3.3-3.4波的反射折射和衍射波的干涉

3.33.4波的反射、折射和衍射波的干涉1.通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)波的反射和折射現(xiàn)象。2.通過用射線解釋反射、折射現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)波動(dòng)中建構(gòu)物理模型的方法。3.知道波的衍射現(xiàn)象和波產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。1.了解波的疊加原理，了解波的疊加過程中質(zhì)點(diǎn)的合位移。2.從振動(dòng)角度認(rèn)識(shí)振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域和減弱區(qū)域。3.通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)波的干涉現(xiàn)象和干涉圖祥。4.知道干涉現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象，了解波發(fā)生穩(wěn)定干涉的條件?？键c(diǎn)一、波的反射和波的折射1．反射現(xiàn)象：波遇到介質(zhì)界面(如水遇到擋板)時(shí)會(huì)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.3．波的折射：光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)會(huì)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(shí)也發(fā)生折射.4．水波的折射：水波在深度不同的水域傳播時(shí)，在交界處發(fā)生折射.考點(diǎn)二、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(shí)，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.考點(diǎn)三、波的干涉1．定義頻率相同、相位差恒定、振動(dòng)方向相同的兩列波疊加時(shí)，某些區(qū)域的振動(dòng)總是加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)總是減弱，這種現(xiàn)象叫波的干涉．2．穩(wěn)定干涉條件(1)兩列波的頻率必須相同．(2)兩個(gè)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．題型1波的反射與折射（2024春?嘉定區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，1、2、3分別代表入射波、反射波和折射波的波線，則（）A．與1的波長、頻率相等，波速不等 B．2與1的波速、頻率相等，波長不等 C．3與1的波速、頻率、波長均相等 D．3與1的頻率相等，波速、波長均不等【解答】解：AB.波1、2都在同一介質(zhì)中傳播，故1、2的頻率、波速、波長均相等，故AB錯(cuò)誤；CD.波1、3是在兩種不同介質(zhì)中傳播，波速不同，但波源沒變，因而頻率相等，由v＝λf可知波長不同，故C錯(cuò)誤，D正確；故選：D。（2023春?普陀區(qū)校級(jí)期中）下列說法正確的是（）A．波發(fā)生反射時(shí)，波的頻率不變，波速變小，波長變短 B．波發(fā)生反射時(shí)，頻率不變、波長、波速均變大 C．波發(fā)生折射時(shí)，波的頻率不變，但波長、波速發(fā)生變化 D．波發(fā)生折射時(shí)，波的頻率、波長、波速均發(fā)生變化【解答】解：AB、波發(fā)生反射時(shí)在同一介質(zhì)中，則波速不變，波源不變，則頻率不變，由v＝λf可知波長不變，故AB錯(cuò)誤；CD、波發(fā)生折射時(shí)，介質(zhì)改變，波速發(fā)生變化，振源不變，波的頻率不變，由v＝λf可知波長也發(fā)生變化，故C正確，D錯(cuò)誤。故選：C。超聲波由水中向空氣中傳播時(shí)，會(huì)發(fā)生類似于光由光密介質(zhì)向光疏介質(zhì)傳播的折射及全反射現(xiàn)象，也滿足折射定律sinαsinβ=v1v2（其中α、β分別為超聲波在水中的入射角和空氣中的折射角，v1、v【解答】解：根據(jù)題意，當(dāng)β＝90°時(shí)即為臨界值，根據(jù)sinαsinβ=v1v2設(shè)潛艇發(fā)出的超聲波從水中傳出的區(qū)域半徑為r，根據(jù)幾何關(guān)系有：tanα=則面積S＝πr2聯(lián)立解得：S=答：在水面πH題型2波的衍射（2024春?大興區(qū)校級(jí)期中）如圖，擋板M是固定的，擋板N可以上下移動(dòng)?，F(xiàn)在把M、N兩塊擋板中的空隙當(dāng)作一個(gè)“小孔”做水波的衍射實(shí)驗(yàn)，出現(xiàn)了圖示中的圖樣，P點(diǎn)的水沒有振動(dòng)起來。為了使擋板左邊的振動(dòng)傳到P點(diǎn)，可以采用的辦法是（）A．增大振源頻率 B．減小振源頻率 C．N板向下移動(dòng) D．N板向左移動(dòng)【解答】解：P處質(zhì)點(diǎn)沒有振動(dòng)，說明P點(diǎn)波沒有明顯衍射過去，原因是MN間的縫太寬或波長太小，因此若使P處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，可采用N板上移或M下移減小小孔的間距，同時(shí)也可以增大波的波長，即減小頻率，故B正確，ACD錯(cuò)誤；故選：B。（2023秋?海門市期中）如圖所示，擋板M是固定的，擋板N可以上下移動(dòng)?，F(xiàn)在把M、N兩塊擋板中的空隙當(dāng)作一個(gè)“小孔”做水波的衍射實(shí)驗(yàn)，出現(xiàn)了圖示中的圖樣，P點(diǎn)的水沒有振動(dòng)起來。為了使擋板左邊的振動(dòng)傳到P點(diǎn)，下列操作可行的是（）A．撤去N板 B．N板向上移動(dòng) C．增大波源振動(dòng)的頻率 D．增大波源振動(dòng)的幅度【解答】解：P處質(zhì)點(diǎn)沒有振動(dòng)，說明P點(diǎn)波沒有明顯衍射過去，原因是MN間的縫太寬或波長太小，因此若使P處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，可采用N板上移或M下移，使小孔的間距減小，同時(shí)也可以增大波的波長，即減小頻率，增大波源振動(dòng)的幅度，撤去N板，均無法使得P點(diǎn)的水振動(dòng)起來，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選：B。（2024春?大興區(qū)期末）某同學(xué)觀察到波長相同的水波通過兩個(gè)寬度不同的狹縫時(shí)的現(xiàn)象，如圖所示，下列說法正確的是（）A．水波通過狹縫后波速不變，波長變短 B．這是水波的衍射現(xiàn)象，有些波不能發(fā)生衍射現(xiàn)象 C．此現(xiàn)象可以說明，波長一定，縫越窄衍射現(xiàn)象越明顯 D．此現(xiàn)象可以說明，縫寬一定，波長越長衍射現(xiàn)象越明顯【解答】解：A.水波通過狹縫后，因波速與頻率不變，依據(jù)公式λ=vf，則有波長不變，故B.一切波均有衍射現(xiàn)象，有的衍射現(xiàn)象不明顯，有的衍射現(xiàn)象明顯，而波發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是：當(dāng)孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相比差不多或比波長更小，故B錯(cuò)誤。CD.從圖可知，波長一定，縫越窄衍射現(xiàn)象越明顯，由于圖中只有縫寬在變化，無法得出縫寬一定，波長越長衍射現(xiàn)象越明顯，故C正確，D錯(cuò)誤。故選：C。題型3波的干涉（2024?青羊區(qū)校級(jí)模擬）如圖甲為一列簡諧橫波在t＝0.2s時(shí)的波形圖，如圖乙為該波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．這列波沿x軸負(fù)向傳播，這列波的波速為0.5m/s B．平衡位置x＝0.1m處的質(zhì)點(diǎn)在0.3s時(shí)的加速度沿y軸負(fù)方向 C．若此波遇到另一列簡諧波并發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，則所遇到的波的頻率為2.5Hz D．若該波遇到一障礙物能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，則該障礙物的尺寸可能為20cm【解答】解：A、由振動(dòng)圖像可得，0.2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)A處于平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)，根據(jù)同側(cè)原理法可得，波沿x軸負(fù)方向傳播，由波動(dòng)圖象可知，波長為λ＝0.2m，由振動(dòng)圖象可知，周期為T＝0.4s，根據(jù)波速的公式得v=λT=0.20.4m/sB、根據(jù)振動(dòng)過程可知，平衡位置x＝0.1m處的質(zhì)點(diǎn)在0.3s時(shí)到達(dá)負(fù)向最大位移，加速度沿y軸正方向，故B錯(cuò)誤；C、若兩列波能發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，其頻率必須相同，根據(jù)周期與頻率的關(guān)系，該波的頻率為f=1T=10.4HzD．當(dāng)障礙物的尺寸和波長相比相差不多或者比波長更小時(shí)，即可以發(fā)生明顯衍射，所以該障礙物的尺寸可能為20cm，故D正確。本題選錯(cuò)誤的，故選：B。（多選）如圖所示是水波干涉示意圖，S1、S2分別是兩個(gè)水波波源，A、D、B三點(diǎn)在一條直線上，兩波源頻率相同，振幅相等，下列說法正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)A一會(huì)兒在波峰，一會(huì)兒在波谷 B．質(zhì)點(diǎn)B一會(huì)兒在波峰，一會(huì)兒在波谷 C．質(zhì)點(diǎn)C一會(huì)兒在波峰，一會(huì)兒在波谷 D．質(zhì)點(diǎn)D一會(huì)兒在波峰，一會(huì)兒在波谷【解答】解：A、B、D、在兩列波疊加的區(qū)域里，波峰和波峰相遇，波谷和波谷相遇都是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，波峰和波谷相遇是振動(dòng)減弱點(diǎn)，加強(qiáng)的區(qū)域總是加強(qiáng)，減弱的區(qū)域總是減弱，由圖象知A是波峰與波峰疊加，B是波谷與波谷疊加，是振動(dòng)的加強(qiáng)點(diǎn)，在A與B的連線上的D點(diǎn)也是振動(dòng)的加強(qiáng)點(diǎn)。振動(dòng)的加強(qiáng)點(diǎn)的振動(dòng)始終加強(qiáng)，但是一會(huì)兒在波峰，一會(huì)兒在波谷。故ABD正確；C、C點(diǎn)是波峰與波谷疊加，是振動(dòng)的減弱點(diǎn)，由于兩波源頻率相同，振幅相等，所以C點(diǎn)的振幅為故C錯(cuò)誤。故選：ABD。（2020春?西城區(qū)期末）水槽中，波源是固定在同一個(gè)振動(dòng)片上的兩根細(xì)桿，當(dāng)振動(dòng)片振動(dòng)時(shí)，兩根細(xì)桿周期性地觸動(dòng)水面，形成兩個(gè)波源。這兩列波相遇后，在它們重疊的區(qū)域形成如圖所示的圖樣。下列說法中正確的是（）A．這是水波的衍射現(xiàn)象 B．這兩個(gè)波源的振動(dòng)頻率相同 C．加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)在水面上的位置會(huì)發(fā)生變化 D．這是水波特有的現(xiàn)象，其它波沒有此類現(xiàn)象【解答】解：A、這是兩列水波發(fā)生干涉的現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；B、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，故B正確；C、加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)在水面上的位置不會(huì)發(fā)生變化，故C錯(cuò)誤；D、干涉現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象，其它波也有此類現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤；故選：B。題型4波的干涉加強(qiáng)與減弱區(qū)域（2023秋?濰坊期末）如圖所示，均勻介質(zhì)中A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成直角三角形，∠B＝30°，B、C處各有一波源，可發(fā)出波速均為2m/s的機(jī)械橫波。已知A、C間的距離為8m，0為AB的中點(diǎn)，B、C處波源的振動(dòng)方程分別為xB＝10sin（0.5mt+π）cm、xC＝10sin（0.5ml）cm，t＝0時(shí)刻兩波源同時(shí)起振。下列說法正確的是（）A．兩波的波長均為1m B．A點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn) C．O點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn) D．0～10s內(nèi)，A點(diǎn)通過的路程為0.8m【解答】解：A、由于ω＝0.5π=2πT，解得T＝4s，則波長λ＝vT＝2×4m＝8m，故B、因AB＝16m，則AB﹣AC＝8m＝λ，兩振源振動(dòng)方向相反，可知A點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)，故B正確；C、因O點(diǎn)到BC兩點(diǎn)的距離之差為零，可知O點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；D、因A點(diǎn)振動(dòng)減弱且振幅為零，則0～10s內(nèi)，A點(diǎn)通過的路程為零，故D錯(cuò)誤。故選：B。（2024?浙江）頻率相同的簡諧波源S1、S2和接收點(diǎn)M位于同一平面內(nèi)，S1、S2到M的距離之差為6m。t＝0時(shí)，S1、S2同時(shí)垂直平面開始振動(dòng)，M點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖所示，則（）A．兩列波的波長為2m B．兩列波的起振方向均沿x正方向 C．S1和S2在平面內(nèi)不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 D．兩列波的振幅分別為3cm和1cm【解答】解：B、t＝4s時(shí)M點(diǎn)開始向上振動(dòng)，說明此時(shí)一列波傳播到M點(diǎn)，可知該波起振方向向上，t＝7sM點(diǎn)的振動(dòng)開始改變，說明此時(shí)另一列波傳播到M點(diǎn)，此時(shí)先傳播到M點(diǎn)的波使M點(diǎn)向下振動(dòng)，之后振幅減小，則此時(shí)M點(diǎn)振動(dòng)減弱，故后傳播到M點(diǎn)的波使M點(diǎn)向上振動(dòng)，即第二列波的起振方向向上，可知兩列波的起振方向均沿x正方向，故B正確；A、S1、S2到M的距離之差為Δx＝6m，由題圖可知兩列波傳到M的時(shí)間之差為Δt＝7s﹣4s＝3s。波速為：v=ΔxΔt=6由題圖可知周期T＝2s，則波長為：λ＝vT＝2×2m＝4m，故A錯(cuò)誤；C、波源S1、S2的頻率相同，相位差恒定、振動(dòng)方向相同，所以在平面內(nèi)能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；D、兩列波相遇之前M點(diǎn)的振幅為3cm，相遇之后M點(diǎn)的振幅為1cm，由B選項(xiàng)的分析可知M點(diǎn)是兩波干涉的振動(dòng)減弱點(diǎn)，并且是振幅最小的減弱點(diǎn)，可知后傳播到M點(diǎn)的波的振幅為3cm﹣1cm＝2cm，則兩列波的振幅分別為3cm和2cm，故D錯(cuò)誤。故選：B。（2024春?鎮(zhèn)海區(qū)校級(jí)期末）如圖甲所示，波源S1和S2分別沿y軸方向振動(dòng)形成兩列簡諧橫波，分別向x軸正向和負(fù)向傳播，S1、S2振動(dòng)圖像分別如圖乙、丙所示。當(dāng)t＝2.2s時(shí)，x＝0處質(zhì)點(diǎn)通過的路程為10cm，則（）A．波速為2m/s B．x＝1m處的質(zhì)點(diǎn)最早出現(xiàn)振幅為10cm的波谷位置 C．t＝2.6s時(shí)，x＝0處的質(zhì)點(diǎn)通過的路程為30cm D．t＝10s后，兩波源之間（不包括波源）有20個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)【解答】A．由振動(dòng)圖像可知，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期T＝0.4s，振幅A＝5cm，由兩圖可知S1比S2早振動(dòng)的時(shí)間為t＝0.2s=T2，當(dāng)t＝2.2s時(shí)，x＝s＝10cm＝2A可知當(dāng)t＝2.2s時(shí)，x＝0處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的時(shí)間正好是半個(gè)周期，則波源S1的振動(dòng)傳播到x＝0處的時(shí)間為：t'＝2.2s﹣0.2s＝2s則波速大小為：v=xt'=B．波長為：λ＝vT＝5×0.4m＝2m波源S2的振動(dòng)形成的第一個(gè)波谷是在x＝10m處，時(shí)間為：t＝0.3s+0.2s＝0.5s在t＝0.5s，波源S1振動(dòng)形成的第一個(gè)波谷的位置為：x1＝﹣10m+2m＝﹣8m最早出現(xiàn)振幅為10cm的波谷位置為：x2故B正確；C．根據(jù)波傳播的距離與速度的關(guān)系可知兩波源的振動(dòng)傳播到x＝0處的時(shí)間為：t4因?yàn)椴ㄔ碨2比S1晚振動(dòng)0.2s，所以2s～2.2s之間x＝0處的質(zhì)點(diǎn)只參與S1的振動(dòng)，通過的路程s1＝2A＝10cm，2.2s～2.6s之間x＝0處的質(zhì)點(diǎn)參與兩波源的振動(dòng)，振動(dòng)加強(qiáng)，在一個(gè)周期內(nèi)通過的路程是四倍振幅，則通過的路程為：s2＝4×2A＝40cm所以在t＝2.6s時(shí)，x＝0處的質(zhì)點(diǎn)通過的路程為：s1+s2＝10cm+40cm＝50cm，故C錯(cuò)誤；D．t＝10s時(shí)，兩波源的振動(dòng)方向都是向y軸負(fù)方向，兩波源處振動(dòng)加強(qiáng)，兩波源之間（不包括波源）振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的個(gè)數(shù)為：n=20λ2-1(故選：B。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(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都是受迫振動(dòng)，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(shí)是在同一介質(zhì)中傳播，因此波速不變，波折射時(shí)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(shí)，由λ＝eq\f(v,f)可知波長變大，反之變?。?．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(shí)的近似情況．二、波的疊加幾列波相遇時(shí)能夠保持各自的運(yùn)動(dòng)特征，繼續(xù)傳播，在它們重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與這幾列波引起的振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和．三：對(duì)波的干涉的理解1．發(fā)生干涉的條件：(1)兩列波的頻率相同；(2)相位差恒定．2．產(chǎn)生穩(wěn)定干涉圖樣的兩列波的振幅越接近，干涉圖樣越明顯．3．干涉圖樣及其特點(diǎn)(1)干涉圖樣：如圖所示．(2)特點(diǎn)①加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)的位置固定不變．②加強(qiáng)區(qū)始終加強(qiáng)，減弱區(qū)始終減弱(加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)不隨時(shí)間變化)．③加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)互相間隔．四：振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的判斷方法1．條件判斷法：頻率相同、振動(dòng)情況完全相同的兩波源產(chǎn)生的波疊加時(shí)，加強(qiáng)、減弱條件如下：設(shè)點(diǎn)到兩波源的距離差為Δr，則當(dāng)Δr＝kλ時(shí)為加強(qiáng)點(diǎn)，當(dāng)Δr＝(2k＋1)eq\f(λ,2)時(shí)為減弱點(diǎn)，其中k＝0,1,2….若兩波源振動(dòng)步調(diào)相反，則上述結(jié)論相反．2．現(xiàn)象判斷法：若某點(diǎn)總是波峰與波峰(或波谷與波谷)相遇，該點(diǎn)為加強(qiáng)點(diǎn)；若總是波峰與波谷相遇，則為減弱點(diǎn)；若某點(diǎn)是平衡位置和平衡位置相遇，則讓兩列波再傳播eq\f(1,4)T，看該點(diǎn)是波峰和波峰(波谷和波谷)相遇，還是波峰和波谷相遇，從而判斷該點(diǎn)是加強(qiáng)點(diǎn)還是減弱點(diǎn)．（多選）（2024春?福州期末）如圖（a）為一列簡諧橫波在t＝0.5s時(shí)刻的波形圖，介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)P、Q此刻離開平衡位置的位移分別為0.5A、﹣0.5A，圖（b）是質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像。下列說法正確的是（）A．該波沿x軸負(fù)方向傳播 B．t＝0.5s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P、Q都在減速 C．t＝2.0s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P正在沿y軸負(fù)方向振動(dòng) D．該波在傳播過程中遇到尺寸為20cm的障礙物時(shí)不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象【解答】解：A、由圖乙可知，質(zhì)點(diǎn)Q在t＝0.5s時(shí)刻向y軸負(fù)方向振動(dòng)，由圖甲根據(jù)同側(cè)法可知，該簡諧橫波沿軸負(fù)方向傳播，故A正確；B、t＝0.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P、Q正向下運(yùn)動(dòng)，越靠近平衡位置速度越大，所以質(zhì)點(diǎn)P速度增大，質(zhì)點(diǎn)Q速度減少，故B錯(cuò)誤；C、由圖乙知波的傳播周期為T＝6s，從t＝0.5s到t＝2.0s經(jīng)歷了1.5s=14T，所以在t＝2.0s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P在y軸下方正沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，故D、由圖甲可知，該波的波長λ＝24cm，則該波遇到尺寸為20cm的障礙物時(shí)能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。故選：AC。（多選）（2024?四川一模）一列簡諧橫波在t＝1.2s時(shí)刻的圖象如圖甲所示，此時(shí)，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的位移均為﹣2cm，波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示。則以下說法正確的是（）A．這列波沿x軸正方向傳播 B．這列波的波速是403C．從t＝1.2s開始，緊接著的Δt＝1.8s時(shí)間內(nèi)，A質(zhì)點(diǎn)通過的路程是12cm D．從t＝1.2s開始，質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q晚0.8s回到平衡位置 E．若該波在傳播中遇到一個(gè)尺寸為12m的障礙物，能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象【解答】解：A、由乙圖可知在t＝1.2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，根據(jù)“上下坡法”可知這列波沿x軸負(fù)方向傳播，故A錯(cuò)誤；B、由甲圖知波長為16m，由乙圖知波的周期為2.4s，所以這列波的波速為v=λT=C、從t＝1.2s開始，緊接著的Δt＝1.8s時(shí)間內(nèi)，A質(zhì)點(diǎn)通過的路程是s=ΔtT?4A=D、質(zhì)點(diǎn)Q振動(dòng)方向沿軸正方向，從t＝1.2s開始，質(zhì)點(diǎn)Q回到平衡位置所需時(shí)間Δt1=π62πT=112×2.4s=0.2s，圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)方向沿軸負(fù)方向，從t＝1.2s開始，質(zhì)點(diǎn)P回到平衡位置所需時(shí)間E.發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是障礙物的尺寸比波長小或跟波長差不多，該波的波長為16m，若該波在傳播過程中遇到一個(gè)尺寸為12m的障礙物能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故E正確。故選：CDE。（多選）（2024?和平區(qū)模擬）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，如圖所示，實(shí)線為t1＝2s時(shí)的波形圖，虛線為t2＝2.75s時(shí)的波形圖，質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置為x＝4m。下列說法正確的是（）A．該橫波傳播的速度大小可能為4m/s B．t＝3.25s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的加速度為0 C．質(zhì)點(diǎn)P的位移函數(shù)表達(dá)式可能為y＝5sin2πt（cm） D．該橫波遇到體積為64m3的正方體，不會(huì)發(fā)生明顯衍射【解答】解：A、由圖可知波長λ＝4m，從t1＝2s到t2＝2.75s的時(shí)間間隔：Δt＝t2﹣t1＝2.75s﹣2s＝0.75s波沿x軸正方向傳播，實(shí)線波形圖至少向右平移3m與虛線波形圖重合，所以波向右傳播的距離：Δx＝3+nλ＝3+4n（n＝0，1，2......）則波傳播的速度：v=ΔxΔt=3+4n0.75=4(3+4n)3，（n＝0，1，2......），當(dāng)n＝B、t1＝2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P處于平衡位置，加速度為零，若t＝3.25s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的加速度為0，則在Δt′＝t﹣t1＝3.25s﹣2s＝1.25s內(nèi)波沿著x軸正方向傳播的距離應(yīng)為波長的整數(shù)倍，則在Δt′＝1.25s波沿著x軸正方向傳播的距離：Δx'=vΔt'=4(3+4n)3×1.25=5(3+4n)3，可得Δx'λ=5(3+4n)3C、由v=λT可得周期：T=λv=44(3+4n)3=124(3+4n)，當(dāng)n＝0時(shí)，T＝1s，則ω=2πT=2π1rad/s=2πrad/s，由圖可知振幅A＝5cm，則質(zhì)點(diǎn)P的位移函數(shù)表達(dá)式y(tǒng)＝5sin（2πt+φ）cm，t1＝2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的位移x＝0D、正方體的體積為64m3，設(shè)正方體的棱長為d，由d3＝64m3可得d＝4m，d＜λ，所以該橫波遇到體積為64m3的正方體，會(huì)發(fā)生明顯衍射，故D錯(cuò)誤；故選：AC。（多選）（2024?南充模擬）杜甫在《曲江》中寫到：穿花蛺蝶深深見，點(diǎn)水蜻蜓款款飛。平靜水面上的S處，“蜻蜓點(diǎn)水”時(shí)形成一列水波向四周傳播（可視為簡諧波），A、B、C三點(diǎn)與S在同一條直線上。圖示時(shí)刻，A在波谷與水平面的高度差為H，B、C在不同的波峰上。已知波速為v，A、B在水平方向的距離為a，則下列說法正確的是（）A．水波通過尺寸為1.5a的障礙物能發(fā)生明顯衍射 B．A點(diǎn)振動(dòng)頻率為2vaC．到達(dá)第一個(gè)波峰的時(shí)刻，C比A滯后3avD．從圖示時(shí)刻起，經(jīng)過時(shí)間av，B、C之間的距離增大E．從圖示時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，A點(diǎn)的振動(dòng)方程是y=Hsin(【解答】解：AB、圖示時(shí)刻，A在波谷，B在波峰上，A、B連線在水平方向的距離為a，可知水波的波長為λ＝2a，根據(jù)f=1T=vλ=v2a，所以AC、由圖可知C比A距離波源多Δx＝1.5λ，到達(dá)第一個(gè)波峰的時(shí)刻，C比A滯后t=Δxv=D、由于質(zhì)點(diǎn)只是上下振動(dòng)，不會(huì)隨波遷移，則B、C之間的距離保持不變，故D錯(cuò)誤；E、圖示時(shí)刻A處于波谷，振幅為H，角速度為ω=2πT=2πf=πva，則A故選：ACE。（2024?湖北一模）關(guān)于機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波，下列說法正確的是（）A．用手拍打衣服上的灰塵，是利用了共振的原理 B．歌唱家利用嗓音振碎玻璃杯，是共振的原理 C．在波傳播過程中，質(zhì)點(diǎn)都是自由振動(dòng) D．兩列波發(fā)生干涉時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移始終大于振動(dòng)減弱點(diǎn)的位移【解答】解：A.用手拍打衣服上的灰塵，是利用了慣性的原理，故A錯(cuò)誤；B.歌唱家利用嗓音振碎玻璃杯，是共振的原理，故B正確；C.在波傳播過程中，質(zhì)點(diǎn)所做的振動(dòng)屬于受迫振動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D.波發(fā)生干涉時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的振幅比振動(dòng)減弱點(diǎn)的振幅要大，但振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移可以為零，不一定大于振動(dòng)減弱點(diǎn)的位移，故D錯(cuò)誤。故選：B。（2024春?佛山期末）設(shè)計(jì)師在對(duì)音樂廳進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)利用到機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波等相關(guān)知識(shí)，確保音樂的音質(zhì)和聽眾的體驗(yàn)，關(guān)于音樂廳中的聲學(xué)現(xiàn)象和設(shè)計(jì)意圖，下列說法正確的是（）A．聲音傳進(jìn)墻面上的吸音材料后頻率會(huì)改變 B．頻率越高的聲音越容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 C．不同樂器發(fā)出的聲音的在空氣中傳播速度相同 D．小提琴和大提琴發(fā)出的聲波會(huì)產(chǎn)生明顯的干涉現(xiàn)象【解答】解：A．聲音的頻率由聲源決定，聲音傳進(jìn)墻面上的吸音材料后頻率不會(huì)改變，故A錯(cuò)誤；B．波長越長越容易發(fā)生衍射，頻率越高的聲音，根據(jù)v＝λf可知，波長越短，衍射現(xiàn)象越不明顯，故B錯(cuò)誤；C．不同樂器發(fā)出的聲音均為聲波，在空氣中傳播速度相同，故C正確；D．若想產(chǎn)生明顯的干涉現(xiàn)象，兩列聲波的頻率需相同，小提琴和大提琴發(fā)出的聲波頻率不同，發(fā)出的聲波不會(huì)產(chǎn)生明顯的干涉現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。故選：C。（2024?南關(guān)區(qū)校級(jí)模擬）甲、乙兩列簡諧橫波在同一種均勻介質(zhì)中分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，t＝0時(shí)刻的波形圖如圖所示。當(dāng)兩列波均傳播到坐標(biāo)原點(diǎn)后，坐標(biāo)原點(diǎn)x＝0處質(zhì)點(diǎn)的振幅為（）A．8cm B．6cm C．0cm D．2cm【解答】解：由波形圖可知，兩列波的波長相同，均為8m，介質(zhì)一定，則兩列波的傳播速度相等，根據(jù)v＝λf可知，兩列波的頻率相同，兩列波相遇時(shí)會(huì)發(fā)生穩(wěn)定干涉，t＝0時(shí)刻兩列波的波前到原點(diǎn)的間距差值為Δx=8m-根據(jù)同側(cè)法可知，左側(cè)波上各點(diǎn)起振方向向下，右側(cè)波上各點(diǎn)起振方向向上，兩波前振動(dòng)步調(diào)相反，可知坐標(biāo)原點(diǎn)x＝0處的質(zhì)點(diǎn)為振動(dòng)的加強(qiáng)點(diǎn)，所以坐標(biāo)原點(diǎn)x＝0處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅為A＝（5+3）cm＝8cm，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：A。（2024?龍鳳區(qū)校級(jí)模擬）P、Q兩波源分別位于x軸﹣10m和10m處，產(chǎn)生的兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，振幅分別為15cm和30cm。t＝0時(shí)刻兩波源同時(shí)開始起振，t＝3s時(shí)的波形圖如圖所示，此刻平衡位置在x軸﹣4m和4m處的兩質(zhì)點(diǎn)剛要開始振動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)M、N的平衡位置分別為坐標(biāo)原點(diǎn)和x＝2m處，則（）A．兩波源的起振方向均沿y軸負(fù)方向 B．兩列簡諧橫波的波速均為4m/s C．0～5s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)N運(yùn)動(dòng)的路程為30cm D．0～10s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)的路程為4.5m【解答】解：A、根據(jù)波形平移法可知，t＝3s時(shí)x＝﹣4m和x＝4m兩處的質(zhì)點(diǎn)的起振方向均沿y軸正方向，則兩波源的起振方向均沿y軸正方向，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)題意可知兩列簡諧橫波的波速均為v=Δx代入數(shù)據(jù)解得v＝2m/s故B錯(cuò)誤；C．由圖像可知兩波的波長均為λ＝4m，則周期為T=λ代入數(shù)據(jù)解得T＝2st＝3s時(shí)，x＝﹣4m和x＝4m兩處的振動(dòng)傳到質(zhì)點(diǎn)N所用的時(shí)間分別為ΔtΔt代入數(shù)據(jù)解得Δt1＝3s，Δt2＝1s可知0～5s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)N只由右邊波源引起振動(dòng)了1s，由于1s=1則0～5s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)N運(yùn)動(dòng)的路程為s＝2AQ＝2×30cm＝60cm故C錯(cuò)誤；D、t＝3s時(shí)，x＝﹣4m和x＝4m兩處的振動(dòng)傳到質(zhì)點(diǎn)M所用時(shí)間均為Δt=代入數(shù)據(jù)解得Δt＝2s可知t＝5s時(shí)質(zhì)點(diǎn)M開始振動(dòng)，且兩波源的起振方向相同，周期相同，可知質(zhì)點(diǎn)M為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，振幅為A′＝15cm+30cm＝45cm由于2.5T＝10s﹣5s＝5s則0～10s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)的路程為s′＝2.5×4A′＝450cm＝4.5m故D正確。故選D。（2024?樂清市校級(jí)三模）如圖所示為某水池的剖面圖，A、B兩區(qū)域的水深分別為hA、hB，其中hB＝2.5m，點(diǎn)O位于兩部分水面分界線上，M和N是A、B兩區(qū)域水面上的兩點(diǎn)，OM＝4m，ON＝7.5m。t＝0時(shí)M點(diǎn)從平衡位置向下振動(dòng)，N點(diǎn)從平衡位置向上振動(dòng)，形成以M、N點(diǎn)為波源的水波（看作是簡諧橫波），兩波源的振動(dòng)頻率均為1Hz，振幅均為5cm。當(dāng)t＝1s時(shí)，O點(diǎn)開始振動(dòng)且振動(dòng)方向向下。已知水波的波速跟水深的關(guān)系為y=gh，式中h為水深，g＝10m/s2A．區(qū)域A的水深hA＝2.0m B．A、B兩區(qū)域水波的波長之比為5：4 C．t＝2s時(shí)，O點(diǎn)的振動(dòng)方向向下 D．兩波在相遇區(qū)域不能形成穩(wěn)定的干涉【解答】解：A、當(dāng)t＝1s時(shí)，O點(diǎn)開始振動(dòng)且振動(dòng)方向向下，說明經(jīng)過1s的時(shí)間M點(diǎn)的振動(dòng)傳播到了O點(diǎn)，則水波在區(qū)域A的傳播速度大小為vA=MOt=41m/s=4m/s，根據(jù)水波的波速跟水深的關(guān)系為y=gh，可得A區(qū)域的水深為B、根據(jù)水波的波速跟水深的關(guān)系為y=gh可得A、B兩區(qū)域水波的波速之比為vAvB=hAhB=1.62.5=45，因?yàn)閮刹ㄔ吹恼駝?dòng)頻率均為1Hz，根據(jù)C、由題知，波的周期為T=1f=11s=1s，水波在區(qū)域B的波速大小為vB=ghB=10×2.5m/s=5m/s，所以N點(diǎn)的振動(dòng)傳播到O點(diǎn)的時(shí)間為t'=ONvB=7.55s=1.5s，所以在t＝2s時(shí)，M點(diǎn)的振動(dòng)在O點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)了一