人教版物理【选修3-4】12-4《波的衍射和干涉》课时作业及答案

人教版选修3-4高二（下）第十二章4.波的衍射和干涉强化练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图所示，O是水面上一波源，实线和虚线分别表示某时刻的波峰和波谷，A是挡板，B是小孔．若不考虑波的反射因素，则经过足够长的时间后，水面上的波将分布于（）A．整个区域B．阴影Ⅰ以外区域C．阴影Ⅱ以外区域D．阴影II和III以外的区域2．一列波在传播过程中遇到一个障碍物，发生了一定程度的衍射，一定能使衍射现象更明显的措施是A．增大障碍物尺寸，同时增大波的频率。

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．缩小障碍物尺寸，同时减小波的频率。

3．某同学观察到波长相同的水波通过两个宽度不同的狭缝时的现象，如下图所示，下列说法正确的是（）A．水波通过狭缝后波长变短B．这是水波的衍射现象，有些波不能发生衍射现象C．此现象可以说明，波长一定，缝越窄衍射现象越明显D．此现象可以说明，缝宽一定，波长越长衍射现象越明显4．一条弹性绳子呈水平状态，M为绳子中点，两端P、Q同时开始上下振动，一小段时间t后产生的波形如图所示，对于其后绳上各点的振动情况，以下判断正确的是（）A．波源P和Q开始振动的方向均是向上的B．波源Q产生的波将先到达中点MC．中点M的振动虽始终是加强的，但其位移大小在某时刻可能为零D．这两列波能形成稳定的干涉图样5．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可能是零D．两列频率相同的波相遇时，振动加强点的位移总是比振动减弱点的位移大二、多选题6．某两列波相叠加形成了稳定的干涉图样，则（）A．两列波的频率一定相同，但它们的相位差不恒定B．振动加强区域的各质点都在波峰上，振动减弱区域的各质点都在波谷上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随时间的变化而改变7．如图所示，S为波源，M、N为两块挡板，其中M板固定，N板可上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A点没有振动，为了使A点能发生振动，可采用的方法是（）A．增大波源的频率B．减小波源的频率C．将N板上移一些D．将N板下移一些8．两列波在同一种介质中传播时发生了干涉现象，则( )A．振动加强区域，介质质点的位移总是比振动减弱区域介质质点的位移大B．振动加强区域，介质质点的振幅总比振动减弱区域介质质点的振幅大C．振动加强区域，介质质点的位移随时间做周期性变化D．振动加强区域，介质质点的振幅随时间做周期性变化9．如图所示，S 1、S 2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同．实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷．关于图中所标的a 、b 、c 、d 四点，下列说法中正确的有 ( )A ．该时刻a 质点振动最弱，b 、c 质点振动最强，d 质点振动既不是最强也不是最弱B ．该时刻a 质点振动最弱，b 、c 、d 质点振动都最强C ．a 质点的振动始终是最弱的， b 、c 、d 质点的振动始终是最强的D ．再过4T 后的时刻a 、b 、c 三个质点都将处于各自的平衡位置，因此振动最弱参考答案1．B【解析】从图中可以看出A挡板比波长大，所以不能发生明显的衍射，而B小孔与波长相差不多，能发生明显的衍射，所以经过足够长的时间后，水面上的波将分布于阴影Ⅰ以外区域，故B 正确；故选B2．D【解析】波在介质中传播时波速是由介质决定的，与波的频率无关，所以改变波的频率不会改变波速，但由v=λf可知，当波速一定时，减小频率则波长增大，而发生明显衍射的条件是障碍物或孔、缝的尺寸比波长小或相差不多，所以缩小障碍物的尺寸，同时减小波的频率会使衍射现象更明显，D选项正确．故选D.3．C【解析】波衍射后不影响波的特性，即波长和频率不变，A错误；波的衍射是波特有的性质，故所有波都会发生衍射现象，B错误；从图中可知第1幅图衍射现象比较明显，所以波长一定，缝越窄衍射现象越明显，由于题中给出的是波长一定的情况，无法得出缝宽一定时衍射情况，故C正确D错误．4．A【解析】【详解】A.由图及波传播方向与质点振动方向关系的判断方法可得：t时刻波源PQ所形成的两列横波在波刚到达的两质点均向上振动，而传播波的质点开始振动的方向与其波源开始振动方向相同，故A符合题意；B.由于波速是由介质决定的，故两列波的波速相同，故两列波同时到达M点，故B不符合题意；CD.由图可得：波源P产生的波长大于波源Q产生的波长，由v=λf可得：波源P所形成波的频率小于波源Q所形成波的频率，不能形成稳定的干涉图样，即M点的振动不是始终加强的，故CD不符合题意。

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，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．以上说法均不正确2．下列属于明显衍射现象的是( )A．隔墙有耳B．池中假山前有水波，假山后无水波C．河中芦苇后面没有留下无波的区域D．在大山前喊话，多次听到自己的声音3．关于衍射，下列说法正确的是( )A．发生衍射就是波传到障碍物或孔的后面B．发生衍射的同时把波源的能量传播到“衍射”区域C．衍射只有波才能发生D．只有孔才能发生衍射，一块挡板不可能发生波的衍射4．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5．在水波槽的衍射实验中，若打击水面的振子振动的频率是5 Hz，水波在水波槽中的传播速度是0.05 m/s，为观察到显著的衍射现象，小孔直径d应为( )A．10 cm B．5 mC．d>1 cm D．d<1 cm6．波长为60 m和17 m的两列声波在空气中传播时，下列叙述中正确的是( ) A．波长60 m的声波比波长17 m的声波传播速度慢B．波长60 m的声波比波长17 m的声波频率小C．波长60 m的声波比波长17 m的声波易发生衍射D．波长60 m的声波不能被反射7．如下图所示是水波遇到小孔或障碍物后的图象，图中每两条实线间的距离约为一个波长，则其中可能出现的图象是( )8．如图3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( )图3A．整个区域 B．阴影Ⅰ以外区域C．阴影Ⅱ以外区域D．上述答案均不对9．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图410．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4所示，下列说法错误的是( )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11．两列波在同一种介质中传播时发生了干涉现象，则( )A．振动加强区域，介质质点的位移总是比振动减弱区域介质质点的位移大B．振动加强区域，介质质点的振幅总比振动减弱区域介质质点的振幅大C．振动加强区域，介质质点的位移随时间做周期性变化D．振动加强区域，介质质点的振幅随时间做周期性变化12．水槽中步调相反的波源S1、S2发出两列波长相等的水波，设某一时刻P点恰好是两波谷相遇，则( )A．这两列波能干涉B．P点始终就在波谷C．P是振动加强点D．P的位移有时可为零13．如图5所示，图5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？参考答案6．BC [两列声波在同种介质中波速相同，选项A 错误；由v ＝λf 得f ＝vλ，波长越大，频率越小，选项B 正确；波长越大越容易发生衍射，选项C 正确；一切波都能发生反射，选项D 错误．]7．AB6．B [从题图中可以看出挡板A 比波长大的多，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 正确．]9．BCD [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，故选项A 错误，选项B 、C 正确；几个人在同一房间说话，声音振动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，故选项D 正确．]10．BD [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，选项A 正确；因f 2＞f 1，有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 点的波峰值不可达到A 1＋A 2，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．]11．BC [振动加强区域，各质点的位移随时间做周期性变化，它的位移某时刻可能为零，也不一定比振动减弱区域的位移大，故A 错误，C 正确；振幅是质点振动的最大位移，故B 正确，D 错误．]12．ACD [步调相反容易理解成振动方向不同，这是两个截然不同的概念，振动方向相同包括步调相同、步调相反等情况．另由两波波长相等可知两波频率相同，所以两列波能发生干涉，选项A 正确．因某时刻P 点是两波谷相遇，故P 点是振动加强点，选项C 正确，再过14T ，P 点就是两平衡位置相遇，选项B 错误，D 正确．]13．BD [本题考查对干涉图样的认识．由图可知，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 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 正确；质点不会随波向前推移，C 不正确；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 正确．]14．(1)4811 m 1611m/s (2)会 (3)能 (4)能解析 (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．。

学案4 波的衍射和干涉题组一波的衍射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[答案] D[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正确．2．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[答案]BD[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，所以选项A错误，B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，故C错误，D正确．3．如图1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()图1A．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[答案] B[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正确．题组二波的叠加4．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[答案]BCD[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，故选项A错误，选项B、C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，故选项D正确．5.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[答案]AC[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，选项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．题组三波的干涉6．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[答案] C[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．7.两波源S1、S2在水槽中形成的波形如图3所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则()图3A．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[答案] B[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.8．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．①②B．②③C．③④D．①④[答案] D[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．故选项D正确．9．如图4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()图4A．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[答案]CD[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.10.如图5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()图5A．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[答案]BD[解析]振动减弱点到两波源距离差等于半波长的奇数倍，A错；两波源振动情况相同，故P点振幅为零，B对，C错；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对．11．如图6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()图6A．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[答案]BD[解析]本题考查对干涉图样的认识．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正确；质点不会随波移动，C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正确．题组四综合应用12．在图7中，A、B是同一介质中的两相干波源，其振幅均为A＝5cm，频率均为f＝100Hz，当A点为波峰时，B点恰好为波谷，波速v＝10m/s，判断P点为振动加强点还是振动减弱点？图7[答案]振动减弱点[解析]A到P与B到P的波程差为Δx＝152＋202m－15m＝10m．这两列波的波长为λ＝vf ＝10100m＝0.1m．10m恰好为0.1m的整数倍，又因A、B步调相反，因此P点为振动减弱点．13．甲、乙两人分乘两只小船在湖中钓鱼，两船相距24m ．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30m 的桥洞，桥墩直径为3m ，桥墩处能否看到明显衍射现象？(4)若该桥为一3m 宽的涵洞，洞后能否发生明显衍射现象？[答案] (1)4811m 1611m/s (2)会 (3)能 (4)能 [解析] (1)由题意知：周期T ＝6020s ＝3s. 设波长为λ，则5λ＋λ2＝24m ，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>3m ，所以此波无论是通过直径为3m 的桥墩，还是通过宽为3m 的涵洞，都能发生明显的衍射现象．。

12.4 波的干涉和衍射 同步练习（人教版选修3-4）1．下列哪些现象是波的衍射现象( )A ．面对障碍物大叫一声，过一会儿听见自己的声音B ．夏天听到天空中轰鸣不绝的雷声C ．在障碍物的后面可以听到前面人说话的声音D ．一人敲一下长钢管的一端，另一人用耳朵贴近钢管的另一端，先后听到两次声音 答案：C2．水波通过小孔，发生一定程度的衍射，为使衍射现象更明显，可( )A ．增大小孔尺寸，同时增大水波的频率B ．增大小孔尺寸，同时减小水波的频率C ．缩小小孔尺寸，同时增大水波的频率D ．缩小小孔尺寸，同时减小水波的频率解析：选D.根据观察到明显衍射的条件是缝、小孔或障碍物的尺寸可与波长相比拟，或小于波长，因此应缩小小孔的尺寸或增大波的波长，选项A 、B 错误；根据公式v ＝λf 且水波的波速由介质决定，即水波的波速不变，则有λ＝v f，可见减小频率可以使波长增大．故选项C 错误，选项D 正确．3．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答案：A4．(2011年高考上海单科卷)两波源S 1、S 2在水槽中形成的波形如图12－4－9所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则( )图12－4－9A ．在两波相遇的区域中会产生干涉B ．在两波相遇的区域中不会产生干涉C ．a 点的振动始终加强D ．a 点的振动始终减弱解析：选B.由图知，两列波的波长不相等，不满足波的干涉条件，故B 正确，A 、C 、D 错误．5.如图12－4－10所示，S 是水面波的波源，x 、y 是挡板，S 1、S 2是两个狭缝(SS 1＝SS 2，狭缝的尺寸比波长小得多)，试回答以下问题：图12－4－10(1)若闭上S 1，只打开S 2，会看到什么现象？(2)若S 1、S 2都打开，会发生什么现象？(3)若实线和虚线分别表示波峰和波谷，那么在A 、B 、C 、D 各点中，哪些点向上振动最强，哪些点向下振动最强，哪些点振动最弱？答案：(1)水面波以狭缝S 2处为波源向挡板另一侧传播开来(2)发生明显的干涉现象(3)D B A 、C一、选择题1．(2010年高考上海卷)利用发波水槽得到的水面波形如图12－4－11a 、b 所示，则( )图12－4－11A ．图a 、b 均显示了波的干涉现象B ．图a 、b 均显示了波的衍射现象C ．图a 显示了波的干涉现象，图b 显示了波的衍射现象D ．图a 显示了波的衍射现象，图b 显示了波的干涉现象解析：选D.由波的干涉和衍射概念知，图a 是一列波的传播，显示了波的衍射现象，图b 是两列波的传播，显示了波的干涉现象．2．(2011年泰安高二检测)关于波的干涉和衍射现象，下列说法中正确的是( )A ．一切种类的波都能产生干涉和衍射现象B ．波只要遇到障碍物就能够发生明显的衍射现象C ．在干涉现象中在振动加强区域的质点总是处于波峰或总是处于波谷D ．发生干涉现象的两列波频率必然相同答案：AD3.(2011年郑州高二检测)如图12－4－12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)之间距离表示一个波长，则对于波经过孔之后的传播情况，下列描述中正确的是( )图12－4－12A ．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解析：选ABC.从题图可以看出，孔AB 尺寸与波长差不多，衍射现象的明显程度与波长及障碍物线度有关：当两者较接近或波长大于障碍物线度时，衍射现象明显，否则不明显，故选项A 、C 正确．由λ＝v f知，v 不变，f 增大，则λ减小，故选项D 错．既然衍射是指“波绕过障碍物而传播的现象”，那么经过孔后的波长自然不变，故选项B 是正确的．4．两列波叠加时，关于介质中的任一质点的振动，下列说法正确的是( )A ．它的周期一定是两分振动周期之和B ．它的频率一定是两分振动频率之和C ．它的振幅一定是两分振动振幅之和D ．它的位移一定是两分振动位移之和解析：选D.两列波叠加时，振动的周期和频率不一定等于两者之和．例如频率相同的两列波叠加，某点的振动频率可能等于每列波的频率，也可能不振动，A 、B 不对．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．但位移一定是两分振动的位移之和，D 正确．5.如图12－4－13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图中的图12－4－13图12－4－14解析：选BC.当两列波的前半个波(或后半个波)相遇时，根据波的叠加原理，在前半个波(或后半个波)重叠的区域内所有的质点振动的合位移为零，而两列波的后半个波(或前半个波)的波形保持不变，所以选项B 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，使得所有的质点振动的位移加强，所以选项C 也是正确的．6．两列沿相反方向传播的、振幅和波长都相同的半波如图12－4－15甲所示，在相遇的某一时刻如图乙所示，两列波“消失”，此时图中a 、b 质点的振动方向是( )图12－4－15A ．a 向上，b 向下B ．a 、b 都静止C ．a 向下，b 向上D ．a 、b 都向上解析：选C.由波的叠加原理知，波在相遇后互不影响地相互通过，通过后各自保持原有的状态继续传播．在图乙所对应的时刻，a 的振动是由左行波引起的，b 的振动是由右行波引起的，根据波的传播方向和质点的振动方向之间的关系可以判定选项C 是正确的．7．两列波在同一种介质中传播时发生了干涉现象，则( )A ．在振动加强区域，介质质点的位移总是比振动减弱区域介质质点的位移大B ．振动加强区域，介质质点的振幅总比振动减弱区域介质质点的振幅大C ．振动加强区域，介质质点的位移随时间做周期性变化D ．振动加强区域，介质质点的振幅随时间做周期性变化解析：选BC.振动加强区域，各质点的位移随时间做周期性变化，它的位移某时刻可能为零，也不一定比振动减弱区域的质点的位移大，故A 错误，C 正确．振幅是质点振动的最大位移，故B 正确，D 错误．8.如图12－4－16所示，S 1、S 2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同．实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷．关于图中所标的a 、b 、c 、d 四点(d 点与b 点在同一条直线上)，下列说法中正确的有( )图12－4－16A ．该时刻a 质点振动最弱，b 、c 质点振动最强，d 质点振动既不是最强也不是最弱B ．该时刻a 质点振动最弱，b 、c 、d 质点振动最强C ．a 质点振动始终是最弱的，b 、c 、d 质点的振动始终是最强的D ．再过T 4后的时刻a 、b 、c 三个质点都将处于各自的平衡位置，因此振动最弱解析：选BC.该时刻a 质点振动最弱，b 、c 质点振动最强，这不难理解．但是d 既不是波峰和波峰叠加，又不是波谷和波谷叠加，如何判定其振动强弱？这就要用到充要条件：“到两波源的路程之差是波长的整数倍时振动最强”，从图中可以看出，d 是S 1、S 2连线的中垂线上的一点，到S 1、S 2的距离相等，所以必然为振动加强点．描述振动强弱的物理量是振幅，而振幅不是位移．每个质点在振动过程中的位移是在不断改变的，但振幅是保持不变的，所以振动最强的点无论处于波峰还是波谷，振动始终是最强的．本题应选B 、C.9．如图12－4－17所示，在均匀介质中S 1和S 2是同时起振(起振方向相同)、频率相同的两个机械波源，它们发出的简谐波相向传播．在介质中S 1和S 2平衡位置的连线上有a 、b 、c 三点，已知S 1a ＝ab ＝bc ＝cS 2＝λ/2(λ为波长)，则下列说法中正确的是( )图12－4－17A ．b 点的振动总是最强，a 、c 两点的振动总是最弱B ．b 点的振动总是最弱，a 、c 两点的振动总是最强C ．a 、b 、c 三点的振动都总是最强D ．a 、b 、c 三点的振动都是有时最强有时最弱解析：选C.由于|aS 1－aS 2|＝|cS 1－cS 2|＝λ，故a 、c 两点为振动加强点，|bS 1－bS 2|＝0，b 点也是振动加强点．相对于固定不动的相干波源，a 、b 、c 总是振动加强的，故C 项正确．10.如图12－4－18所示，S 为上下振动的波源，频率为100 Hz ，所产生的正弦波向左、右传播，波速为80 m/s ，已知SP ＝17.4 m ，SQ ＝16.2 m ，则当S 通过平衡位置向上振动时，则( )图12－4－18A ．P 在波峰，Q 在波谷B ．都在波峰C ．P 在波谷，Q 在波峰D ．均在平衡位置解析：选A.由λ＝v f 得λ＝0.8 m ，即依题意可得SP ＝2134λ，SQ ＝2014λ，当S 在平衡位置向上振动时，Q 、P 都应在最大位移处，画出最简波形图如图所示．故P 在波峰，Q 在波谷，A 正确，B 、C 、D 错．二、非选择题11．(2011年高考上海单科卷)两列简谐波沿x 轴相向而行，波速均为v ＝0.4 m/s ，两波源分别是位于A 、B 处，t ＝0时的波形如图12－4－19所示．当t ＝2.5 s 时，M 点的位移为________cm ，N 点的位移为________cm.图12－4－19解析：由题图可知，两列波的波长分别为λA ＝0.2 m ，λB ＝0.4 m ，波源的起振方向都沿y轴负方向，可知两波的周期分别为T A ＝λA v ＝0.5 s ，T B ＝λB v＝1 s ．由于t ＝0时M 点距A 波波前0.5 m ，距B 波波前0.3 m ，故两波传播到M 点时经历的时间分别为Δt A ＝1.25 s ，Δt B＝0.75 s ．当t ＝2.5 s 时，A 波使M 点已振动的时间为t －Δt A ＝1.25 s ＝52T A ，引起质点M的位移x A ＝0；B 波使M 点已振动的时间为t －Δt B ＝1.75 s ＝134T B ，引起质点M 位移x B ＝2.0 cm ，由波的叠加可知此时质点M 的位移x ＝x A ＋x B ＝2.0 cm.N 点位移可用同样方法判定． 答案：2.0 012.(2010年高考新课标全国卷)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12－4－20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12－4－20(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又－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。

波的衍射练习1．下列说法中正确的是（）A．衍射是一切波特有的现象B．障碍物或孔越大越易产生衍射C．在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声波的衍射现象D．在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声音的反射现象2．下述关于声波的传播速度中正确的说法是（）A．声波的频率越高，传播速度越大B．声波振幅越大，传播速度越大C．声波传播速度只由介质决定D．在空气中声速约是340m／s3．一列声波由空气传到水中（）A．频率不变，波长变小B．频率不变，波长变大C．频率变小，波长变长D．频率变大，波长变大4．以下关于波的衍射的说法中正确的是（）A．波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象B．当障碍物的尺寸比波长大得多时，衍射现象很明显C．当孔的大小比波长小时，衍射现象很明显D．只有当障碍物的尺寸与波长相差不多时，才会发生明显的衍射现象5．下列说法正确的是（）A．只有横波能发生衍射，纵波不能发生衍射B．当波长比孔的宽度小得越多时，波的衍射越明显C．声波能发生衍射现象，光不能发生衍射现象D．声波易发生明显的衍射现象，光不易发生明显的衍射现象6．下列说法正确的是（）A．衍射是一切波特有的现象B．对同一列波，障碍物或孔越小衍射越明显C．听到回声是声波的衍射现象D．听到墙外人的说话声是衍射现象7．如图所示，S是振源，MN是带孔的挡板，其中M固定，N可以上下移动，为了使原来不振动的A点振动起来，可采用的办法是（）A．增大S的振动频率B．减小S的振动频率C．N上移D．N下移8．如图是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD两块挡板，AB是一小孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述中正确的是（）A．此时能明显观察到波的衍射现象B．挡板前后波纹距离相等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，能更明显观察到衍射现象9．在用水波槽做衍射实验时，若打击水面的振子振动频率是5Hz，水波在水槽中的传播速度为0.05rn／s，为观察到明显的衍射现象，小孔的直径d应为（）A．10cm B．50cm C．d＞10cm D．d＜1cm10．有一障碍物的高度为10m，下列波衍射现象最朋显的是（）A．波长为40m的波B．波长为9．9m的波C．频率为40Hz的声波D．频率为5000MHz的电磁波（v＝3.0×108m／s）11．已知空气中的声速为340m/s，现有几种声波：（1）周期为201s；（2）频率为104Hz;（3）波长为10m．它们传播时若遇到宽度约为13m的障碍物，发生明显衍射现象的是（）A．（1）和（2）B．（2）和（3）C．（1）和（3）D．都可以12．一列波在传播过程中通过一个障碍物，发生了一定程度的衍射，以下哪种情况能使衍射现象更明显（）A．增大障碍物尺寸，同时增大波的频率B．增大障碍物尺寸，同时减小波的频率C．缩小障碍物尺寸，同时增大波的频率D．缩小障碍物尺寸，同时减小波的频率13．在空旷的广场上有一堵较高大的墙MN，墙的一侧O点有一个正在播放男女声合唱歌曲的声源。

4.波的衍射和干涉1.一列波在传播过程中通过一个障碍物,发生了肯定程度的衍射,以下哪种状况使衍射现象更明显()A.增大障碍物的尺寸,同时增大波的频率B.增大障碍物的尺寸,同时减小波的频率C.缩小障碍物的尺寸,同时增大波的频率D.缩小障碍物的尺寸,同时减小波的频率解析:波在介质中传播时波速是由介质打算的,与波的频率无关,所以转变波的频率不会转变波速,但由v=λf可知,当波速肯定时,减小频率则波长增大,而发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长相差不多,所以缩小障碍物的尺寸,同时减小波的频率会使衍射现象更明显,D选项正确。

答案:D2.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,当它们相遇时可能消灭的波形是图乙所示的()甲乙解析:当两列波的前半个波(或后半个波)相遇时,依据波的叠加原理,在前半个波(或后半个波)重叠的区域内全部的质点振动的合位移为零,而两列波的后半个波(或前半个波)的波形保持不变,所以选项B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,全部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,使得全部的质点振动的位移加倍,所以选项C也是正确的。

答案:BC3.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:①②③三种声波的波长分别为λ1=340×120m=17 m,λ2=340104m=0.034 m,λ3=10 m,依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项正确。

答案:C4.两波源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产生干涉B.在两波相遇的区域中不会产生干涉C.a点的振动始终加强D.a点的振动始终减弱解析:由题图知,两列波的波长不相等,波在水中的速度相等,由f=1T =vλ,可知两列波的频率不相等,不满足波的干涉条件,故B正确,A、C、D错误。

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。

第4节波的衍射和干涉一、波的衍射1．定义：波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12-4-1甲所示，虽然发生衍射现象，但不明显。

图12-4-1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。

3．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。

二、波的叠加1．波的叠加原理1.波绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射。

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差不多，或者比波长小。

3．波的干涉是指频率相同的两列波叠加，使某些区域的振幅加大，某些区域的振幅减小。

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。

图12-4-2表示了分别向右、向左传播的两列波1和2在相遇区域内的叠加过程。

2．波的叠加原理是波具有独立传播性的必然结果，由于总位移是两个位移的矢量和，所以叠加区域的质点的位移可能增大，也可能减小。

两列同相波的叠加，振动加强，振幅增大。

(如图12-4-2所示)两列反相波的叠加，振动减弱，振幅减小。

(如图12-4-3所示)图12-4-2 图12-4-3三、波的干涉1．定义频率相同的两列波叠加时，某些区域的振幅加大、某些区域的振幅减小的现象。

2．稳定干涉条件(1)两列波的频率必须相同。

人教版物理高二选修3-4 12.4 波的衍射和干涉同步练习A卷（精编）姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共39分)1. （3分）(2020·兴庆模拟) 如图所示，两个相干简谐横波在同一区域传播，实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷，已知两列波的报幅均为A、频率均为f。

此刻，a、c点波峰与波谷相遇点，b点波谷与波谷相遇点，d 点波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是（）A . b点振幅为2AB . a、c两点始终处在平衡位置C . a、c连线上各点始终处在平衡位置D . 从该时刻起，经过时间，b点振动到d点E . 从该时刻起，经过时间，b点到达平衡位置2. （3分） (2019高二下·晋江期中) 下列说法正确的是（）A . 在干涉现象中，振动加强点的位移总比减弱点的位移要大B . 单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关C . 火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高D . 当水波通过障碍物时，若障碍的尺寸与波长差不多，或比波长大的多时，将发生明显的衍射现象E . 用两束单色光A，B，分别在同一套装置上做干涉实验，若A光的条纹间距比B光的大，则说明A光波长大于B光波长3. （2分）下列事实属于明显的衍射现象的是（）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4. （3分）(2020·鄂尔多斯模拟) 以下说法正确的是（）A . 在真空中传播的电磁波频率不同，传播的速度也不同B . 两列机械波发生干涉现象，在振动加强的区域，质点的位移总是最大C . 一切波都能发生衍射现象，衍射是波特有的现象D . 火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高E . 电磁波能发生偏振现象，说明电磁波是横波5. （3分） (2019高二下·邢台期末) 下列说法中正确的是（）A . 一切波都能发生干涉、衍射现象B . 只有两列横波相遇时才能发生干涉C . 在障碍物的后面可以听到前面人说话的声音是衍射现象D . 发生多普勒效应时，观察者接收的频率发生了变化，是波源的频率变化的缘故6. （2分） (2020高二下·沧县月考) 分析下列物理现象，这些物理现象分别属于声波的（）①“闻其声而不见其人”；②夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；③当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高；④围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音。

一、选择题1．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更小时，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．声波简洁发生衍射现象是由于声波波长较大解析：选ABD.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相差不多或比波长更小时，才能观看到明显的衍射现象，所以选项B 是正确的；声波的波长在1.7 cm到17 m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，声波简洁发生衍射现象，所以选项D也是正确的．2．波长为60 m和17 m的两列声波在空气中传播时，下列叙述正确的是()A．波长60 m的声波比17 m的声波传播速度慢B ．波长60 m的声波比17 m的声波频率小C．波长60 m的声波比17 m的声波易发生衍射D．波长60 m的声波不能被反射解析：选BC.不管波长长度为多少，声波在空气中的传播速度都约为340m/s，由波长、声速、频率关系可知f ＝vλ，波长越长，频率越小，所以A错误，B正确．由发生明显衍射的条件可知，波长较长，发生衍射较简洁，C正确．任何波都可以发生反射，D错误．3．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，两列波的振动状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：选BCD.两列波相遇时，每一列波引起的振动状况都保持不变，而质点的振动则是两列波共同作用的结果，故选项A错误，选项B、C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，并不转变每列波的振幅、频率，所以声波传到人的耳朵后，仍能辨别出不同的人所说的话，故选项D正确．4．(2022·南通高二检测)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，当它们相遇时可能毁灭的波形是下图中的哪个()解析：选BC.当两列波的前半个波(或后半个波)相遇时，依据波的叠加原理，在前半个波(或后半个波)重叠的区域里全部的质点振动的合位移为零，而两列波的后半个波(或前半个波)的波形保持不变，所以当它们相遇时可能毁灭的波形是图中B.当两列波完全相遇(即重叠在一起)时，由波的叠加原理可知，全部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，使得全部质点振动的位移加倍，所以当它们相遇时可能毁灭的波形是图中C.故选B、C.5. (2022·南昌八一中学高二检测)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产生干涉B．在两波相遇的区域中不会产生干涉C．a点的振动始终加强D．a点的振动始终减弱解析：选B.由题图知，两列波的波长不相等，不满足波的干涉条件，故B正确，A、C、D错误．6．(2022·洛阳一中高二期中)如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200 m/s，则以下结论正确的是()A．质点b的速度正在增大，加速度正在增大B．质点b的速度正在减小，加速度正在增大C．这列波遇到尺寸为4.1 m的障碍物会发生明显的衍射现象D．这列波遇到频率为100 H z的波会发生稳定的干涉现象解析：选BC.由于波沿x轴正方向传播，依据“上下坡”法，可知b质点正向下振动，速度正在减小，加速度正在增大，故A错误，B正确．当波的波长比障碍物尺寸大或差不多时，就会发生明显的衍射．由图知该波的波长为λ＝4 m，所以这列波遇到尺寸为4.1 m的障碍物会发生明显的衍射现象，故C正确．由v＝λf 得：该波的频率为f＝vλ＝2004Hz＝50 Hz，则这列波遇到频率为50 Hz的波会发生稳定的干涉现象，故D错误．7．水槽中步调相反的波源S1、S2发出两列波长相等的水波，设某一时刻P点恰好是两波谷相遇，则() A．这两列波能发生干涉B．P点始终在波谷C．P是振动加强点D．P的位移有时可为零解析：选ACD.由两波波长相等可知两波频率相同，所以两列波能发生干涉，选项A正确．因某时刻P点是两波谷相遇，故P点是振动加强点，选项C正确．再过14T，P点就是两平衡位置相遇，选项B错误，D 正确．8.如图所示，水面上有A、B两个振动状况完全相同的振源，在AB连线的中垂线上有a、b、c三个质点，已知某时刻，a点是两列波的波峰相遇点，c点是与a点相邻的两列波的波谷相遇点，b为a、c的中点，则以下说法正确的是()A．a点是振动加强点，c点是振动减弱点B．a点与c点都是振动加强点，b点是振动减弱点C．a点与c点此时刻是振动加强点，经过一段时间后变成振动减弱点，而b点可能变成振动加强点D．a、b、c都是振动加强点解析：选D.在A、B的垂直平分线上的全部的点到A、B的路程差都等于0，因此都是振动加强点，故D 选项正确．9.如图所示，在均匀介质中S1和S2是同时起振(起振方向相同)、频率相同的两个机械波源，它们发出的简谐波相向传播．在介质中S1和S2平衡位置的连线上有a、b、c三点，已知S1a＝ab＝bc＝cS2＝λ2(λ为波长)，则下列说法中正确的是()A．b点的振动总是最强，a、c两点的振动总是最弱B．b点的振动总是最弱，a、c两点的振动总是最强C．a、b、c三点的振动都总是最强D．a、b、c三点的振动都是有时最强有时最弱解析：选C.依据加强点的条件当某点到两波源距离Δx＝λ22n(n＝0,1,2…)时，该点加强，当Δx＝λ2(2n＋1)(n ＝0,1,2…)时，该点减弱．Δx a＝λ，Δx b＝0，Δx c＝λ.所以a、b、c三点都加强．☆10.如图所示，甲、乙两平面波是振幅相同的相干波，甲波沿x轴正方向传播，乙波沿y轴正方向传播，图中实线表示某一时刻的波峰位置，虚线表示波谷位置，对图中正方形中心的a、b、c、d四点的振动状况，正确的推断是()A．a、b点振动加强，c、d点振动减弱B．a、c点振动加强，b、d点振动减弱C．a、d点振动加强，b、c点振动减弱D．a、b、c、d点的振动都加强解析：选B.当两列波毁灭干涉现象时，要产生干涉图样，形成加强线、减弱线，即加强线、减弱线彼此相间的稳定的干涉图样，在图中设定A、B、C、D四点为实线相交点，即波峰与波峰相遇，都是振动加强点，可知B、D打算的直线为加强线，过A、C两点且平行于BD直线的两条直线也是加强线，a、c两点在BD直线上，故a、c点是振动加强点，分别过b、d点且平行于BD直线的两条直线均在两加强线之间，应为减弱线，故b、d两点的振动是减弱的．二、非选择题11．两列简谐波沿x轴相向而行，波速均为v＝0.4 m/s，两波源分别位于A、B处，t＝0时的波形如图所示．当t＝2.5 s时，M点的位移为________cm，N点的位移为________cm.解析：由题图可知，两列波的波长分别为λA＝0.2 m，λB＝0.4 m，波源的起振方向都沿y轴负方向，可知两波的周期分别为T A＝λA v＝0.5 s，T B＝λB v＝1 s．由于t＝0时M点距A波波前0.5 m，距B波波前0.3 m，故两波传播到M点时经受的时间分别为Δt A＝1.25 s，Δt B＝0.75 s．当t＝2.5 s 时，A波使M点已振动的时间为t－Δt A＝1.25 s＝52T A，引起质点M的位移x A＝0；B波使M点已振动的时间为t－Δt B＝1.75 s＝74T B，引起质点M 的位移x B＝2.0 cm，由波的叠加可知此时质点M的位移x＝x A＋x B＝2.0 cm.N点位移可用同样方法判定．答案：2.0012.如图所示，在直线PQ的垂线OM上有A、B两个声源，A、B分别距O点6 m和1 m，两个声源同时不断向外发出波长都为2 m的完全相同的声波，在直线PQ上从－∞到＋∞的范围内听不到声音的区域共有多少个？解析：经数学归纳，若某点到两波源的路程差为波长的整数倍，即Δx＝nλ(n＝0,1,2，…)，则该点振动加强，若某点到两波源的路程差为半波长的奇数倍，即Δx＝λ2(2n＋1)(n＝0,1,2，…)，则该点振动减弱．直线PQ上的O点距两波源A、B的路程差最大，即AO－BO＝(6－1)m＝5 m＝52λ，故O点为减弱点．由O向－∞或由O向＋∞，直线PQ上各点到两波源A、B的路程差渐渐减小，其中Δx＝32λ的点有两个，Δx＝12λ的点有两个，所以在直线PQ上从－∞到＋∞的范围内听不到声音的区域共有5个．答案：5个。