若兩波源振動步調(diào)相反，則上述結(jié)論相反．2．現(xiàn)象判斷法：若某點總是波峰與波峰(或波谷與波谷)相遇，該點為加強(qiáng)點；若總是波峰與波谷相遇，則為減弱點；若某點是平衡位置和平衡位置相遇，則讓兩列波再傳播eq\f(1,4)T，看該點是波峰和波峰(波谷和波谷)相遇，還是波峰和波谷相遇，從而判斷該點是加強(qiáng)點還是減弱點．例題精練1．（揚(yáng)州期末）如圖實線與虛線分別表示頻率相同的兩列機(jī)械波某時刻的波峰和波谷，兩列波的振幅分別為5cm和4cm，此時刻O、M兩點偏離平衡位置的位移之差為x1，N、P兩點偏離平衡位置的位移的位移之之差為x2，則（）A．x1＝18cm，x2＝2cm B．x1＝9cm，x2＝1cm C．x1＝18cm，x2＝0 D．x1＝0，x2＝2cm【分析】由圖知P、N兩處的質(zhì)點是振動減弱點，M、O兩質(zhì)點是振動加強(qiáng)點，振幅為質(zhì)點離開平衡的位置的最大位移，根據(jù)波的疊加原理分析豎直高度差?！窘獯稹拷猓篛點是波峰與波峰疊加，位移為xO＝A1+A2＝5cm+4cm＝9cm，在平衡位置上方，M點是波谷與波谷疊加，位移為xM＝﹣A1﹣A2＝﹣5cm﹣4cm＝﹣9cm，在平衡位置下方，則此時刻O、M兩點偏離平衡位置的位移之差x1＝xO﹣xM＝9cm﹣（﹣9）cm＝18cmN是波谷和波峰疊加，位移為xN＝A1﹣A2＝5cm﹣4cm＝1cm，在平衡位置上方，P是波谷和波峰疊加，位移為xP＝﹣A1+A2＝﹣5cm+4cm＝﹣1cm，在平衡位置下方，N、P兩點偏離平衡位置的位移之差x2＝xN﹣xP＝1cm﹣（﹣1）cm＝2cm故A正確，BCD錯誤，故選：A。【點評】本題主要考查的是波的疊加，考查學(xué)生對波的特性的理解，體現(xiàn)模型建構(gòu)的素養(yǎng)，注意明確波動圖象的性質(zhì)以及波的疊加規(guī)律。2．（泰安四模）關(guān)于波的衍射、干涉，下列說法正確的是（）A．超聲波定位利用了波的衍射 B．“聞其聲不見其人”中的“聞其聲”是聲波發(fā)生明顯衍射的結(jié)果 C．兩列波疊加時一定可以觀察到穩(wěn)定的干涉圖樣 D．兩列波發(fā)生穩(wěn)定干涉時，介質(zhì)中某點的振動可能時而加強(qiáng)時而減弱【分析】超聲波定位利用了波的反射；“聞其聲不見其人”中的“聞其聲”是聲波衍射的結(jié)果；兩列波頻率完全相同時，才可以發(fā)生干涉；兩列波發(fā)生干涉時，加強(qiáng)點始終加強(qiáng)，減弱點始終減弱?！窘獯稹拷猓篈、超聲波定位利用了波的反射，故A錯誤；B、“聞其聲不見其人”中的“聞其聲”是聲波繞過障礙物繼續(xù)傳播，是聲波發(fā)生明顯衍射的結(jié)果，故B正確；C、兩列波頻率完全相同，相位差恒定時，疊加才可以觀察到穩(wěn)定的干涉圖樣，故C錯誤；D、兩列波發(fā)生干涉時，介質(zhì)中某點的振動如果加強(qiáng)，則該點始終加強(qiáng)，如果減弱，則該點始終減弱，故D錯誤。故選：B?！军c評】本題考查波的反射、衍射和干涉，考查知識點針對性強(qiáng)，難度較小，考查了學(xué)生掌握知識與應(yīng)用知識的能力。隨堂練習(xí)1．（思明區(qū)校級模擬）在某介質(zhì)中，兩列振幅和波長都相等的脈沖波相向傳播，C為A、B的中點，如圖甲所示。在它們相遇的某一時刻出現(xiàn)兩列波“消失”的現(xiàn)象，如圖乙所示，該時刻（）A．A質(zhì)點向上運(yùn)動 B．B質(zhì)點向上運(yùn)動 C．C質(zhì)點向下運(yùn)動 D．C質(zhì)點位移最大【分析】兩列振幅和波長都相同的半波在相遇時，根據(jù)波形平移法判斷出兩列波單獨(dú)傳播時引起的振動方向．振動方向相同，則振動加強(qiáng)；振動方向相反，則振動減弱?！窘獯稹拷猓篈B、由圖看出，兩列波的波峰與波谷疊加，振動減弱，兩波的振幅相等，所以如圖乙所示的時刻兩列波“消失”；根據(jù)波形平移法判斷可知，向右傳播的波單獨(dú)引起A的振動方向向上，B的振動方向向下，向左傳播的波單獨(dú)引起A的振動方向向上，B的振動方向向下，根據(jù)疊加原理可知，此時A質(zhì)點的振動方向是向上，B質(zhì)點的振動方向是向下，故A正確，B錯誤；CD、此時C是兩列波的波峰和波谷相遇，此時C質(zhì)點處于靜止?fàn)顟B(tài)，位移為零，故CD錯誤。故選：A?！军c評】本題考查波的疊加原理，及相遇后出現(xiàn)互不干擾現(xiàn)象．同時注意之所以兩列在相遇時“消失”的原因是這兩列波完全相同，從而出現(xiàn)振動減弱現(xiàn)象。2．（豐臺區(qū)期中）S1、S2為兩個相干波源，在同一水平面上它們發(fā)出兩列圓形波，兩列波某時刻疊加的波形如圖所示，圖中實線表示波峰，虛線表示波谷。圖中有a、b、c三個位置，這三個位置上質(zhì)點的振動情況是（）A．a(chǎn)、b、c都加強(qiáng) B．a(chǎn)、c加強(qiáng)，b消弱 C．b、c加強(qiáng)，a消弱 D．a(chǎn)、b加強(qiáng)，c消弱【分析】兩列頻率相同的相干波，當(dāng)波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇時振動加強(qiáng)，當(dāng)波峰與波谷相遇時振動減弱。振動加強(qiáng)點的振幅等于兩列波的振幅之和，振動漸弱點的振幅等于兩列波的振幅之差的絕對值?！窘獯稹拷猓篈根據(jù)題中所給圖形可知，a點是波峰與波峰相遇點，是振動加強(qiáng)點；b點是波谷與波谷相遇點，也是振動加強(qiáng)點；c點是波峰與波谷相遇點，是振動減弱點，故D正確，ABC錯誤。故選：D。【點評】解決該題的關(guān)鍵是掌握振動加強(qiáng)點和振動減弱點的判斷方法，知道振動加強(qiáng)點和振動減弱點的振幅的求解方法。3．（思明區(qū)校級期中）如圖所示是觀察水面波衍射的實驗裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個孔，O是波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每兩條相鄰波紋（圖中曲線）之間距離表示一個波長，則（）A．水面波經(jīng)過孔后波速會改變 B．水面波經(jīng)過孔后波紋間距離可能變大 C．若波源頻率增大，衍射現(xiàn)象更明顯 D．如果將孔擴(kuò)大，可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象【分析】波速取決于介質(zhì)，頻率取決于波源；縫的寬度與波長差不多或者比波長還小時，就能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，這是發(fā)生明顯衍射的條件。【解答】解：A、波速取決于介質(zhì)，所以水面波經(jīng)過孔后波速不變，故A錯誤；B、水面波經(jīng)過孔后波速不變，頻率取決于波源，波的頻率也不變，根據(jù)公式λ＝知水面波經(jīng)過孔后，波紋間距離不變，故B錯誤；C、若波源頻率增大，根據(jù)公式λ＝知，波長減小，衍射現(xiàn)象不會更明顯，故C錯誤；D、孔的寬度與波長差不多或者比波長還小時，就能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，如果將孔擴(kuò)大，孔的尺寸大于波的波長，可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象，故D正確。故選：D?！军c評】解決本題的關(guān)鍵掌握產(chǎn)生明顯衍射的條件，知道波速、頻率、波長的決定因素及其關(guān)系。4．（工農(nóng)區(qū)校級期中）如圖所示，S1、S2是兩個相干波源，它們振動同步且振幅相同，實線和虛線分別表示在某一時刻它們所發(fā)出的波的波峰和波谷。關(guān)于圖中所標(biāo)的a、b、c、d四點，下列說法中正確的是（）A．質(zhì)點a經(jīng)過半個周期時，振動加強(qiáng) B．質(zhì)點b處位移始終最大 C．質(zhì)點b、c、d處的振動始終是最強(qiáng)的 D．此時質(zhì)點d處于平衡位置，質(zhì)點d為振動減弱點【分析】兩列波干涉時，兩列波的波峰與波峰、波谷與波谷相遇處，振動始終加強(qiáng)，波峰與波谷相遇處振動始終減弱。振動加強(qiáng)不是位移始終最大，是振幅最大，振幅是兩列波的振幅之和?！窘獯稹拷猓篈、由圖示可知，質(zhì)點a處是兩列波波峰與波谷疊加的地方，振動始終是最弱的，是振動減弱點，故A錯誤；B、質(zhì)點b處是兩列波波峰與波峰疊加的地方，是振動加強(qiáng)點，但位移不是始終最大，只能說振幅最大，故B錯誤；C、質(zhì)點b、c、d處均在振動加強(qiáng)區(qū)，是振動加強(qiáng)點，故質(zhì)點b、c、d處的振動始終是最強(qiáng)的，故C正確；D、此時質(zhì)點d處于波峰與波谷之間，是平衡位置，質(zhì)點d處是振動加強(qiáng)區(qū)，故D錯誤；故選：C?！军c評】本題考查波的疊加，注意在波的干涉現(xiàn)象中，振動加強(qiáng)點的振動始終是加強(qiáng)的。綜合練習(xí)一．選擇題（共15小題）1．（鼓樓區(qū)校級期中）如圖所示，甲、乙兩圖分別表示兩列相干水波的疊加情況，實線表示波峰，虛線表示波谷，設(shè)這兩列波的振幅均為5cm。兩列波傳播中在圖示范圍內(nèi)振幅各自不變，波速和波長均分別為1m/s和0.5m。如圖甲所示，C點是BE連線的中點，下列說法正確的是（）A．兩圖C、D兩點都保持靜止不動 B．A點是振動加強(qiáng)點，它的位移總是最大 C．兩圖示時刻A、B兩質(zhì)點豎直高度差是20cm D．從此時刻起經(jīng)0.125s，甲圖的C質(zhì)點到達(dá)波峰【分析】頻率相同的兩列水波的疊加：當(dāng)波峰與波峰、或波谷與波谷相遇時振動是加強(qiáng)的；當(dāng)波峰與波谷相遇時振動是減弱的根據(jù)矢量的合成確定A、B兩點的高度差；根據(jù)波速公式分析0.125s時C點的位置?！窘獯稹拷猓篈、甲圖中C點是振動加強(qiáng)點，波峰和波谷呈周期性變化，不是靜止不動；D點是波峰和波谷相遇，是始終保持靜止的，故A錯誤；B、A點為波谷與波谷或波峰與波峰相遇的區(qū)域，屬于振動加強(qiáng)點，振幅等于兩列波振幅之和，其位移隨時間做周期性變化，并不是總是最大，故B錯誤；C、如兩圖所示，實線表示波峰，虛線表示波谷，則A是波峰與波峰相遇，B點是波谷與波谷相遇，它們均屬于振動加強(qiáng)區(qū)。兩列波的振幅均為5cm，圖示時刻，A點是波峰與波峰相遇，則A點相對平衡位置高10cm，B點是波谷與波谷相遇，則B點相對平衡位置低10cm，所以A、B相差20cm。故C正確；D、波的周期T＝＝s＝0.5s，圖示時刻，C點在平衡位置且向波谷運(yùn)動，經(jīng)0.125s，即，此時C質(zhì)點到達(dá)波谷，故D錯誤。故選：C?！军c評】本題考查了波的干涉現(xiàn)象，解題的關(guān)鍵是理解振動加強(qiáng)點和振動減弱點的意義，振動加強(qiáng)點振幅為兩波振幅之和，振動減弱點振幅為兩波振幅之差。2．（金山區(qū)校級期中）兩波源Ⅰ、Ⅱ在水槽中形成的波形如圖所示，其中實線為波峰，虛線為波谷，則（）A．a(chǎn)是振動始終加強(qiáng)的點 B．b是振動始終加強(qiáng)的點 C．a(chǎn)和b都是振動始終加強(qiáng)的點 D．a(chǎn)和b都不是振動始終加強(qiáng)的點【分析】明確兩列波發(fā)生干涉的條件，由圖分析能否保證頻率相同，從而確定能否加強(qiáng)。【解答】解：由圖可知，兩列波的波長不同，而在同一介質(zhì)中波速相同，則根據(jù)v＝λf可知，兩列波的頻率不相同，故不會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，故ab兩點均不會始終加強(qiáng)，故ABC錯誤，D正確。故選：D?！军c評】本題考查波的F干涉，注意首先要明確兩列波是否滿足頻率相同，然后再分析其是否發(fā)生干涉。3．（思明區(qū)校級期中）如圖所示是水波遇到小孔后的圖像，圖中每兩條實線間的距離表示一個波長，其中正確的圖像是（）A． B． C． D．【分析】當(dāng)波的波長與小孔或障礙物得尺寸相當(dāng)，或大于小孔和障礙物的尺寸，會發(fā)生明顯的衍射，即繞過障礙物繼續(xù)傳播?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)發(fā)生明顯衍射的條件，即當(dāng)波的波長與小孔或障礙物得尺寸相當(dāng)，或大于小孔和障礙物的尺寸，會發(fā)生明顯的衍射；A、波遇到小孔發(fā)生明顯的衍射時，小孔處相當(dāng)于新的波源，可知A的衍射圖樣錯誤，故A錯誤；B、當(dāng)波的波長與小孔或障礙物得尺寸相當(dāng)，或大于小孔和障礙物的尺寸，會發(fā)生明顯的衍射，由圖可知圖B中孔的尺寸大于波的波長，故不會發(fā)生明顯衍射，波應(yīng)按直線傳播，不會明顯出現(xiàn)在障礙物后方，故B錯誤；CD、波遇到與波長差不多的障礙物后，能“繞過”障礙物繼續(xù)向前傳播。故C錯誤，D正確。故選：D?！军c評】解決本題的關(guān)鍵知道衍射是波特有的現(xiàn)象，掌握發(fā)生明顯衍射的條件以及常見的衍射圖樣是關(guān)鍵。4．（雨城區(qū)校級期中）如圖所示，表示兩列同頻率相干水波在t＝0時刻的疊加情況，圖中實線表示波峰，虛線表示波谷。已知兩列波的振幅均為2cm，波速為2m/s，波長0.4m，E點是B、D連線和A、C連線的交點，下列說法正確的是（）A．A、C兩點是振動加強(qiáng)點 B．E點是振動減弱點 C．B、D兩點在該時刻的豎直高度差為4cm D．t＝0.05s時，E點離平衡位置的位移大小為4cm【分析】頻率相同的兩列水波的疊加：當(dāng)波峰與波峰、波谷與波谷相遇時振動是加強(qiáng)的；當(dāng)波峰與波谷相遇時振動是減弱的。質(zhì)點的位移等于兩個振動引起位移的矢量和。【解答】解：AB、圖中B，D均為振動加強(qiáng)點，E位于B，D的中線上，故E也是振動加強(qiáng)點，而A，C兩點為波峰與波谷相遇，故是振動減弱點，故AB錯誤；C、圖中所示時刻，B點在平衡位置下方4cm，而D點在平衡位置上方4cm，故二者豎直高度差為8cm，故C錯誤；D、再過0.05s，波傳播的距離x＝vt＝2×0.05m＝0.1m，故波向前均傳播，故兩列波的波峰恰在E點相遇，故E點偏離平衡位置的距離將達(dá)到4cm，故D正確。故選：D?！军c評】波的疊加滿足矢量法則，當(dāng)振動情況相同則相加，振動情況相反時則相減，且兩列波互不干擾；例如當(dāng)該波的波峰與波峰相遇時，此處相對平衡位置的位移為振幅的二倍；當(dāng)波峰與波谷相遇時此處的位移為零。5．（徐匯區(qū)校級月考）兩列振幅相同的相干水波如圖所示，其中實線為波峰、虛線為波谷，c點是be連線的中點，則再過個周期，（）A．d點變?yōu)檎駝蛹訌?qiáng)點 B．a(chǎn)點變?yōu)檎駝訙p弱點 C．c點處于平衡位置且向下運(yùn)動 D．d點處于平衡位置且向下運(yùn)動【分析】頻率相同的兩列水波的疊加：當(dāng)波峰與波峰、波谷與波谷相遇時振動是加強(qiáng)的；當(dāng)波峰與波谷相遇時振動是減弱的．【解答】解：AB、a點為波峰與波峰相遇振動加強(qiáng)，d點為波峰與波谷相遇振動減弱，頻率相同的兩列水波的疊加加強(qiáng)區(qū)始終加強(qiáng)，減弱區(qū)始終減弱，故AB錯誤；C、c點此時在波峰與波谷中間處于平衡位置，并且向上運(yùn)動，再過半個周期仍然處于平衡位置但向下運(yùn)動，故C正確；D、d點此時處于平衡位置，由于兩列波的振幅相同，所以d點始終處于平衡位置并保持靜止，故D錯誤。故選：C。【點評】運(yùn)動方向相同時疊加屬于加強(qiáng)，振幅為二者之和，振動方向相反時疊加屬于減弱振幅為二者之差．6．（普陀區(qū)二模）如圖，一彈性繩上有S1和S2兩個波源，P點為S1和S2連線的中點。兩個波源同時開始振動發(fā)出兩個相向傳播的波1和波2，波長分別為λ1和λ2（λ1＞λ2），則兩列波（）A．頻率相同 B．同時到達(dá)P點 C．相遇時，發(fā)生干涉現(xiàn)象 D．相遇時，波長均變大【分析】波傳播具有相互獨(dú)立性，波傳播速度由介質(zhì)決定，兩波源在同一繩上，則它們的波速相等，因為兩列波的波長不同，兩列波的頻率不同，不發(fā)生干涉現(xiàn)象【解答】解：A、兩波源在同一繩上，則它們的波速相等，因為兩列波的波長不同，由v＝λf，所以兩列波的頻率不同，故A錯誤；B、兩波源在同一繩上，則它們的波速相等，由于P為兩個波源連線的中點，所以它們會同時到達(dá)P點，故B正確；C、兩列波相遇時，因頻率不同，只能相互疊加，不發(fā)生干涉現(xiàn)象，故C錯誤；D、波傳播具有相互獨(dú)立性，則相遇后，互不干擾，各自獨(dú)立傳播，相遇時，波長不變，故D錯誤。故選：B。【點評】本題考查機(jī)械波傳播的特點，學(xué)生需注意，波傳播具有相互獨(dú)立性，波傳播速度由介質(zhì)決定，兩列波的頻率相同，相差保持不變，才會產(chǎn)生干涉。7．（威海期末）下列現(xiàn)象屬于波的衍射的是（）A．“聞其聲而不見其人” B．閃電過后雷聲轟鳴不絕 C．圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音 D．鳴笛的火車向著我們急駛而來時，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高【分析】波繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象是波的衍射；圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音是相同頻率波源疊加的結(jié)果，是波的干涉現(xiàn)象；對于多普勒效應(yīng)是波源與觀察者發(fā)生相對運(yùn)動時，發(fā)出的頻率與接收的頻率不相等的現(xiàn)象.【解答】解：A、“聞其聲而不見其人“，表明聲音繞過障礙物傳播，屬于衍射現(xiàn)象，故A正確；B、閃電過后雷聲轟鳴不絕，屬于聲音的反射，故B錯誤；C、圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音，屬于聲波的干涉現(xiàn)象，故C錯誤；D、鳴笛的火車向著我們急駛而來時，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高，屬于聲波的多普勒效應(yīng)，故D錯誤；故選：A?！军c評】無論反射、衍射還是干涉，其頻率均不變，而多普勒效應(yīng)是波源發(fā)出的頻率與接收的頻率不相等的現(xiàn)象.8．（金山區(qū)期末）發(fā)波水槽中產(chǎn)生一列水波，用一支圓珠筆插入水中，如圖所示，筆對波的傳播（）A．有影響，水波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象 B．有影響，水波不發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象 C．無影響，水波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象 D．無影響，水波不發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象【分析】波發(fā)生明顯衍射的條件是：孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相比差不多或者比波長更小，但如果孔、縫的寬度或障礙物的尺寸就不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，從而即可求解．【解答】解：由波的衍射現(xiàn)象可知，當(dāng)孔、縫的寬度或障礙物的尺寸比波長大得多，就不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象；當(dāng)孔、縫的寬度或障礙物的尺寸比波長小得多，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。當(dāng)圓珠筆插入水中，筆尖的線度遠(yuǎn)小于水波的波長時，水波會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，即筆對波的傳播沒有影響，故C正確，ABD錯誤。故選：C?！军c評】注重對基礎(chǔ)知識的積累，加強(qiáng)對基本概念的深入理解，是學(xué)習(xí)物理的關(guān)鍵．只有真正理解了各種物理現(xiàn)象的實質(zhì)才能順利解決各類題目，注意區(qū)別衍射與明顯衍射的不同．9．（雙塔區(qū)校級期末）在水波槽的衍射實驗中，若打擊水面的振子振動頻率是5Hz，水波在水槽中的傳播速度為0.05m/s，為觀察到顯著的衍射現(xiàn)象，小孔直徑d應(yīng)為（）A．d＝100cm B．d＝5m C．d＞1m D．d＜1cm【分析】本題考查波發(fā)生明顯衍射的條件，一般直接比較孔的直徑d與水波波長λ的關(guān)系即可，當(dāng)d＜λ時肯定發(fā)生明顯的衍射，【解答】解：由題知水波的波長λ＝＝m＝0.01m＝1cm．即孔直徑d應(yīng)與1cm差不多或比它還小。故選項D正確。故選：D?！军c評】考查波長、波速與頻率的關(guān)系，明顯的衍射條件，同時要區(qū)分衍射與干涉的區(qū)別．10．（船山區(qū)校級期中）如圖所示，實線和虛線表示兩個波長和振幅都相同的簡諧橫波（各只有半個波形），兩波在同一根彈性繩上分別向左、向右傳播，某一時刻兩列波的位置如圖所示．P、Q、S表示彈性繩上的三個質(zhì)點的平衡位置，下列說法中正確的是（）A．該時刻，P的速度向上，Q的速度為零，S的速度向下 B．該時刻P的速度向下，Q的速度為零，S的速度向下 C．該時刻P、Q、S都處于各自的平衡位置，各點振動速度相同 D．該時刻P、Q、S都處丁各自的平衡位置，但Q的速度最大【分析】當(dāng)兩列波的波峰與波峰、波谷與波谷疊加處振動加強(qiáng)，振幅等于兩列波振幅之和．波峰與波谷疊加處振動減弱，兩波的振幅相等，振動減弱處振幅為零．【解答】解：P在實線上向上振動，在虛線上也向上振動，所以P點向上振動，Q處是波峰與波谷疊加處，振動減弱，兩波的振幅相等，所以這點始終靜止不動，同理可知，S點向下振動，故A正確，BCD錯誤；故選：A?！军c評】本題是波的疊加問題，關(guān)鍵抓住疊加的規(guī)律：波峰與波峰、波谷與波谷相遇處振動加強(qiáng)，波峰與波谷相遇處振動減弱．11．（臨沂期末）小河中有一個實心橋墩P，A為靠近橋墩浮在水面上的一片樹葉，俯視如圖所示，小河水面平靜．現(xiàn)在S處以某一頻率拍打水面，使形成的水波能帶動樹葉A振動起來，可以采用的方法是（）A．提高拍打水面的頻率 B．降低拍打水面的頻率 C．無論怎樣拍打，A都不會振動起來 D．無需拍打，A也會振動起來【分析】發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件：孔縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相近或更小．當(dāng)衍射現(xiàn)象明顯時，形成的水波能帶動樹葉A振動起來．【解答】解：拍打水面時，水波中的質(zhì)點上下振動，形成的波向前傳播，提高拍打水面的頻率，則質(zhì)點振動的頻率增加，波的頻率與振動的頻率相等，根據(jù)，波速不變，頻率增大，波長減小，衍射現(xiàn)象不明顯，反之降低頻率，波長增大，衍射現(xiàn)象更明顯。故A錯誤，B正確。C、D錯誤。故選：B?！军c評】解決本題的關(guān)鍵知道質(zhì)點振動的頻率與波傳播的頻率相等，以及掌握波發(fā)生明顯衍射的條件．12．（朝陽區(qū)期末）如圖所示，振幅、頻率均相同的兩列波相遇，實線與虛線分別表示兩列波的波峰和波谷。某時刻，M點處波峰與波峰相遇，下列說法中正確的是（）A．該時刻O點處質(zhì)點振動最弱 B．M點處質(zhì)點始終處于波峰位置 C．P、N兩點處質(zhì)點始終處在平衡位置 D．隨著時間的推移，M點處質(zhì)點將沿波的傳播方向向O點移動【分析】由圖知M、O都處于振動加強(qiáng)點，P、N都處于振動減弱點，在波的傳播過程中，質(zhì)點不會向前移動，僅在各自的平衡位置振動，振動的強(qiáng)弱看振幅，不是看位移?！窘獯稹拷猓篈、由圖知O點是波谷和波谷疊加，是振動加強(qiáng)點，圖示時刻位移最大，故A錯誤；B、M點是波峰與波峰相遇，是振動加強(qiáng)點，但是位移時刻變化，從該時刻起，經(jīng)過四分之一周期，質(zhì)點M到達(dá)平衡位置，故B錯誤；C、P、N兩點是波谷和波峰疊加，是振動減弱點，由于振幅相同，位移始終為零，即處于平衡位置，故C正確；D、振動的質(zhì)點只是在各自的平衡位置附近振動，不會“隨波逐流”，故D錯誤。故選：C?！军c評】本題考查波的疊加，介質(zhì)中同時存在幾列波時，每列波能保持各自的傳播規(guī)律而不互相干擾，在波的重疊區(qū)域里各點的振動的物理量等于各列波在該點引起的物理量的矢量和。13．（嘉定區(qū)校級期中）如圖所示，分別用實線和虛線表示的兩列水波在水中相遇。某時刻，A位置剛好為兩列波各自的第一個波峰相遇處，則A位置（）A．始終保持在平衡位置上方 B．始終是振動加強(qiáng)點 C．始終是振動減弱點 D．既不是始終加強(qiáng)也不是始終減弱【分析】根據(jù)兩列波發(fā)生穩(wěn)定干涉的條件判斷是否能夠形成穩(wěn)定的干涉，從而判斷各個選項的正誤?！窘獯稹拷猓簝闪蓄l率相同的波才能形成穩(wěn)定的干涉。從題目圖中可以看出兩列波的波長λ不同，在同種介質(zhì)中，波的傳播速度是相同的。根據(jù)f＝可知，兩列波的頻率不同，故不能發(fā)生穩(wěn)定的干涉。故ABC錯誤，D正確。故選：D。【點評】考查波的穩(wěn)定干涉條件。牢記當(dāng)兩列波發(fā)生穩(wěn)定干涉的條件是頻率相同即可。14．（莒縣期中）關(guān)于機(jī)械波的特性，下列判定正確的是（）A．機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入（不垂直）另一種介質(zhì)時，會發(fā)生折射現(xiàn)象 B．當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時，波源的頻率會減小 C．只有狹縫寬度與波長相差不多或比波長小的情況下，才發(fā)生衍射現(xiàn)象 D．兩列波在相遇區(qū)域，某些區(qū)域振動總是加強(qiáng)，某些區(qū)域振動總是減弱【分析】根據(jù)折射的定義分析；根據(jù)多普勒效應(yīng)分析；根據(jù)明顯衍射現(xiàn)象條件分析；根據(jù)干涉的條件分析?！窘獯稹拷猓篈、機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入（不垂直）另一種介質(zhì)時，傳播方向會發(fā)生變化，即發(fā)生折射現(xiàn)象，故A正確；B、當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時，根據(jù)多普勒效應(yīng)，可知觀察者接收到的頻率減小，但是波源的頻率不變，故B錯誤；C、只有狹縫寬度與波長相差不多或比波長小的情況下，才發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故C錯誤；D、兩列頻率相同的波在相遇區(qū)域，某些區(qū)域振動總是加強(qiáng)，某些區(qū)域振動總是減弱，故D錯誤。故選：A?！军c評】本題考查了折射現(xiàn)象、多普勒效應(yīng)、明顯衍射的條件、干涉的條件等基礎(chǔ)知識，要求學(xué)生最這部分知識要重視課本，強(qiáng)化記憶。15．（諸暨市校級期中）如圖所示是觀察水面波衍射的實驗裝置。AC和BD是兩塊擋板，AB是一個孔，O是波源。圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每兩條相鄰波紋（圖中曲線）之間的距離表示一個波長，則關(guān)于波經(jīng)過孔之后的傳播情況，下列描述中正確的是（）A．此時能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象 B．頻率不變，則AB孔越大，擋板后面的相鄰波紋間距越大 C．頻率不變，將孔擴(kuò)大，可觀察到更明顯的衍射現(xiàn)象 D．孔的大小不變，使波源頻率增大，可觀察到更明顯的衍射現(xiàn)象【分析】當(dāng)孔、縫的寬度與波長差不多或者比波長還小時，就能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，這是發(fā)生明顯衍射的條件。【解答】解：A．因為波長與孔的尺寸差不多，所以能夠觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，故A正確；B．波通過孔后，波速、頻率、波長不變，則擋板前后波紋間的距離相等，故B錯誤；C．如果將孔AB擴(kuò)大，孔的尺寸大于波的波長，可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象，故C錯誤；D．如果孔的大小不變，使波源頻率增大，因為波速不變，根據(jù)λ＝知，波長減小，可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象，故D錯誤。故選：A?！军c評】解決本題的關(guān)鍵掌握產(chǎn)生明顯衍射的條件，知道波速、頻率、波長的關(guān)系。二．多選題（共15小題）16．（倉山區(qū)校級期中）如圖所示，S1、S2是兩個相干波源，它們振動同步且振幅相同。實線和虛線分別表示在某一時刻它們所發(fā)出的波的波峰和波谷，關(guān)于圖中所標(biāo)的a、b、c、d四點，下列說法中正確的是（）A．b質(zhì)點為振動加強(qiáng)點 B．c質(zhì)點為振動減弱點 C．該時刻a質(zhì)點的振動位移為0 D．d質(zhì)點既不振動加強(qiáng)也不振動減弱【分析】兩列波干涉時，兩列波的波峰與波峰、波谷與波谷相遇處，振動始終加強(qiáng)，波峰與波谷相遇處振動始終減弱．振動加強(qiáng)點的振動等于波單獨(dú)傳播時振幅的之和?！窘獯稹拷猓篈、由圖示可知，b質(zhì)點處是兩列波波峰與波峰疊加的地方，故為振動加強(qiáng)點，故A正確；B、由圖示可知，c質(zhì)點處是波谷與波谷疊加的地方，故為振動加強(qiáng)點，故B錯誤；C、該時刻a質(zhì)點處是兩列波波峰與波谷疊加的地方，由于兩列波振幅相同，故a質(zhì)點的位移為零，故C正確；D、d處在兩加強(qiáng)點的連線上，故d在振動加強(qiáng)的區(qū)域，振動也是加強(qiáng)的，故D錯誤。故選：AC?！军c評】本題考查波的疊加，注意在波的干涉現(xiàn)象中，振動加強(qiáng)點的振動始終是加強(qiáng)的，但質(zhì)點在簡諧運(yùn)動，其位移隨時間是周期性變化的。17．（梧州模擬）如圖所示是水平面上兩列頻率相同的簡諧波在某時刻的疊加情況，圖中實線為波峰，虛線為波谷。已知兩列波的振幅均為2cm，波速為4m/s，波長為8cm，E點是BD和AC連線的交點，下列說法中正確的是（）A．E處質(zhì)點是振動減弱的點 B．B、D兩處的兩質(zhì)點在該時刻的豎直高度差是8cm C．A、C兩處兩質(zhì)點經(jīng)過0.01s的豎直高度差為0 D．經(jīng)0.02s，B處質(zhì)點通過的路程是8cm E．經(jīng)0.01s，D處質(zhì)點的位移大小為4cm【分析】兩列頻率相同的兩列水波相遇可形成穩(wěn)定的干涉，波峰與波谷相遇處振動減弱，波峰與波峰、波谷與波谷相遇處振動加強(qiáng)，振動加強(qiáng)點的振幅等于兩列波單獨(dú)傳播時振幅的兩倍。根據(jù)時間與周期的關(guān)系分析質(zhì)點的路程和位移?！窘獯稹拷猓篈、BD兩點都是振動加強(qiáng)的點，它們的連線上各點振動也加強(qiáng)，形成振動加強(qiáng)的區(qū)域，所以E點處質(zhì)點是振動加強(qiáng)的點，故A錯誤；B、由圖可知，B、D兩點都是振動加強(qiáng)的點，振幅都是4cm，此時D點處于波峰，B點處于波谷，則B、D處兩質(zhì)點在該時刻的豎直高度差是8cm，故B正確；C、根據(jù)題意兩列波的頻率相同，在同一介質(zhì)中發(fā)生干涉，即AC兩點始終都是振動減弱，且振幅為0，故任意時刻兩點的高度差為0，故C正確；D、由T＝，知時間t＝0.02s為一個周期，則B點處質(zhì)點通過的路程是s＝4A＝4×4cm＝32cm，故D錯誤；E、經(jīng)0.01s即，D處質(zhì)點處于波谷位置，位移大小為4cm，故E正確；故選：BCE?！军c評】本題考查對波的疊加原理及規(guī)律的理解能力。兩列波疊加振動加強(qiáng)時，振幅增大，等于兩列波單獨(dú)傳播時振幅之和。18．（貴陽月考）兩列頻率相同、振幅分別為A1和A2的橫波相遇時某一時刻的干涉示意圖如圖所示，實線表示波峰，虛線表示波谷，M、N兩點兩列波相遇點。下列說法正確的是（）A．N質(zhì)點的振幅為|A1﹣A2| B．M質(zhì)點的位移始終為A1+A2 C．M質(zhì)點的位移總是大于N質(zhì)點的位移 D．M質(zhì)點的振幅一定大于N質(zhì)點的振幅 E．由圖中時刻經(jīng)過周期時，M質(zhì)點的位移為零【分析】由頻率相同的兩列同性質(zhì)的波相遇產(chǎn)生穩(wěn)定干涉圖象；圖知M處于振動加強(qiáng)點，而質(zhì)點N處于振動減弱點?！窘獯稹拷猓篈、N質(zhì)點是波谷和波峰疊加，為振動減弱點，則其振幅為|A1﹣A2|，故A正確；B、M質(zhì)點是波峰和波峰疊加，為振動加強(qiáng)點，則振幅為A1+A2，但是位移不是始終為A1+A2，故B錯誤；CD、由以上分析可知，M質(zhì)點的振幅大于N質(zhì)點的振幅，但并不是M質(zhì)點的位移總是大于N質(zhì)點的位移，故C錯誤，D正確；E、由圖中時刻經(jīng)過周期時，質(zhì)點M從波峰位置回到平衡位置，則此時的位移為零，故E正確。故選：ADE?！军c評】解決本題的關(guān)鍵知道波峰和波峰疊加，波谷與波谷疊加振動加強(qiáng)，波峰與波谷疊加，振動減弱；注意振動加強(qiáng)點是振幅最大，不是始終處于波峰或波谷位置。19．（信陽期末）如圖所示，是水平面上兩列頻率相同的簡諧波在某時刻的疊加情況。兩列波振幅均為A＝5cm，波的傳播方向如箭頭方向所示，實線與虛線分別表示波峰和波谷。此刻，M是波峰與波峰相遇點，下列說法中正確的是（）A．N、P兩處質(zhì)點此刻位移為0 B．P、Q兩處質(zhì)點在該時刻的豎直高度差為10cm C．M、Q連線中點處的質(zhì)點是振動減弱點 D．從該時刻起，經(jīng)過四分之一周期，位于M點的質(zhì)點到達(dá)平衡位置，此時位移為零【分析】P、N兩處的質(zhì)點是振動減弱點，M、O兩質(zhì)點是振動加強(qiáng)點，振幅為質(zhì)點離開平衡的位置的最大位移。根據(jù)波的疊加原理分析豎直高度差，同時明確質(zhì)點M回到平衡位置需要的時間。【解答】解：A、N、P兩處質(zhì)點始終是波峰與波谷疊加，為振動減弱區(qū)，位移為0，故A正確；B、P點是波谷和波峰疊加，位移為零，Q點是波谷與波谷疊加，位移大小為10cm，P、Q兩處質(zhì)點在該時刻的豎直高度差為10cm，故B正確；C、經(jīng)過四分之一周期，M、Q連線中點處是兩個波波峰的到達(dá)處，是振動加強(qiáng)點，故C錯誤；D、該時刻M點處于波峰位置，從該時刻起，經(jīng)過四分之一周期，質(zhì)點M到達(dá)平衡位置，故D正確。故選：ABD?！军c評】本題主要考查的是波的干涉，難度一般，考查學(xué)生對波的特性的理解，體現(xiàn)模型建構(gòu)的素養(yǎng)，注意明確圖動圖象的性質(zhì)以及波的疊加規(guī)律。20．（海淀區(qū)校級期末）2019年央視春晚深圳分會場首次成功實現(xiàn)4K超高清內(nèi)容的5G網(wǎng)絡(luò)傳輸。2020年我國將全面進(jìn)入5G萬物互聯(lián)的商用網(wǎng)絡(luò)新時代。所謂5G是指第五代通信技術(shù)，采用3300～5000MHZ頻段的無線電波?，F(xiàn)行的第四代移動通信技術(shù)4G，其頻段范圍是1880～2635MHZ，5G相比4G技術(shù)而言，其數(shù)據(jù)傳輸速度提升了數(shù)十倍，容量更大，時延大幅度縮短到1毫秒以內(nèi)，為產(chǎn)業(yè)革命提供技術(shù)支撐。根據(jù)以上內(nèi)容結(jié)合所學(xué)知識，判斷下列說法正確的是（）A．4G和5G信號都能發(fā)生偏振現(xiàn)象 B．4G信號和5G信號相遇能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 C．4G信號比5G信號更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象 D．4G信號比5G信號在真空中的傳播速度更小【分析】明確電磁波的性質(zhì)，知道電磁波在真空中傳播速度均為光速，并且電磁波為橫波；明確光的光粒二象性，知道頻率越大粒子性越明顯；波長越大，波動性越明顯?！窘獯稹拷猓篈、電磁波為橫波，故4G和5G信號都能發(fā)生偏振現(xiàn)象，故A正確；B、兩種不同頻率的波不能發(fā)生干涉，故B錯誤；C、因5G信號的頻率更高，則波長小，故4G信號更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故C正確；D、任何電磁波在真空中的傳播速度均為光速，故4G信號與5G信號在真空中的傳播傳播速度相同，故D錯誤。故選：AC?！军c評】本題考查波粒二象性以及電磁波的傳播和接收規(guī)律，注意明確波長越長波動性越明顯，而頻率越高粒子性越明顯。21．（南陽期中）如圖所示，是完全相同的波源S1、S2產(chǎn)生的兩列簡諧波在介質(zhì)中疊加，實線表示波峰，虛線表示波谷，C為BD連線的中點。已知兩列波的振幅均為A，則（）A．質(zhì)點B的振幅為2A，質(zhì)點C始終靜止 B．從圖示時刻起再經(jīng)過半個周期，質(zhì)點D將成為振動最弱點 C．從圖示時刻起再經(jīng)過半個周期，質(zhì)點C通過的路程為4A D．從圖示時刻起再經(jīng)過四分之一周期，質(zhì)點B和質(zhì)點D的速度等大反向【分析】頻率相同的兩列水波的疊加時發(fā)生干涉現(xiàn)象：當(dāng)波峰與波峰、可波谷與波谷相遇時振動是加強(qiáng)的；當(dāng)波峰與波谷相遇時振動是減弱的，明確干涉圖象的性質(zhì)即可準(zhǔn)確求解。【解答】解：A、BCD在同一連線上，BCD三點都是振動加強(qiáng)點，振幅為2A，故C點不是始終靜止的，故A錯誤；B、D點是振動加強(qiáng)點，再經(jīng)過半個周期仍是振動加強(qiáng)點，故B錯誤；C、兩波的振幅均為A，故C點疊加后振幅為2A，每個周期內(nèi)質(zhì)點的振動路程為4個振幅，故再經(jīng)過半個周期，通過的路程為S＝2×2A＝4A，故C正確；D、D點是波峰與波峰相遇，B點是波谷與波谷相遇，它們均屬于振動加強(qiáng)點；再經(jīng)過四分之一周期，它們均回到平衡位置，質(zhì)點B向下振動，而質(zhì)點D向上振動，質(zhì)點B和質(zhì)點D的速度等大反向，故D正確。故選：CD?！军c評】本題考查波的干涉以及疊加原理，注意明確加強(qiáng)點和減弱點的性質(zhì)，知道運(yùn)動方向相同時疊加屬于加強(qiáng)，振幅為二者之和，振動方向相反時疊加屬于減弱振幅為二者之差。22．（鹿泉區(qū)校級月考）如圖表示兩列同頻率相干水波在t＝0時刻的疊加情況，圖中實線表示波峰，虛線表示波谷，已知兩列波的振幅均為2cm（且在圖中所示范圍內(nèi)振幅不變），波速為2m/s，波長為0.4m，E點為BD連線和AC連線的交點。下列敘述正確的是（）A．A、C兩點都是振動減弱點 B．振動加強(qiáng)的點只有B、E、D C．直線BD上的所有點都是振動加強(qiáng)的 D．B、D兩點在該時刻的豎直高度差為4cm【分析】波峰和波峰疊加、波谷與波谷疊加，振動加強(qiáng)，波峰與波谷疊加，振動減弱；質(zhì)點的位移等于兩個振動引起位移的矢量和。【解答】解：A、A、C兩點都為波峰與波谷疊加，振動減弱，為振動減弱點，故A正確；BC、B、D兩點是波谷和波谷、波峰和波峰疊加點，為振動加強(qiáng)點，B、D的連線上所有點為振動加強(qiáng)點，故B錯誤，C正確；D、該時刻，D點處于波峰，偏離平衡位置的位移大小為4cm，B點處于波谷，偏離平衡位置的位移大小為4cm，則B、D兩點此時刻豎直高度差為8cm，故D錯誤。故選：AC?！军c評】波的疊加滿足矢量法則，當(dāng)振動情況相同則相加，振動情況相反時則相減，且兩列波互不干擾。例如當(dāng)該波的波峰與波峰相遇時，此處相對平衡位置的位移為振幅的二倍；當(dāng)波峰與波谷相遇時此處的位移為零。23．（鄭州二模）如圖所示，水平面上的同一區(qū)域介質(zhì)內(nèi)，甲、乙兩列機(jī)械波獨(dú)立傳播，傳播方向互相垂直，波的頻率均為2Hz．圖中顯示了某時刻兩列波的波峰與波谷的情況，實線為波峰，虛線為波谷。甲波的振幅為5cm，乙波的振幅為10cm。質(zhì)點2、3、4共線且等距離。下列說法正確的是（）A．質(zhì)點1的振動周期為0.5s B．質(zhì)點2的振幅為5cm C．圖示時刻質(zhì)點2、4的豎直高度差為30cm D．圖示時刻質(zhì)點3正處于平衡位置且向上運(yùn)動 E．從圖示的時刻起經(jīng)0.25s，質(zhì)點5能通過的路程為10cm【分析】明確波的干涉現(xiàn)象，根據(jù)頻率和周期互為倒數(shù)關(guān)系可確定周期，再根據(jù)兩列波在各點的振動情況確定其振幅和某段時間內(nèi)的路程。【解答】解：A、兩列波的頻率相同，故周期也相同，各點的振動周期均為T＝＝s＝0.5s，故A正確；B、質(zhì)點2為波谷和波谷相遇點，為振動加強(qiáng)點，其振幅為兩列波振幅之和，故振幅為15cm，故B錯誤；C、圖示時刻質(zhì)點2在波谷處，4在波峰處，故2、4的豎直高度差為30cm，故C正確；D、質(zhì)點3處于兩列波的波谷和波峰之間的中間位置，則可知，此時一定在平衡位置，根據(jù)帶動法可知，此時應(yīng)向下運(yùn)動，故D錯誤；E、5為波峰和波谷相遇的位置，為振動減弱點，振幅為兩波振幅之差，振幅A＝5cm，0.25s為半個周期，故路程為s＝2A＝10cm，故E正確。故選：ACE?！军c評】本題考查波的干涉現(xiàn)象，要注意各質(zhì)點同時參與了兩列波的運(yùn)動，各質(zhì)點的振動是各自位置的矢量和，注意波峰和波峰、波谷和波谷相遇的點為加強(qiáng)點，而波峰和波谷相遇的點為振動減弱點。24．（順德區(qū)四模）平靜的水池表面有兩個振源A、B，固有振動周期均為T．某時刻A開始向下振動，相隔半周期B開始向下振動，二者振動的振幅相同，某時刻在水面上形成如圖所示的水波圖。其中O是振源連線的中點，OH為中垂線，交叉點G、H的中點為D，C點位于波峰和波谷的正中間，實線代表波峰，虛線代表波谷。下列說法中正確的是（）A．如果在E點有一個小的漂浮物，經(jīng)半個周期將向左漂到F點 B．兩列波疊加后，O點的振動始終減弱 C．圖中G、H兩點振幅為零，D點的振幅也為零 D．當(dāng)B引起的波傳到E點后，E點的振動始終處于加強(qiáng)狀態(tài) E．C點此時振動的速度為零【分析】明確波的傳播以及波的疊加規(guī)律，知道兩波的振動反相，所以當(dāng)波程差為波長的整數(shù)倍時為減弱點，而波程差為半波長的奇數(shù)倍時為振動加強(qiáng)點?！窘獯稹拷猓篈、在波的傳播過程中，介質(zhì)中的質(zhì)點只在平衡位置附近振動，不會隨波遷多，故A錯誤；BC、O點在振源的中點，波的傳播路程差為零，由于兩振源反相，故O點以及中垂線上所有質(zhì)點的振動均為疊加減弱，故BC正確；D、由圖可以看出，B引起的振動傳到E點時與A引起的振動相位相反，為疊加減弱位置，故D錯誤；E、B引起的振動此時在C點使得質(zhì)點具有向上的速度，而A剛好傳到C點，具有向下的速度，疊加后速度為零，故E正確。故選：BCE?！军c評】本題考查波的疊加，要注意正確理解波的加強(qiáng)和減弱的規(guī)律，注意兩列波的振源振動反相是解題的關(guān)鍵。25．（江蘇二模）如圖所示，用橡膠錘敲擊音叉，關(guān)于音叉的振動及其發(fā)出的聲波，下列說法正確的有（）A．在空氣中傳播的聲波是縱波 B．聲波在空氣中傳播的速度隨波頻率增大而增大 C．音叉周圍空間聲音強(qiáng)弱的區(qū)域相互間隔 D．換用木錘敲擊，音叉發(fā)出聲音的音調(diào)變高【分析】音叉的振動發(fā)出的聲波為縱波；聲音在空氣中的傳播的波速不發(fā)生變化；根據(jù)干涉定義分析；聲音的高低叫音調(diào)。音調(diào)與物體的振動頻率有關(guān)，以此分析?！窘獯稹拷猓篈、音叉的振動發(fā)出的聲波為縱波，故A正確；B、聲音在空氣中的傳播的波速不發(fā)生變化，故B錯誤；C、音叉發(fā)出兩個相同頻率的波，在空氣中發(fā)生干涉，周圍會形成強(qiáng)弱區(qū)域，故C正確；D、聲音的高低叫音調(diào)；音調(diào)與物體的振動頻率有關(guān)，頻率越高，音調(diào)越高，換用木錘敲擊，頻率不變，音調(diào)不變，故D錯誤；故選：AC?！军c評】本題考查音叉問題，關(guān)鍵是知道音叉發(fā)生屬于縱波，以及知道音調(diào)與頻率有關(guān)。26．（浙江模擬）下列四幅圖分別對應(yīng)四種說法，其中正確的是（）A．圖A中，若勻速拉動木板的速度較大，則由圖象測得簡諧運(yùn)動的周期不變 B．由圖B可知，系統(tǒng)的固有頻率為f0 C．圖C中頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動減弱，這種現(xiàn)象叫做波的干涉，只有頻率相同的橫波才能發(fā)生干涉 D．圖D中泊松亮斑是小孔衍射形成的圖樣【分析】簡諧運(yùn)動的周期與單擺的固有周期有關(guān)；當(dāng)驅(qū)動力的頻率f跟固有頻率f0相同時，產(chǎn)生共振現(xiàn)象；結(jié)合干涉的定義解答即可；泊松亮斑是圓板衍射形成的圖樣?！窘獯稹拷猓篈、演示簡諧運(yùn)動的圖象實驗中，若勻速拉動木板的速度較大，會導(dǎo)致圖象的橫標(biāo)變大，但對應(yīng)的時間仍不變，簡諧運(yùn)動的周期等于單擺的固有周期，與木板移動的速度無關(guān)，故A正確；B、由乙圖可知，當(dāng)驅(qū)動力的頻率f跟固有頻率f0相同時，振幅最大，出現(xiàn)共振現(xiàn)象，所以系統(tǒng)的固有頻率為f0，故B正確；C、根據(jù)干涉產(chǎn)生的概念知：頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動減弱，這種現(xiàn)象叫做波的干涉；橫波與縱波都有可能發(fā)生干涉現(xiàn)象，故C錯誤；D、泊松亮斑是圓板衍射形成的圖樣，故D錯誤。故選：AB?！军c評】本題要掌握干涉、衍射形成的條件和其概念，注意共振的條件，及簡諧運(yùn)動的固有周期與策動力周期的區(qū)別。27．（海原縣校級月考）關(guān)于波的衍射，下列說法中正確的是（）A．衍射是一切波的特性 B．波長比孔的寬度大得越多，衍射現(xiàn)象越不明顯 C．發(fā)生波的衍射時必須有兩個波源 D．波的衍射也是由于波的疊加產(chǎn)生的【分析】明確衍射一切波的特性，而波發(fā)生明顯衍射的條件是：孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相比差不多或者比波長更小，但如果孔、縫的寬度或障礙物的尺寸比波長大得多時，就不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象?！窘獯稹拷猓篈、一切波均可以發(fā)生衍射，故衍射是一切波的特性，故A正確；B、波發(fā)生衍射的條件是：孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相比差不多或者比波長更小，所以波長比孔的寬度大得越多，衍射現(xiàn)象越明顯，故B錯誤；C、發(fā)生波的衍射不需要兩個波源，是波在傳播中遇到障礙物而產(chǎn)生的現(xiàn)象，故C錯誤；D、波的衍射也是由于波的疊加產(chǎn)生的，故D正確。故選：AD?！军c評】本題考查波的衍射現(xiàn)象，要注意明確發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件，知道一切波均可以發(fā)生衍射，同時知道如何用波的疊加來解釋衍射現(xiàn)象。28．（4月份模擬）關(guān)于機(jī)械振動、機(jī)械波，下列說法正確的是（）A．在豎直方向上做受迫振動的彈簧振子，穩(wěn)定后其振動頻率等于驅(qū)動力的頻率 B．做簡諧運(yùn)動的單擺，其質(zhì)量越大，振動頻率越大 C．在簡諧運(yùn)動中，介質(zhì)中的質(zhì)點在周期內(nèi)的路程一定是一個振幅 D．只有頻率相同的兩列波在相遇區(qū)域才可能形成穩(wěn)定的干涉圖樣 E．簡諧橫波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定【分析】受迫振動的振動頻率等于驅(qū)動力的頻率；做簡諧運(yùn)動的單擺振動頻率與質(zhì)量無關(guān)；在簡諧運(yùn)動中，介質(zhì)中的質(zhì)點在周期內(nèi)的路程不一定是一個振幅；形成穩(wěn)定干涉的條件是兩列波的頻率相同；簡諧橫波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定。【解答】解：A、在豎直方向上做受迫振動的彈簧振子，穩(wěn)定后其振動頻率等于驅(qū)動力的頻率，與固有頻率無關(guān)，故A正確；B、根據(jù)單擺的頻率公式f＝知，做簡諧運(yùn)動的單擺振動頻率與質(zhì)量無關(guān)，故B錯誤；C、在簡諧運(yùn)動中，介質(zhì)中的質(zhì)點在周期內(nèi)的路程不一定是一個振幅，與質(zhì)點的起始位置有關(guān)，只有起點在平衡位置或最大位移處時，質(zhì)點在周期內(nèi)的路程才一定是一個振幅，故C錯誤；D、根據(jù)形成穩(wěn)定干涉的條件知，只有頻率相同的兩列波在相遇區(qū)域才可能形成穩(wěn)定的干涉圖樣，故D正確；E、簡諧橫波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定，與波的頻率無關(guān)，故E正確。故選：ADE?！军c評】解決本題的關(guān)鍵要理解并掌握振動和波的基本知識。要理解振動的周期性，可結(jié)合振動圖象分析質(zhì)點在周期內(nèi)通過的路程與振幅的關(guān)系。29．（興寧市校級期末）下列關(guān)于兩列波相遇時疊加的說法中正確的是（）A．相遇之后，振幅小的一列波將減弱，振幅大的一列波將加強(qiáng) B．相遇之后，兩列波的振動情況與相遇前完全相同 C．在相遇區(qū)域，任一點的總位移等于兩列波分別在該點引起的位移的矢量和 D．幾個人在同一房間說話，相互間聽得清楚，這說明聲波在相遇時互不干擾 E．相遇之后，振動加強(qiáng)區(qū)域內(nèi)質(zhì)點的位移始終最大【分析】根據(jù)波的疊加原理可以知道相遇之后波的振幅、位移等變化情況，根據(jù)波的獨(dú)立性可以知道，兩列波相遇后的傳播情況?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)波的疊加可以知道，兩列波相遇后，振動方向相同的質(zhì)點振動將加強(qiáng)，振動方向相反的質(zhì)點振動將減弱，與振幅的大小沒有關(guān)系，故A錯誤；B、根據(jù)波傳播的獨(dú)立性可知，相遇后，兩列波的振動情況不發(fā)生變化，與相遇前完全相同，故B正確；C、由波的疊加原理可知，在相遇區(qū)域，任一點的總位移等于兩列波單獨(dú)傳播時在該點引起的位移的矢量和，故C正確；D、由波的獨(dú)立性可以知道，幾個人在同一房間說話，相互間聽的清楚，正是獨(dú)立性的體現(xiàn)，就說明聲波的互不干擾，故D正確；E、相遇之后，振動區(qū)域振動加強(qiáng)點的振幅是兩列波的振幅之和，但該質(zhì)點的頻率、周期不發(fā)生變化，但位移還是隨時間做周期性變化，只是振幅變大，所以位移并不是始終最大，也有為零的時候，故E錯誤。故選：BCD?！军c評】波動疊加原理是，在波的傳播方向上某一質(zhì)點同時處于幾列波的傳播方向上，該質(zhì)點的總位移等于每列波單獨(dú)傳播時所引起的位移的矢量和。30．（崇川區(qū)校級月考）如圖是水面上兩列頻率相同的波在某時刻的疊加情況，以波源S1、S2為圓心的兩組同心圓弧分別表示同一時刻兩列波的波峰（實線）和波谷（虛線），S1的振幅A1＝3cm，S2的振幅A2＝2cm，則下列說法正確的是（）A．質(zhì)點D是振動減弱點 B．質(zhì)點A、D在該時刻的高度差為10cm C．再過半個周期，質(zhì)點A、C是振動加強(qiáng)點 D．質(zhì)點C的振幅為1cm【分析】幾列波相遇時，每列波都能夠保持各自的狀態(tài)繼續(xù)傳播而不互相干擾，只是在重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點同時參與這幾列波引起的振動，質(zhì)點的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時引起的位移的矢量和；頻率相同的兩列同性質(zhì)的波相遇產(chǎn)生穩(wěn)定干涉圖象，波峰與波峰相遇、波谷與波谷相遇的是振動加強(qiáng)點；而波峰與波谷相遇是振動減弱點。【解答】解：A、兩個波源的振動步調(diào)一致，圖中AD到兩個波源路程差為零，是振動加強(qiáng)點，而BC是波峰與波谷相遇，是振動減弱點，故A錯誤；B、圖示時刻，質(zhì)點A的位移為+3cm+2cm＝+5cm，質(zhì)點D的位移為﹣3cm﹣2cm＝﹣5cm，故質(zhì)點A、D在該時刻的高度差為10cm，故B正確；C、振動的干涉圖象是穩(wěn)定的，AD一直是振動加強(qiáng)點，而BC一直是振動減弱點，故C錯誤；D、質(zhì)點C是振動減弱點，振幅為3cm﹣2cm＝1cm，故D正確；故選：BD。【點評】本題考查波的干涉，波的干涉中，某質(zhì)點的振動是加強(qiáng)還是減弱，取決于該點到兩相干波源的距離之差△r。（1）當(dāng)兩波源振動步調(diào)一致時：若△r＝nλ（n＝0，1，2，…），則振動加強(qiáng)；若△r＝（2n+1）（n＝0，1，2，…），則振動減弱。（2）當(dāng)兩波源振動步調(diào)相反時：若△r＝（2n+1）（n＝0，1，2，…），則振動加強(qiáng)；若△r＝nλ（n＝0，1，2，…），則振動減弱。三．填空題（共10小題）31．（龍巖期末）消除噪聲污染是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的一個重要課題。如圖所示的消聲器可以用來消除高速氣流產(chǎn)生的噪聲。波長為0.6m的噪聲聲波沿水平管道自左向右傳播，此聲波到達(dá)A處時，分成兩束波，這兩束波在B處相遇，若A、B兩點間彎管與直管的長度差為某些特定值時，消聲器對該聲波達(dá)到了良好的消聲效果，則這些特定值中的最小值為0.3m，消聲器是波的干涉現(xiàn)象在生產(chǎn)中的應(yīng)用?！痉治觥棵鞔_消聲器原理，根據(jù)波的干涉可知：當(dāng)某點到波源的距離差為半波長的奇數(shù)倍時，此點的振動減弱。【解答】解：根據(jù)消聲器原理可知，消聲器是利用了波的干涉現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用；根據(jù)波的干涉特點知，兩相干波源的距離差為波長的整數(shù)倍時，此點為振動增強(qiáng)點；距離差為半波長的奇數(shù)倍時，此點為振動減弱點，本題為消除噪聲，要減弱聲音，所以A、B兩點間彎管與直管的長度差最小應(yīng)為半個波長，故最小值為0.3m。故答案為：0.3；干涉?！军c評】本題是科學(xué)技術(shù)在現(xiàn)代生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，是高考考查的熱點，要注意正確理解儀器原理，知道各物理規(guī)律的應(yīng)用。32．（金山區(qū)校級期中）如圖，P為障礙物，A為靠近橋墩浮在水面的葉片，波源S連續(xù)振動，形成水波，此時葉片A靜止不動。為使水波能帶動葉片振動，可用的方法是波源頻率減小或者障礙物的尺寸減?。ㄌ钤龃蟆p小、不改變）?！痉治觥坑深}意可知，要使葉片振動，應(yīng)讓波衍射后到達(dá)A點，即需要發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，而發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件：孔或縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相近或更小?！窘獯稹拷猓篈保持靜止不動，說明沒有發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，為了讓衍射明顯，應(yīng)讓障礙物尺寸比波長小或相差不多；所以應(yīng)減小障礙物的尺寸或增大波的波長；因波在同一介質(zhì)中波速不變，由v＝λf可知要使波長增大應(yīng)減小波源的頻率。故答案為：減??；減小?！军c評】解決本題的關(guān)鍵知道質(zhì)點振動的頻率與波傳播的頻率相等，波在介質(zhì)中的速度由介質(zhì)決定，以及掌握波發(fā)生明顯衍射的條件。33．（徐匯區(qū)校級期中）夏天里在一次閃電過后，有時雷聲轟鳴不絕，這是聲波的反射現(xiàn)象；“聞其聲而不見其人”這是聲波的衍射現(xiàn)象?！痉治觥棵鞔_聲波的反射、衍射現(xiàn)象，知道波可以繞過阻礙物繼續(xù)傳播是波的衍射現(xiàn)象?！窘獯稹拷猓合奶炖镌谝淮伍W電過后，有時雷聲轟鳴不絕，是由于聲音在云層間來回傳播，這是聲音的反射現(xiàn)象；“聞其聲而不見其人”，聽到聲音，卻看不見人，這是聲音的衍射現(xiàn)象。故答案為：反射；衍射?！军c評】本題考查對波的衍射、干涉以及反射的理解，注意干涉與衍射的區(qū)別，明確各種現(xiàn)象即可。34．（閔行區(qū)二模）如圖實線與虛線分別表示頻率相同的兩列機(jī)械波某時刻的波峰和波谷。兩列波的振幅分別為5cm和3cm，則此時刻O、M兩點偏離平衡位置的位移之差大小為16cm，N、P兩點偏離平衡位置的位移之差大小為4cm?！痉治觥坑蓤D知P、N兩處的質(zhì)點是振動減弱點，M、O兩質(zhì)點是振動加強(qiáng)點，振幅為質(zhì)點離開平衡的位置的最大位移，根據(jù)波的疊加原理分析豎直高度差?！窘獯稹拷猓篛點是波峰與波峰疊加，位移為xO＝A1+A2＝5cm+3cm＝8cm，在平衡位置上方，M點是波谷與波谷疊加，位移為xM＝﹣A1﹣A2＝﹣5cm﹣3cm＝﹣8cm，在平衡位置下方，則此時刻O、M兩點偏離平衡位置的位移之差△xOM＝xO﹣xM＝8cm﹣（﹣8）cm＝16cm；N是波谷和波峰疊加，位移為xN＝A1﹣A2＝5cm﹣3cm＝2cm，在平衡位置上方，P是波谷和波峰疊加，位移為xP＝﹣A1+A2＝﹣5cm+3cm＝﹣2cm，在平衡位置下方，N、P兩點偏離平衡位置的位移之差△xNP＝xN﹣xP＝2cm﹣（﹣2）cm＝4cm。故答案為：16，4【點評】本題主要考查的是波的干涉，考查學(xué)生對波的特性的理解，體