15 A波的干涉 基礎(chǔ)版2025新課改-高中物理-選修第1冊（21講）

15A波的干涉基礎(chǔ)版2025新課改-高中物理-選修第1冊（21講）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，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．波的獨立傳播特性：幾列波相遇時各自的波長、頻率等運動特征，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加強區(qū)和減弱區(qū)的位置固定不變．②加強區(qū)始終加強，減弱區(qū)始終減弱(加強區(qū)與減弱區(qū)不隨時間變化)．③加強區(qū)與減弱區(qū)互相間隔．總結(jié)提升振動加強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、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點還是減弱點．例題精練1．（2021春?揚州期末）如圖實線與虛線分別表示頻率相同的兩列機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＝2cm2．（2021?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時而減弱隨堂練習(xí)1．（2021?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)點向上運動 B．B質(zhì)點向上運動 C．C質(zhì)點向下運動 D．C質(zhì)點位移最大2．（2021春?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 B．a(chǎn)、c加強，b消弱 C．b、c加強，a消弱 D．a(chǎn)、b加強，c消弱3．（2021春?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．如果將孔擴大，可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象4．（2021春?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 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的 D．此時質(zhì)點d處于平衡位置，質(zhì)點d為振動減弱點綜合練習(xí)一．選擇題（共15小題）1．（2021春?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)點到達波峰2．（2021春?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)是振動始終加強的點 B．b是振動始終加強的點 C．a(chǎn)和b都是振動始終加強的點 D．a(chǎn)和b都不是振動始終加強的點3．（2021春?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．4．（2021春?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4cm5．（2021春?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)檎駝蛹訌婞c 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動 D．d點處于平衡位置且向下運動6．（2021?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P點 C．相遇時，發(fā)生干涉現(xiàn)象 D．相遇時，波長均變大7．（2020秋?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8．（2020秋?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9．（2020秋?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＜1cm10．（2021春?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11．（2020秋?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12．（2020春?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13．（2020秋?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．始終是振動加強點 C．始終是振動減弱點 D．既不是始終加強也不是始終減弱14．（2020秋?莒縣期中）關(guān)于機械波的特性，下列判定正確的是（）A．機械波從一種介質(zhì)進入（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，某些區(qū)域振動總是減弱15．（2020秋?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)象二．多選題（共15小題）16．（2021春?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)點既不振動加強也不振動減弱17．（2021?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4cm18．（2020秋?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)點的位移為零19．（2020春?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)點到達平衡位置，此時位移為零20．（2020春?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。現(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21．（2020春?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22．（2020春?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．振動加強的點只有B、E、D C．直線BD上的所有點都是振動加強的 D．B、D兩點在該時刻的豎直高度差為4cm23．（2020?鄭州二模）如圖所示，水平面上的同一區(qū)域介質(zhì)內(nèi)，甲、乙兩列機械波獨立傳播，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動 E．從圖示的時刻起經(jīng)0.25s，質(zhì)點5能通過的路程為10cm24．（2020?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狀態(tài) E．C點此時振動的速度為零25．（2020?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26．（2020?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，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27．（2020春?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28．（2020?4月份模擬）關(guān)于機械振動、機械波，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．做簡諧運動的單擺，其質(zhì)量越大，振動頻率越大 C．在簡諧運動中，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29．（2019秋?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 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，振動加強區(qū)域內(nèi)質(zhì)點的位移始終最大30．（2020春?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是振動加強點 D．質(zhì)點C的振幅為1cm三．填空題（共10小題）31．（2021春?龍巖期末）消除噪聲污染是當(dāng)前環(huán)境保護的一個重要課題。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，消聲器對該聲波達到了良好的消聲效果，則這些特定值中的最小值為m，消聲器是波的現(xiàn)象在生產(chǎn)中的應(yīng)用。32．（2021春?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或者障礙物的尺寸（填增大、減小、不改變）。33．（2021春?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，這是聲波的現(xiàn)象；“聞其聲而不見其人”這是聲波的現(xiàn)象。34．（2021?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cm，N、P兩點偏離平衡位置的位移之差大小為cm。35．（2020秋?黃浦區(qū)期末）兩頻率相同、振幅均為10cm的橫波在傳播過程中某一時刻疊加情況的俯視圖如圖所示。圖中實線表示波峰，虛線表示波谷，質(zhì)點沿垂直于紙面方向振動，則該時刻a、c兩點的高度差為cm；b點是振動（選填“加強”或“減弱”）的點。36．（2020秋?寶山區(qū)校級月考）如圖所示，S1和S2是兩個相干的波源，其振幅均為A，波長為λ。圖中實線和虛線分別表示兩波形成的波峰和波谷，則在a、b、c三點中，振動減弱點是；經(jīng)過四分之一周期，b點通過的路程為。37．（2020秋?浦東新區(qū)校級期中）“隔墻有耳”說明聲波可以繞過障礙物，這是聲波在傳播過程中發(fā)生了現(xiàn)象；兩列波在介質(zhì)中相遇一定會發(fā)生現(xiàn)象。38．（2020春?徐匯區(qū)校級期末）“只聞其聲，不見其人”這一現(xiàn)象是聲波的現(xiàn)象；北京天壇的回音壁是利用聲波的現(xiàn)象。39．（2019春?浦東新區(qū)校級期中）如圖所示的圖樣為波的現(xiàn)象，為使得現(xiàn)象更明顯，可適當(dāng)（選填“增大或減小”）波源的頻率。40．（2019春?楊浦區(qū)校級期中）如圖所示是兩列相干波的干涉圖樣，實線表示波峰，虛線表示波谷，兩列波的振幅都為0.1m，波速和波長分別為1m/s和0.2m，C點為AB連線的中點。則圖示時刻C點的振動方向（選填“向上”或“向下”），從圖示時刻再經(jīng)過0.25s時，A點經(jīng)過的路程為m。四．計算題（共1小題）41．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)為多少？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，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．波的獨立傳播特性：幾列波相遇時各自的波長、頻率等運動特征，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加強區(qū)和減弱區(qū)的位置固定不變．②加強區(qū)始終加強，減弱區(qū)始終減弱(加強區(qū)與減弱區(qū)不隨時間變化)．③加強區(qū)與減弱區(qū)互相間隔．總結(jié)提升振動加強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、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點還是減弱點．例題精練1．（2021?海淀區(qū)模擬）如圖所示為兩列頻率、振幅相同的水波相遇時某一時刻的情況，實線表示波峰，虛線表示波谷。下列說法錯誤的是（）A．質(zhì)點M的振動始終是加強的 B．質(zhì)點M的位移有時為0 C．質(zhì)點M的位移始終最大 D．質(zhì)點N保持靜止2．（2021?泉州模擬）在某介質(zhì)中，兩列振幅和波長都相等的脈沖波相向傳播，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、B兩質(zhì)點都向上運動 B．A、B兩質(zhì)點都向下運動 C．A質(zhì)點向上運動，B質(zhì)點向下運動 D．A質(zhì)點向下運動，B質(zhì)點向上運動隨堂練習(xí)1．（2021春?倉山區(qū)校級期中）下列關(guān)于機械波的說法正確的是（）A．發(fā)生多普勒效應(yīng)時，波源的頻率發(fā)生了變化 B．各質(zhì)點都在各自的平衡位置附近振動，不隨波遷移 C．波發(fā)生反射時，波的頻率不變，但波長、波速發(fā)生變化 D．發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物的尺寸比波長大或差不多2．（2021春?邗江區(qū)校級期中）如圖所示，實線和虛線分別表示振幅、頻率均相同的兩列波的波峰和波谷。此刻，M點是波峰與波峰相遇點，下列說法中正確的是（）A．M點始終處在波峰位置 B．P、N兩點振動始終減弱 C．O點距離兩個波源的位移差為半波長的奇數(shù)倍 D．從該時刻起，經(jīng)過二分之一周期，M點所在位置變成振動減弱區(qū)3．（2021春?萊州市校級月考）如圖，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，相鄰波紋間距離與AB間距相等。下列說法正確的是（）A．水面波經(jīng)過孔后波速減小 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．如果將孔擴大，可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象4．（2021?海淀區(qū)二模）聲波是一種機械波，具有波的特性。關(guān)于聲波，下列說法中正確的是（）A．不同頻率的聲波在空氣中相遇時不會疊加 B．高頻聲波和低頻聲波相遇時能發(fā)生干涉現(xiàn)象 C．相同條件下，低頻聲波比高頻聲波更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象 D．不同頻率的聲波在空氣中相遇時頻率均會發(fā)生改變綜合練習(xí)一．選擇題（共15小題）1．（2021春?秦淮區(qū)校級月考）如圖所示，物理課上秦老師做了幾個有趣的物理小實驗。下列說法中正確的是（）A．如圖，P擺帶動其他擺振動達到穩(wěn)定后，O擺的振幅最大 B．如圖，用竹竿把蜂鳴器舉起并在頭頂快速轉(zhuǎn)動，幾米外的同學(xué)聽到音調(diào)在變化是因為聲波衍射的緣故 C．如圖，一列水波通過兩擋板組成的狹縫，水波可以繞到擋板后方繼續(xù)傳播是因為發(fā)生了干涉的緣故 D．如圖，兩列水波疊加形成穩(wěn)定圖樣，這兩列波的頻率必定相同2．（2021春?秦淮區(qū)校級月考）如圖所示，水平面上產(chǎn)生甲、乙兩列簡諧波，傳播方向互相垂直，波的頻率均為2Hz。圖中顯示了t時刻兩列波的波峰與波谷情況，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。下列說法中正確的是（）A．質(zhì)點5始終保持靜止 B．t時刻質(zhì)點2、4的豎直高度差為30cm C．t時刻質(zhì)點3正處于平衡位置且向上運動 D．從t時刻起經(jīng)0.25s，質(zhì)點3通過的路程為10cm3．（2021春?江寧區(qū)校級月考）兩列波長相同的水波，發(fā)生干涉現(xiàn)象，某一時刻，兩列波的波峰和波谷如圖所示（實線為波峰，虛線為波谷），則（）A．質(zhì)點A的位移始終最大 B．質(zhì)點C始終處在波谷 C．質(zhì)點C的振動始終加強 D．質(zhì)點B始終處在平衡位置4．（2021?淄博模擬）如圖所示，在xOy平面內(nèi)有兩個沿z軸方向（垂直xOy平面）做簡諧運動的點波源S1（1，0）和S2（5，0），振動方程分別為、。兩列波的波速均為1m/s，兩列波在點B（5，3）和點C（3，2）相遇時，分別引起B(yǎng)、C處質(zhì)點的振動總是相互（）A．加強、加強 B．減弱、減弱 C．加強、減弱 D．減弱、加強5．（2020秋?濰坊期末）如圖所示為某學(xué)校報告廳的平面圖，AB是主席臺，S1、S2是報告廳墻壁上的兩個喇叭。報告者的聲音經(jīng)喇叭放大后傳回話筒，重復(fù)放大時可能會產(chǎn)生嘯叫。為避免嘯叫，話筒最好擺放在主席臺上適當(dāng)?shù)奈恢茫谶@些位置上兩個喇叭傳來的聲音強度因干涉而減弱。主席臺上有四個位置a、b、c、d，到S1的距離分別為5m、6m、7m、8m，到S2的距離分別為8m、6m、5m、4m。已知空氣中聲速為340m/s，假設(shè)報告人聲音的頻率為170Hz，則話筒最好擺放在（）A．a(chǎn) B．b C．c D．d6．（2021?江蘇一模）消除噪聲污染是當(dāng)前環(huán)境保護的一個重要課題。圖示的消聲器可以用來削弱高速氣流產(chǎn)生的噪聲。頻率為f的聲波沿水平管道自左向右傳播，在聲波到達a處時，分成上下兩束波，這兩束波在b處相遇時可削弱噪聲。設(shè)上下兩束波從a運動到b的時間差為△t，不考慮聲波在傳播過程中波速的變化。關(guān)于該消聲器的工作原理及要達到良好的消聲效果必須滿足的條件，下列說法正確的是（）A．利用了波的干涉，△t是的奇數(shù)倍 B．利用了波的衍射，△t是的奇數(shù)倍 C．利用了波的干涉，△t是的奇數(shù)倍 D．利用了波的衍射，△t是的奇數(shù)倍7．（2021?湖北模擬）如圖所示，在xOy平面內(nèi)有兩個沿z軸方向（垂直xOy平面）做簡諧運動的點波源S1（1，0）和S2（4，0），振動方程分別為＝Asin（πt+）、＝Asin（πt﹣）。兩列波的波速均為1m/s。兩列波在點B（2.5，3）和點C（4，4）相遇時，分別引起B(yǎng)、C處質(zhì)點的振動總是相互（）A．加強、加強 B．減弱、減弱 C．加強、減弱 D．減弱、加強8．（2020秋?楊浦區(qū)期末）如圖，在觀察水面波的衍射的實驗裝置中，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個小孔，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）之間距離等于一個波長，則關(guān)于波經(jīng)過孔之后的傳播情況，下列表述中正確的是（）A．不能觀察到波的衍射現(xiàn)象 B．擋板前后波紋間距離相等 C．如果將孔AB擴大，能觀察到更明顯的衍射現(xiàn)象 D．如果孔的大小不變，使波源頻率增大，能觀察到更明顯的衍射現(xiàn)象9．（2020秋?奉賢區(qū)期末）如圖所示，實線表示波源S1、S2發(fā)出的兩列水波的波峰位置，則圖中（）A．a(chǎn)、b均為振動減弱 B．a(chǎn)、b均為振動加強 C．a(chǎn)振動加強，b振動減弱 D．a(chǎn)振動減弱，b振動加強10．（2020秋?浦東新區(qū)校級期中）一個波源在繩的左端發(fā)出半個波①：頻率為f1，振幅為A1；同時另一個波源在同一根繩的右端發(fā)出半個波②：頻率為f2，振幅為A2。P為兩波源的中點，由圖可知，下列說法中正確的是（）A．f1＞f2 B．波①先到達點P C．兩列波相遇后，P點波峰值可達A1+A2 D．兩列波相遇時，繩上波峰可達A1+A2的點只有一點11．（2020春?寧德期末）兩列頻率相同的簡諧橫波振幅分別為A1＝4cm、A2＝3cm，它們在某時刻的干涉圖樣如圖所示，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），下列說法正確的是（）A．質(zhì)點A的振幅是1cm B．質(zhì)點C是振動減弱點 C．質(zhì)點B此刻振動的速度最小 D．再過半個周期，質(zhì)點D是振動加強點12．（2020春?浦東新區(qū)校級期中）下列說法正確的是（）A．由質(zhì)點簡諧運動的圖象可知質(zhì)點振動的振幅和頻率 B．兩列水波在水面上相遇疊加時，必然能形成干涉圖樣 C．單擺的振動周期與擺球質(zhì)量和振幅有關(guān) D．機械波從一種介質(zhì)傳播到另一介質(zhì)時，頻率變化，速度變化13．（2020春?荊州期末）2019年4月10日人類第一次發(fā)布了世界上首張黑洞圖象，利用了射電望遠鏡對電磁波的捕捉。下列關(guān)于波的說法，正確的是（）A．兩列波疊加一定會出現(xiàn)穩(wěn)定的干涉圖樣 B．在干涉圖樣中，振動加強區(qū)域的質(zhì)點的位移一定大于振動減弱區(qū)域質(zhì)點的位移 C．當(dāng)波源遠離接收者時，觀察者接收到的波的頻率比波源頻率低 D．只有障礙物或孔的尺寸與波長比較相差不多或小得多，波才能發(fā)生衍射14．（2020春?連云港期末）下列說法正確的是（）A．醫(yī)生診病時用的“B超”是利用次聲波定位的 B．產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是波源的頻率發(fā)生變化 C．某一頻率的聲波從空氣進入水中，頻率增大，波速不變 D．只有縫、孔的寬度跟波長相差不多或比波長更小時，才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象15．（2020春?海淀區(qū)校級期末）如圖所示，兩個可發(fā)射無線電波的天線對稱地固定于飛機跑道兩側(cè)，兩天線同時都發(fā)出頻率為f1和f2的無線電波。飛機降落過程中，當(dāng)接收到f1和f2的信號都保持最強時，表明飛機已對準(zhǔn)跑道。下列說法正確的是（）A．此系統(tǒng)利用的是波的干涉原理 B．在跑道上，f1與f2這兩種無線電波干涉加強，所以跑道上的信號最強 C．只有跑道上才能接收到f1的最強信號，其它地方f1的信號都比跑道上的弱 D．只有在跑道的中心線上才能接收到f1和f2的最強信號，跑道的其它地方是無法同時接收到f1和f2的最強信號的二．多選題（共15小題）16．（2021春?黃岡期末）一振動片以頻率f做簡諧振動，固定在振動片上的兩根相同的細(xì)桿同步觸動水面上a，b兩點，在水面上形成穩(wěn)定的干涉圖樣。c、d、e是水面上的點，已知a、c、d間的間距均為l，b、e到a的距離均為l，若d點是振動加強點，下列說法正確的是（）A．e點一定是振動加強點 B．d點的振動頻率為2f C．在ae連線上，a、e兩點間至少存在兩個振動加強點 D．水波的傳播速度大小可能為17．（2021春?思明區(qū)校級期中）下列說法中正確的是（）A．發(fā)生多普勒效應(yīng)時，波源的頻率保持不變 B．要發(fā)生多普勒效應(yīng)，波源和觀察者間必須有相對運動 C．只有聲波會發(fā)生多普勒效應(yīng) D．在障礙物后面的人可以聽到別人說話的聲音是多普勒現(xiàn)象18．（2021?湖南模擬）主動降噪耳機內(nèi)置麥克風(fēng)，麥克風(fēng)收集周圍環(huán)境中的噪聲信號，耳機的處理器能夠預(yù)測下一時刻噪聲的情況，并產(chǎn)生相應(yīng)的抵消聲波實現(xiàn)降噪。關(guān)于主動降噪耳機的抵消聲波分析正確的是（）A．抵消聲波的頻率與噪聲的頻率相同 B．抵消聲波的振幅與噪聲聲波的振幅相等 C．抵消聲波的相位與噪聲相位相反 D．抵消聲波在耳膜中傳播速度大于噪聲傳播速度 E．抵消聲波在耳膜中傳播速度小于噪聲傳播速度19．（2021春?湖北月考）如圖是水平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．經(jīng)過半個周期質(zhì)點D傳播到了此時A的位置 B．質(zhì)點A、D在該時刻的高度差為10cm C．質(zhì)點C的振幅為1cm D．再過半個周期，質(zhì)點A變成振動減弱點，質(zhì)點D變成振動加強點20．（2021?長安區(qū)校級模擬）如圖所示，S1、S2為兩個振動情況完全一樣的波源，兩列波的波長都為λ，它們在介質(zhì)中產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，S1、S2在空間共形成6個振動減弱的區(qū)域，P是振動減弱區(qū)域中的一點，從圖中可看出（）A．P點到兩波源的距離差等于1.5λ B．兩波源之間的距離一定在2.5個波長到3.5個波長之間 C．P點到兩波源的距離差等于3λ D．P點此時刻振動最弱，過半個周期后，振動變?yōu)樽顝?E．當(dāng)一列波的波峰傳到P點時，另一列波的波谷也一定傳到P點21．（2020秋?嘉興期末）如圖所示，一振動片以頻率f做簡諧振動時，固定在振動片上的兩根細(xì)桿同步周期性地觸動水面上的A、B兩點，兩波源發(fā)出的波在水面上形成穩(wěn)定的干涉圖樣。C是水面上的一點，A、B、C間的距離均為L，D、E為AC連線上的兩點，已知AE＝CD＝L，D點為AC連線上距C點最近的振動加強點，下列說法正確的是（）A．波的傳播速度為fL B．E點也是振動加強點 C．改變振動頻率，D點可能變?yōu)檎駝訙p弱點 D．改變振動頻率，C點可能變?yōu)檎駝訙p弱點22．（2021春?晉江市校級期中）如圖所示，表示兩列相干水波的疊加情況，圖中實線表示波峰，虛線表示波谷．設(shè)兩列波的振幅均為5cm，波速和波長均為1m/s和0.5m，C點是BD連線的中點，下列說法中正確的是（）A．C、D兩點都保持靜止不動 B．圖示的A、B兩點的豎直高度差為20cm C．圖示時刻C點正處在平衡位置且向下運動 D．從圖示時刻起經(jīng)0.25s后，B點通過的路程為20m23．（2021春?邯鄲期中）如圖所示，S為波源，M、N是兩塊擋板，其中M板固定，N板可左右移動，兩板中間有一狹縫，此時觀察不到A點振動，為了使A點能發(fā)生振動，可采用的方法是（）A．減小波源的頻率 B．增大波源的頻率 C．將N板向左移 D．將N板向右移24．（2020秋?莒縣期中）如圖所示，振幅均為A的兩個相干波源S1、S2產(chǎn)生的波在同一種均勻介質(zhì)中相遇。圖中實線表示某時刻的波峰，虛線表示該時刻的波谷，下列說法正確的是（）A．圖中a點的振動減弱，b點的振動加強 B．圖中a、b連線上的中點振動加強 C．圖中c點的振動減弱，但再過半個周期振動加強 D．b點的振幅為2A，c點的振幅為零25．（2020秋?浙江月考）在如圖所描述的時刻，表示兩列振幅相同、頻率相同的橫波相遇時的情況，實線表示波峰，虛線表示波谷，M是波峰與波峰相遇的點，N是波峰與波谷相遇的點，下列說法正確的是（）A．在振動的過程中，M點沿波的傳播方向移動，做勻速運動 B．從如圖時刻再經(jīng)周期，M點的位移為零，但速度最大 C．N點此時處于平衡位置，速度為零，再經(jīng)周期后速度仍為零 D．振動加強點一直處于波峰位置，振動減弱點一直處于波谷26．（2020秋?邗江區(qū)校級期中）如圖所示，實線和虛線分別表示振幅、頻率均相同的兩列波的波峰和波谷。此刻，M是波峰與波峰相遇點，下列說法中正確的是（）A．該時刻質(zhì)點O正處在平衡位置 B．P、N兩質(zhì)點是振動加強位置 C．質(zhì)點M和O點處振動加強 D．從該時刻起，經(jīng)過四分之一周期，質(zhì)點M到達平衡位置27．（2020秋?沭陽縣期中）下列說法正確的是（）A．男低音和女高音歌唱家所發(fā)出的聲波可能會發(fā)生干涉現(xiàn)象 B．機械波中某一質(zhì)點的振動頻率一定等于該機械波波源的振動頻率 C．如果波源停止振動，在介質(zhì)中傳播的機械波也會立即消失 D．若觀察者逐漸靠近波源，則所接收到的波的頻率大于波源的頻率28．（2020春?威海期末）固定在同一個振動片上的兩根細(xì)桿，當(dāng)振動片振動時，兩根細(xì)桿周期性地觸動水面，形成兩個波源。兩列波相遇后，形成穩(wěn)定的干涉圖樣，如圖僅為示意圖。已知兩波源間的距離為0.6m，波長為0.25m，下列判斷正確的是（）A．兩波源的頻率相同，相位差恒定 B．振動加強區(qū)域各質(zhì)點的振動頻率為波源的2倍 C．在水面上放一樹葉，樹葉會振動著向水槽邊緣飄去 D．兩波源的連線上振動加強的位置有5處29．（2020春?南平期末）處于同一水平面的振源S1和S2做簡諧運動，向四周分別發(fā)出兩列振幅均為A的簡諧橫波，波在同一區(qū)域傳播，形成如圖所示穩(wěn)定的干涉圖樣。圖中實線表示波峰，虛線表示波谷，N點為波峰與波谷相遇點，M點為波峰與波峰相遇點。下列說法正確的是（）A．兩個振源S1和S2的振動頻率一定相同 B．M點為振動加強點，其振幅為A C．N點始終處在平衡位置 D．從圖示時刻開始經(jīng)過四分之一周期，M、N兩點豎直高度差為030．（2020春?濟南期末）內(nèi)燃機、通風(fēng)機等在排放各種高速氣流的過程中都會發(fā)出噪聲，如圖所示為某種消聲器的示意圖，可以用來削弱高速氣流產(chǎn)生的噪聲。一列聲波沿水平管道自左向右傳播，到達a處時分成上下兩束波，這兩束聲波在b處相遇時可削弱噪聲。關(guān)于此消聲器下列說法正確的是（）A．利用了波的干涉原理 B．利用了波的衍射原理 C．只能消除某一頻率的噪聲 D．可以消除某些頻率的噪聲三．填空題（共10小題）31．（2021?保定二模）兩個振源振動形成的兩列簡諧波發(fā)生干涉，某時刻的干涉圖樣如圖所示，實線表示波峰，虛線表示波谷。兩列波的波長均為0.5m，介質(zhì)質(zhì)點的振幅為0.05m，傳播速度為5m/s。N位置的介質(zhì)質(zhì)點的振動始終（填“加強”或“減弱”），此后1.75s內(nèi)M位置的質(zhì)點通過的路程為m（結(jié)果保留一位小數(shù)）。32．（2021?深圳二模）S1和S2是兩個振動情況完全相同的波源，振幅均為A，波長均為λ，波速均為v，實線和虛線分別表示波峰和波谷，那么在A、B、C、D四點中，是振動加強點。加強