高中物理第十二章机械波第4节波的衍射和干涉练习含解析新人教版选修

波的衍射和干预( 40分钟)1.已知空气中的声速为340 m/s 。

现有几种声波: ①周期为 0. 05 s, ②频次为104 Hz, ③波长为10 m。

它们流传时若碰到宽约为13 m 的阻碍物 , 能产生明显的衍射现象的是()A. ①和②B. ②和③C. ①和③D. 都能够分析：①②③三种声波的波长分别为λ 1=340×0.05 m=17 m,λ2=0.034 m,λ 3=10 m,依据发生显然衍射现象的条件可知, ①③两声波的波长与阻碍物的尺寸差不多, 能产生显然的衍射现象,应选项 C 正确。

答案： C2.两列波叠加时, 对于介质中的任一质点的振动, 以下说法正确的选项是()A.它的周期必定是两分振动周期之和B.它的频次必定是两分振动频次之和C.它的振幅必定是两分振动振幅之和D.它的位移必定是两分振动位移之和分析：两列波叠加时, 振动的周期和频次不必定等于二者之和。

比如, 频次同样的两列波叠加,某点的振动频次可能等于每列波的频次, 也可能不振动。

某点的振幅可能等于两列波的振幅之和 , 也可能等于两列波的振幅之差, 但位移必定是两分振动的位移之和, 应选 D。

答案： D3.甲一列水波经过某孔的实质状况如图甲所示, 现把孔的尺寸变小, 或许把水波的波长变大, 对水波经过孔后的设想状况的四幅图( 如图乙所示 ) 中 , 其设想错误的图示有()乙分析：由发生显然衍射现象的条件知, 波长不变 , 孔变小时衍射现象变显然, 应选项 A 正确 , 选项 B 错误 ; 当孔不变、波长变大时衍射现象变显然, 应选项 C 正确 , 选项 D错误。

答案： BD4.如下图 , 水面上有、B 两个振动状况完整同样的振源, 在AB连线的中垂线上有a、、c三A b个质点。

已知某时辰,a 质点处是两列波的波峰的相遇点, c质点处是与 a 质点处波峰相邻的两列波的波谷的相遇点, b质点处为a、c两质点所在处的中点, 则以下说法正确的选项是 ()A. a质点是振动增强点, c质点是振动减短处B. a质点与c质点都是振动增强点, b质点是振动减短处C. a质点与c质点此时辰是振动增强点, 经过一段时间后变为振动减短处, 而b质点可能变为振动增强点D. a、b、c质点都是振动增强点分析：在 AB的垂直均分线上的全部的点到A、B 的行程差都等于0, 所以都是振动增强点, 应选项 D正确。

第4节波的衍射和干涉1．如图1中的各图分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(①、②图)或障碍物(③、④图)，其中能发生明显衍射现象的有( )图1A．①②④B．①④C．②③D．①③解析：发生明显衍射现象的条件是障碍物或小孔的尺寸比波长小，或与波长相差不多，由图可知，①②④图能明显发生衍射现象，而③图不能，故选A。

答案：A2．下列关于两列波相遇时叠加的说法，不．正确的是( )A．相遇后振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强B．相遇后两列波各自的波形和传播方向与相遇前完全相同C．在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和D．几个人在同一房间说话，相互都听得清楚说明波在相遇时互不干扰解析：由波的独立传播原理可知，B、D正确；由波的叠加原理可知，C正确；两列波相遇时振动加强是有条件的，与波的振幅大小无关，A错误。

答案：A3．关于波的干涉和衍射，下列说法中错误的是( )A．只有横波才能产生干涉，纵波不能产生干涉B．任何两列波相遇，都能产生干涉C．不管是横波还是纵波，只要叠加的两列波的频率相等，振动情况相同，相位差恒定就能产生稳定的干涉D．波长很小的波可以产生衍射，不能产生干涉解析：干涉是波的特有现象，只要满足两列波的频率相等，振动情况相同，相位差恒定就能产生稳定的干涉，选项A、D错误，C正确；发生干涉和衍射不需要条件，所以任何波都能发生干涉和衍射，发生明显的衍射现象要求障碍物或孔的尺寸和波长相差不大，所以选项B正确。

答案：AD4．两列波相叠加发生了稳定的干涉现象，那么( )A．两列波的频率不一定相同B．振动加强区域的各质点都在波峰上C．振动加强的区域始终加强，振动减弱的区域始终减弱D．振动加强的区域和振动减弱的区域不断周期性地交换位置解析：两列波发生稳定的干涉的条件必须是两列波的频率相同且相位差恒定，故A错；且振动加强区始终加强，振动减弱区始终减弱，形成稳定的干涉图样，C对D错；振动加强区域的各质点只是振幅最大，它们也在自己的平衡位置附近振动，并不是只在波峰上，B错。

高中物理第十二章4波的衍射和干涉练习含解析新人教版选修3409032914.波的衍射和干涉基础巩固1下列现象或事实属于衍射现象的是()A.风从窗户吹进来B.雪堆积在背风的屋后C.听到墙外人的说话声D.晚上看到水中月亮的倒影答案：C2下列关于波的衍射的说法正确的是()A.衍射是一切波特有的现象B.对同一列波,缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长差不多或比波长小时,衍射现象明显C.只有横波才能发生衍射现象,纵波不能发生衍射现象D.声波容易发生衍射现象是由于声波波长较大解析：衍射是一切波特有的现象,所以选项A正确,C错误;发生明显的衍射现象是有条件的,只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长差不多或比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象,所以选项B正确;声波的波长在1.7~17m之间,一般常见的障碍物或孔的大小可与之相比,正是由于声波波长较大,声波容易发生衍射现象,所以选项D也是正确的。

答案：ABD3“闻其声而不见其人”是因为一般障碍物的尺寸()A.可以跟声波波长相比,使声波发生明显衍射B.比声波波长长得多,声波不能发生衍射C.可以跟光波波长相比,使光波发生明显衍射D.比光波波长长得多,光波不能发生明显衍射解析：发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更短。

由于声波波长长,能发生明显的衍射现象,而光波波长短,不能发生明显的衍射现象,故A、D项正确。

答案：AD4利用发波水槽得到的水面波形如图甲、乙所示,则()A.图甲、乙均显示了波的干涉现象B.图甲、乙均显示了波的衍射现象C.图甲显示了波的干涉现象,图乙显示了波的衍射现象D.图甲显示了波的衍射现象,图乙显示了波的干涉现象解析：由波的干涉和衍射概念知,题图甲是一列波的传播,显示了波的衍射现象,题图乙是两列波的传播,显示了波的干涉现象。

答案：D5下列关于两列波相遇时叠加的说法不正确的是()A.相遇后振幅小的一列波将减弱,振幅大的一列波将加强B.相遇后,两列波各自的波形和传播方向与相遇前完全相同C.在相遇区域,任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和D.几个人在同一房间说话,相互都听得清楚,说明波在相遇时互不干扰解析：波的叠加原理是,两列波相遇时,互相穿过,互不干扰,相遇区域的位移等于两列波分别引起的位移的矢量和。

高中物理第12章机械波第4节波的衍射和干涉练习含解析新人教版选修3411301311．(2019·山东省诸城一中高二下学期月考)下列关于波的衍射的说法正确的是( B ) A．波要发生衍射现象必须满足一定的条件B．与光波相比声波容易发生衍射是由于声波波长较大C．对同一列波，缝、孔或障碍物越大衍射现象越明显D．只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象解析：衍射是波特有的现象，一切波都能发生衍射现象，故A、D错误；波长越长衍射现象越明显，B正确；对同一列波障碍物越大衍射现象越不明显，C错误。

2．(多选)(2019学年江苏省扬州中学高二下学期期中)如图所示，一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球振动的固有频率为2 Hz。

现在长绳两端分别有一振源P、Q 同时开始以相同振幅A上下振动一段时间，某时刻两个振源在绳上形成的波形如图所示，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而小球第二次发生了显著的振动，则以下说法正确的是( AD )A．由振源P产生的波先到达弹簧处B．由振源Q产生的波先到达弹簧处C．两列波可能形成干涉D．由振源Q产生的波的波速接近4 m/s解析：由“上下坡”法知P振源起振方向向上，Q振源起振方向向下，故先到达振动系统的是P波，故振源P离振动系统较近，故A正确，B错误；干涉条件是两个波的频率相等，由于两列波的频率不相等，故不会形成干涉，故C错误；Q晚到达弹簧振子所在位置，且小球产生了较强烈的振动，即共振，故Q的振动频率接近2 Hz，则周期为0.5 s，波速v＝4 m/s，故D正确。

3. (2019·吉林省延边二中高二下学期期中)如图所示，实线和虚线分别表示振幅和频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷，此时M点是波峰与波峰的相遇点。

设两列波的振幅均为A，则( B )A．再过四分之一周期，Q点为振动减弱点B．图中位于P、N两处的质点正处于平衡位置C．M点为振动加强点，位移始终为2AD．从此刻起，经过半个周期，M点的位移为零解析：由图知Q点是波谷和波谷叠加，正处在波谷，故A错误；P、N两点是波谷和波峰叠加，位移始终为零，即处于平衡位置，故B正确；由图可知M点为波峰与波峰相遇，是振动加强点，但并不是位移始终为2A，故C错误；M点为波峰与波峰相遇，半个周期后为波谷与波谷相遇，M点处于波谷，位移为－2A，故D错误。

第十二章机械波第4节波的衍射和干涉课时分层训练「基础达标练」1．一块小石子投入河水中激起一列水波，遇到障碍物后能发生明显衍射现象，障碍物是()A．静止在河面的渔船B．静止在河面的货船C．竖立在河中的竹竿D．竖立在河中的桥墩解析：选C河水中激起一列水波，遇到障碍物后能发生明显衍射现象，依据发生明显的衍射现象的条件是障碍物的尺寸与波长相差不大或者比波长小，故该障碍物的尺寸较小，故C正确，A、B、D错误．2．(多选)当两列水波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，则() A．质点P的振动始终是加强的B．质点P的振幅最大C．质点P的位移始终最大D．质点P的周期最大解析：选AB P点为波峰与波峰叠加，为振动加强点，振动始终加强，振幅最大．位移在变化，有时为零，有时最大，故A、B正确，C错误；质点P的周期不变，选项D错误．3．(2019·山西怀仁八中高二月考)已知空气中的声速为340 m/s.现有几种声波：①周期为120s，②频率为104Hz，③波长为10 m，它们传播时若遇到宽约为13 m的障碍物，能产生显著的衍射现象的是() A．①和②B．②和③C．①和③D．都可以解析：选C由波速公式v＝λf得：波长λ＝vf＝v T，则①②③三种声波的波长分别为λ1＝340×120 m ＝17 m ，λ2＝340104 m ＝0.034 m ，λ3＝10 m ，根据发生明显衍射现象的条件可知，①③两声波的波长与障碍物的尺寸差不多，能产生明显的衍射现象，故C 正确．4．(多选)某同学注意到手机摄像头附近有一个小孔，查阅手机说明后知道手机内部小孔位置处安装了降噪麦克风．进一步翻阅技术资料得知：降噪麦克风通过降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波，与噪音叠加从而实现降噪的效果．如图是理想情况下的降噪过程，实线对应环境噪声，虚线对应降噪系统产生的等幅反相声波．则( )A ．降噪过程实际上是声波发生了干涉B ．降噪过程可以消除通话时的所有背景杂音C ．降噪声波与环境噪声的传播速度相等D ．P 点经过一个周期传播的距离为一个波长解析：选AC 分析题意可知，降噪过程实际上是声波发生了干涉，降噪声波与环境声波波长相等，波速相等，频率相同，由于两列声波等幅反相，使噪声振动减弱，A 选项正确；降噪过程不能消除通话时的所有背景杂音，只能消除与降噪声波频率相同的杂音，B 选项错误；机械波传播的速度由介质决定，所以降噪声波与环境噪声的传播速度相等，C 选项正确；机械波在传播过程中，介质中的质点不会随波移动，D 选项错误．5．(多选)两列完全相同的机械波于某时刻的叠加情况如图所示，图中的实线和虚线分别表示波峰和波谷，此时( )A ．a 、b 连线中点振动加强B．a、b连线中点速度为零C．a、b、c、d四点速度均为零D．再经过12周期c、d两点振动仍然减弱解析：选ACD题图是两列频率相同的相干水波于某时刻的叠加情况，实线和虚线分别表示波峰和波谷，则a点是波谷与波谷相遇点，b是波峰与波峰相遇点，c、d两点是波峰与波谷相遇点．则a、b两点是振动加强的，且ab连线上也是振动加强的，c、d两点是振动减弱的，故A正确，B错误；a、b分别处于波谷、波峰位置，此时它们的速度为零，c、d是波峰、波谷相遇点，为减弱点，其振幅为零，则c、d的速度也为零，因此它们的速度均为零，故C正确；c、d两点处于波谷与波峰相遇处，再经过12周期，c、d两点振动仍然减弱，故D正确．6．(多选)(2019·福建师大附中高二期中)如图所示，两列简谐横波分别沿x 轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x＝－1.0 m和x＝5.0 m处，两列波的速率均为v＝2 m/s，两波源的振幅均为A＝2 cm.图示为t＝0时刻两列波的图象(传播方向如图所示)，此刻平衡位置处于x＝1.0 m和x＝3.0 m的M、N两质点刚开始振动．质点P、Q的平衡位置分别处于x＝2.0 m和x＝2.5 m处，关于各质点运动情况判断正确的是()A．质点Q的起振方向沿y轴正方向B．t＝1.25 s时刻，质点M的位移为－4 cmC．两列波能发生干涉，发生干涉后质点P为振动减弱点D．两列波能发生干涉，发生干涉后质点Q为振动加强点解析：选ACD M、N点刚起振，由同侧法可知，M点向下振动，N点向上振动，即两列波的起振方向相反．由两列波的传播速度相等，Q距N点近，故N点的振动形式先传播到Q点，故Q点的起振方向与N点的起振方向相同，起振时沿y轴向上，A对；M点距两波源的距离差值为一个波长，因两列波的起振方向相反，故M点为振动减弱点，两列波的振幅相同，故M点的位移始终为零，B错；同理可判断P为振动减弱点，Q为振动加强点，C、D对．7．如图是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线)，S1的振幅A1＝4 cm，S2的振幅A2＝3 cm，则下列说法正确的是()A．质点D是振动减弱点B．质点A、D在该时刻的高度差为14 cmC．再过半个周期，质点B、C是振动加强点D．质点C的振幅为7 cm解析：选B题图是两列频率相同的相干水波于某时刻的叠加情况，实线和虚线分别表示波峰和波谷，则D点是波谷与波谷相遇点，A点是波峰与波峰相遇点，B、C两点是波峰与波谷相遇点．则A、D两点是振动加强的，且B、C两点是振动减弱的．质点D是振动加强点，故A错误；S1的振幅A1＝4 cm，S2的振幅A2＝3 cm，质点A是处于波峰叠加位置，相对平衡位置高度为7 cm，而质点D处于波谷叠加位置，相对平衡位置为－7 cm，因此质点A、D在该时刻的高度差为14 cm，故B正确；B、C两点是振动减弱点，再过半个周期，质点B、C 仍是振动减弱点，故C错误；质点C是波峰与波谷的叠加点，则其合振幅为1 cm，故D错误．8．甲、乙两人分乘两只小船在湖中钓鱼，两船相距24 m．有一列水波在湖面上传播，使每只船每分钟上下浮动20次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这时两船之间还有5个波峰．(1)此水波的波长为多少？波速为多少？(2)若此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆，是否会发生明显的衍射现象？(3)若该波经过一跨度为30 m的桥洞，桥墩直径为3 m，桥墩处能否看到明显衍射？(4)若该桥为一3 m宽的涵洞，洞后能否发生明显衍射？解析：(1)由题意知：周期T＝6020s＝3 s.设波长为λ，则5λ＋λ2＝24 m，λ＝4811m.由v＝λT 得，v＝4811×3m/s＝1611m/s.(2)由于λ＝4811m，大于竖立电线杆的直径，所以此波通过竖立的电线杆时会发生明显的衍射现象．(3)(4)由于λ＝4811m>3 m，所以此波无论是通过直径为3 m的桥墩，还是通过宽为3 m的涵洞，都能发生明显衍射现象．答案：(1)4811m1611m/s(2)会(3)能(4)能「能力提升练」9．(多选)甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中相向传播并相遇，在t＝0时刻两列波的位置如图所示．若两列波的周期分别为T甲和T乙，则()A．这两列波相遇时能产生干涉现象B．这两列波将同时到达坐标原点C．在t＝34T乙时刻，x＝0.1 m处质点受到的回复力为零D．在t＝2T甲时刻，x＝0.1 m处质点的位移为零解析：选BD两列简谐横波在同一均匀介质内传播，可知波速相等，由题图可知两列波的波长不相等，由v＝λf可知，频率不相等，不能产生干涉现象，故A错误；两列简谐横波在同一均匀介质内传播，可知波速相等，此时两列波到原点的距离相等，根据t＝x v可知这两列波将同时到达坐标原点，故B正确；时刻，乙波刚好传播到原点处，此时x＝0.1 m处质点位于波峰，受到在t＝34T乙的回复力不为零，故C错误；根据图象可知T甲＝0.2v，T乙＝0.4v，即T乙＝2T甲，在t＝2T甲时刻，甲波刚好传播到x＝0.1 m处，乙波波形中点平衡位置传到x＝0.1 m处，此时x＝0.1 m 处质点的位移为零，故D正确．10．(多选)如图甲所示，在水平面内的三个质点分别位于直角三角形ABC的顶点上，已知AB＝6 m，AC＝8 m．t0＝0时刻A、B开始振动，波动图象均如图乙所示，所形成的机械波在水平面内传播，在t＝4 s时C点开始振动．则()A．该机械波的传播速度大小为4 m/sB．两列波相遇后，C点振动加强C．两列波相遇后，C点振动减弱D．该列波的波长是2 mE．该列波的周期T＝1 s解析：选BDE分析图乙可知，波长为2 m，D选项正确；介质决定波速，两波源在同一介质中传播，故两列波的波速相同，根据几何关系可知，A处振动＝2 m/s，A选项错误；两波源振动情况相同，两波源先到达C点，波速v＝ACt到介质中某质点的波程差为整数个波长时，该质点为振动加强点．C点到A、B两点的路程差为Δs＝BC－AC＝λ，故C点为振动加强点，B选项正确，C选项错误；根据波长、周期和波速的关系可知，T＝λv＝1 s，E选项正确．11．(多选)(2019·全国卷Ⅲ)水槽中，与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上．振动片做简谐振动时，两根细杆周期性触动水面形成两个波源．两波源发出的波在水面上相遇，在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样．关于两列波重叠区域内水面上振动的质点，下列说法正确的是()A．不同质点的振幅都相同B．不同质点振动的频率都相同C．不同质点振动的相位都相同D．不同质点振动的周期都与振动片的周期相同E．同一质点处，两列波的相位差不随时间变化解析：选BDE在波的干涉实验中，质点在振动加强区的振幅是两列波振幅之和，质点在振动减弱区的振幅是两列波振幅之差，A项错误；沿波的传播方向上，波不停地向外传播，故各质点的相位不都相同，C项错误；两波源振动频率相同，其他各质点均做受迫振动，故频率均与振源频率相同，周期均与振动片的周期相同，B、D项正确；同一质点到两波源的距离确定，故波程差恒定，即相位差保持不变，E项正确．12．(多选)如图所示，在x轴上有两个沿竖直方向振动的波源S1、S2(图中未画出)在两波源之间有a、b两个点，二者间距为2 m．已知a点振动始终减弱且振幅为2 cm，b点振动始终加强且振幅为8 cm，观察发现b点连续出现两次波峰间隔时间为2 s，假设a、b之间没有振动加强点和减弱点．则下列判断正确的是()A．两波源S1、S2振动周期一定相同，且周期为2 sB．两波源S1、S2在介质中产生的机械波的波长为4 mC．波源S1振幅可能是5 cmD．两波源S1、S2在介质中产生的机械波的波速为4 m/s解析：选ACD 两列波发生干涉，它们的频率、周期一定是相等的，b 点连续出现两次波峰间隔时间为2 s ，可知两波源的周期都是2 s ，故A 正确；由题假设a 、b 之间没有振动加强点和减弱点，a 点振动始终减弱，b 点振动始终加强；设a 到左右两个波源的距离分别为x a 1和x a 2，则：|x a 1－x a 2|＝⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋12λ；① 设b 到左右两个波源的距离分别为x b 1和x b 2，则：|x b 1－x b 2|＝nλ②a 、b 之间的距离：L ＝|x a 1－x b 1|＝|x b 2－x a 2|＝2 m ③联立①②③式可得λ＝8 m ，故B 错误；由于a 点振动始终减弱且振幅为2 cm ，b 点振动始终加强且振幅为8 cm ，设A 的振幅为A 1，B 的振幅为A 2，则：A 1＋A 2＝8 cm ；|A 1－A 2|＝2 cm可得A 1＝3 cm 或A 1＝5 cm ，故C 正确；两列波的波速：v ＝λT ＝82＝4 m/s ，故D 正确．13．如图是两个波源振动频率相同、振动方向相同的两列波在空间传播的情景，实线表示波峰，虚线表示波谷．a 为虚线交点，b 为实线交点，c 为a 与b 连线的中点．(1)从图示时刻开始，经过12周期，a 、b 、c 各点分别处于什么位置？ (2)从图示时刻开始，经过34周期，a 、b 、c 各点又分别处于什么位置？解析：(1)由题图可知，此刻a 、b 点分别是两列波的波谷相遇点和波峰相遇点，都是振动加强点；而c 点处于加强区域，所以c 点也是加强点，a 、b 、c 三点的振幅为两列波的振幅之和．此刻a 点在波谷，b 点在波峰，c 点在平衡位置，经12周期后，a点在波峰，b点在波谷，c点仍在平衡位置．(2)经过34周期，a点在平衡位置，将向波谷振动；b点在平衡位置，将向波峰振动；c点为a、b的中点，所以此刻c点在波峰位置．答案：(1)a在波峰，b在波谷，c在平衡位置(2)a在平衡位置，b在平衡位置，c在波峰14.有频率相同、振动方向相同的两个声源S1和S2，如图所示．一人站在声源北方的A点，此人此时听到的声音很响，这个人向东慢慢移动，声音逐渐减弱，到B点时几乎听不到声音，测得A、B间距离为1.5 m．则：(1)S1、S2声波的波长λ为多少？(2)若此人由B点再向正南方向移动，声音逐渐变响，那么，此人沿正南方向至少走多远，声音又变得很响？解析：(1)依题意，A在S1S2的中垂线上，S1A＝S2A，此点为声波叠加振动加强处，走到B点几乎听不到声音，B点是声波叠加振动减弱处，则S1B－S2B＝λ2由几何关系S1B＝5 m，λ＝2 m.(2)设此人沿BS2走到C点，振动又一次加强．S1C－S2C＝2 m，S2C2＝(S2C＋2)2－S1S22得S2C＝1.25 m，BC＝BS2－S2C＝(4－1.25)m＝2.75 m.答案：(1)2 m(2)2.75 m。

4 波的衍射和干涉1.(多选)下列事实属于明显的衍射现象的是( AC )A.池塘里的水波,遇到突出水面的小石块,小石块对波的传播没有影响B.水波前进方向上有一障碍物,其后面没有水波传播过去C.水波前进方向上有一带孔的屏,水波通过小孔传播到屏后的区域D.板胡的声音比弦声更响解析:波绕过障碍物(或小孔)继续传播的现象叫衍射现象,故A,C选项正确;因为水波没有绕过障碍物,所以B选项错误;声音是否响亮由振幅决定而不是由波的衍射所决定的,故D错误.2.关于波的叠加和干涉,下列说法中正确的是( C )A.两列频率不相同的波相遇时,因为没有稳定的干涉图样,所以波没有叠加B.两列频率相同的波相遇时,振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点C.两列频率相同的波相遇时,介质中振动加强的质点在某时刻的位移可能是零D.两列频率相同的波相遇时,振动加强的质点的位移总是比振动减弱的质点的位移大解析:两列波相遇时一定叠加,没有条件,A错;振动加强是指振幅增大,而不只是波峰与波峰相遇,B错;加强点的振幅增大,质点仍然在自己的平衡位置两侧振动,故某时刻的位移可以是振幅范围内的任何值,C正确,D错误.3.两波源S1,S2在水槽中形成的波形如图所示,其中实线表示波峰,虚线表示波谷,则( B )A.在两波相遇的区域中会发生干涉B.在两波相遇的区域中不会发生干涉C.a点的振动始终加强D.a点的振动始终减弱解析:从题图中看出,两列波的波长不同,但在同一介质中波速相等,根据v=λf知频率不同,所以在两波相遇的区域中不会发生干涉;虽然此时刻a点的振动加强,但不能始终加强,当然也不能始终减弱.所以本题选B.4.(多选)在空气中的同一区域内,两列声波波源的振动情况如图所示,可以肯定的是( BD )A.a波源的频率为b波源频率的2倍B.a波的波长为b波波长的2倍C.a,b两列波叠加能产生稳定的干涉D.通过同一狭缝,a波的衍射效果比b波明显解析:由波的图象可以看出,a波的周期是b波的2倍,则a波源的频率为b波源频率的,因为波速相等(同一介质),由v=可知a波的波长等于b波波长的2倍,故A错误,B正确;两列波相干的条件是频率必须相等,可知a,b两列波叠加不会产生稳定的干涉,C错误;波长越长,衍射现象越明显,故D选项正确.5.甲、乙两人分别乘两只小船在湖中钓鱼,两船相距24 m.有一列水波在湖面上传播,使每只船每分钟上下浮动20次,当甲船位于波峰时,乙船位于波谷,这时两船之间还有5个波峰.(1)此水波的波长为多少?波速为多少?(2)若此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆,是否会发生明显的衍射现象?(3)若该波经过一跨度为30 m的桥洞,桥墩直径为3 m,桥墩处能否看到明显衍射现象?(4)若该桥为一3 m宽的涵洞,洞后能否发生明显衍射?解析:(1)由题意知:周期T= s=3 s.设波长为λ,则5λ+=24 m,λ= m.由v=得,v= m/s= m/s.(2)由于λ= m,大于竖立电线杆的直径,所以此波通过竖立的电线杆时会发生明显的衍射现象.(3)、(4)由于λ= m>3 m,所以此波无论是通过直径为3 m的桥墩,还是通过宽为3 m的涵洞,都能发生明显的衍射现象.答案:(1) m m/s (2)会(3)能(4)能6.如图所示,两列简谐波频率相等,波速大小相等,分别沿x轴正方向和x轴负方向传播,则图中x=1,2,3,4,5,6,7,8各点中振幅最大的是x= 的点,振幅最小的是x= 的点.解析:频率相等的两列波叠加发生干涉,2,6两点振动总相反,此时为峰谷相遇,振动减弱,振幅最小.质点4此时位于平衡位置,但两列波在该点引起的振动均沿y轴正方向,则此时质点4沿y轴正方向振动,T后两列波在该处均形成波峰,振幅为两波振幅之和,是加强区,振幅最大;同理,质点8此时沿y轴负方向振动,T后为两列波的波谷与波谷相遇处,也是加强区,故振幅最大的质点为4和8.答案:4,8 2,67.如图所示,为声波干涉演示仪的原理图.两个U形管A和B套在一起,A管两侧各有一个孔,声波从左侧小孔传入管内,被分成两列频率的波.当声波分别通过A,B传播到右侧小孔时,若两列波传播的路程相差半个波长,则此处声波的振幅;若传播的路程相差一个波长,则此处声波的振幅.解析:声波从左侧小孔传入管内向上、向下分别形成两列频率相同的波,若两列波传播的路程相差半个波长,则振动相消,所以此处振幅为零;若传播的路程相差一个波长,振动加强,则此处声波的振幅等于原振幅的2倍.答案:相同等于零等于原振幅的2倍8.在图中,A,B是同一介质中的两相干波源,其振幅均为A=5 cm,频率均为f=100 Hz,当A点为波峰时,B点恰好为波谷,波速v=10 m/s,判断P点为振动加强点还是振动减弱点?解析:A到P与B到P的波程差为Δx= m-15 m=10 m.这两列波的波长为λ==m=0.1 m.10 m恰好为0.1 m的整数倍,又因A,B步调相反,因此P点为振动减弱点.答案:振动减弱点。

波的衍射和干涉波的衍射[探新知·基础练]1．波的衍射定义波可以绕过障碍物继续传播的现象。

2．两种衍射现象(1)在水波槽中，在波源的前方放一个障碍物，使波源振动产生水波。

当障碍物较大时波被阻挡，在靠近障碍物后面没有波，只是在障碍物较远处，波才稍微有些绕到“影子”区域里，如图甲所示，虽然发生衍射现象，但不明显。

当障碍物较小时发现波能绕过障碍物继续前进，如同障碍物不存在一样，如图乙所示，衍射现象明显。

(2)在水波槽中，在波源前方放一个有孔的屏，使波源振动产生水波。

当孔较大时发现水波经过孔后在连接波源与孔的两边的两条直线所限制的区域里传播，如图丙所示。

当孔较小时发现孔后的整个区域里传播着以孔为中心的圆形波，如图丁所示，衍射现象明显。

[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．一切波均会发生衍射现象。

(√)2．衍射不需要条件，只有明显衍射才有条件限制。

(√)3．波长长的机械波不易发生衍射现象。

(×)[释疑难·对点练]1．发生明显衍射现象的条件只有当缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象。

2．正确理解衍射现象(1)衍射是波特有的现象，一切波都会发生衍射现象，凡能发生衍射现象的一定是波。

(2)衍射现象总是存在的，只有明显与不明显的差异，没有“不发生衍射”之说。

(3)障碍物或孔的尺寸大小，并不是决定衍射能否发生的条件，仅是使衍射现象明显表现的条件。

(4)一般情况下，波长较大的波容易产生显著的衍射现象。

[试身手]1．如图所示分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(①、②图)或障碍物(③、④图)，其中能发生明显衍射现象的有( )A．②④B．①④C．②③D．①③解析：选A 发生明显衍射现象的条件是障碍物或小孔的尺寸比波长小，或与波长相差不多，由题图可知，②、④图能明显发生衍射现象，而①、③图不能，故选A。

波的叠加[探新知·基础练]几列波相遇时能够保持各自的运动状态，继续传播，在它们重叠的区域里，介质中的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。

4 波的衍射和干涉记一记波的衍射和干涉知识体系2个特有现象——波的衍射和干涉2个条件——干涉和明显衍射的条件1个原理——波的叠加原理辨一辨1.“隔墙有耳”指的是声波的衍射现象．(√)2．只有当障碍物的尺寸与波长差不多或比波长小时，才会发生衍射现象．(×)3．敲击音叉使其发声，然后转动音叉，听到声音忽强忽弱是声波的干涉现象．(√) 4．只有频率相同的两列波才可以叠加．(×)5．两列频率不同的水波不能发生波的干涉现象．(×)6．在振动减弱的区域，各质点都处于波谷．(×)想一想1.既然一切波都能够发生衍射，那为什么生活中见不到光波的衍射现象？提示：光波的波长通常在0.4～0.7 μm的范围内，跟一般障碍物的尺寸相比非常小，所以通常的情况下看不到光的衍射，看到的是光的直线传播．2．如图所示，操场中两根竖直杆上各有一个扬声器，接在同一扩音机上，一位同学沿着AB方向走来．结果他听到的声音会忽强忽弱，这属于什么物理现象？提示：波的干涉现象．3．大家都熟悉“闻其声不见其人”的物理现象，你能说出是什么原因吗？提示：声波在传播过程中遇到障碍物时，可以绕过障碍物继续传播，不沿直线传播；光沿直线传播，不能绕过障碍物，这样就发生了“闻其声不见其人”的现象．4．你知道“风声、雨声、读书声，声声入耳”体现了波的什么性质吗？提示：声波在相互交错、叠加之后互不影响，仍能保持原来的性质向前传播，这种现象体现了波传播具有独立性．5．在波的干涉中，振动加强的点和振动减弱的点的振动情况是怎样的？是不是振动减弱的点始终位于平衡位置不动？提示：在波的干涉中，振动加强的点是指两列波在该点的振动方向始终相同，因而使该点以两列波的振幅之和作为新的振幅做简谐运动；而振动减弱的点是指两列波在该点的振动方向始终相反，因而使该点以两列波的振幅之差作为新的振幅做简谐运动．只有当两列波的振幅相等时，所形成的干涉中的振动减弱的点的振幅才为零，此时该点表现为始终处于平衡位置不动．思考感悟：练一练1.关于波的衍射现象，下列说法中正确的是( )A ．某些波在一定条件下才有衍射现象B ．不是所有的波在任何情况下都有衍射现象C ．一切波在一定条件下才有衍射现象D ．一切波在任何情况下都有衍射现象解析：衍射现象是波在传播过程中所特有的特征，没有条件，故一切波在任何情况下都有衍射现象，只是有的明显，有的不明显，故D 项正确．答案：D2．(多选)如图所示是观察水面波衍射的实验装置．AC 和BD 是两块挡板，AB 是一个孔，O 是波源．图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波长，则关于波经过孔之后的传播情况，下列描述中正确的是( )A ．此时能观察到波的明显的衍射现象B ．挡板前后波纹间距离相等C ．如果将孔AB 扩大，有可能观察不到明显的衍射现象D ．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能观察到更明显的衍射现象解析：观察题图可知道孔的尺寸与波长差不多，能观察到波的明显的衍射现象，A 项正确；因波的传播速度不变，频率不变，故波长不变，即挡板前后波纹间距应相等，B 项正确；若将孔AB 扩大，且孔的尺寸远大于波长，则可能观察不到明显的衍射现象，C 项正确；若f 增大，由λ＝v f，知λ变小，衍射现象变得不明显了，D 项错误．答案：ABC3．(多选)如图所示，沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等，当它们相遇时可能出现的波形是下列选项中的( )解析：两列波的半个波形相遇时，B 项正确．当两列波完全相遇时(即重叠在一起)，由波的叠加原理可知，所有质点振动的位移均等于每列波单独传播时引起的位移的矢量和，使得所有质点的振动的位移加倍，C 项正确．答案：BC4．两波源S1、S2在水槽中形成的波形如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则( )A．在两波相遇的区域中会发生干涉B．在两波相遇的区域中不会发生干涉C．a点的振动始终加强D．a点的振动始终减弱解析：从题图中看出，两列波的波长不同，但同一介质中波速相等，根据v＝λf，知频率不同，所以在两波相遇的区域中不会发生干涉；因为不能发生干涉，所以虽然此时刻a 点的振动加强，但不能始终加强，当然也不能始终减弱，所以本题选B.答案：B要点一波的衍射1．(多选)下列现象属于波的衍射现象的是( )A．隔墙有耳B．空山不见人，但闻人语响C．余音绕梁，三日不绝D．夏日雷声轰鸣不绝解析：“余音绕梁，三日不绝”和“夏日雷声轰鸣不绝”主要是声音的反射现象引起的，而“隔墙有耳”和“空山不见人，但闻人语响”均属于波的衍射现象．答案：AB2．(多选)水波通过小孔，发生了一定程度的衍射，为使衍射现象更明显，下列做法可取的是( )A．增大小孔尺寸 B．减小小孔尺寸C．增大水波频率 D．减小水波频率解析：根据发生明显衍射的条件，可知本题中要使现象更明显，可采取：减小小孔尺寸或增大水波波长，或同时减小小孔尺寸、增大水波波长，A项错误，B项正确；改变频率对衍射现象好像没有影响，但题目的情景中是水波，介质已确定，由v＝λf知：若f改变了，λ也会改变，就会影响衍射发生的明显程度，因此欲增大波长，必须减小水波频率，C项错误，D项正确．答案：BD3．如图所示，图中O点是水面上一波源，实线、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷，A 是挡板，B是小孔，经过一段时间，水面上的波形将分布于( )A．整个区域B．阴影Ⅰ以外区域C．阴影Ⅱ以外区域D．上述选项均不对解析：从题图中可以看出挡板A比水波波长大的多，因此波不会绕过挡板A，而小孔B 的大小与波长差不多，能发生明显的衍射现象，故B项正确．答案：B要点二波的干涉4.(多选)如图所示为两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇时产生的干涉图样．图中实线表示某时刻的波峰，虚线表示波谷，下列说法正确的是( )A．a、c两点的振动加强，b、d两点的振动减弱B．e、f两点的振动介于加强点和减弱点之间C．经适当的时间后，加强点和减弱点的位置互换D．经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，原来位于波谷的点将位于波峰解析：a点是波谷和波谷相遇的点，c点是波峰和波峰相遇的点，都是振动加强的点；而b、d两点是波峰和波谷相遇的点，都是振动减弱的点，A项正确；e点位于加强点的连线上，仍为加强点，f点位于减弱点的连线上，仍为减弱点，B项错误；相干波源叠加产生的干涉是稳定的，不会随时间变化，C项错误；因形成干涉图样的质点都在不停地做周期性振动，经半个周期步调相反，D项正确．答案：AD5．当两列同频率的水波发生干涉现象时，若两列波的波峰在P点相遇，则( )①质点P的振动始终加强②质点P的频率最大③质点P的位移始终最大④质点P 的位移有时可能为零A．①② B．②③C．③④ D．①④解析：由于两列波的波峰在P点相遇，P点是振动加强点，且振动始终加强，①正确；两列波发生干涉，它们的周期和频率不会发生改变，各个点的频率仍是相同的，②错误；振动加强并不意味着其位移始终最大，振动加强点的振幅最大，但位移总在变化，有时可能为零，③错误，④正确．故D项正确．答案：D6．(多选)如图所示，S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，振幅为A.a、b、c 三点分别位于S1、S2连线的中垂线上，且ab＝bc.某时刻a是两列波波峰的相遇点，c是两列波波谷的相遇点，则( )A．a处质点的位移始终为2AB．c处质点的位移始终为－2AC．b处质点的振幅为2AD．c处质点的振幅为2A解析：因为a、b、c三点均在S1、S2连线的中垂线上，则各点到S1、S2的距离相等，则S1与S2到各点的波程差为零，S1与S2振动情况相同，则a、b、c各点振动加强，振动加强并不是位移不变，而是振幅为2A.答案：CD7．(多选)如图所示，S1、S2为两个振动情况完全一样的波源，两列波的波长都为λ，它们在介质中产生干涉现象，S1、S2在空间共形成6个振动减弱的区域(图中虚线处)，P是振动减弱区域中的一点，从图中可看出( )A．P点到两波源的距离差等于2λB．P点始终不振动C．P点此时刻振动最弱，过半个周期后，振动变为最强D．当一列波的波峰传到P点时，另一列波的波谷也一定传到P点解析：振动减弱点到两波源距离差等于半波长的奇数倍，A项错误；两波源振动情况相同，故P点振幅为零，B项正确，C项错误；在P点合位移为零，故其中一列波的波峰传播到P点时，另一列波的波谷也传播到P点，D项正确．答案：BD8．如图所示，为声波干涉演示仪的原理图．两个U形管A和B套在一起，A管两侧各有一小孔，声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率________的波．当声波分别通过A、B 传播到右侧小孔时，若两列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅________；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅________．解析：声波从左侧小孔传入管内向上、向下分别形成两列频率相同的波，若两列波传播的路程相差半个波长，则振动相消，所以此处振幅为零；若传播的路程相差一个波长，振动加强，则此处声波的振幅等于原振幅的2倍．答案：相同等于零等于原振幅的2倍基础达标1.(多选)下列关于波的衍射的说法正确的是( )A．衍射是机械波特有的现象B．对同一列波，缝、孔或障碍物越小衍射现象越明显C．只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象D．声波容易发生明显衍射现象是由于声波波长较大解析：衍射是一切波特有的现象，A、C两项错误；发生明显衍射是有条件的：当缝、孔或障碍物尺寸比波长小或差不多时，缝、孔或障碍物越小，越易发生明显衍射，B项正确，D项正确．答案：BD2．(多选)下列关于两列波相遇时叠加的说法中正确的是( )A．相遇之后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强B．相遇之后，两列波的振动情况与相遇前完全相同C．在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和D．几个人在同一房间说话，相互间听得清楚，这说明声波在相遇时互不干扰解析：两列波相遇时，每一列波引起的振动情况都保持不变，而质点的振动则是两列波共同作用的结果，故A项错误，B、C两项正确；几个人在同一房间说话，发出的声波在空间中相互叠加后，并不改变每列波的振幅、频率，所以声波传到人的耳朵后，仍能分辨出不同的人所说的话，故D项正确．答案：BCD3．关于波的叠加和干涉，下列说法中正确的是( )A．两列频率不相同的波相遇时，因为没有稳定的干涉图样，所以波没有叠加B ．两列频率相同的波相遇时，振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点C ．两列频率相同的波相遇时，介质中振动加强的质点在某时刻的位移可能是零D ．两列频率相同的波相遇时，振动加强的质点的位移总是比振动减弱的质点的位移大 解析：两列波相遇时一定叠加，没有条件，A 项错误；振动加强是指振幅增大，而不只是波峰与波峰相遇，B 项错误；加强点的振幅增大，质点仍然在自己的平衡位置两侧振动，故某时刻的位移可以是振幅范围内的任何值，C 项正确，D 项错误．答案：C4．(多选)两列振动方向相同，振幅分别为A 1和A 2的相干简谐横波相遇．下列说法正确的是( )A ．波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A 1－A 2|B ．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A 1＋A 2C ．波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D ．波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅解析：波峰与波谷相遇时，振幅相消，故实际振幅为|A 1－A 2|，A 项正确；波峰与波峰相遇处，质点的振幅最大，合振幅为A 1＋A 2，但此处质点仍处于振动状态中，其位移随时间按正弦规律变化，B 项错误；振动减弱点和加强点的位移随时间按正弦规律变化，C 项错误；波峰与波峰相遇时振动加强，波峰与波谷相遇时振动减弱，加强点的振幅大于减弱点的振幅，D 项正确．答案：AD5．在水波槽的衍射实验中，若打击水面的振子的振动频率是5 Hz ，水波在水槽中的传播速度为0.05 m/s ，为观察到明显的衍射现象，小孔直径d 应为( )A ．10 cmB ．5 cmC ．d ≥1 cm D．d ＜1 cm解析：在水槽中激发的水波波长为λ＝v f ＝0.055m ＝0.01 m ＝1 cm.若要在小孔后产生明显的衍射现象，应取小孔的尺寸小于波长或与波长相差不多．答案：D6．利用发波水槽得到的水面波形如图甲、乙所示，则( )A ．图甲、乙均显示了波的干涉现象B ．图甲、乙均显示了波的衍射现象C ．图甲显示了波的干涉现象，图乙显示了波的衍射现象D ．图甲显示了波的衍射现象，图乙显示了波的干涉现象解析：由图可以看出，图甲是水波通过小孔的情况，属于波的衍射现象，图乙是两列波在传播过程中叠加形成的干涉图样，属于波的干涉现象，D 项正确．答案：D7．(多选)如图所示，一小型渔港的防波堤两端MN 相距约60 m ，在防波堤后A 、B 两处有两个小船进港躲避风浪．某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播，下列说法中正确的有( )A ．假设波浪的波长约为10 m ，则A 、B 两处小船基本上不受波浪影响B．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响C．假设波浪的波长约为50 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响D．假设波浪的波长约为50 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响解析：A、B两处小船明显受到影响是因为水波发生明显的衍射，波浪能传播到A、B处的结果，当障碍物或缝隙的尺寸比波长小或跟波长差不多的时候，会发生明显的衍射现象．答案：AD8．(多选)两个不等幅的脉冲波在均匀介质中均以1.0 m/s的速率沿同一直线相向传播，t＝0时刻的波形如图所示，图中小方格的边长为0.1 m．则不同时刻的波形正确的是( )解析：脉冲波在介质中传播，x＝vt，当t＝0.3 s时，两脉冲波各沿波的传播方向传播0.3 m，恰好相遇，故A项正确；当t＝0.4 s、0.5 s、0.6 s时，两脉冲波各沿波的传播方向传播0.4 m、0.5 m、0.6 m，由波的叠加原理可知B、D两项正确，C项错误．答案：ABD9．(多选)波源在绳的左端发出半个波①，频率为f1，振幅为A1；同时另一波源在绳右端发出半个波②，频率为f2(f2＞f1)，振幅为A2，P为绳的中点，如图所示，下列说法正确的是( )A．两列波同时到达P点B．两列波相遇时P点波峰值可达到A1＋A2C．两列波相遇再分开后，各自保持原波形传播D．因频率不同，这两列波相遇不能叠加解析：因两波源同时起振，形成的都是绳波，波速相同，因此两列波同时到达P点，A 项正确；因f2＞f1，故λ2＜λ1，当①的波峰传至P点时，②的波峰已过了P点，即两波峰在P点不会相遇，根据波的叠加原理，P点的波峰值不会达到A1＋A2，B项错误，C项正确；因波的叠加没有条件，D项错误．答案：AC10．(多选)如图所示，实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷．此刻，M是波峰与波峰的相遇点，下列说法中正确的是( )A．该时刻质点O正处在平衡位置B．P、N两质点始终处在平衡位置C．随着时间的推移，质点M向O点处移动D．从该时刻起，经过四分之一周期，质点M到达平衡位置解析：由题图可知，图中O、M为振动加强点，此时刻O处于波谷，M处于波峰，因此A 项错误；N、P为减弱点，又因两列波振幅相同，因此，N、P两点振幅为零，即两质点始终处于平衡位置，B 项正确；质点不会随波移动，C 项错误；从该时刻经14周期，两列波在M 点分别引起的振动都位于平衡位置，故M 点位于平衡位置，D 项正确．答案：BD11．如图甲所示，两列横波沿同一水平面传播，两列横波的波源沿竖直方向振动．横波1的波源B 点的振动图象如图乙所示；横波2的波源C 点的振动图象如图丙所示．两列波的波速都为20 cm/s ，两列波在P 点相遇，P 与B 、C 两点的距离均为40 cm ，则P 点振幅为( )A ．70 cmB ．－10 cmC ．0D ．10 cm解析：由图知，两列波的周期都是T ＝1 s ，由v ＝λT得，波长λ＝vT ＝0.2×1 m＝0.2 m ．因PC ＝PB ＝40 cm ，而t ＝0时刻两波的振动方向相反，则两列波的波峰和波谷同时传到P 点，P 点是振动减弱的点，振幅等于两波振幅之差，即为A ＝40 cm －30 cm ＝10 cm ，故A 、B 、C 三项错误，D 项正确．答案：D能力达标12.(多选)如图所示，两列简谐横波分别沿x 轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x ＝－2×10－1 m 和x ＝12×10－1 m 处，两列波的波速均为v ＝0.4 m/s ，两波源的振幅均为A ＝2 cm.图示为t ＝0时刻两列波的图象(传播方向如图所示)，此刻平衡位置处于x ＝0.2 m 和0.8 m 的P 、Q 两质点刚开始振动．质点M 的平衡位置处于x ＝0.5 m 处，关于各质点运动情况判断正确的是( )A ．质点P 、Q 都首先沿y 轴负向运动B ．t ＝0.75 s 时刻，质点P 、Q 都运动到M 点C ．t ＝1 s 时刻，质点M 的位移为＋4 cmD ．t ＝1 s 时刻，质点M 的位移为－4 cm解析：根据“上下坡”法可以判断，质点P ，Q 都首先沿y 轴负向运动；两列波波速相等，经过t ＝0.75 s ，两波传播的路程都为30 cm ，但P ，Q 两质点并不沿x 轴运动；t ＝1 s 时刻，左边波传到x ＝60 cm 处，右边波传到x ＝40 cm 处，两波的波谷相遇在M 点，叠加后质点M 的位移为－4 cm.答案：AD13．(多选)如图所示为两列沿同一绳子相向传播的简谐横波在某时刻的波形图，虚线表示甲波，波速为v 1，实线表示乙波，波速为v 2，M 为绳上x ＝0.2 m 处的质点，则下列说法中正确的是( )A ．这两列波将发生干涉现象，质点M 的振动始终加强B ．由图示时刻开始，再经甲波周期的14，M 将位于波谷C ．甲波的速度v 1与乙波的速度v 2一样大D ．因波的周期未知，故两列波波速的大小无法比较解析：两列机械波在同一介质中传播，波速相同，D 项错误，C 项正确；从波的图象可以看出，两列波的波长相同，则频率、周期也相同，两列波将发生干涉现象，再经14周期，两列波的波谷同时传到M 点，M 将出现波谷，振动加强，A 、B 两项正确．答案：ABC14．甲、乙两人分乘两只小船在湖中钓鱼，两船相距24 m ．有一列水波在湖面上传播，使每只船每分钟上下浮动20次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这时两船之间还有5个波峰．求：(1)此水波的波长为多少？波速为多少？(2)若此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆，是否会发生明显的衍射现象？(3)若该波经过一跨度为30 m 的桥洞，桥墩直径为3 m ，桥墩处能否看到明显衍射现象？(4)若该桥为一3 m 宽的涵洞，洞后能否发生明显衍射现象？解析：(1)由题意知：周期T ＝6020s ＝3 s. 设波长为λ，则5λ＋λ2＝24 m ，λ＝4811m. 由v ＝λT 得，v ＝4811×3 m/s ＝1611m/s. (2)由于λ＝4811m ，大于竖立电线杆的直径，所以此波通过竖立的电线杆时会发生明显的衍射现象．(3)、(4)由于λ＝4811m>3 m ，所以此波无论是通过直径为3 m 的桥墩，还是通过宽为3 m 的涵洞，都能发生明显的衍射现象．答案：(1)4811 m 1611m/s (2)会 (3)能 (4)能15．波源S 1和S 2振动方向相同，频率均为4 Hz ，分别置于均匀介质中x 轴上的O 、A 两点处，OA ＝2 m ，如图所示．两波源产生的简谐横波沿x 轴相向传播，波速为4 m/s.已知两波源振动的初始相位相同．求：(1)简谐横波的波长；(2)O 、A 间合振动振幅最小的点的位置．解析：(1)设波长为λ，频率为f ，则v ＝λf ，代入已知数据，得λ＝1 m.(2)以O 为坐标原点，设P 为OA 间的任意一点，其坐标为x ，则两波源到P 点的波程差为Δs ＝x －(2－x )，0≤x ≤2.其中x 、Δs 以m 为单位．合振动振幅最小的点的位置满足Δs ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫k ＋12λ，k 为整数．解得：x ＝0.25 m 、0.75 m 、1.25 m 、1.75 m.答案：(1)1 m(2)O 、A 间离O 点的距离为0.25 m 、0.75 m 、1.25 m 、1.75 m 的点为合振动振幅最小的点。

第4课时 波的衍射和干涉[研究选考·把握考情]知识点一 波的衍射[基 础 梳 理]1.定义：波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射。

2.发生明显衍射的条件：缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小。

3.一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象。

[要 点 精 讲]1.衍射是波特有的现象，一切波都可以发生衍射。

2.波的衍射总是存在的，只有“明显”与“不明显”的差异，“障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长差不多”只是发生明显衍射的条件。

3.波传到小孔(障碍物)时，小孔(障碍物)仿佛一个新波源，由它发出与原来同频率的波在孔(障碍物)后传播，就偏离了直线方向。

因此，波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况。

【例1】 如图1所示是利用发波水槽观察到的水波衍射图象，从图象可知( )图1A.B侧波是衍射波B.A侧波速与B侧波速相等C.减小挡板间距离，衍射波的波长将减小D.增大挡板间距离，衍射现象将更明显解析小孔是衍射波的波源，A侧是衍射波，A错误；在同一种介质中，波速相等，故B正确；根据波速、波长和频率的关系式v＝λf，由于波速和频率不变，故波长不变，故C错误；波长越长越容易发生衍射现象，与波的频率和振幅没有关系，在波长无法改变的情况下可以减小挡板间距，故D错误。

答案 B知识点二波的叠加[基础梳理]1.波的独立传播特性：几列波相遇时各自的波长、频率等运动特征，不受其他波的影响。

2.波的叠加原理：在几列波重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。

[即学即练]波源在绳的左端发出半个波①，频率为f1，振幅为A1；同时另一波源在绳右端发出半个波②，频率为f2(f2＞f1)，振幅为A2，P为绳的中点，如图2所示，下列说法正确的是( )图2A.两列波同时到达P点B.两列波相遇时P点波峰值可达到A1＋A2C.两列波相遇再分开后，各自保持原波形传播D.因频率不同，这两列波相遇不能叠加解析因P为绳的中点，故两列波同时到达P点，A正确；因f2＞f1，故λ2＜λ1，当①的波峰传至P点时，②的波峰已过了P点，即两波峰在P点不会相遇，根据波的叠加原理，P点的波峰值不会达到A1＋A2，选项B错误，选项C正确；因波的叠加没有条件，故选项D错误。

第4节 波的衍射和干预A 组：合格性水平训练1．(波的衍射)(多项选择)以下现象或事实属于衍射现象的是( )A ．风从窗户吹进来B ．雪堆积在背风的屋后C ．听到墙外人的说话声D ．水波前进方向上遇到凸出在水面上的小石头，小石头对波的传播没有影响答案 CD解析 波在传播过程中绕过障碍物偏离直线传播的现象称为波的衍射。

根据波的衍射定义易知A 、B 错误；听到墙外人的说话声，是声波的衍射现象，C 正确；水波前进方向上遇到凸出在水面上的小石头，小石头对波的传播没有影响，这是水波的衍射现象，D 正确。

2．(波的干预)(多项选择)在同一介质中两列频率相同、振动步调一致的横波互相叠加，那么( )A ．波峰与波谷叠加的点振动一定是减弱的B ．振动最强的点经过14T 后恰好回到平衡位置，因而该点的振动是先加强，后减弱 C ．振动加强区和减弱区相间隔分布，且加强区和减弱区不随时间变化D ．加强区的质点某时刻位移可能是零答案 ACD解析 当频率相同、步调一致的两列波叠加时，假设波峰与波谷叠加必为减弱点，A 正确；振动加强点与减弱点和质点某时刻的位移无关，加强点振幅最大，且始终为加强点，B 错误，C 正确；振动加强点的位移有时最大，有时为零，D 正确。

3．(发生明显衍射的条件)在水波槽的衍射实验中，假设打击水面的振子其振动图象如下图，水波在水槽中的传播速度为0.05 m/s ，为观察到明显的衍射现象，小孔直径d 应为( )A ．10 cmB ．7 cmC ．5 cmD ．小于或等于1 cm答案 D解析 水波槽中激发的水波波长为λ＝vT ＝0.05×0.2 m＝0.01 m ＝1 cm 。

要发生明显衍射现象，应使孔的尺寸比波长短或者跟波长差不多。

4．(波的衍射)如下图是利用水波槽观察到的水波衍射图象，从图象可知( )A ．B 侧波是衍射波B ．A 侧波速与B 侧波速相等C ．减小挡板间距离，衍射波的波长将减小D ．增大挡板间距离，衍射现象将更明显答案 B解析 B 侧波在传播过程中遇到带有窄缝的挡板后发生衍射，A 侧水波是衍射波，A 错误；同种机械波在相同介质中的传播速度相同，B 正确；减小挡板间距离，衍射现象会更明显，但是衍射波的波速不变，频率不变，故波长不变，C 错误；因为只有当挡板间距跟波长差不多，或者比波长更小时，衍射现象才明显，所以当增大挡板间距离时，衍射现象将变得不明显，D错误。

最新审定版试题欢迎下载！ 第十二章 第四节 波的衍射和干涉1．(江苏省扬州中学2017年高二下学期期中)下列关于波的衍射的说法正确的是( B )A ．波要发生衍射现象必须满足一定的条件B ．与光波相比声波容易发生衍射是由于声波波长较大C ．对同一列波，缝、孔或障碍物越大衍射现象越明显D ．只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象解析：衍射是波特有的现象，一切波都能发生衍射现象，故A 、D 错误；波长越长衍射现象越明显，B 正确；对同一列波障碍物越大衍射现象越不明显，C 错误。

2．(陕西省西安一中2017年高二下学期检测)一个波源在绳的左端发出一列波①，频率为f 1，振幅为A 1；同时另一波源在绳的右端发出一列波②，频率为f 2，振幅为A 2，P 为两波源的中点，如图所示下列说法中不正确的是( B )A ．两列波同时到达两波源的中点PB ．两列波相遇时，P 点的波峰值可达A 1＋A 2C ．两列波相遇时，绳上波峰值可达A 1＋A 2的点只有一个，此点在P 点左侧D ．两列波相遇后，各自仍保持原来的波形独立传播解析：两列波同时传到P 点，使P 点开始振动，但并非波峰同时传播到P 点，如图所示，因波速相同，而两列波的波长不同，所以当两列波同时传播到P 点时，两波峰距P 点的距离并不相同，所以应该波长较小的波的波峰先到达P 点，而两波峰同时到达的位置大约在图中的O 点，故本题B 项错误，A 、C 、D 三项正确。

故选B 。

3．(天津一中2017年高二下学期期末)如图所示是两列相干波的干涉图样，实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的振幅都为10cm ，波速和波长分别为1m/s 和0.2m ，C 点为AB 连线的中点，则：图中的B 、C 、D 三点中，振中加强的点是__B 、C ___，C 点此时的振动方向__向下___(填“向上”或“向下”)，从图示时刻再经过0.65s ，C 点通过的路程为__260___cm 。

波的衍射和干涉1．“闻其声而不见其人”是因为一般障碍物的尺寸（）A．跟声波波长相差不大，使声波发生明显衍射B．比声波波长大得多，声波不能发生衍射C．可以跟光波波长相比较，使光波也发生衍射D．比光波波长大得多，故光波不能发生明显衍射2．如图甲所示，沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等，当它们相遇时可能出现的波形是图乙所示的（）甲乙3．两列波相叠加发生了稳定的干涉现象，那么（）A．两列波的频率不一定相同B．振动加强区域的各质点都在波峰上C．振动加强的区域始终加强，振动减弱的区域始终减弱D．振动加强的区域和振动减弱的区域不断周期性地交换位置4．关于干涉和衍射现象，下列说法正确的是（）A．两列波在介质中叠加，一定产生干涉现象B．因衍射是波特有的特征，所以波遇到障碍物时一定能发生明显衍射现象C．叠加规律适用于一切波D．只有频率相同的两列波叠加才能产生稳定的干涉现象5．如图所示，S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波源，振幅为A，a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上，且ab＝bc。

某时刻a是两列波的波峰相遇点，c是两列波的波谷相遇点，则（）A．a处质点的位移始终为2AB．c处质点的位移始终为－2AC．b处质点的振幅为2AD．c处质点的振幅为2A6．消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题，内燃机、通风机等在排放各种高速气体的过程中都发出噪声，干涉型消声器可以用来削弱高速气流产生的噪声。

干涉型消声器的结构及气流运行如图所示，产生的波长为λ的声波沿水平管道自左向右传播。

在声波到达a处时，分成两束相干波，它们分别通过r1和r2的路程，再在b处相遇，即可达到削弱噪声的目的。

若Δr＝r2－r1，则Δr等于（）A．波长λ的整数倍 B．波长λ的奇数倍C．半波长的奇数倍 D．半波长的偶数倍7．两列简谐波频率相等，波速大小相等，分别沿＋x和－x传播，则图中x＝1、2、3、4、5、6、7、8各点中振幅最大的是x＝________的点，振幅最小的是x＝________的点。

波的衍射和干涉(建议用时：45分钟)[学业达标]1．关于波的衍射现象，下列说法正确的是( )A．当孔的尺寸比波长大时，一定不会发生衍射现象B．只有孔的尺寸与波长相差不多时，或者比波长还小时才会观察到明显的衍射现象C．只有波才有衍射现象D．衍射是波特有的现象E．以上说法均不正确【解析】当孔的尺寸比波长大时，会发生衍射现象，只不过不明显．只有当孔、缝或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才会发生明显的衍射现象，切不可把此条件用来判断波是否发生了衍射现象．【答案】BCD2．如图12­4­6所示，表示两列同频率相干水波在t＝0时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷．已知两列波的振幅均为2 cm，波速均为2 m/s，波长均为0.4 m，E点为B、D连线和A、C连线的交点，下列说法正确的是( ) 【导学号：23570064】图12­4­6A．A，C两点是振动减弱点B．A，C，E点是振动加强点C．B，D两点在该时刻的竖直高度差为8 cmD．t＝0.05 s时，E点离平衡位置的位移大小为4 cmE．t＝0.05 s时，D点离平衡位置的位移大小为4 cm【解析】图中B，D均为振动加强点，E位于B，D的中线上，故E也是振动加强点，而A，C两点为波峰与波谷相遇，故是振动减弱点．图中所示时刻，B点偏离平衡位置－4 cm，而D点偏离平衡位置4 cm，故二者竖直高度差为8 cm，再过0.05 s，两列波的波峰恰在E 点相遇，故E点偏离平衡位置的距离将达到4 cm，而D在平衡位置．故正确答案为A、C、D.【答案】ACD3．关于波的叠加和干涉，下列说法中正确的是( )A ．两列频率不相同的波相遇时，因为没有稳定的干涉图样，所以波没有叠加B ．任何两列波相遇都会叠加C ．两列频率相同的波相遇时，振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点D ．两列频率相同的波相遇时，如果介质中的某点振动是加强的，某时刻该质点的位移可能是零E ．两列频率相同的波相遇时，振动加强的质点的位移可能比振动减弱的质点的位移小【解析】 根据波的叠加和干涉的概念可知，只要两列波相遇就会叠加，但如果两列波的频率不同，在叠加区域就没有稳定的干涉图样，所以A 错误，B 正确；发生干涉时振动加强的点还有波谷和波谷相遇的点，所以C 错误；因为某质点振动加强仅是振幅加大，但只要仍在振动就一定有位移为零的时刻，所以D 、E 正确．【答案】 BDE4．有一障碍物的尺寸为10 m ，下列哪些波在遇到它时能产生明显衍射现象( )A ．波长为1 m 的机械波B ．波长为10 m 的机械波C ．波长为20 m 的的机械波D ．频率为40 Hz 的声波E ．频率为5 000 MHz 的电磁波(波速为3×108 m/s)【解析】 空气中声波波速大约为340 m/s ，由λ＝v f可算出频率为40 Hz 的声波的波长为8.5 m ；同理可算出频率为5 000 MHz 的电磁波的波长为0.06 m ．选项C 、D 中波长等于大于障碍物尺寸．【答案】 BCD5．利用发波水槽得到的水面波形如图12­4­7甲、乙所示，则 【导学号：23570065】甲 乙图12­4­7图甲显示了波的________现象，图乙显示了波的________现象．【解析】 由波的干涉和衍射概念知，图甲是一列波的传播，显示了波的衍射现象，图乙是两列波的传播，显示了波的干涉现象．【答案】 衍射 干涉6．在水波槽的衍射实验中，若打击水面的振子振动频率是5 Hz ，水波在水槽中的传播速度为0.05 m/s ，为观察到显著的衍射现象，小孔直径d 应为多少？【解析】 在水槽中激发的水波波长为λ＝v f ＝0.055m ＝0.01 m ＝1 cm.要求在小孔后产生显著的衍射现象，应取小孔的尺寸小于波长．【答案】 小于1 cm 7．简谐横波a 沿x 轴正方向传播，简谐横波b 沿x 轴负方向传播，波速都是10 m/s ，振动方向都平行于y 轴，t ＝0时刻，这两列波的波形如图12­4­8所示．画出平衡位置在x ＝2 m 处的质点从t ＝0时刻开始在一个周期内的振动图象．图12­4­8【解析】 该题考查波的叠加和干涉．两列频率相同的波其振动图象是稳定的，t ＝0时刻，两列波引起x ＝2 m 处质点的振动方向都向上，经过14T ，两列波的波峰都传到x ＝2 m 处，故振幅A ＝A 1＋A 2＝3 cm.【答案】[能力提升]8.如图12­4­9所示，一小型渔港的防波堤两端MN 相距约60 m ，在防波堤后A ，B 两处有两个小船进港躲避风浪．某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播，下列说法中正确的有( ) 【导学号：23570066】图12­4­9A ．假设波浪的波长约为10 m ，则A 、B 两处小船基本上不受波浪影响B ．假设波浪的波长约为10 m ，则A 、B 两处小船明显受到波浪影响C ．假设波浪的波长约为50 m ，则A 、B 两处小船基本上不受波浪影响D ．假设波浪的波长约为50 m ，则A 、B 两处小船明显受到波浪影响E ．波浪的波长越长，则A 、B 两处的小船受到波浪的影响越明显【解析】 A 、B 两处小船明显受到影响是因为水波发生明显的衍射，波浪能传播到A 、B 处的结果，当障碍物或缝隙的尺寸比波长小或跟波长差不多的时候，会发生明显的衍射现象．【答案】 ADE9.在图12­4­10中，A 、B 是同一介质中两相干波源，其振幅均为A ＝5 cm ，频率均为f ＝100 Hz ，当A 点为波峰时，B 点恰好为波谷，波速v ＝10 m/s ，判断P 点为振动加强点还是振动减弱点？图12­4­10【解析】 A 到P 与B 到P 的波程差为Δx ＝25 m －15 m ＝10 m ．这两列波的波长为λ＝v f ＝10100m ＝0.1 m ．10 m 恰好为0.1 m 的整数倍，又因A 、B 步调相反，因此P 点为减弱点．【答案】 减弱点10．两列平面简谐横波在空中叠加，其中简谐横波a (图中虚线)沿x 轴正方向传播，简谐横波b (图中实线)沿x 轴负方向传播，波速都是20 m/s ，t ＝0时，这两列波的波动图象如图12­4­11所示，那么位于x ＝45 m 处的质点P 第一次到达波峰的时间和第一次处于平衡位置的时间分别是多少？ 【导学号：23570067】图12­4­11【解析】 从题图上可知两波波长均为λ＝40 m ，故T ＝λv＝2 s ．a 、b 两波的波峰第一次传到P 点，均需要t ＝ 5 m 20 m/s ，＝0.25 s ，而平衡位置传到P 点，均需要t ′＝15 m 20 m/s＝0.75 s.【答案】 0.25 s 0.75 s11.波源S 1和S 2的振动方向相同，频率均为4 Hz ，分别置于均匀介质中x 轴上的O 、A 两点处，OA ＝2 m ，如图12­4­12所示．两波源产生的简谐横波沿x 轴相向传播，波速为4 m/s.已知两波源振动的初始相位相同．求：图12­4­12(1)简谐横波的波长；(2)OA 间合振动振幅最小的点的位置．【解析】 (1)设简谐横波波长为λ，频率为f ，则v ＝λf ，代入已知数据，得λ＝1 m.(2)以O 为坐标原点，设P 为OA 间的任意一点，其坐标为x ，则两波源到P 点的波程差Δl ＝x －(2－x )，0≤x ≤2.其中x 、Δl 以m 为单位．合振动振幅最小的点的位置满足Δl ＝(k ＋12)λ，k 为整数，所以x ＝12k ＋54，可得－52≤k ≤32，故k ＝－2、－1、0、1. 解得：x ＝0.25 m,0.75 m,1.25 m,1.75 m【答案】 (1)1 m (2)x ＝0.25 m,0.75 m,1.25 m,1.75 m。

高中物理第十二章机械波12.4 波的衍射和干涉练习新人教版选修3-4 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理第十二章机械波12.4 波的衍射和干涉练习新人教版选修3-4）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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第4节波的衍射和干涉1．波可以________障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射．衍射是波________的现象．__________都能发生衍射现象，只是有的明显，有的不明显而己．波的直线传播只是在衍射不明显时的近似．2．只有当缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长________________,或者________________时，才能观察到明显的衍射现象．3．几列波相遇时能够保持各自的________________，继续传播，即各自的波长、频率等________________．几列波相遇时，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于几列波单独传播时引起的位移的__________，这就是波的叠加．4．频率相同的两列波叠加时，某些区域的________________、某些区域的________________，这种现象叫做波的干涉．产生干涉的两个必要条件:两列波的频率必须________，两个波源的相位差必须________________．一切波都能发生干涉,干涉也是波所________的现象．5．关于波的衍射现象,下列说法中正确的是( )A．某些波在一定条件下才有衍射现象B．某些波在任何情况下都有衍射现象C．一切波在一定条件下才有衍射现象D．一切波在任何情况下都有衍射现象6．下列现象属于波的衍射现象的是（）A．在空旷的山谷里喊叫，可以听到回声B．“空山不见人，但闻人语响”C．“余音绕梁，三日而不绝”D夏日的雷声有时轰鸣不绝7．关于波的叠加和干涉，下列说法中正确的是( ）A．两列频率不相同的波相遇时，因为没有稳定的干涉图样，所以波没有叠加B．两列频率相同的波相遇时，振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点C．两列频率相同的波相遇时，介质中振动加强的质点在某时刻的位移可能是零D．两列频率相同的波相遇时，振动加强的质点的位移总是比振动减弱的质点的位移大概念规律练知识点一对波的衍射的理解1．（1)既然衍射是波的特有现象,也就是说一切波都会发生衍射现象,为什么一般情况下我们都观察不到衍射现象?(2)一般情况下,什么样的波容易产生显著的衍射现象?(3）孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长的关系是决定衍射能否发生的条件吗？2．下列关于波的衍射的说法正确的是( ）A．衍射是机械波特有的现象B．对同一列波，缝、孔或障碍物越小衍射现象越明显C．只有横波才能发生衍射现象,纵波不能发生衍射现象D．声波容易发生明显衍射现象是由于声波波长较长知识点二波产生干涉的条件3．关于波的干涉,下列说法正确的是（）A．只有横波才能发生干涉，纵波不能发生干涉B．只要是两列以上的波,在相遇的区域内都能产生稳定的干涉C．不管是横波还是纵波，只要叠加的两列波的频率相等，振动情况相同，就能产生稳定的干涉现象D．干涉是机械波特有的现象4．两列波相叠加得到了干涉图样，则以下说法正确的是（)A．两列波的频率一定相同B．两波源振动一定同步C．振动加强区与振动减弱区交替变化D．振动加强区与振动减弱区互相间隔方法技巧练一、发生明显衍射条件的应用技巧5．如图1所示是观察水面波衍射的实验装置．AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O 是波源．图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线）之间的距离表示一个波长，则关于波经过孔之后的传播情况，下列描述中正确的是( ）图1A．此时能明显观察到波的衍射现象B．挡板前后波纹间距离相等C．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察到衍射现象6．已知空气中的声速为340 m/s，现有几种声波:（1)周期为1/20 s；(2）频率为30 Hz;（3）波长为10 m，它们传播时若遇到宽度均为9。

2018-2019高中物理第十二章机械波第4节波的衍射和干涉课时作业新人教版选修3-4编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018-2019高中物理第十二章机械波第4节波的衍射和干涉课时作业新人教版选修3-4）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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第十二章第四节波的衍射和干涉基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4~6题为多选题)1．下列现象不属于波的明显衍射现象的是( D )A．“隔墙有耳"B．“空山不见人,但闻人语声"C．河中芦苇后面没有留下无波的区域D．池中假山前有水波，假山后无水波解析：假山前有波，假山后无波，说明波没有绕过障碍物，因此不属于明显衍射现象，故选D.2．如图所示，正中O是水面上一波源，实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷,A是挡板，B是小孔，经过一段时间，水面上的波形将分布于( B )A．整个区域B．阴影Ⅰ以外区域C．阴影Ⅱ以外区域D．阴影Ⅲ以外区域解析：由题图中可直观看出，半波长为实虚两圆半径之差，且可看出挡板A的尺寸比波长大得多，而小孔B与波长长度差不多。

据波发生明显衍射的条件知道，该波在挡板A处的衍射现象很不明显，即可认为波沿直线传播，故Ⅰ区内水面无波形，故A、C、D选项不正确；该波的波长与小孔B差不多，能够产生明显的衍射，故在阴影区Ⅲ、Ⅱ之内，明显存在衍射波的波形，故B选项正确。

3．已知空气中的声速为340m/s.现有几种声波：①周期为1/20s,②频率为104Hz,③波长为10m.它们传播时若遇到宽约为13m的障碍物,能产生显著的衍射现象的是( C ) A．①和②B．②和③C．①和③D．都可以解析:①、②、③三种声波的波长分别为λ1＝340×错误!m＝17m，λ2＝错误!m＝0.034m，λ＝10m，根据发生明显衍射现象的条件可知，①、③两声波的波长与障碍物的尺寸差不多，3能产生明显的衍射现象，故C正确。

第4节波的衍射和干涉1．(对应要点一）下列说法中正确的是（）A．孔的尺寸比波长大得多时不会发生衍射现象B．孔的尺寸比波长小才发生衍射现象C．只有孔的尺寸跟波长相差不多或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象D．只有波才有衍射现象解析：波绕过障碍物的现象称为波的衍射现象,发生明显衍射的条件是孔或障碍物尺寸跟波长差不多或者比波长更小。

孔径大并不是不发生衍射，只是更突出原波的传播，波面只有边缘有变化。

换句话说，波的衍射现象不明显,所以A、B项错，C项正确。

衍射现象是波的特有的现象,所以D项正确。

答案:CD2．(对应要点二）关于波的叠加和干涉，下列说法中正确的是（)A．两列频率不相同的波相遇时，因为没有稳定的干涉图样，所以波没有叠加B．两列频率相同的波相遇时,振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点C．两列频率相同的波相遇时,如果介质中的某点振动是加强的，某时刻该质点的位移x 可能是零D．两列频率相同的波相遇时，振动加强的点的位移总是比振动减弱的点的位移大解析：根据波的叠加原理，只要两列波相遇就会叠加,所以A错；两列频率相同的波相遇时，振动加强的点是波峰与波峰、波谷与波谷相遇，所以B错；振动加强的点仅是振幅加大，但仍在平衡位置附近振动，也一定有位移为零的时刻,所以选项C正确，选项D错误。

答案：C3．(对应要点二)如图12－4－6所示是甲、乙两列相互垂直传播的波，实线表示波峰，虚线表示波谷，箭头表示波传播的方向，则图中P点（小正方形中央的一点）是( ）A．振动加强点B．振动减弱点图12－4－6C．既不是加强点也不是减弱点D．条件不足无法判断解析：如图所示，P点处在减弱点连线EF上，故P点为振动减弱点。

答案：B尊敬的读者：本文由我和我的同事在百忙中收集整编出来，本文档在发布之前我们对内容进行仔细校对，但是难免会有不尽如人意之处，如有疏漏之处请指正，希望本文能为您解开疑惑,引发思考。

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12.4波的衍射和干涉1．下列现象属于波的衍射现象的是( )A ．“隔墙有耳”B ．“空山不见人，但闻人语响”C ．“余音绕梁，三日而不绝”D ．夏日雷声轰鸣不绝答案：AB2．下列关于两列波相遇时叠加的说法正确的是( )A ．相遇后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强B ．相遇后，两列波的振动情况与相遇前完全相同C ．在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和D ．几个人在同一房间说话，相互间听得清楚，这说明声波在相遇时互不干扰 答案：BCD3．波长为60 m 和17 m 的两列波在空气中传播时，下列叙述中正确的是( )A ．波长为60 m 的波比波长为17 m 的波传播得慢B ．波长为60 m 的波比波长为17 m 的波频率小C ．波长为60 m 的波比波长为17 m 的波容易发生衍射D ．波长为60 m 的波不能发生衍射答案：BC4．一列波在传播过程中遇到障碍物发生了衍射，以下情况能使衍射现象更明显的是( )A ．缩小障碍物尺寸，同时减小波的频率B ．缩小障碍物尺寸，同时增大波的频率C ．增大障碍物尺寸，同时减小波的频率D ．增大障碍物尺寸，同时增大波的频率答案：A5．在同一介质中两列频率相同，振动步调一致的横波互相叠加，则( )A ．波峰与波谷叠加的点振动一定是减弱的B ．振动最强的点经过14T 后恰好回到平衡位置，因而该点的振动是先加强，后减弱 C ．振动加强区和减弱区相间隔分布，且加强区和减弱区不随时间变化D ．加强区的质点某时刻位移可能是零答案：ACD6．如图所示，实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷，此刻M是波峰与波峰相遇点．下列说法中正确的是( )A．该时刻质点O正处在平衡位置B．P、N两点始终处于平衡位置C．M点到两波源的距离之差一定是波长的整数倍D．从该时刻起，经过四分之一周期，质点M到达平衡位置答案：BD7．在下列四种情况中，能够使声波发生明显衍射的情况是( )A．声源频率为300 Hz，声速为340 m/s，障碍物尺寸为60 m×60 mB．声源频率为300 Hz，声速为1 500 m/s，障碍物尺寸为60 m×60 mC．声源频率为300 Hz，在空气中传播，障碍物尺寸为1 m×1 mD．声源频率为300 Hz，声速为1 500 m/s，障碍物尺寸为1 dm×1 dm答案：CD8．下图表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇．图中实线表示某时刻的波峰，虚线表示的是波谷．下列说法正确的是( )A．a、c两点的振动加强，b、d两点的振动减弱B．e、f两点的振动介于加强点和减弱点之间C．经适当的时间后，加强点和减弱点的位置互换D．经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，原来位于波谷的点将位于波峰答案：AD9．下图所示为水波的衍射现象，S为波源，d为挡板上的小孔宽度，相邻弧线间距为一个波长，其中符合事实的是( )答案：BC10.如图所示为声波干涉演示仪的原理图，两个U 形管A 和B 套在一起， A 管两侧各有一小孔．声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率________的波．当声波分别通过A 、B 传播到右侧小孔时，若两列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅________；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅________． 答案：相同 减小 增大11. 在水面上有两个振幅和频率相同的波源S1和S2，开始起振时两波源的振动方向相反．在两波源连线的中垂线上有a 、b 、c 三点，经过一段时间这三点都处于两列波的叠加区域内，如图所示．下列说法中正确的是( )A ．a 点是振动加强点，c 点是振动减弱点B ．a 、c 点是振动加强点，b 点是振动减弱点C ．a 、c 点此时刻振动加强，经过一段时间后变为振动减弱点，而b 点可能变为振动加强点D ．a 、b 、c 三点都是振动减弱点答案：D12．如图所示为某干涉型消声器的结构及气流运行示意图，若已知发动机排出高速气流的速度为v ，高速气流的振动频率为f.当高速气流沿排气管自左向右运动到a 处时，被装置分成向上和向下运行的两束波，它们分别通过路程r1和r2后再在b 处相遇．欲达到消声的目的，则下列情形中合理的是(n 为正整数)( )A ．r2－r1＝n v 2fB ．r2－r1＝n v fC ．r2－r1＝(2n ＋1)v 2fD ．r2－r1＝2n v f答案：C。