1、波的干涉、衍射 多普勒效应1如图 258 所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，下列关于女同学的感受的说法正确的是( )图 258A女同学从 A 向 B 运动过程中，她感觉哨声音调变高B女同学从 E 向 D 运动过程中，她感觉哨声音调变高C女同学在 C 点向右运动时，她感觉哨声音调不变D女同学在 C 点向左运动时，她感觉哨声音调变低解析 女同学荡秋千的过程中，只要她有向右的速度，她都有靠近声源的趋势，根据多普勒效应，她都感到哨声音调变高；反之女同学向左运动时，她感到音调变低，选项 A、D 正确，B、C 错误答案 AD2公路巡警开车在高速公路上以 100 km/h 的恒定速度
2、巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的超声波，结果该超声波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的超声波频率比发出时低(1)此现象属于 ( )A波的衍射 B波的干涉C多普勒效应 D波的反射(2)若该路段限速为 100 km/h，则该轿车是否超速？(3)若该轿车以 20 m/s 的速度行进，反射回的频率应怎样变化？解析 (1)巡警车接收到的超声波频率比发生时低，此现象为多普勒效应(2)因巡警车接收到的频率低，由多普勒效应知巡警车与轿车在相互远离，而警车车速恒定且在后面，可判断轿车车速比巡警车车速大，故该轿车超速(3)若该轿车以 20 m/s 的速度行进时，此时巡警车与轿车在相互靠
3、近，由多普勒效应知反射回的频率应偏高答案 (1)C (2)超速 (3)偏高题组二 波的衍射3以下说法中正确的是( )A波的衍射现象必须具备一定的条件，否则不可能发生衍射现象B要观察到水波明显的衍射现象，必须使狭缝的宽度远大于水波波长C波长越长的波，越容易发生明显的衍射D只有波才有衍射现象解析 衍射是波特有的现象，即任何波都会发生衍射现象，只不过存在明显与不明显的差别而已，只有当障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或者比波长小时，才会观察到明显的衍射现象选项 C、D 正确答案 CD4如图 259 所示，S 是波源，M、N 是两块挡板，其中 M 板固定，N 板可左右自由移动，两板中间有一狭缝，此时测得 A
4、 点无明显振动，为使 A 点能发生明显振动，下列采取的办法可行的是( )图 259A增大波源振动频率 B减小波源振动频率C将 N 板向右移 D将 N 板向左移答案 BD图 25105如图 2510 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 以外区域C阴影 以外区域D上述答案均不对解析 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 正确答案 B6如图 2511 所示，沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均
5、相等，当它们相遇时可能出现的波形是下图中的( )图 2511解析 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倍，所以选项 C 也是正确的答案 BC7如图 2512 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 x210 1 m 和 x1210 1 m 处，两列波的波速均为 v0.4
6、 m/s，两波源的振幅均为 A2 cm.图示为 t0 时刻两列波的图像(传播方向如图所示)，此刻平衡位置处于 x0.2 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 x0.5 m处，关于各质点运动情况判断正确的是( )图 2512A质点 P、Q 都首先沿 y 轴负向运动Bt 0.75 s 时刻，质点 P、Q 都运动到 M 点Ct 1 s 时刻，质点 M 的位移为4 cmDt1 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 t0.75 s，两波传播的路程都为 30 cm，但 P、Q 两
7、质点并不沿 x 轴运动；t1 s 时刻，左边波传到 x60 cm 处，右边波传到 x40 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 AD8两波源 S1、S 2 在水槽中形成的波形如图 2513 所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则( )图 2513A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CP 点的振动始终加强DP 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 vf，知频率不同，所以在两波相遇的区域中不会发生干涉，B 正确；因为不能发生干涉，所以虽然此时刻 P 点的振动加强，但不能始终加强，当然也不能
8、始终减弱，所以本题选 B.答案 B9当两列相干波发生干涉时，如果两列波的波峰在 P 点相遇，下列说法正确的是( )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 的位移有时为零解析 两列波的波峰在 P 点相遇，说明 P 点是振动加强点，P 点振幅等于两列波的振幅之和，质点 P 的振幅最大，质点 P 振动加强，位移随时间做周期性变化，位移有时为零，有时最大，选项 A、B、D 正确答案 ABD图 251410图 2514 所示为 t0 时刻简谐横波 a 与 b 的波形图，其中 a 沿 x 轴正方向传播，b 沿 x 轴负方向传播，波速都是 10 m/s，振动
9、方向都平行于 y 轴下图画出的是平衡位置在 x2 m 处的质点从 t0 开始在一个周期内的振动图像，其中正确的是 ( )解析 由题，两列波的波速相等，波长相等，则频率相等，能发生干涉过 周期后，14两列波的波峰同时到达 x2 m 处的质点，则此质点振动总是加强，振幅为两列波振幅之和，即为 3 cm，开始从平衡位置沿 y 轴正方向开始振动，所以图像 B 正确答案 B11利用发波水槽得到的水面波形如图 2515 甲、乙所示，则( )图 2515A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
10、解析 同图可以看出，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，选项 D 正确答案 D12在同一地点有两个静止的声源，发出声波 1 和声波 2.在同一空间的空气中沿同一方向传播，如图 2516 所示为某时刻这两列波的图像，则下列说法中正确的是( )图 2516A波 1 速度比波 2 速度大B这两列波的频率相同C在这两列波传播方向上，不会产生稳定的干涉现象D相对于同一障碍物，波 1 比波 2 发生衍射现象更明显解析 在同一种介质中，各种频率的机械波传播的速度相同，选项 A 错误；从图中可以看出波 1 的波长大于波 2 的波长，由公式
11、vf 可得，波 1 的频率小于波 2 的频率，选项 B 错误；由于两列波的频率不同，两列波不能发生干涉，选项 C 正确；对于同一障碍物，波长越大衍射越明显，选项 D 正确答案 CD13如图 2517 所示，S 是水面波的波源，xy 是挡板，S 1，S 2 是两个狭缝(SS 1SS 2)，狭缝的尺寸比波长小得多，试回答以下问题：图 2517(1)若闭上 S1，只打开 S2，会看到什么现象？(2)若 S1、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，哪些点振动最强，哪些点振动最弱？解析 (1)只打开 S2时，波源 S 产生的波传播到狭缝
12、S2时，由于狭缝的尺寸比波长小得多，于是水面波在狭缝 S2处发生衍射现象，水面波以狭缝 S2处为波源向挡板另一侧传播开来(2)因为 SS1SS 2，所以从波源发出的水面波传播到 S1，S 2处时它们的振动情况完全相同，当 S1，S 2都打开时产生相干波，它们在空间相遇时产生干涉现象，一些地方振动加强，一些地方振动减弱，加强区与减弱区相互间隔开，发生明显的干涉现象(3)质点 D 是波峰与波峰相遇处，是振动最强点；质点 B 是波谷与波谷相遇处，也是振动最强点；质点 A、C 是波峰与波谷相遇的地方，这两点振动最弱答案 (1)水面波以狭缝 S2 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)B，D 点振动最强，A，C 点振动最弱
