2025新課改-高中物理-選修第1冊（21講）14 B波的反射、折射和衍射 中檔版含答案

2025新課改-高中物理-選修第1冊（21講）14B波的反射、折射和衍射中檔版含答案波的反射、折射和衍射知識點：波的反射、折射和衍射一、波的反射1．反射現(xiàn)象：波遇到介質(zhì)界面(如水遇到擋板)時會返回原介質(zhì)繼續(xù)傳播的現(xiàn)象．2．反射規(guī)律：反射線、法線與入射線在同一平面內(nèi)，反射線與入射線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角.二、波的折射1．波的折射：光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時會發(fā)生折射，同樣，其他波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時也發(fā)生折射.2．水波的折射：水波在深度不同的水域傳播時，在交界處發(fā)生折射.三、波的衍射1．波的衍射：波繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象.2．發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或者比波長更小時，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象.3．波的衍射的普遍性：一切波都能發(fā)生衍射，衍射是波特有的現(xiàn)象.技巧點撥一、波的反射和折射1．波的反射遵從反射定律，即入射線、反射線及法線位于同一平面內(nèi)，入射線、反射線分別位于法線的兩側(cè)，反射角等于入射角．2．波的頻率是由振源決定的，介質(zhì)中各個質(zhì)點的振動都是受迫振動，因此不論是反射還是折射，波的頻率是不改變的．3．波速是由介質(zhì)決定的，波反射時是在同一介質(zhì)中傳播，因此波速不變，波折射時是在不同介質(zhì)中傳播，因此波速改變．4．波長是由頻率和波速共同決定的，即在波的反射中，由于波的頻率和波速均不變，根據(jù)公式λ＝eq\f(v,f)可知波長不改變；在波的折射中，當(dāng)進(jìn)入新的介質(zhì)中波速增大時，由λ＝eq\f(v,f)可知波長變大，反之變?。偨Y(jié)提升回聲測距的三種情況1．當(dāng)聲源不動時，聲波遇到了障礙物后會返回繼續(xù)傳播，反射波與入射波在同一介質(zhì)中傳播速度相同，因此，入射波和反射波在傳播距離一樣的情況下用的時間相等，設(shè)經(jīng)時間t聽到回聲，則聲源到障礙物的距離為s＝v聲·eq\f(t,2).2．當(dāng)聲源以速度v向靜止的障礙物運動或障礙物以速度v向靜止的聲源運動時，聲源發(fā)聲時障礙物到聲源的距離為s＝(v聲＋v)·eq\f(t,2).3．當(dāng)聲源以速度v遠(yuǎn)離靜止的障礙物或障礙物以速度v遠(yuǎn)離靜止的聲源時，聲源發(fā)聲時障礙物到聲源的距離為s＝(v聲－v)·eq\f(t,2).二、波的衍射1．衍射是波特有的現(xiàn)象，一切波都可以發(fā)生衍射．衍射只有“明顯”與“不明顯”之分，障礙物或小孔的尺寸跟波長差不多，或比波長小是產(chǎn)生明顯衍射的條件．2．聲波波長較長，一般在1.7cm～17m．3．波的直線傳播只是在衍射不明顯時的近似情況．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(qiáng)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【分析】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；注意加強(qiáng)點并不是一直處在最大位移處，而是指振幅最大?！窘獯稹拷猓篈、M點是波峰與波峰相遇點，振幅最大，即是加強(qiáng)點，加強(qiáng)點在振動過程中始終是加強(qiáng)的，故A正確；BC、M點是振動加強(qiáng)點，但加強(qiáng)點只是振幅變大，質(zhì)點也在做簡諧運動，有時處于平衡位置，故B正確，C錯誤；D、質(zhì)點N是波峰與波谷相遇點，是振動減弱點，因兩列波振幅相同，故N點振幅為0，保持靜止，故D正確。本題選擇說法錯誤的，故選：C?！军c評】本題考查了波的干涉，考查知識點針對性強(qiáng)，難度適中，考查了學(xué)生掌握知識與應(yīng)用知識的能力。2．（2021春?倉山區(qū)校級期中）下列關(guān)于機(jī)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【分析】振源與觀察者之間存在著相對運動，使觀察者聽到的聲音頻率不同于波源頻率的現(xiàn)象；機(jī)械波在傳播的過程中各個質(zhì)點都不會隨著波遷移，而是在平衡位置附近做機(jī)械振動；波發(fā)生反射是在同一種介質(zhì)中，以此分析波速、頻率和波長的變化情況；發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物的尺寸比波長小或差不多。【解答】解：A、產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是振源與觀察者之間距離變化，使觀察者接收到頻率發(fā)生了變化，但波源頻率并不改變，故A錯誤；B、機(jī)械波在傳播過程中，由于各個質(zhì)點之間的相互作用力，前一個質(zhì)點帶動后一個質(zhì)點在其平衡位置附近振動，但各個質(zhì)點并不隨著波遷移，故B正確；C、波發(fā)生反射是在同一種介質(zhì)中，波的頻率、波長和波速均不變，故C錯誤；D、發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物的尺寸比波長小或差不多，故D錯誤。故選：B?！军c評】解決該題需要熟記多普勒效應(yīng)的原理，掌握機(jī)械波的形成原因，知道波要發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件，掌握影響波的速度以及頻率的因素。隨堂練習(xí)1．（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(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)，介質(zhì)未變，故水面波經(jīng)過孔后波速不變，故A錯誤；B．水面波通過孔后波速不變、頻率取決于波源、故頻率也不變，所以波長不變，則水面波經(jīng)過孔后波紋間距離相等，故B錯誤；C．若波源頻率增大，因為波速不變，根據(jù)λ＝知，波長減小，衍射現(xiàn)象不會更明顯，故C錯誤；D．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D正確。故選：D。【點評】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。2．（2021?海淀區(qū)二模）聲波是一種機(jī)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【分析】兩列波發(fā)生干涉的條件是頻率相同，相位差恒定；波長越長越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象；在不同介質(zhì)中波的頻率不變。【解答】解：A、不同頻率的波在空氣中相遇會疊加，但不會發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，故A錯誤；B、發(fā)生干涉的條件之一是頻率相同，高頻聲波和低頻聲波頻率不同，相遇時不能發(fā)生干涉現(xiàn)象，故B錯誤；C、頻率越低，波長越長，越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，所以低頻波比高頻波更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故C正確；D、不同頻率的波在空氣中相遇，頻率不變，故D錯誤.故選：C?！军c評】本題考查波的基本特點，學(xué)生需掌握波傳播的基本特點，兩列波發(fā)生干涉的條件，發(fā)生明顯衍射的條件，以及波長與頻率間的關(guān)系。3．（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(dá)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【分析】被迫振動擺長與波源擺長相同時達(dá)到共振；多普勒效應(yīng)會改變接收者收到的波的頻率；干涉和衍射是波的特有現(xiàn)象?！窘獯稹拷猓篈、P擺帶動其他擺振動達(dá)到穩(wěn)定后，M擺振與P擺擺長相同時發(fā)生共振，動幅度最大，故A錯誤；B、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)在變化是因為多普勒效應(yīng)，故B錯誤；C、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)生了衍射的緣故，故C錯誤；D、形成穩(wěn)定干涉圖樣的條件是兩列波的頻率相同，故D正確。故選：D?！军c評】本題考查簡諧振動、共振現(xiàn)象、多普勒效應(yīng)、干涉、衍射等基礎(chǔ)知識，要重視課本，強(qiáng)化記憶。4．（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?，在這些位置上兩個喇叭傳來的聲音強(qiáng)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．d【分析】當(dāng)波程差為半個波長偶數(shù)倍時，振動加強(qiáng)，為半個波長奇數(shù)倍時振動減弱，據(jù)此可正確解答?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)公式v＝λf，可得聲頻為170Hz的聲波的波長是：λ＝＝m＝2m根據(jù)題意可知話筒最好擺放在聲音的相消點，即滿足：S1P﹣S2P＝?k，式中k為實數(shù)，當(dāng)k＝1，3，5…時，從兩個喇叭來的聲波因干涉而相消。A、在a點，有：S1P﹣S2P＝8m﹣5m＝3m＝，所以a點是干涉相消的位置，話筒最好擺放在a點，故A正確；B、在b點，有：S1P﹣S2P＝6m﹣6m＝0m＝0?λ，所以b點是干涉加強(qiáng)的位置，話筒不能擺放在b點，故B錯誤；C、在c點，有：S1P﹣S2P＝7m﹣5m＝m＝λ，所以c點是干涉加強(qiáng)的位置，話筒不能擺放在c點，故C錯誤；D、在d點，有：S1P﹣S2P＝8m﹣4m＝2m＝2?λ，所以d點是干涉加強(qiáng)的位置，話筒不能擺放在d點，故D錯誤。故選：A。【點評】本題考查了波的干涉，關(guān)于波的干涉要明確干涉條件，并能正確利用振動加強(qiáng)和減弱條件進(jìn)行有關(guān)運算。綜合練習(xí)一．選擇題（共15小題）1．（2021?江蘇一模）消除噪聲污染是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)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(dá)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(dá)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【分析】由波的干涉特點可知：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)干涉特點知，兩相干波源的距離差為半波長的奇數(shù)倍時，此點為振動減弱點，要減弱聲音，所以滿足距離差△x＝v?△t為半波長的奇數(shù)倍，而波長λ＝vT，整理可得：△t為的奇數(shù)倍，故A正確，BCD錯誤。故選：A?！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；關(guān)鍵是記住干涉的條件。2．（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(kuò)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【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?！窘獯稹拷猓篈、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錯誤；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正確；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：B?！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。3．（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(qiáng) C．a(chǎn)振動加強(qiáng)，b振動減弱 D．a(chǎn)振動減弱，b振動加強(qiáng)【分析】頻率相同的兩列水波的疊加：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?！窘獯稹拷猓簣D示時刻，a點是S1的波谷與S2的波峰相遇，振動減弱；b點是波谷與波谷相遇，振動加強(qiáng)。故ABC錯誤，D正確。故選：D?！军c評】運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。4．（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(qiáng)點【分析】兩列頻率相同，振幅不同的相干波，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，則振動情況相同時振動加強(qiáng)；振動情況相反時振動減弱，從而即可求解?！窘獯稹拷猓篈、兩列頻率相同的相干水波相遇時發(fā)生穩(wěn)定的干涉，A是波峰與波峰相遇點，是振動加強(qiáng)的，所以A點的振幅為：A＝A1+A2＝4cm+3cm＝7cm，故A錯誤；B、兩列頻率相同的相干水波相遇時發(fā)生穩(wěn)定的干涉，C點是波谷與波谷相遇點，是振動加強(qiáng)點，故B錯誤；C、B點是波峰與波谷相遇點，是振動減弱的，所以質(zhì)點B此刻振動的速度最小，故C正確；D、質(zhì)點D是振動減弱點，再過半個周期，仍是減弱點，故D錯誤。故選：C?！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。5．（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(jī)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【分析】質(zhì)點簡諧運動的圖象是x﹣t圖象，根據(jù)圖象分析即可；機(jī)械波干涉的條件是頻率相同；根據(jù)單擺的振動周期公式T＝2π判斷；機(jī)械波的傳播速度由介質(zhì)決定，頻率由波源決定。【解答】解：A、質(zhì)點簡諧運動的圖象是x﹣t圖象，位移的最大值等于振幅，位移單位時間內(nèi)周期性變化的次數(shù)是頻率，故A正確；B、兩列水波在水面上相遇疊加時，只有頻率相等，才能能形成干涉圖樣，故B錯誤；C、單擺的振動周期T＝2π，與擺球質(zhì)量和振幅無關(guān)，故C錯誤；D、機(jī)械波的波速由介質(zhì)決定，頻率有波源決定，故機(jī)械波從一種介質(zhì)傳播到另一介質(zhì)時，波速變化，頻率不變，故D錯誤。故選：A。【點評】本題考查簡諧運動、波的干涉和傳播、單擺、機(jī)械波等知識點，難度小，關(guān)鍵是記住基礎(chǔ)知識。6．（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(yuǎn)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(qiáng)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(yuǎn)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【分析】產(chǎn)生的穩(wěn)定的干涉的必要條件是兩列波的頻率相等；在干涉圖樣中，振動加強(qiáng)區(qū)域的質(zhì)點，其位移不是始終保持最大；根據(jù)多普勒效應(yīng)判斷；當(dāng)波長比孔的寬度大得越多時，波的衍射越明顯；。【解答】解：A、只有疊加的兩列波頻率相等，振動情況相同，才可以產(chǎn)生的穩(wěn)定的干涉，故A錯誤；B、在干涉圖樣中，振動加強(qiáng)區(qū)域的質(zhì)點，其位移不是始終保持最大，但振動方向卻是相同，所以也可能為零；同理振動減弱區(qū)域的質(zhì)點，其位移卻是始終保持最小，故B錯誤；C、當(dāng)波源與觀察者相互接近時，觀察者接收到的波的頻率比波源頻率高，當(dāng)波源遠(yuǎn)離接收者時，觀察者接收到的波的頻率比波源頻率低，故C正確；D、當(dāng)障礙物或孔的尺寸與波長比較相差不多或小得多，波的衍射越明顯，故D錯誤。故選：C?！军c評】本題考查了波產(chǎn)生的穩(wěn)定的干涉的必要條件，明顯衍射的條件；同時注意掌握多普勒效應(yīng)的內(nèi)容和應(yīng)用。7．（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(jìn)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【分析】“B超”是利用超聲波；振源與觀察者之間存在著相對運動時，觀察者聽到的聲音頻率不同于波源頻率的現(xiàn)象；波速由介質(zhì)決定，頻率由波源決定；發(fā)生明顯衍射的條件是縫、孔的寬度跟波長相差不多或比波長更小?！窘獯稹拷猓篈、超聲波具有很強(qiáng)的穿透能力，而“B超”是利用超聲波，故A錯誤；B、觀察者與頻率一定的波源相互靠近或遠(yuǎn)離的過程中，產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，觀察者接收到的頻率會升高或降低，實際上波源的頻率不會發(fā)生變化，故B錯誤；C、波速由介質(zhì)決定，頻率由波源決定，某一頻率的聲波從空氣進(jìn)入水中，頻率不變，波速變大，波長變長，故C錯誤；D、衍射是波特有的現(xiàn)象，發(fā)生明顯衍射的條件是縫、孔的寬度跟波長相差不多或比波長更小，故D正確。故選：D?！军c評】本題考查了超聲波、多普勒效應(yīng)、波速、波的衍射等知識，要正確理解多普勒效應(yīng)，明確發(fā)生多普勒效應(yīng)時波源的頻率沒有變化。8．（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(jī)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(jī)降落過程中，當(dāng)接收到f1和f2的信號都保持最強(qiáng)時，表明飛機(jī)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(qiáng)，所以跑道上的信號最強(qiáng) C．只有跑道上才能接收到f1的最強(qiáng)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(qiáng)信號，跑道的其它地方是無法同時接收到f1和f2的最強(qiáng)信號的【分析】當(dāng)兩波的頻率相同，可以發(fā)生干涉，兩波源連線的中垂線上的點到兩波源的路程差為零，都是加強(qiáng)點?！窘獯稹拷猓篈B、由于兩列波干涉的條件是頻率相同，而這兩個波的頻率是不相同的，所以此系統(tǒng)利用的不是波的干涉原理，所以干涉加強(qiáng)才使跑道上信號最強(qiáng)是錯誤的，故AB錯誤；C、對于某一個頻率而言，并不只有跑道上的位置信號才最強(qiáng)，兩波源連線的中垂線上的點到兩波源的路程差為零，是加強(qiáng)點，所以其他地方也有最強(qiáng)的位置，故C錯誤；D、由于這兩個可發(fā)射無線電波的天線對稱地固定于飛機(jī)跑道兩側(cè)的，兩波源連線的中垂線上的點到兩波源的路程差為零，是加強(qiáng)點，所以在跑道上是可以同時接收到它們的最強(qiáng)信號，如果偏離了跑道，則不可能這兩個信號同時最強(qiáng)，故D正確。故選：D?！军c評】解決本題的關(guān)鍵知道干涉的條件，知道當(dāng)飛機(jī)沿兩波源中垂線降落時，路程差為零，為振動加強(qiáng)點，接收到的信號最強(qiáng)。9．（2020春?聊城期末）振動情況完全相同的兩波源S1、S2（圖中未畫出）形成的波在同一均勻介質(zhì)中傳播時發(fā)生干涉，如圖所示為在某個時刻的干涉圖樣，圖中實線表示波峰，虛線表示波谷，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)處為振動減弱點，b處為振動加強(qiáng)點 B．c處為振動加強(qiáng)點，所以c處質(zhì)點的位移始終大于b處質(zhì)點的位移 C．再過半個周期，原來位于a處的質(zhì)點運動到b處 D．b處質(zhì)點到兩波源S1、S2的路程差可能為半個波長【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；減弱點到兩波源的路程差為半個波長的奇數(shù)倍，加強(qiáng)點到兩波源的路程差為波長的整數(shù)倍。【解答】解；A、由圖可知a點是波谷和波谷相遇，c點是波峰和波峰相遇，則a、c為振動加強(qiáng)點，故A錯誤；B、c處為振動加強(qiáng)點，但并不是始終處于最大位移處，而是在平衡位置附近振動，有可能位移為零，所以c處質(zhì)點的位移不一定始終大于b處質(zhì)點的位移，故B錯誤；C、機(jī)械波中質(zhì)點并不會隨波遷移，只在平衡位置附近做機(jī)械振動，故C錯誤；D、b點是波峰和波谷相遇，則b點位振動減弱點，當(dāng)頻率相同的兩波的振動情況相同時，當(dāng)質(zhì)點到兩波源的路程差為半個波長的奇數(shù)倍時，該點為振動減弱點，故D正確。故選：D?！军c評】解決該題的關(guān)鍵是明確知道干涉加強(qiáng)和干涉減弱的特征，會根據(jù)圖象判斷加強(qiáng)和減弱點。10．（2020春?東城區(qū)期末）如圖所示為觀察水面波衍射的實驗示意圖，CA、BD是擋板，它們之間有一窄縫，A、B分別為窄縫邊緣的兩點。S點表示波源，相鄰兩波紋之間的距離表示一個波長，已知A、B間的距離與波長相差不多，則波穿過窄縫之后（）A．波紋之間距離變大 B．波的振幅變大 C．波僅在SA與SB兩直線之間的扇形區(qū)域內(nèi)傳播 D．波能傳播到SA、SB兩直線外側(cè)的區(qū)域【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。波穿過縫之后，波速、頻率、波長不變，則擋板前后波紋間的距離相等。【解答】解：AB、波穿過縫后，波速、頻率、波長不變，振幅不變，則擋板前后波紋間的距離相等，故AB錯誤。CD、因為A、B間的距離與波長相差不多，所以能夠觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，衍射現(xiàn)象是波繞過障礙物，傳播到障礙物后方的現(xiàn)象，故波能傳播到SA、SB兩直線外側(cè)的區(qū)域，故C錯誤，D正確。故選：D?！军c評】該題結(jié)合圖象考查發(fā)生明顯衍射的條件，解決本題的關(guān)鍵掌握產(chǎn)生明顯衍射的條件，知道波穿過縫之后，波速、頻率、波長不變。11．（2020春?貢井區(qū)校級期中）下列說法中正確的是（）A．一切種類的波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象 B．波只要遇到障礙物就能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 C．多普勒效應(yīng)是機(jī)械波特有的現(xiàn)象 D．在較大的空房子里講話，有時會余音繚繞，這是聲波的衍射現(xiàn)象【分析】干涉、衍射、多普勒效應(yīng)均是波的特性；發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是波的波長比障礙物尺寸大得多或相差不大?！窘獯稹拷猓篈、一切波均能發(fā)生衍射和干涉現(xiàn)象，故A正確；B、發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是波的波長比障礙物尺寸大得多或相差不大，故B錯誤；C、多普勒效應(yīng)是波特有的現(xiàn)象，故C錯誤；D、在較大的空房子里的講話，有時會余音繚繞，這是聲波的反射現(xiàn)象，故D錯誤；故選：A?！军c評】知道干涉、衍射、多普勒效應(yīng)均是波的特性，穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象必須是頻率完全相同，而明顯的衍射現(xiàn)象必須是波長比阻礙物尺寸大得多或相差不大。12．（2020春?平邑縣期中）關(guān)于機(jī)械波，下列說法正確的有（）A．兩列波相遇時，只要頻率相等就一定能夠觀察到穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象 B．縫、孔或障礙物的尺寸跟波長差不多，或者比波長更小時，才會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 C．當(dāng)觀察者與波源間產(chǎn)生相對運動時，一定會發(fā)生多普勒效應(yīng) D．根據(jù)公式v＝λf，機(jī)械波的頻率越高時，其傳播速度越快【分析】發(fā)生穩(wěn)定干涉的條件是頻率相等，振動情況一樣，相位差恒定；發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是波長與障礙物的尺寸相差不大，或者比障礙物尺寸??；只有觀察者與波源間有相對距離的變化時，才會出現(xiàn)多普勒效應(yīng)；波速由介質(zhì)決定，頻率由波源決定；【解答】解：A、發(fā)生穩(wěn)定干涉的條件是頻率相等，振動情況一樣，相位差恒定，故A錯誤；B、任何情況下都可以發(fā)生衍射現(xiàn)象，只有縫、孔或障礙物的尺寸跟波長差不多，或者比波長更小時，才會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故B正確；C、只有觀察者與波源間有相對距離的變化時，才會出現(xiàn)多普勒效應(yīng)，若觀察者以波源為中心轉(zhuǎn)動則不會產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，故C錯誤；D、波的傳播速度與介質(zhì)決定，與頻率無關(guān)，在同一種介質(zhì)中，不同的波的傳播速度一樣；故D錯誤；故選：B?！军c評】知道發(fā)生穩(wěn)定干涉及明顯衍射現(xiàn)象的條件，知道多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的條件。13．（2020春?通州區(qū)期中）下列說法正確的是（）A．輕核聚變過程中質(zhì)量增加 B．鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核的裂變 C．兩列水波發(fā)生干涉時，如果兩列波的波峰在P點相遇，則質(zhì)點P的位移始終最大 D．頻率一定的聲源在空氣中向著靜止的接收器加速運動，接收器接收到的頻率不變【分析】裂變與聚變都釋放能量，質(zhì)量有虧損。質(zhì)點處于加強(qiáng)點時，位移不一定總是最大；根據(jù)多普勒效應(yīng)分析接受的頻率的變化?！窘獯稹拷猓篈、聚變要釋放能量，質(zhì)量有虧損，故A錯誤；B、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核的裂變。故B正確。C、如果兩列波的波峰在P點相遇，振動總是加強(qiáng)，但質(zhì)點P的位移不是始終最大，故C錯誤；D、根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)頻率一定的聲源向著靜止的接收器加速運動時，接收器收到的聲波頻率增大。故D錯誤。故選：B?！军c評】注意裂變與聚變都釋放能量，質(zhì)量都有虧損，兩列波發(fā)生干涉時質(zhì)點處于加強(qiáng)點時，位移不一定總是最大。14．（2020?金山區(qū)二模）如圖為一束單色光通過某裝置后在光屏上產(chǎn)生的條紋，則該裝置為（）A．單縫，條紋為干涉條紋 B．單縫，條紋為衍射條紋 C．雙縫，條紋為干涉條紋 D．雙縫，條紋為衍射條紋【分析】如該裝置是單縫，則發(fā)生的是衍射現(xiàn)象，如果是雙縫，則發(fā)生是干涉現(xiàn)象，根據(jù)單縫衍射以及雙縫干涉現(xiàn)象的條紋特點分析解答?！窘獯稹拷猓簡慰p衍射條紋的條紋特點是，各級亮條紋的寬度不同，中央的亮條紋最寬，兩側(cè)的亮條紋越來越窄，而雙縫干涉的條紋特點是：各級條紋的寬度相同，所以該裝置為雙縫，條紋是干涉條紋，故C正確，ABD錯誤。故選：C?！军c評】解決該題的關(guān)鍵是熟記單縫衍射條紋的條紋特點和雙縫干涉的條紋特點，知道兩者的相同和不同之處。15．（2020?普陀區(qū)二模）如圖為波源O傳出的一列水波，相鄰實線間的距離等于一個波長下列說法正確的是（）A．波通過孔A，發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 B．波通過孔B，不發(fā)生衍射現(xiàn)象 C．波遇到障礙物C，發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 D．波遇到障礙物D，不發(fā)生衍射現(xiàn)象【分析】當(dāng)孔、縫、障礙物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，據(jù)此判斷分析選項?！窘獯稹拷猓河^察圖，孔B和障礙物C尺寸明顯大于波長，不會發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，但仍然有衍射現(xiàn)象，只是不明顯，不易觀察；孔A和障礙物D尺寸小于和接近波長，會發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象。故A正確，BCD錯誤故選：A?！军c評】掌握波發(fā)生明顯衍射的條件是我們解決此類題目的關(guān)鍵，注意選項表述不明顯衍射不能說成不發(fā)射衍射。二．多選題（共15小題）16．（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【分析】多普勒效應(yīng)是接收者與波源有相對運動時，接受者接收的頻率變化，但是波源頻率不變。聲波能繞過障礙物傳播，是波的衍射現(xiàn)象?！窘獯稹拷猓篈B、發(fā)生多普勒效應(yīng)時，是接收者與波源有相對運動時，接受者接收的頻率變化，但是波源頻率不變，故AB正確；C、一切波都能發(fā)生多普勒效應(yīng)，故C錯誤；D、在障礙物后面的人能聽見別人說話是波的衍射現(xiàn)象，故D錯誤。故選：AB。【點評】本題考查波的多普勒效應(yīng)及波的衍射現(xiàn)象，需要多記憶基礎(chǔ)知識，多練習(xí)。17．（2021?湖南模擬）主動降噪耳機(jī)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(jī)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(jī)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【分析】根據(jù)波的干涉條件可知抵消聲波與噪聲的振幅、頻率相同，相位相反；由波速取決于介質(zhì)可分析得結(jié)論?！窘獯稹拷猓篈BC.根據(jù)波的干涉條件，抵消聲波與噪聲的振幅、頻率相同，相位相反，疊加后才能相互抵消，故ABC正確；DE.波速取決于介質(zhì)，同為聲波在耳膜中傳播速度相同，故DE錯誤。故選：ABC?！军c評】本題考查波的干涉條件，考查知識點有針對性，重點突出，充分考查了學(xué)生掌握知識與應(yīng)用知識的能力。18．（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?qiáng) 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【分析】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；當(dāng)兩列波振動情況完全相同時，波程差為半波長的偶數(shù)倍為加強(qiáng)區(qū)，奇數(shù)倍為減弱區(qū)?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)當(dāng)兩列波振動情況完全相同時，波程差為半波長的偶數(shù)倍為加強(qiáng)區(qū)，奇數(shù)倍為減弱區(qū)可知：AC、由題意可知，S1、S2在空間共形成6個振動減弱的區(qū)域，由圖可知，P點到兩波源的距離差等于1.5λ．故A正確，C錯誤；B、兩波源間有6個振動減弱區(qū)，所以波程差最大達(dá)到2.5個波長，但又小于3.5個波長，所以兩波源之間的距離一定在2.5個波長到3.5個波長之間，故B正確；D、若P點此時刻振動最弱，則過半個周期后，振動仍為最弱，故D錯誤；E、因P點是振動減弱區(qū)，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，故E正確；故選：ABE。【點評】本題主要考查了波的干涉現(xiàn)象，產(chǎn)生干涉的條件必須掌握，當(dāng)兩列波振動情況完全相同時，注意振動減弱區(qū)的條件：路程差是半個波長的奇數(shù)倍。19．（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(qiáng)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(qiáng)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【分析】兩波發(fā)生干涉時，振動加強(qiáng)點與兩個波源的距離差為零或者為半波長的偶數(shù)倍，振動減弱點與兩個波源的距離差為半波長的奇數(shù)倍；改變f，波速不變，波長改變，D有可能變?yōu)檎駝訙p弱點，但是C點到兩波源距離相等，仍然是振動加強(qiáng)點.【解答】解：A，根據(jù)題意，A、B兩點為相干波源，在干涉現(xiàn)象中，振動加強(qiáng)點與兩個波源的距離差為零或者為半波長的偶數(shù)倍，振動減弱點與兩個波源的距離差為半波長的奇數(shù)倍。由于C、D兩點為相鄰的振動加強(qiáng)點，且由余弦定理：所以有：即所以波速為：，故A正確；B.已知所以：即E點與兩個波源的距離差為半波長的偶數(shù)倍，所以E點也是振動加強(qiáng)點，故B正確；C.改變振動頻率后，水波的波長也將隨之改變，D點將可能變?yōu)檎駝訙p弱點，故C正確；D.改變振動頻率后，水波的波長也將隨之改變，但是C點距高兩個波源的距離差為零，所以始終是振動加強(qiáng)點，故D錯誤；故選：ABC。【點評】本題考查波的干涉，知道振動加強(qiáng)點和振動減弱點的找法，理解頻率改變時，波長隨之改變，有些加強(qiáng)點有可能變成減弱點.20．（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【分析】發(fā)生明顯衍射的條件是當(dāng)縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或比波長更小．【解答】解：當(dāng)縫的尺寸跟波長相差不多，或比波長更小時，會發(fā)生明顯的衍射，所以為了使A點能發(fā)生振動，一個方法是增大波長，即減小波源的頻率（因為波速不變，頻率減小，波長變大）。一個方法是減小狹縫的寬度，即將N板向左移。故A、C正確，B、D錯誤。故選：AC?！军c評】解決本題的關(guān)鍵掌握發(fā)生明顯衍射的條件，以及知道波速、波長與頻率的關(guān)系．21．（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(qiáng) B．圖中a、b連線上的中點振動加強(qiáng) C．圖中c點的振動減弱，但再過半個周期振動加強(qiáng) D．b點的振幅為2A，c點的振幅為零【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，則振動情況相同時振動加強(qiáng)；振動加強(qiáng)點始終振動加強(qiáng)，振動減弱點始終減弱；振動加強(qiáng)的點振幅為兩列波的振幅之和，振動減弱的點振幅為兩列波的振幅之差；【解答】解：A、由圖可知，a點是波谷與波谷相遇點，b點是波峰與波峰相遇，由于當(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，所以a點的振動加強(qiáng)，b點的振動加強(qiáng)，故A錯誤；B、圖示中a、b都是振動加強(qiáng)點，則a、b連線上的中點也處于振動加強(qiáng)，故B正確；C、圖中c點時波峰和波谷相遇，為振動減弱點，振動減弱點始終減弱，故C錯誤；D、b點是波峰與波峰相遇，為振動加強(qiáng)點，振幅為A+A＝2A，c點為波峰和波谷相遇，為振動減弱點，振幅為A﹣A＝0，故D正確；故選：BD?！军c評】兩列產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件是兩列波的頻率相同，相差恒定；振動加強(qiáng)點始終振動加強(qiáng)，振動減弱點始終減弱；22．（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(qiáng)點一直處于波峰位置，振動減弱點一直處于波谷【分析】波峰與波峰相遇、波谷與波谷相遇的點是振動加強(qiáng)點；而波峰與波谷相遇點是振動減弱點；注意加強(qiáng)點并不是一直處在最大位移處，而是指振幅最大?！窘獯稹拷猓篈、在振動的過程中，M質(zhì)點不會隨波遷移，它只在平衡位置附近做簡諧運動，故A錯誤；B、該時刻，M點在波峰處，從如圖時刻再經(jīng)周期時，M質(zhì)點到達(dá)平衡位置處，所以M點的位移為零，由于M質(zhì)點始終處于振動加強(qiáng)區(qū)域，故其速度最大，故B正確；C、N點處于振動減弱區(qū)，始終是減弱的，N質(zhì)點的合位移為零，N點始終處于平衡位置，速度為零，再經(jīng)周期后速度仍為零，故C正確；D、振動加強(qiáng)點是波峰與波峰疊加，或者波谷與波谷疊加，始終是振動加強(qiáng)點，振幅最大，但是加強(qiáng)點不是始終處于波峰位置，位移不是始終最大，位移會隨時間的變化而變化，有時為0；同理振動減弱點是波峰與波谷疊加，始終是振動減弱點，由于兩列波振幅相同，所以振動減弱點一直處于平衡位置處，故D錯誤。故選：BC?！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。23．（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(qiáng)位置 C．質(zhì)點M和O點處振動加強(qiáng) D．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【分析】由圖知M、O都是振動加強(qiáng)點，N、P是振動減弱點，根據(jù)波的疊加原理進(jìn)行分析?！窘獯稹拷猓篈、由圖知此時刻O點是波谷和波谷相遇，是振動加強(qiáng)點，此時O點處于波谷，故A錯誤；B、圖中此時刻P、N兩點是波谷和波峰疊加，是振動減弱點，故B錯誤；C、由圖知M點此時刻是波峰與波峰相遇、O點是波谷和波谷相遇，是振動加強(qiáng)點，故C正確；D、此時刻M處于波峰，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：CD。【點評】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。24．（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(jī)械波中某一質(zhì)點的振動頻率一定等于該機(jī)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(jī)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【分析】干涉產(chǎn)生的條件是頻率相同，相位差穩(wěn)定；機(jī)械波某點振動頻率等于波源振動頻率，及機(jī)械波傳播的是能量和振動形式；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的多普勒效應(yīng)?！窘獯稹拷猓篈、男、女高音歌唱家所發(fā)出的聲波的頻率不同，不可能發(fā)生干涉現(xiàn)象，故A錯誤；B、機(jī)械振動在介質(zhì)中傳播形成機(jī)械波，則機(jī)械波中某一點的振動頻率一定等于該機(jī)械波波源的振動頻率，故B正確；C、機(jī)械波傳播的是振動形式和能量，當(dāng)波源停止振動時，機(jī)械波不會立即消失，故C錯誤；D、若觀察者逐漸靠近波源，根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，所接收到的波的頻率大于波源的頻率，故D正確。故選：BD?！军c評】本題考查的知識點是波的產(chǎn)生、波的干涉和多普勒效應(yīng)的應(yīng)用，重點要掌握波產(chǎn)生的原因，波傳播的是能量和振動形式。25．（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(qiáng)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(qiáng)的位置有5處【分析】干涉現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象，兩列頻率相同的水波相遇后能發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，且加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)在水面上的位置不會發(fā)生變化；根據(jù)振動加強(qiáng)點的條件判斷?！窘獯稹拷猓篈、從圖可以看出兩列波相遇后形成了穩(wěn)定的干涉圖象，故兩列波的頻率相同，相位差恒定，故A正確；B、加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)振動的頻率都與振源的頻率是相同的，故B錯誤；C、在水面上放一樹葉，樹葉會振動的位置不會發(fā)生變化，故C錯誤；D、兩個波源之間的距離與波長的關(guān)系：d＝0.6m＝2.4λ，根據(jù)振動加強(qiáng)點的條件：△x＝|x2﹣x1|＝nλ（n＝0，1，2…），可知n只能取0，1，2三個數(shù)，所以兩波源的連線上振動加強(qiáng)的位置有5處，故D正確。故選：AD?！军c評】知道發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的條件，加強(qiáng)區(qū)一直是加強(qiáng)區(qū)，減弱區(qū)一直是減弱區(qū)；振動的質(zhì)點平衡位置不會變化。26．（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(qiáng)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0【分析】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，由此分析M和N點的振動情況；圖示位置M點位于波峰，從圖示時刻開始經(jīng)過四分之一周期，M點達(dá)到平衡位置，由此分析M和N點的高度差?！窘獯稹拷猓篈、只有頻率相同的兩列同性質(zhì)的波相遇，才能產(chǎn)生穩(wěn)定干涉圖象，所以兩個振源S1和S2的振動頻率一定相同，故A正確；B、M點是波峰與波峰疊加，是振動加強(qiáng)點，其振幅為2A，故B錯誤；C、N點是波峰與波谷疊加，為振動減弱點，而兩列波的振幅相等，故N點始終處在平衡位置，故C正確；D、圖示位置M點位于波峰，從圖示時刻開始經(jīng)過四分之一周期，M點達(dá)到平衡位置，此時M、N兩點豎直高度差為0，故D正確。故選：ACD。【點評】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。27．（2020春?濟(jì)南期末）內(nèi)燃機(jī)、通風(fēng)機(jī)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(dá)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【分析】由波的干涉特點可知：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?！窘獯稹拷猓篈B、根據(jù)干涉特點，可知兩相干波源的距離差為半波長的奇數(shù)倍時，此點為振動減弱點點，便可以消除噪聲，所以消聲器利用了波的干涉原理，故A正確，B錯誤；CD、距離差為半波長的奇數(shù)倍時，此點為振動減弱點，即△r＝，因為n可以取不同的值，對應(yīng)不同波長的聲音，根據(jù)c＝λf，對于不同頻率的聲音，所以可以消除某些頻率的噪聲，故C錯誤，D正確。故選：AD?！军c評】本題以某種消聲器為背景考查科學(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；關(guān)鍵是要記住干涉的條件。28．（2020春?焦作期末）下列說法正確的是（）A．全息照相的拍攝利用了光的衍射原理 B．在波的干涉現(xiàn)象中，振動加強(qiáng)點的位移可能是零 C．當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時，觀察者接收到的波的頻率比波源頻率小 D．狹義相對論認(rèn)為，物體運動時的質(zhì)量會隨著物體運動速度的增大而減小 E．電磁波在真空中傳播時，其傳播方向與電場方向、磁場方向均垂直【分析】全息照相利用了光的干涉現(xiàn)象；兩列頻率相同的波相遇時，會發(fā)生波的干涉現(xiàn)象，兩個質(zhì)點都在平衡位置，方向相同，振動加強(qiáng)，位移為0；根據(jù)多普勒效應(yīng)判斷；根據(jù)狹義相對論判斷；根據(jù)電磁波是橫波判斷?！窘獯稹拷猓篈、全息照相的拍攝利用了光的干涉原理，故A錯誤；B、兩列頻率相同的波相遇時，會發(fā)生波的干涉現(xiàn)象，振動方向相同的點相遇，振動加強(qiáng)，如兩個質(zhì)點都在平衡位置，方向相同，所以振動加強(qiáng)，但位移為0，故B正確；C、根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)波源和觀察者相互遠(yuǎn)離時，波源頻率不變，觀察者接收到的頻率比波源的頻率小，故C正確；D、狹義相對論認(rèn)為：物體運動時的質(zhì)量會隨著物體運動速度的增大而增加，故D錯誤；E、電磁波是橫波，每一處的電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度總是相互垂直的，且與波的傳播方向垂直，故E正確。故選：BCE。【點評】本題考查了光的干涉、多普勒效應(yīng)、狹義相對論、電磁波等知識，會用所學(xué)知識取解釋一些物理現(xiàn)象，有助于培養(yǎng)學(xué)生的求知欲與學(xué)習(xí)積極性。29．（2020春?欽州期末）下列說法中正確的是（）A．只有在發(fā)生共振的時候，受迫振動的頻率才等于驅(qū)動力的頻率 B．機(jī)械波的頻率由波源決定，與介質(zhì)無關(guān) C．聲波能發(fā)生多普勒效應(yīng)，其它類型的波也可以 D．只要有機(jī)械振動的振源，就一定有機(jī)械波 E．產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件是兩列波的頻率相同【分析】明確受迫振動的性質(zhì)，知道受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率；機(jī)械波的頻率等于波源的振動頻率；明確各種波均可以產(chǎn)生多普勒效應(yīng)；機(jī)械波的產(chǎn)生需要振源和介質(zhì)；頻率相等是發(fā)生干涉現(xiàn)象的必要條件?！窘獯稹拷猓篈、受迫振動的頻率等于驅(qū)動率的頻率，當(dāng)驅(qū)動力的頻率接近物體的固有頻率時，振動顯著增強(qiáng)，當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于物體的固有頻率時即共振，故A錯誤；B、機(jī)械波的頻率等于波源的振動頻率，僅由波源決定，與介質(zhì)、波速、波長無關(guān)，故B正確；C、各種波包括機(jī)械波和電磁波等均可以產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，故C正確；D、機(jī)械波的產(chǎn)生需要振源和介質(zhì)，只有振源不一定產(chǎn)生機(jī)械波，故D錯誤；E、要產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的必要條件之一，就是兩列波的頻率相等，故E正確。故選：BCE。【點評】本題考查了受迫振動、機(jī)械波的頻率由波源決定、多普勒效應(yīng)、機(jī)械波產(chǎn)生條件、干涉條件等知識，要求同學(xué)們對此部分知識要重視起來，勤加練習(xí)，注意歸納。30．（2020春?泰州期末）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)過孔后波速不變 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】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?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)波速由介質(zhì)來決定，可知水面波經(jīng)過孔后波速不變，故A正確；B、水面波通過孔后，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C錯誤。D、如果將孔AB擴(kuò)大，孔的尺寸遠(yuǎn)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：AD?！军c評】該題結(jié)合圖象考查發(fā)生明顯衍射的條件，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。三．填空題（共10小題）31．（2021?上海一模）如圖所示，操場上有兩個振動情況完全相同的揚聲器均發(fā)出頻率為f＝34Hz的聲音，已知空氣中聲速v聲＝340m/s，則該聲波的波長為10m，圖中ED＝16m，DF＝9m，CD＝12m，則觀察者在C處聽到的聲音是減弱的（填寫“減弱的”或“加強(qiáng)的”）?！痉治觥扛鶕?jù)求出聲波的波長，求出C點與E、F兩點的路程差，若為波長的整數(shù)倍則為加強(qiáng)點，若為半波長的奇數(shù)倍，則為減弱點。【解答】解：聲波的波長為＝CE＝＝20mCF＝＝15mC點到E、F兩點的路程差為：△s＝CE﹣CF＝5m＝，所以觀察者在C處聽到的聲音是減弱的。故答案為：10；減弱的?！军c評】關(guān)于波的干涉，關(guān)鍵要明確干涉條件，并能正確利用振動加強(qiáng)和減弱條件進(jìn)行有關(guān)運算。32．（2020春?金山區(qū)校級期中）如圖所示，實線與虛線分別表示波峰和波谷，兩列波能產(chǎn)生干涉的條件是：頻率相同，振動方向相同，在相遇點的相位差恒定；在滿足該條件下，圖中振動加強(qiáng)的點為：O、M?！痉治觥績闪胁óa(chǎn)生干涉的條件：頻率相同，振動方向相同，在相遇點的相位差恒定。波峰與波峰或波谷與波谷相遇點為振動加強(qiáng)點；波峰與波谷相遇點為振動減弱點，再結(jié)合圖分析；【解答】解：兩列波產(chǎn)生干涉的條件：頻率相同，振動方向相同，在相遇點的相位差恒定。在干涉現(xiàn)象中，波峰與波峰或波谷與波谷相遇點為振動加強(qiáng)點；波峰與波谷相遇點為振動減弱點，故圖中的振動加強(qiáng)點為O、M；故答案為：頻率相同，振動方向相同，在相遇點的相位差恒定；O、M；【點評】解答本題的關(guān)鍵是知道兩列波產(chǎn)生干涉的條件以及加強(qiáng)點和減弱點的位置。33．（2020?銅仁市模擬）如圖所示，是兩列頻率相同、質(zhì)點振動方向相同、振幅均為A的平面波相遇發(fā)生干涉的示意圖。圖中實線表示波峰，虛線表示波谷，O為P、M連線的中點。從圖示時刻經(jīng)過四分之一周期，M處質(zhì)點的振幅為2A，位移為0，從圖示時刻經(jīng)過半個周期，O處質(zhì)點通過的路程為4A。【分析】根據(jù)波的疊加原理分析M處質(zhì)點和O處質(zhì)點的振動是加強(qiáng)還是減弱，確定它們的振幅，再得到質(zhì)點運動的路程。【解答】解：M處是波峰與波峰或波谷與波谷相遇處，振動加強(qiáng)，則M處質(zhì)點的振幅為2A，從圖示時刻經(jīng)過四分之一周期，M處質(zhì)點位于平衡位置，其位移為0。PM連線是振動加強(qiáng)的區(qū)域，則M處質(zhì)點加強(qiáng)，振幅為2A，從圖示時刻經(jīng)過半個周期，O處質(zhì)點通過的路程為2×2A＝4A。故答案為：2A，0，4A?！军c評】解決本題的關(guān)鍵要掌握波的疊加原理，知道波峰與波峰或波谷與波谷相遇處，質(zhì)點的振動加強(qiáng)，振幅等于兩列波振幅之和。34．（2019春?和平區(qū)校級期中）如圖所示，在同一均勻介質(zhì)中有S1和S2兩個波源，這兩個波源的頻率、振動方向均相同，且振動的步調(diào)完全一致，S1與S2之間相距為4m，若S1、S2振動頻率均為10Hz，兩列波的波速均為10m/s，B點為S1和S2連線的中點，今以B點為圓心，以R＝BS1為半徑畫圓。該波的波長為1m，在S1、S2連線之間（S1和S2兩波源點除外）振動減弱的點有8個，在該圓周上（S1和S2兩波源點除外）共有14個振動加強(qiáng)的點【分析】根據(jù)波長、波速即頻率的關(guān)系求解波長，兩列頻率相同的簡諧波在某點相遇時，若它們的波程差是波長的整數(shù)倍，則振動是加強(qiáng)區(qū)；若它們的波程差是半波長的整數(shù)倍，則振動是減弱區(qū)?！窘獯稹拷猓翰ㄩLλ＝vT＝＝m＝1m，（2）S1、S2之間恰好有4個波長，由對稱性可直接判斷B點為加強(qiáng)點，A、B、C三點分別為S1、S2連線的等分點，由圖形可知，AS2﹣AS1＝2λ，CS1﹣CS2＝2λ，故A與C兩點也為加強(qiáng)點，設(shè)S1A的中點為P，則有S1P與S2P之差為3λ，同理，AB、BC、CS2的中點仍為加強(qiáng)點，那么振動加強(qiáng)點為7個，而光程差滿足半波長的整數(shù)倍，即為振動減弱點，故在S1、S2連線上有8個減弱點。（3）過A、B、C三各自加強(qiáng)點作7條加強(qiáng)線（表示7個加強(qiáng)區(qū)域）交于圓周上14個點，顯然這14個點也為加強(qiáng)點，故圓周上共有14個加強(qiáng)點。故答案為：（1）1m；（2）8；（3）14。【點評】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。以及知道振動加強(qiáng)區(qū)和振動減弱區(qū)的分布。35．（2019?黃浦區(qū)二模）如圖所示，S1、S2是位于水面的兩個振動情況完全相同的波源，振幅為A，a、b、c三點均位于S1、S2連線的中垂線上，且ab＝bc．某時刻a是兩列波的波峰相遇點，c是兩列波的波谷相遇點，則此刻b處質(zhì)點的位移為0，b處質(zhì)點的振動加強(qiáng)（選填“加強(qiáng)”或“減弱”）【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，則振動情況相同時振動加強(qiáng)；振動情況相反時振動減弱?！窘獯稹拷猓篠1、S2是振動情況完全相同的兩個機(jī)械波波源，振幅為A．且ab＝bc．某時刻a是兩列波的波峰相遇點，c是兩列波的波谷相遇點，則B點應(yīng)是平衡位置與平衡位置的相遇點，位移為零。a、c兩點都是振動加強(qiáng)點，所以它們的連線全是振動加強(qiáng)區(qū)，則b點振動也加強(qiáng)，故答案為：0，加強(qiáng)?！军c評】波的疊加滿足矢量法則，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。加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)的區(qū)域不變，但它們的位移隨著時間的推移在不斷變化，然而它們的振幅不變。36．（2019?揚州一模）如圖所示，在某一均勻介質(zhì)中，A、B是振動情況完全相同的兩個波源，其簡諧運動表達(dá)式均為x＝0.3sin（200πt）m，兩波源形成的簡諧橫波分別沿AP、BP方向傳播，波速都是500m/s，則簡諧橫波的波長為5m，某時刻兩列波的波峰在P點相遇，則介質(zhì)中P點的振幅為0.6m?！痉治觥坑珊喼C運動表達(dá)式x＝0.3sin（200πt）m可讀出ω以及振幅，由T＝求得波的周期T，由v＝求解波長?！窘獯稹拷猓河珊喼C運動表達(dá)式為xA＝0.1sin（20πt）m知，角頻率ω＝20πrad/s，則周期為：，由得，波長為：λ＝vT＝500×0.01m＝5m；某時刻在P點兩列波的波峰相遇，說明P點是振動加強(qiáng)點，故振幅為2A＝0.6m；故答案為：5；0.6【點評】本題要掌握簡諧運動的表達(dá)式x＝Asinωt，即可讀出ω，求出周期和波長。同時要記住波的干涉現(xiàn)象中振動加強(qiáng)的條件。37．（2018?南通一模）如圖所示，兩列頻率相同、傳播方向相互垂直的平面波在空間相遇發(fā)生干涉，它們的振幅均為A，圖中實線表示波峰，虛線表示波谷，e是a、d連線的中點，則e處質(zhì)點振動加強(qiáng)（選填“加強(qiáng)”、減弱、或不振動），d處質(zhì)點的振幅為2A?！痉治觥績闪蓄l率相同的兩列水波可形成穩(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傳播時振幅的兩倍?！窘獯稹拷猓簱?jù)干涉圖象可知，d處質(zhì)點是兩列波波峰與波峰疊加，而a點是波谷與波谷疊加的地方，均處于振動加強(qiáng)，則e點也處于振動加強(qiáng)點；由于振幅相同，d處質(zhì)點的振幅為2A，故答案為：加強(qiáng)；2A。【點評】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，等于兩列波單獨傳播時振幅之和；注意振動加強(qiáng)點與振動始終加強(qiáng)的區(qū)別。38．（2018?松江區(qū)一模）如圖為利用發(fā)波水槽得到的水面波形圖，甲圖樣是水面波的衍射現(xiàn)象；乙圖樣是水面波的干涉現(xiàn)象?！痉治觥坎ɡ@過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象就是波的衍射現(xiàn)象；當(dāng)頻率相同的兩列波相遇時有的地方振動減弱，有的地方振動加強(qiáng)，且加強(qiáng)和減弱的區(qū)域交替出現(xiàn)說明發(fā)生了干涉現(xiàn)象?！窘獯稹拷猓翰ɡ@過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象就是波的衍射現(xiàn)象，故圖甲說明發(fā)生了明顯的衍射現(xiàn)象。當(dāng)頻率相同的兩列波相遇時當(dāng)波程差為波長的整數(shù)倍時振動加強(qiáng)，當(dāng)波程差為半個波長的奇數(shù)倍時振動減弱，使有的地方振動加強(qiáng)有的地方振動減弱，且加強(qiáng)和減弱的區(qū)域交替出現(xiàn)，故圖乙是發(fā)生了干涉現(xiàn)象。故答案為：衍射，干涉。【點評】掌握干涉和衍射的圖樣的特點和發(fā)生條件是解決此類題目的關(guān)鍵所在。39．（2018?奉賢區(qū)一模）如圖，在發(fā)波水槽中產(chǎn)生一列水波，將一支圓珠筆插入水中，可以觀察到水波能繞過障礙物而繼續(xù)傳播的現(xiàn)象．當(dāng)水波中的障礙物寬度比波長大很多時（選填“大很多”、“小很多”或“差不多”），波幾乎只能沿直線傳播．【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：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，那么將一支圓珠筆插入水中，可以觀察到水波能繞過障礙物而繼續(xù)傳播的現(xiàn)象．當(dāng)水波中的障礙物寬度比波長大很多時，不能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，所以波幾乎只能沿直線傳播，故答案為：繞過障礙物，大得多．【點評】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．40．（2017春?黃陵縣校級期末）如圖所示，為兩個相干波源產(chǎn)生的干涉圖樣，a（或c）點振動加強(qiáng)，b（或d）點振動減弱．【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傳播時振幅的之和．【解答】解：b、d質(zhì)點處是兩列波波峰與波谷疊加的地方，振動始終是最弱的，而a、c質(zhì)點處是兩列波波峰與波峰或波谷疊加的地方，振動始終是最強(qiáng)的．故答案為：a（或c）；b（或d）．【點評】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)點在簡諧運動，其位移隨時間是周期性變化的．四．計算題（共2小題）41．（2021?廣州二模）頻率恒定且同步振動的兩個聲源S1、S2相距12m放置，一觀測者在S1、S2之間的連線上移動，聽到音量大小起伏變化，其中一個音量最小的位置與S1相距5m。若聲速為340m/s，求聲源振動的最小頻率。【分析】根據(jù)波的干涉，當(dāng)波程差是半波長的奇數(shù)倍時為減弱點，根據(jù)題意列式解答。【解答】解：設(shè)聲波的波長為λ，聲源的頻率為f，聲波的波速為v，觀察者在P處。.觀測者與S1、S2之間的波程差：△l＝|PS1﹣PS2|P處音量最小，必須滿足：△l＝（2n+1）；（n＝0，1，2.3.....）又：v＝λf聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)，解得：f＝解得，f＝85（2n+1）Hz（n＝0，1，2，3......）當(dāng)取n＝0時，擴(kuò)音器的最小頻率為85Hz。答：聲源振動的最小頻率為85Hz?！军c評】本題考查波的干涉和衍射現(xiàn)象，比較簡單，注意當(dāng)波程差為半波長奇數(shù)倍時為減弱點，偶數(shù)倍時為加強(qiáng)點。42．甲、乙兩人分乘兩只小船在湖中釣魚，兩船相距24m。有一列水波在湖面上傳播，使每只船每分鐘上下浮動20次，當(dāng)甲船位于波峰時，乙船位于波谷，這時兩船之間還有5個波峰。（1）此水波的波長為多少？波速為多少？（2）若此波在傳播過程中遇到一根豎立的電線桿，是否會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象？（3）若該波經(jīng)過一跨度為30m的橋洞，橋墩直徑為3m，橋墩處能否看到明顯衍射？（4）若該橋為一3m寬的涵洞，洞后能否發(fā)生明顯衍射？【分析】60s內(nèi)船浮動了20次可算出周期；當(dāng)甲船位于波峰時，乙船位于波谷，這時兩船之間還有5個波峰即相距5個半波長；根據(jù)公式可得速度，當(dāng)波長大于或者遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于障礙物時，能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象【解答】解；（1）由題意知：周期T＝s＝3s。設(shè)波長為λ，則5λ+＝24m，λ＝m。由v＝得，v＝m/s＝m/s。（2）由于λ＝m，大于豎立電線桿的直徑，所以此波通過豎立的電線桿時會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。（3）、（4）由于λ＝m＞3m，所以此波無論是通過直徑為3m的橋墩，還是通過寬為3m的涵洞，都能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。答：（1）此水波的波長為m，波速為m/s；（2）若此波在傳播過程中遇到一根豎立的電線桿，會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象；（3）若該波經(jīng)過一跨度為30m的橋洞，橋墩直徑為3m，橋墩處能看到明顯衍射；（4）若該橋為一3m寬的涵洞，洞后能發(fā)生明顯衍射；【點評】解決該題的關(guān)鍵是能正確求出周期的大小，掌握波速的計算公式，知道明顯衍射現(xiàn)象的條件；波的反射、折射和衍射知識點：波的反射、折射和衍射一、波的反射1．反射現(xiàn)象：波遇到介質(zhì)界面(如水遇到擋板)時會返回原介質(zhì)繼續(xù)傳播的現(xiàn)象．2．反射規(guī)律：反射線、法線與入射線在同一平面內(nèi)，反射線與入射線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角.二、波的折射1．波的折射：光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時會發(fā)生折射，同樣，其他波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時也發(fā)生折射.2．水波的折射：水波在深度不同的水域傳播時，在交界處發(fā)生折射.三、波的衍射1．波的衍射：波繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象.2．發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或者比波長更小時，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象.3．波的衍射的普遍性：一切波都能發(fā)生衍射，衍射是波特有的現(xiàn)象.技巧點撥一、波的反射和折射1．波的反射遵從反射定律，即入射線、反射線及法線位于同一平面內(nèi)，入射線、反射線分別位于法線的兩側(cè)，反射角等于入射角．2．波的頻率是由振源決定的，介質(zhì)中各個質(zhì)點的振動都是受迫振動，因此不論是反射還是折射，波的頻率是不改變的．3．波速是由介質(zhì)決定的，波反射時是在同一介質(zhì)中傳播，因此波速不變，波折射時是在不同介質(zhì)中傳播，因此波速改變．4．波長是由頻率和波速共同決定的，即在波的反射中，由于波的頻率和波速均不變，根據(jù)公式λ＝eq\f(v,f)可知波長不改變；在波的折射中，當(dāng)進(jìn)入新的介質(zhì)中波速增大時，由λ＝eq\f(v,f)可知波長變大，反之變?。偨Y(jié)提升回聲測距的三種情況1．當(dāng)聲源不動時，聲波遇到了障礙物后會返回繼續(xù)傳播，反射波與入射波在同一介質(zhì)中傳播速度相同，因此，入射波和反射波在傳播距離一樣的情況下用的時間相等，設(shè)經(jīng)時間t聽到回聲，則聲源到障礙物的距離為s＝v聲·eq\f(t,2).2．當(dāng)聲源以速度v向靜止的障礙物運動或障礙物以速度v向靜止的聲源運動時，聲源發(fā)聲時障礙物到聲源的距離為s＝(v聲＋v)·eq\f(t,2).3．當(dāng)聲源以速度v遠(yuǎn)離靜止的障礙物或障礙物以速度v遠(yuǎn)離靜止的聲源時，聲源發(fā)聲時障礙物到聲源的距離為s＝(v聲－v)·eq\f(t,2).二、波的衍射1．衍射是波特有的現(xiàn)象，一切波都可以發(fā)生衍射．衍射只有“明顯”與“不明顯”之分，障礙物或小孔的尺寸跟波長差不多，或比波長小是產(chǎn)生明顯衍射的條件．2．聲波波長較長，一般在1.7cm～17m．3．波的直線傳播只是在衍射不明顯時的近似情況．例題精練1．（2021春?紹興期末）下列說法正確的是（）A．醫(yī)生診病時常用的“彩超”是利用了多普勒效應(yīng) B．醫(yī)生診病時常用的“B超”是利用了超聲波頻率高，容易衍射的特點 C．3D電影具有立體感，其基本原理是利用了光的干涉 D．為避免高樓大廈因風(fēng)力、地面振動等因素引起的共振，可使其固有頻率接近外界驅(qū)動力的頻率【分析】醫(yī)生診病時常用的“彩超“是利用了多普勒效應(yīng)?！癇超“是利用了超聲波頻率高，穿透力強(qiáng)的特點。3D電影具有立體感，其基本原理是利用了光的偏振。為了避免發(fā)生共振，可使其固有頻率遠(yuǎn)離外界驅(qū)動力的頻率?！窘獯稹拷猓篈、醫(yī)生診病時常用的“彩超“是利用了多普勒效應(yīng)，故A正確；B、醫(yī)生診病時常用的“B超“是利用了超聲波頻率高，穿透力強(qiáng)的特點，故B錯誤；C、3D電影具有立體感，其基本原理是利用了光的偏振，故C錯誤；D、為避免高樓大廈因風(fēng)力、地面振動等因素引起的共振，可使其固有頻率遠(yuǎn)離外界驅(qū)動力的頻率，故D錯誤。故選：A?！军c評】本題考查了多普勒效應(yīng)、超聲波的特點、光的偏振、共振現(xiàn)象，這些都是學(xué)生需要記憶、理解的知識，需要多讀書，多積累。2．（2021春?諸暨市校級期中）有兩列頻率相同、振動方向相同、振幅均為A、傳播方向相互垂直的平面波相遇發(fā)生干涉。如圖所示，圖中實線表示波峰，虛線表示波谷，a為波谷與波谷相遇點，b、c為波峰與波谷相遇點，d為波峰與波峰相遇點，e、g是a、d連線上的兩點，其中e為連線的中點，則（）A．在a、d處的質(zhì)點振動減弱，b、c處的質(zhì)點振動加強(qiáng) B．從圖示時刻經(jīng)過半個周期，e處的質(zhì)點通過的路程為2A C．從圖示時刻經(jīng)過半個周期，g處的質(zhì)點加速向平衡位置運動 D．從圖示時刻經(jīng)過四分之一周期，d處的質(zhì)點振幅恰好為零【分析】根據(jù)兩波在質(zhì)點處的振動得到質(zhì)點合振動，根據(jù)波的傳播方向及幾何關(guān)系得到質(zhì)點位移及振動方向，從而得到質(zhì)點振動及運動路程?！窘獯稹拷猓篈、由圖可知，a處是波谷和波谷相遇，振動加強(qiáng)，d處是波峰和波峰相遇，振動加強(qiáng)；b、c兩質(zhì)點都是波峰和波谷相遇，振動減弱，故A錯誤；BC、根據(jù)幾何關(guān)系可知：兩波的波谷同時傳播到e，g；故e，g均為振動加強(qiáng)點，振幅為2A；那么，從圖示時刻經(jīng)過半個周期，e處質(zhì)點通過的路程為s＝2×2A＝4A；由e為連線的中點，可得：圖示時刻兩波在e點都處于平衡位置向下運動，故圖示時刻質(zhì)點g位移為正，在向平衡位置運動，故從圖示時刻經(jīng)過半個周期，g處質(zhì)點位移為負(fù)，在向平衡位置運動，故B錯誤，C正確；D、d為振動加強(qiáng)點，那么，d點振動周期不變，振幅為2A，故從圖示時刻經(jīng)過四分之一周期，d處的質(zhì)點振幅為2A，故D錯誤；故選：C?！军c評】機(jī)械振動問題中，一般根據(jù)振動圖或質(zhì)點振動得到周期、質(zhì)點振動方向；再根據(jù)波形圖得到波長和波的傳播方向，從而得到波速及質(zhì)點振動，進(jìn)而根據(jù)周期得到路程。隨堂練習(xí)1．（2021春?楊浦區(qū)校級期中）關(guān)于波的干涉和衍射，正確的說法是（）A．有的波能發(fā)生干涉現(xiàn)象，有的波能發(fā)生衍射現(xiàn)象 B．產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的必要條件之一，就是兩列波的頻率相等 C．波具有衍射特性的條件，是障礙物的尺寸與波長比較相差不多或比波長小 D．在干涉圖樣中，振動加強(qiáng)區(qū)域的質(zhì)點，其位移始終保持最大【分析】波的干涉則是兩列頻率相同，相位差恒定的波相互疊加時，會出現(xiàn)穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象；而波的衍射則是能繞過障礙物繼續(xù)向前傳播的現(xiàn)象．【解答】解：A、一切波均能發(fā)生衍射與干涉現(xiàn)象，但明顯的衍射現(xiàn)象必須是波的波長比障礙物尺寸大得多或相差不大，而要發(fā)生干涉現(xiàn)象必須是頻率相同，故A錯誤；B、要產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的必要條件之一，就是兩列波的頻率相等，故B正確；C、波具有明顯的衍射特性的條件，是障礙物的尺寸與波長比較相差不多或小得多，故C錯誤；D、在干涉圖樣中，振動加強(qiáng)區(qū)域的質(zhì)點，其位移不是始終保持最大，而是振幅最大，故D錯誤；故選：B?！军c評】干涉與衍射均是波的特性，穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象必須是頻率完全相同，而明顯的衍射現(xiàn)象必須是波長比障礙物尺寸大得多或相差不大．而在干涉圖樣中，振動加強(qiáng)區(qū)振幅最大．2．（2021?懷柔區(qū)模擬）2020年2月，中國科學(xué)家通過冷凍電鏡捕捉到新冠病毒表面S蛋白與人體細(xì)胞表面ACE2蛋白的結(jié)合過程，首次揭開了新冠病毒入侵人體的神秘面紗。電子顯微鏡是冷凍電鏡中的關(guān)鍵部分，它與光學(xué)顯微鏡相比具有更高的分辨率，其原因是電子的物質(zhì)波波長遠(yuǎn)小于可見光波長。在電子顯微鏡中，電子束相當(dāng)于光束，通過由電場或磁場構(gòu)成的電子透鏡實現(xiàn)會聚和發(fā)散作用。其中的一種電子透鏡由兩個金屬圓環(huán)M、N組成，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示，圖乙為圖甲的截面示意圖。顯微鏡工作時，兩圓環(huán)的電勢φN＞φM，圖乙中虛線表示兩圓環(huán)之間的等勢面（相鄰等勢面間電勢差相等）?，F(xiàn)有一束電子經(jīng)電壓U加速后，沿著平行于兩金屬圓環(huán)軸線的方向進(jìn)入金屬圓環(huán)M，根據(jù)題目信息和所學(xué)知識，下列推斷正確的是（）A．電子比可見光的波動性強(qiáng)，衍射更為明顯 B．增大電子的加速電壓U，可提升該顯微鏡的分辨率 C．該電子透鏡對入射的電子束能起到發(fā)散作用 D．電子在穿越電子透鏡的過程中速度不斷減小【分析】波長越長，波動性越強(qiáng)；增大電子的加速電壓U，可增大電子獲得的速度，根據(jù)λ＝分析電子的物質(zhì)波波長變化，判斷該顯微鏡分辨率的變化；根據(jù)電子所受的電場力情況，分析電子透鏡的作用。根據(jù)電場力做功情況分析電子速度的變