3.4 波的干涉-高二物理同步講義（人教版選擇性必修第一冊）（教師版）

3.4波的干涉目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航課程標(biāo)準(zhǔn)課標(biāo)解讀理解波的疊加原理，知道干涉是波疊加的結(jié)果。知道形成穩(wěn)定干涉圖樣的條件。知道什么是波的干涉。知道波的干涉的條件和普遍性。知識精講知識精講知識點01波的疊加1．波的獨立性：大量事實證明，幾列波相遇時能保持各自的特性(頻率、波長、振動方向等)繼續(xù)傳播，互不影響．這就是波的獨立性．2．波的疊加原理：幾列波相遇時在相遇區(qū)域內(nèi)，任一質(zhì)點的位移是各列波單獨存在時在該點引起的位移的矢量和．這就是波的疊加原理．知識點02波的干涉1.定義頻率相同、相位差恒定、振動方向相同的兩列波疊加時,某些區(qū)域的振動總是加強，某些區(qū)域的振動總是減弱，這種現(xiàn)象叫波的干涉.2.干涉條件（1）兩列波的頻率必須相同.（2）兩個波源的相位差必須保持不變.3.干涉的普遍性一切波在一定條件下都能夠發(fā)生干涉，干涉是波特有的現(xiàn)象.【即學(xué)即練1】關(guān)于波的疊加和干涉，下列說法中正確的是()A．兩列頻率不相同的波相遇時，因為沒有穩(wěn)定的干涉圖樣，所以波沒有疊加B．兩列頻率相同的波相遇時，振動加強的點只是波峰與波峰相遇的點C．兩列頻率相同的波相遇時，如果介質(zhì)中的某點振動是加強的，某時刻該質(zhì)點的位移s可能是零D．兩列頻率相同的波相遇時，振動加強的質(zhì)點的位移總是比振動減弱的質(zhì)點的位移大【答案】C【解析】根據(jù)波的疊加原理，只要兩列波相遇就會疊加，所以A選項錯．兩列頻率相同的波相遇時，振動加強的點是波峰與波峰、波谷與波谷相遇，或者是振動方向相同的平衡位置相遇，所以B選項錯．振動加強的點僅是振幅加大，但仍在平衡位置附近振動，也一定有位移為零的時刻，所以選項C正確，D錯誤．【即學(xué)即練2】(多選)兩列波在某區(qū)域相遇，下列說法中正確的是()A．兩列波相遇前后能夠保持各自的狀態(tài)而不互相干擾B．由于一切波都能發(fā)生干涉，故這兩列波相遇一定能產(chǎn)生干涉圖樣C．若這兩列波疊加后，出現(xiàn)某些區(qū)域振動加強，某些區(qū)域振動減弱，這兩列波發(fā)生了衍射D．在兩列波重疊區(qū)域里，任何一個質(zhì)點的位移都是由這兩列波引起的位移的矢量和【答案】AD【解析】根據(jù)波的獨立傳播原理，選項A正確；一切波都能發(fā)生疊加，但是要產(chǎn)生干涉圖樣則兩列波必須具備頻率相同、相位差固定的條件，選項B錯；若兩列頻率相同的波疊加，出現(xiàn)某些區(qū)域振動加強、某些區(qū)域振動減弱的現(xiàn)象，這就是波的干涉，選項C錯誤；根據(jù)波的疊加原理，選項D正確．能力拓展能力拓展考法01波的疊加1．波疊加時的特點（1）位移是幾列波分別產(chǎn)生的位移的矢量和．（2）各列波獨立傳播．2．波的疊加原理理解波的疊加原理是波具有獨立傳播性的必然結(jié)果，由于總位移是幾個位移的矢量和，所以疊加區(qū)域的質(zhì)點的位移可能增大，也可能減?。鐖D所示，兩列同相波的疊加，振動加強，振幅增大；如圖所示，兩列反相波的疊加，振動減弱，振幅減小．【典例1】(多選)如圖所示，波源S1在繩的左端發(fā)出頻率為f1、振幅為A1的半個波形a，同時另一個波源S2在繩的右端發(fā)出頻率為f2、振幅為A2的半個波形b，且f1<f2，P為兩個波源連線的中點．已知機械波在介質(zhì)中傳播的速度只由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定．下列說法正確的是()A．兩列波比較，a波將先到達P點B．兩列波在P點疊加時，P點的位移最大可達A1＋A2C．

b的波峰到達P點時，a的波峰還沒有到達P點D．兩列波相遇時，繩上位移可達A1＋A2的點只有一個，此點在P點的左側(cè)【答案】CD【解析】因兩列波波速相等，故兩列波能同時到達P點，A錯誤；因f1<f2，由λ＝可知，λ1>λ2，故當(dāng)兩列波同時到達P點時，a波的波峰離P點的距離比b波的波峰離P點的距離大，因此兩波峰不能同時到達P點，兩波峰應(yīng)相遇在P點左側(cè)，此位置對應(yīng)的位移為A1＋A2，位移最大，綜上所述，B錯誤，C、D正確．考法02波的干涉1．對波的干涉現(xiàn)象的理解（1）波的疊加是無需條件的，任何頻率的兩列波在空間相遇都會疊加．（2）穩(wěn)定干涉圖樣的產(chǎn)生是有條件的，必須是兩列波的頻率相同、相位差恒定，如果兩列波的頻率不相等，在相遇的區(qū)域里不同時刻各質(zhì)點疊加的結(jié)果都不相同，看不到穩(wěn)定的干涉圖樣．（3）明顯的干涉圖樣和穩(wěn)定的干涉圖樣意義是不同的，明顯的干涉圖樣除了滿足相干條件外，還必須滿足兩列波振幅差別不大．振幅越是接近，干涉圖樣越明顯．（4）振動加強的點和振動減弱的點始終以振源的頻率振動，其振幅不變(若是振動減弱點，振幅可為0)，但其位移隨時間發(fā)生變化．（5）振動加強的點的振動總是加強，但并不是始終處于波峰或波谷，它們都在平衡位置附近振動，有的時刻位移為零．（6）振動減弱的點的振動始終減弱，位移的大小始終等于兩列波分別引起位移的大小之差，振幅為兩列波的振幅之差．如果兩列波的振幅相同，則振動減弱點總是處于靜止?fàn)顟B(tài)，并不振動．2．干涉圖樣及其特征（1）干涉圖樣：如圖所示．（2）特征：①加強區(qū)和減弱區(qū)的位置固定不變．②加強區(qū)始終加強，減弱區(qū)始終減弱(加強區(qū)與減弱區(qū)不隨時間變化)．③加強區(qū)與減弱區(qū)互相間隔．【典例2】(多選)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(圖中虛線處)，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2λB．

P點始終不振動C．

P點此時刻振動最弱，過半個周期后，振動變?yōu)樽顝奃．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【答案】BD【解析】振動減弱點到兩波源的距離差等于半波長的奇數(shù)倍，A錯；兩波源振動情況相同，故P點振幅為零，B對，振動減弱，始終減弱，C錯；在P點合位移為零，故其中一列波的波峰傳播到P點時，另一列波的波谷也傳播到P點，D對．分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過關(guān)練一、單選題1．下列說法正確的是（）A．由于一切波都能發(fā)生干涉，故兩列波相遇一定能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣B．“聞其聲不見其人”是波的干涉現(xiàn)象C．兩列波疊加后，介質(zhì)中的所有質(zhì)點都處于振動加強狀態(tài)D．可以利用薄膜干涉的原理對鏡面的平滑度進行檢測【答案】D【解析】A．根據(jù)波發(fā)生干涉的條件可知，發(fā)生干涉的兩列波的頻率相同，相位差穩(wěn)定，故A錯誤；B．“聞其聲不見其人”是波的衍射現(xiàn)象，故B錯誤；C．兩列波疊加后，某些區(qū)域振動加強，某些區(qū)域振動減弱，不能出現(xiàn)介質(zhì)中的所有質(zhì)點都處于振動加強狀態(tài)，故C錯誤；D．薄膜干涉是從空氣膜的上下表面分別反射的兩列光是相干光，發(fā)生干涉現(xiàn)象，出現(xiàn)條紋，所以此條紋是由上方樣板的下表面和下方被檢查平面的上表面反射光疊加后形成的；利用薄膜干涉的原理可以檢查平面的平整度，故D正確。故選D。2．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，設(shè)兩列波的周期均為T，下列說法中正確的是（）A．此時刻O處的質(zhì)點正處在平衡位置B．M、P兩處的兩質(zhì)點始終處在平衡位置C．隨著時間的推移，M處的質(zhì)點將向O點處移動D．從此時刻起，經(jīng)過，M處的質(zhì)點到達平衡位置且此時位移為零【答案】D【解析】A．由圖知O點是波谷和波谷疊加，是振動加強點，此時刻質(zhì)點振幅最大，不處在平衡位置。故A錯誤；B．由圖知M點是波峰和波峰疊加，是振動加強點，不始終處在平衡位置。P點是波谷和波峰疊加，由于兩列波振幅相同，所以始終處在平衡位置。故B錯誤；C．振動的質(zhì)點只是在各自的平衡位置附近振動，不會“隨波逐流”，故C錯誤；D．此時刻，M處的質(zhì)點在波峰，經(jīng)過，到達平衡位置且此時位移為零。故D正確。故選D。3．兩列水波周期均為2×10-2s、振幅均為1cm，它們相遇的區(qū)域中，實線表示波峰，虛線表示波谷，如圖所示，下列圖中能表示B點的振動圖象的是()A． B．C． D．【答案】C【解析】由題可知B點為振動加強點，其振幅為，周期不變?yōu)?×10-2s．綜上分析，C正確．4．關(guān)于波的干涉和衍射現(xiàn)象，下列說法中正確的是A．一切種類的波只要滿足一定條件都能產(chǎn)生干涉和明顯的衍射現(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．只要是兩列波疊加，都能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣D．對于發(fā)生干涉現(xiàn)象的兩列波，它們的振幅一定相同【答案】A【解析】A.干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象，一切種類的波只要滿足一定條件都能產(chǎn)生干涉和明顯的衍射現(xiàn)象，故A正確．B.明顯的衍射現(xiàn)象必須是波的波長障礙物的尺寸大得多或相差不大，故B錯誤．C.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C錯誤．D.產(chǎn)生干涉的條件是兩列波的頻率相等，與振幅無關(guān)，故D錯誤．5．如圖所示，為機械波a和機械波b在同一介質(zhì)中傳播時某時刻的波形圖，則下列說法中正確的是()A．b波的速度比a波的速度大B．b波的波長比a波的波長大C．b波的頻率比a波的頻率大D．這兩列波可能會發(fā)生干涉現(xiàn)象【答案】C【解析】A．由于機械波的傳播速度由介質(zhì)決定，同類機械波在同一介質(zhì)中的波速相同，故A錯誤．BC．由圖可看出波長關(guān)系為λa=2λb，而va=vb．由知fb=2fa．故，B錯誤，C正確．D．兩列波的頻率不同，所以不能發(fā)生干涉現(xiàn)象．故D錯誤．故選C．點睛：波長、波速和頻率是描述機械波常用的物理量，要掌握它們的決定因素：波速由介質(zhì)決定，頻率由波源決定，則波長由介質(zhì)和波源共同決定．6．對聲波的各種現(xiàn)象，以下說法中正確的是A．在空房子里講話，聲音特別響，這是聲音的共鳴現(xiàn)象B．繞正在發(fā)音的音叉為圓心走一圈，可以聽到忽強忽弱的聲音，這是多普勒效應(yīng)現(xiàn)象C．古代某和尚房里掛著的磐常自鳴自響，屬于聲波的共鳴現(xiàn)象D．把耳朵貼在鐵軌上可以聽到遠處的火車聲，屬于聲波的衍射現(xiàn)象【答案】C【解析】在空房子里講話，聲音特別響，是聲波的反射，A錯誤；繞正在發(fā)音的音叉為圓心走一圈，可以聽到忽強忽弱的聲音，是干涉現(xiàn)象，B錯誤；把耳朵貼在鐵軌上可以聽到遠處的火車聲，是聲波在固體中傳播比氣體中快，D錯誤；古代某和尚房里掛著的磐常自鳴自響，屬于聲波的共鳴現(xiàn)象，C選項正確．7．電影院的墻壁上都被裝成坑坑凹凹的，俗稱燕子泥，其目的是A．減弱回聲 B．防止聲音振壞墻壁C．增大聲音的頻率 D．增強響度【答案】A【解析】電影院的空間距離較大，當(dāng)聲音在劇場內(nèi)傳播時，遇到墻壁會反射回來形成回聲，由于劇場較大，回聲與原聲進入人耳的時間差會大于，人耳會分辨出來，這樣就會造成劇場內(nèi)的聲音非常嘈雜，使人聽不清楚原聲．所以將劇場的墻壁修得粗糙不平，以此來減弱聲音的反射，使人能聽清楚原聲，綜上分析，故選項A正確。故選A。8．如圖所示，實線表示波源S1、S2發(fā)出的兩列水波的波峰位置，則圖中（）A．a(chǎn)、b均為振動減弱B．a(chǎn)、b均為振動加強C．a(chǎn)振動加強，b為振動減弱D．a(chǎn)振動減弱，b為振動加強【答案】D【解析】設(shè)兩列波的波長為λ。由圖讀出，b到波源S1、S2的距離都是3.5λ，路程差為0，則b點為振動加強的位置；a點到波源S1、S2的距離分別為2.5λ和4λ，路程差為則a點為振動減弱的位置；故選D。9．利用發(fā)波水槽得到的水面波形，如圖甲和乙。由此可知（）A．甲和乙都是衍射圖樣B．甲和乙都是干涉圖樣C．甲是衍射圖樣，乙是干涉圖樣D．甲是干涉圖樣，乙是衍射圖樣【答案】C【解析】甲圖中水波通過狹縫在擋板后面繼續(xù)傳播，是衍射圖樣；乙圖中兩根細桿周期性地觸動水面，形成兩個波源，這兩個波源形成的波相遇后，在重疊的區(qū)域形成了一條條相對平靜的區(qū)域（即振動減弱區(qū)）和激烈振動的區(qū)域（即振動加強區(qū)），且這兩類區(qū)域在水面上的位置是穩(wěn)定不變的，所以是干涉圖樣。故選C。10．如圖所示，實線和虛線分別表示振幅、頻率均相同的兩列波的波峰和波谷。此刻，M點是波峰與波峰相遇點，下列說法中正確的是（）A．M點始終處在波峰位置B．P、N兩點振動始終減弱C．O點距離兩個波源的位移差為半波長的奇數(shù)倍D．從該時刻起，經(jīng)過二分之一周期，M點所在位置變成振動減弱區(qū)【答案】B【解析】A．圖示時刻，M點處在波峰位置，經(jīng)過四分之一周期，到達平衡位置。故A錯誤；B．P、N兩點是波峰和波谷疊加，由于振幅相同，位移始終為零，即始終處于平衡位置。故B正確；C．如果兩個波源相同，結(jié)合對稱性可知，O點距離兩個波源的位移差為零，故C錯誤；D．從該時刻起，經(jīng)過二分之一周期，M點振動到波谷位置，始終是振動加強區(qū)。故D錯誤。故選B。二、多選題11．一輕質(zhì)彈性繩呈水平狀態(tài)，M為繩的中點，現(xiàn)繩左、右兩端點P、Q同時開始上下振動，一段時間后產(chǎn)生的波形如圖所示，若兩列波的振幅均為A，下列判斷正確的是________。A．左、右兩列波同時到達M點B．左、右兩列波的頻率之比為1：2C．P、Q兩端點開始振動的方向相反D．左、右兩列波相遇時會產(chǎn)生明顯的干涉現(xiàn)象E.M點在振動過程中相對平衡位置的最大位移大小為2A【答案】ABCE【解析】A．兩列波的傳播速度相同，M為繩的中點，故應(yīng)該同時到達。故A正確；B．依題意，有兩列波滿足根據(jù)波速與波長頻率關(guān)系，可知即左、右兩列波的頻率之比為1：2，故B正確；C．由圖可知，左側(cè)波起振方向為向下，右側(cè)波起振方向為向上，故C正確；D．兩列波的頻率不同，相遇后不會產(chǎn)生明顯的干涉現(xiàn)象。故D錯誤；E．兩列波在M點相遇時，M點的振動并不總是加強或減弱，當(dāng)兩列波的波峰或波谷同時傳播到M點時，會出現(xiàn)相對平衡位置的最大位移，大小為2A。故E正確。故選ABCE。12．如圖所示，S1、S2是振動情況完全相同的兩個機械波波源，a、b、c三點位于S1、S2連線的中垂線上，且ab=bc。某時刻a是兩列波波峰的相遇點，c是兩列波波谷的相遇點，則（）A．a(chǎn)處質(zhì)點始終處于波峰 B．c處質(zhì)點始終處于波谷C．b為振動加強點 D．c為振動加強點【答案】CD【解析】AB．由于a是兩列波波峰的相遇點，c是兩列波波谷的相遇點，所以a點和c點均為振動加強點。但是，只要a、c點有振動，位移就有變化，不能說a、c處質(zhì)點始終在波峰或波谷，故AB錯誤；CD．S1、S2傳到b點的振動同步，所以b點也是振動加強點，實際上在S1、S2連線的中垂線上的任何點都是振動加強點，故CD正確。故選CD。13．如圖所示，均勻介質(zhì)中有參數(shù)完全相同的兩個的波源S1與S2，相距8m，同時同方向起振，在介質(zhì)中產(chǎn)生簡諧橫波。振動傳至兩波源連線中垂線上的A點用時t=2s，已知A點距兩波源連線中點O的距離為3m，從質(zhì)點A起振開始計時，A點的振動方程為y=10sint（m）。下列說法正確的是（）A．振動在介質(zhì)中傳播的速度大小為為2.5m/sB．振動在介質(zhì)中傳播的波長為10mC．振動在介質(zhì)中傳播的周期為2sD．兩波源之間的連線上有2個振動加強點E.兩波源之間的連線上距中點O距離為2.5m處的質(zhì)點振幅為0【答案】ABE【解析】A．由勾股定理可知S1A=5m，t=2s，根據(jù)公式，有v=2.5m/s故A正確；BC．由A點振動方程可得，波長λ=vT=10m故B正確；C錯誤；DE．振動加強點到兩波源的距離差應(yīng)為半波長的偶數(shù)倍，減弱點到兩波源的距離差為半波長的奇數(shù)倍，故兩波源之間連線只有O點為振動加強點，距離O點左右2.5m的位置，為振動減弱點，故D錯誤；E正確。故選ABE。14．如圖所示為某一時刻波源、在水槽中形成的水波，其中實線表示波峰，虛線表示波谷，已知兩列波的頻率相同，振幅相同，則下列說法正確的是（）A．這兩列波的波長相同，在兩波相遇的區(qū)域中會產(chǎn)生干涉B．a(chǎn)、c、d三點位移始終最大，等于兩列波的振幅之和C．a(chǎn)、c、d三點的振動始終加強，b點的振動始終減弱D．c處的質(zhì)點會隨時間沿方向移動E.從此刻再經(jīng)過四分之一個周期，a、b、c、d四點的位移均為零【答案】ACE【解析】A．在同一種介質(zhì)中波速相同，因為兩列波的頻率相同，所以波長一定相同，在兩波相遇的區(qū)域中會產(chǎn)生干涉，故A正確；B．此刻a、c、d三點位移最大，等于兩列波的振幅之和，在這些點，兩列波引起的振動總是相互加強的，質(zhì)點的振幅最大，但位移仍隨時間變化。故B錯誤；C．b點是兩列波的波峰與波谷相遇點，兩列波在這引起的振動總是相互減弱的，質(zhì)點的振幅最小，振動始終減弱。故C正確；D．隨著時間的推移，兩列波均向前傳播,但c處的質(zhì)點仍在自己平衡位置附近振動，并不會隨波遷移。故D錯誤；從此刻再經(jīng)歷四分之一個周期，兩列波在a、b、c、d四點引起的振動位移均為零，此刻各點均處于平衡位置。故E正確。故選ACE。題組B能力提升練一、單選題1．聲波屬于機械波．下列有關(guān)聲波的描述中正確的是()A．同一列聲波在各種介質(zhì)中的波長是相同的B．聲波的頻率越高，它在空氣中傳播的速度越快C．聲波可以繞過障礙物傳播，即它可以發(fā)生衍射D．人能辨別不同樂器同時發(fā)出的聲音，證明聲波不會發(fā)生干涉【答案】C【解析】AB．波速由介質(zhì)決定，v=λf可知同一列聲波在各種介質(zhì)中的波長是不同的，A錯誤；B錯誤；C．只要是波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象，C正確；D．人能辨別不同樂器同時發(fā)出的聲音，是由于音色不同，D錯誤；故選C。2．如圖表示兩個相干波源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，虛線表示的是波谷，下列說法不正確的是（）A．a(chǎn)點位移始終處于最大位置B．a(chǎn)、c兩點的振動加劇，b、d兩點的振動減弱C．加強點和減弱點的位置固定不變D．經(jīng)半個周期后，原來位于波峰的點將位于波谷，原來位于波谷的點將位于波峰【答案】A【解析】AB．由圖可知a點是波谷與波谷相遇點，c點是波峰和波峰的相遇點，而b、d點是波峰與波谷相遇點。由于當(dāng)波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇時振動加強，當(dāng)波峰與波谷相遇時振動減弱，所以振動加強點是a與c，振動減弱點是b、d；但加強點并不是位移始終處于最大位置，選項A錯誤，B正確；C．振動加強和減弱的區(qū)域位置是固定不變的，選項C正確；D．根據(jù)波動過程可知，經(jīng)半個周期后，原來位于波峰的點將位于波谷，原來位于波谷的點將位于波峰，選項D正確。本題選不正確的，故選A。3．平靜的水池表面有兩個振源A、B，固有振動周期均為T。某時刻A開始向下振動，相隔半個周期B開始向下振動，二者振動的振幅相同，某時刻在水面上形成如圖所示的水波圖。其中O是振源連線的中點，OH為中垂線，交叉點G、H的中點為D，C點位于波峰和波谷的正中間，實線代表波峰，虛線代表波谷。下列說法中正確的是（）A．如果在E點有一個小的漂浮物，經(jīng)半個周期將向左漂到F點B．兩列波疊加后，O點的振動始終減弱C．圖中G、H兩點振幅為零，D點的振幅不為零D．當(dāng)B引起的波傳到E點后，E點的振動始終處于加強狀態(tài)【答案】B【解析】A．所有的質(zhì)點都在各自平衡位置上下振動或靜止不動，不會向左飄或向右飄，A錯誤；B．兩列波疊加后，O點總是波峰和波谷相遇點，因此振動始終減弱，B正確；C．由于G、H都在中垂線上，也是波峰和波谷相遇點，振幅始終為零，C錯誤；D．由圖可知，波源A、B之間恰好為2個波長，而兩個波源的振動相反，因此當(dāng)B引起的波傳到E點后，E點的振動始終處于減弱狀態(tài)，D錯誤。故選B。4．如圖所示，是一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，圖中P質(zhì)點從此時刻起的振動方程為，則下列敘述正確的是（）A．這列簡諧橫波沿x軸正方向傳播B．簡諧橫波的速度大小為40m/sC．再過0.4s質(zhì)點Q沿x軸移動16mD．該簡諧橫波與另一列頻率為4Hz的簡諧橫波相遇時，可能發(fā)生干涉現(xiàn)象【答案】B【解析】A．根據(jù)質(zhì)點P的振動方程可知，當(dāng)t從0開始增加的一小段時間內(nèi)，P的位移逐漸減小，可知t=0時刻P向下振動，這列簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，A錯誤；B．波的周期為波速為B正確；C．質(zhì)點只在自己平衡位置附近上下振動，不隨波遷移，C錯誤；D．波的頻率為該簡諧橫波與另一列頻率為4Hz的簡諧橫波相遇時，不可能發(fā)生干涉現(xiàn)象，D錯誤。故選B。5．兩列簡諧橫波的振幅都是，傳播速度大小相同，實線波的頻率為，沿x軸正方向傳播，虛線波沿x軸負(fù)方向傳播，某時刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇，則下列說法錯誤的是（）A．實線波和虛線波的頻率之比為B．平衡位置為處的質(zhì)點此刻速度為零C．平衡位置為處的質(zhì)點此刻位移D．從圖示時刻起再經(jīng)過，平衡位置為處的質(zhì)點的位移【答案】B【解析】A．兩列波波速相同，波長分別為4m、6m，比值為2：3，根據(jù)可得，頻率比為3：2，故A正確；B．平衡位置為x＝6m處的質(zhì)點此時刻位移為零，兩列波單獨引起的速度方向均向上，故合速度不為零，故B錯誤；C．平衡位置為x＝8.5m處的質(zhì)點，兩列波單獨引起的位移分別為故合位移大于振幅A，即故C正確；D．傳播速度大小相同。實線波的頻率為2Hz，其周期為0.5s，虛線波的周期為0.75s；從圖示時刻起再經(jīng)過0.25s，實線波在平衡位置為x＝5m處于波谷，而虛線波也處于y軸上方，但不在波峰處，所以質(zhì)點的位移y＜0，故D正確；本題選擇錯誤的，故選B。6．如圖實線與虛線分別表示頻率相同的兩列機械波某時刻的波峰和波谷，兩列波的振幅分別為5cm和4cm，此時刻O、M兩點偏離平衡位置的位移之差為x1，N、P兩點偏離平衡位置的位移之差為x2，則（）A．x1=18cm，x2=2cm B．x1=9cm，x2=1cmC．x1=18cm，x2=0 D．x1=0，x2=2cm【答案】A【解析】O點是波峰與波峰疊加，位移為在平衡位置上方M點是波谷與波谷疊加，位移為在平衡位置下方則此時刻O、M兩點偏離平衡位置的位移之差N是波谷和波峰疊加，位移為在平衡位置上方P是波谷和波峰疊加，位移為在平衡位置下方N、P兩點偏離平衡位置的位移之差故選A。7．兩列簡諧橫波的振幅都是10cm，傳播速度大小相同。實線波的頻率為2Hz，沿x軸正方向傳播；虛線波沿x軸負(fù)方向傳播。某時刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇，則（）A．在相遇區(qū)域會發(fā)生干涉現(xiàn)象B．平衡位置為x＝6m處的質(zhì)點此刻速度為零C．平衡位置為x＝8.5m處的質(zhì)點此刻位移y>10cmD．從圖示時刻起再經(jīng)過0.25s，平衡位置為x＝5m處的質(zhì)點的位移y>0【答案】C【解析】A．兩列波的波速大小相同，波長不同，根據(jù)頻率不同，不能發(fā)生干涉現(xiàn)象，A錯誤；B．平衡位置為x＝6m處的質(zhì)點此刻位移為零，兩列波單獨引起的速度均向上，故合速度不為零，B錯誤；C．平衡位置為x＝8.5m處的質(zhì)點，實線波方程為虛線波方程為此時x=8.5m處的質(zhì)點此刻位移為C正確；D．兩列波的傳播速度大小相同，實線波的頻率為2Hz，其周期為0.5s，可知虛線波的周期為從圖示時刻起再經(jīng)過0.25s，實線波使平衡位置為x＝5m處的質(zhì)點處于波谷，而虛線波使其處于y軸上方，但不在波峰處，所以質(zhì)點的位移，D錯誤。故選C。8．如圖甲所示，同一介質(zhì)中兩個波源M和N相距，起振后的振動圖像分別如圖乙和圖丙所示，位于M、N之間的質(zhì)點P到波源M的距離，已知波源M產(chǎn)生的簡諧橫波的速度，則以下判斷正確的是（）A．波源M產(chǎn)生的波的波長比波源N產(chǎn)生的波的波長長B．波源M產(chǎn)生的波剛傳播到P點時，質(zhì)點P向y軸負(fù)方向運動的C．兩列波疊加后，P點的振幅是1cmD．兩列波疊加后，M、N連線的中點處的振幅是1cm【答案】D【解析】A．介質(zhì)決定波速，兩波波速相等，，分析圖象可知，周期，則波長均為故A錯誤；B．分析圖乙可知，波源起振方向向上，則波傳播到P點時，起振方向和波源一樣，也是向上，故B錯誤；C．分析圖丙可知，兩波起振方向相反，P點到兩波源的波程差為為半波長的奇數(shù)倍，P點為振動加強點，振幅為兩波振幅之和，；故C錯誤；D．同理，MN連線的中點，為振動減弱點，振幅為兩波振幅之差，；故D正確。故選D。9．如圖，軸上與是兩個波源，產(chǎn)生的簡諧波分別沿軸向右、向左傳播，波速均為，振幅均為，圖示為時刻兩列波的圖象，此時分別傳播到點和點，下列說法正確的（）A．時刻質(zhì)點、都沿y軸負(fù)向運動B．時刻，質(zhì)點、都運動到點C．時刻，處的質(zhì)點為振幅為D．時刻，質(zhì)點的位移正向最大【答案】C【解析】A．兩列波的周期均為在t=0.1s時刻P質(zhì)點向下振動，Q質(zhì)點向下振動，在t=0.6s時刻，正好經(jīng)過，所以P、Q質(zhì)點均向上運動，沿y軸的正方向運動，所以A錯誤；B．波的傳播過程中，質(zhì)點只在平衡位置振動，所以B錯誤；C．時刻，兩列波恰好傳播到M點，兩列波在M點為振動情況相同，M點為振動加強點，所以時刻，處的質(zhì)點為振幅為，則C正確；D．時刻，兩列波均已經(jīng)通過了P點，所以質(zhì)點的位移為零，所以D錯誤；故選C。10．某同學(xué)注意到手機攝像頭附近有一個小孔，查閱手機說明后知道手機內(nèi)部小孔位置處安裝了降噪麥克風(fēng)。進一步翻閱技術(shù)資料得知：降噪麥克風(fēng)通過降噪系統(tǒng)產(chǎn)生與外界噪音相位相反的聲波，與噪音疊加從而實現(xiàn)降噪的效果。如圖是理想情況下的降噪過程，實線對應(yīng)環(huán)境噪聲，虛線對應(yīng)降噪系統(tǒng)產(chǎn)生的等幅反相聲波。則（）A．降噪過程實際上是聲波發(fā)生了干涉B．降噪過程可以消除通話時的所有背景雜音C．降噪聲波與環(huán)境噪聲的傳播速度不相等D．P點經(jīng)過一個周期傳播的距離為一個波長【答案】A【解析】A．由圖看出，降噪聲波與環(huán)境聲波波長相等，波速相等，則頻率相同，疊加時產(chǎn)生干涉，由于兩列聲波等幅反相，所以振動減弱，起到降噪作用，故A正確；B．降噪過程不能消除通話時的所有背景雜音，只能消除與降噪聲波頻率相同的雜音，故B錯誤；C．機械波傳播的速度由介質(zhì)決定，則知降噪聲波與環(huán)境噪聲的傳播速度相等，故C錯誤；D．P點并不隨波移動，故D錯誤。故選A。二、多選題11．兩個相干波源S1、S2產(chǎn)生的簡諧波在同一種均勻介質(zhì)中相遇，某時刻兩波疊加情況如圖所示。圖中實線表示波峰，虛線表示波谷，M和N分別為ab和cd的中點。已知波源S1的振幅為4cm，波源S2的振幅為2cm，下列判斷正確的是（）A．圖示位置M點的振幅為6cmB．點一直處于波谷C．再經(jīng)過半個周期，點將運動到點處D．M點的振幅是N點的三倍E.N點經(jīng)過半個周期，路程為4cm【答案】ADE【解析】A．由圖可知，M和兩波源的距離相等，所以是振動加強點，其振幅是兩波振幅之和，即6cm。A正確；B．由圖可知，a和兩波源的距離相等，所以是振動加強點，也在平衡位置附近振動。B錯誤；C．質(zhì)點不會隨波傳播。C錯誤；D．由圖可知，N點振動減弱，其振幅是兩波振幅之差，即2cm，所以M點的振幅是N點的三倍。D正確；E．N點經(jīng)過半個周期，經(jīng)過的路程是其振幅的兩倍，即4cm，E正確。故選ADE。12．如圖甲所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在時刻的波形圖，從該時刻開始計時，波上質(zhì)點A的振動圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．該波波速為B．經(jīng)過2s質(zhì)點A運動的路程為30mC．與該波發(fā)生干涉的另一列簡諧橫波的頻率可能為D．從該時刻起再經(jīng)過2.8s，平衡位置為的質(zhì)點（圖中未畫出）第二次位于波谷【答案】AD【解析】A．由甲圖可知，波長，由乙圖可知，周期，根據(jù)波速的公式解得故A正確；B．經(jīng)過2s，則經(jīng)過了，質(zhì)點A運動的路程為10個振幅，所以為20m，故B錯誤；C．發(fā)生干涉形成明顯的干涉圖樣要求兩列波的頻率相同，該簡諧橫波的頻率解得故C錯誤；D．時刻波剛好傳到25m處，距離波傳到的質(zhì)點還有35m，需要時間平衡位置為的質(zhì)點的振動時間為波的周期為0.8s，因此平衡位置為的質(zhì)點的振動時間為，波上所有質(zhì)點的起振方向向上，經(jīng)過，的質(zhì)點剛好位于波谷，故D正確。故選AD。13．如圖甲所示，B、C和P是同一水平面內(nèi)的三個點，沿豎直方向振動的橫波I在介