第27讲 机械波的干涉、衍射和多普勒效应（专项训练）（上海专用）2026年高考物理一轮复习讲练测

第27讲 机械波干涉、衍射和多普勒效应 目录 2 01 波的反射和折射规律 2 02 波的反射的应用 2 03 对波的独立传播和叠加原理的理解 4 04 计算干涉增强或干涉减弱点的位置 5 05 求两列波相遇时质点的位移 7 06 振动、波动和衍射的综合问题 7 07 对衍射现象的理解 9 08 多普勒效应的理解和应用 10 11 14 01 波的反射和折射规律 1．图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则（ ） A．2与1的波长、频率相等，波速不等 B．2与1的波速、频率相等，波长不等 C．3与1的波速、频率、波长均相等 D．3与1的频率相等，波速、波长均不等 2. 下列说法正确的是（ ） A．入射波的波长大于折射波的波长 B．入射波的波长小于折射波的波长 C．入射波的波长和反射波的波长相等 D．入射角与折射角之比等于两波速之比 02 波的反射的应用 3. 某物体发出的声音在空气中的波长为1 m，波速为340 m/s，在海水中的波长为4.5 m （1）该波的频率为________Hz，在海水中的波速为________m/s。 （2）若物体在海面上发出的声音经过0.5 s听到回声，则海水深为多少？ （3）若物体以5 m/s的速度由海面向海底运动，则经过多长时间听到回声？ 4．如图甲是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度．图乙中P1、P2是测速仪发出的超声波，n1、n2分别是P1、P2由汽车反射回来的信号．设测速仪匀速扫描，P1、P2之间的时间间隔Δt＝1.0 s，超声波在空气中传播的速度是v＝340 m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图乙可知，汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离是多少？汽车的速度是多少？ 03 对波的独立传播和叠加原理的理解 5. 波源甲、乙分别在一根水平放置的绳的左右两端，两波源发出的波在绳中的传播速度均是1 m/s. 在t＝0时刻绳上的波形如图(a)所示．则根据波的叠加原理，以下叙述正确的是（ ） A．当t＝2 s时，波形如图①所示；当t＝4 s时，波形如图②所示 B．当t＝2 s时，波形如图①所示；当t＝4 s时，波形如图③所示 C．当t＝2 s时，波形如图②所示；当t＝4 s时，波形如图①所示 D．当t＝2 s时，波形如图②所示；当t＝4 s时，波形如图③所示 6.（多选）如图所示，一根弹性绳上存在两个波源S1和S2，P点为两个波源连线的中点。两个波源同时起振发出两个相向传播的脉冲波，已知两个脉冲波的频率分别为f1和f2(f1<f2)，振幅分别为A1和A2(A1<A2)，下列说法中正确的是（ ） A.两列波相遇后，各自独立传播 B.两列波同时到达P点 C.两列波相遇时，发生干涉现象 D.两列波相遇过程中，P点振幅可达(A1+A2) 04 计算干涉增强或干涉减弱点的位置 思维建模 计算干涉增强或干涉减弱点的位置 1.如果所求干涉点和波源在一条直线上，可以讨论 2.如果所求干涉点和波源不在一条直线上，可以通过光程差的最大和最小值来讨论： 7. 同一介质中有两振源P、Q，以其中先振动的振源开始振动作为计时起点，t=3s时P、Q之间的波形如图所示，两列波的振幅分别为15cm、30cm。求 (1)Q波源的振动频率； (2)P波源的振动方程； (3)经过足够长时间，计算说明x轴上[-6m,4m]区间内振动最强点的个数。 8.（2023年·上海市复旦附中高一下期末）如图为某一报告厅主席台的平面图，AB是讲台，、是与讲台上话筒等高的喇叭。报告者的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫，为了避免啸叫，话筒最好摆放在讲台适当位置，在这些位置上两个喇叭传来的声音因______而相消。已知空气中声速为。若报告人声音的频率为，问讲台上这样的位置有______个。 05 求两列波相遇时质点的位移 9. 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。 06 振动、波动和衍射的综合问题 10.（多选）北京时间2022年1月15日汤加发生了火山爆发，火山爆发引起了巨大的海啸。假设图甲是这次火山爆发在某地引起的海啸的一列水面波在时刻的波形图，该水面波正在海面上传播，其传播方向沿x轴的正方向，图乙是质点N的振动图像，则下列说法正确的是（　　） A．该列波的传播速度为10 m/s B．质点N经过0.8 s的时间将传播到距离原点10 m处 C．在t=0.4s时，质点N具有向下的最大加速度 D．若水面波前方有一尺寸为6 m的石头，该水面波遇到石头后还能继续向前传播 11．（多选）如图甲所示，波源S从平衡位置开始上、下(沿y轴方向)振动，产生的简谐横波向右传播，经过0.2s后，沿波的传播方向上距S为3m的P点开始振动，若以P点开始振动的时刻作为计时的起点，P点的振动图像如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ） A．波源S最初是向下振动的 B．该简谐波的波速为1.5 m/s C．该波的波长为0.6m D．该波通过宽度约为1 m的缝隙时，能产生明显的衍射现象 07 对衍射现象的理解 12．（多选）观察水面波衍射的实验装置如图所示，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，则波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是（ ） 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 13. 如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮出水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动。为使水波能带动叶片振动，可用的方法是（　　） A．增加波源频率 B．降低波源频率 C．增强波源振动强度 D．增加波源到桥墩的距离 08 多普勒效应的理解和应用 14．如图所示，人在距公路约50m的M处，一辆汽车以25m/s的速度从公路上匀速驶过，人听到的汽车的频率（ ） A．一直是稳定的 B．变得越来越高 C．变得越来越低 D．先变低后变高 15. 内燃机、通风机等在排放各种高速气流的过程中都会发出噪声，如图所示为某种消声器的示意图，可以用来削弱高速气流产生的噪声。一列声波沿水平管道自左向右传播，到达a处时分成上下两束波，这两束声波在b处相遇时可削弱噪声。关于此消声器，下列说法正确的是（　　） A．利用了波的反射原理 B．利用了波的衍射原理 C．只能消除某一频率的噪声 D．可以消除某些频率的噪声 1．（多选）如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200 m/s，下列说法正确的是（ ） A．从图示时刻开始，经过0.01 s质点a通过的路程为0.4 m B．从图示时刻开始，质点b比质点a先到平衡位置 C．若此波遇到另一列波并产生稳定的干涉条纹，则另一列波的频率为50 Hz D．若该波传播中遇到宽约3 m的障碍物，则能发生明显的衍射现象 2．（24-25高二上·上海·随堂练习）如图甲所示，两个相干波源S1、S2产生的波在同一均匀介质中相遇。图中实线表示波峰，虚线表示波谷，c和f分别为ae和bd的中点，则： (1)在a、b、c、d、e、f六点中，振动加强的点是 ，振动减弱的点是 。 (2)若两振源S1和S2振幅不相同，此时位移为零的点是 。 (3)在图乙中画出此时刻ace连线上，以a为原点的一列完整波形，标出a、c、e点 。 3．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 m C．d≥1 cm D．d≤1 cm 4.（23-24·上海市复旦中学高二下期中）如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，某同学用黄色滤光片时得到一个干涉图样，为了使干涉条纹的间距变宽，只进行一步操作，下列可以采取的方法是（　　） A. 换用紫色滤光片 B. 换用双缝间距更大的双缝片 C. 使光源离双缝距离近一些 D. 使光屏离双缝距离远一些 青蛙的后腿肌肉非常发达，其长腿和身体结构在跳跃时能够保存更多的机械能量，增加跳跃的力量和距离。 1．（2025闵行一模）如图（a），青蛙在平静的水面上持续鸣叫引起水面持续振动，形成的水面波近似为简谐横波，如图（b）所示，O处为波源，实线圆、虚线圆表示相邻的波峰和波谷，波源垂直xOy平面振动。质点A的振动图像如图（c）所示。 （1）水面波的传播速度大小为 m/s； （2）如图（d），波遇到固定在水面的挡板后继续传播，但靠近挡板浮在水面的一片树叶没有明显振动，下列改变有可能使树叶振动起来的是( ) A．增加板长                         B．减小板长 C．当青蛙发出更低沉的鸣叫        D．当青蛙发出更尖锐的鸣叫 2. （2024杨浦二模）用微波传感器测量飞行网球的速度，利用发送信号与接收信号的频率差，通过公式计算出物体运动的速度。当球远离传感器运动时，单位时间内测得的信号数和波长（ ） A．变多，变长 B．变多，变短 C．变少，变短 D．变少，变长 3. （2024金山二模）电动打夯机可以用来平整地面。如图为某小型电动打夯机的结构示意图，质量为 m 的摆锤通过轻杆与总质量为 M 的底座(含电动机)上的转轴相连。电动机通过皮带传动，使摆锤绕转轴 O 在竖直面内匀速转动，转动半径为 R。 m O M 4．打夯机工作时会发出一定的噪音。 （1）已知空气中的声速小于水中的声速，则噪音声波由空气进入水中时波长和频率分别（ ） A．变小、不变 B．不变、变低 C．变大、不变 D．不变、变高 （2）某工作人员向机器靠近时，人耳接收到的声波频率比噪音波源的频率（ ） A．要高 B．相同 C．要低 （3）某同学给打夯机设计了如图所示的减噪装置结构，通过装置的共振可吸收声波。已知该装置的固有频率为 f0 = ，其中 m 为薄板单位面积的质量，L 为空气层的厚度，经测试发现它对频率为 200 Hz 的声音减噪效果最强。若打夯机发出的声波频率为 300 Hz，为获得更好减噪效果，可以采取的措施有________（写出一种即可）。 薄板 空 气 L 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第27讲 机械波干涉、衍射和多普勒效应 目录 2 01 波的反射和折射规律 2 02 波的反射的应用 2 03 对波的独立传播和叠加原理的理解 4 04 计算干涉增强或干涉减弱点的位置 5 05 求两列波相遇时质点的位移 7 06 振动、波动和衍射的综合问题 7 07 对衍射现象的理解 9 08 多普勒效应的理解和应用 10 11 14 01 波的反射和折射规律 1．图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则（ ） A．2与1的波长、频率相等，波速不等 B．2与1的波速、频率相等，波长不等 C．3与1的波速、频率、波长均相等 D．3与1的频率相等，波速、波长均不等 【答案】D 【解析】同一介质，频率，波长，波速均不变，所以1和2完全相同；1和3的介质不同，波速，波长不同，但频率决定于波源，所以频率相同，D正确。 2. 下列说法正确的是（ ） A．入射波的波长大于折射波的波长 B．入射波的波长小于折射波的波长 C．入射波的波长和反射波的波长相等 D．入射角与折射角之比等于两波速之比 【答案】C 【解析】入射波长和折射波长是相对于介质的，介质不确定，不能比较大小，AB错误； 反射波在同一种介质，波长不变，C正确； 折射定律是：入射角与折射角的正弦之比等于两波速之比，D错误。 02 波的反射的应用 3. 某物体发出的声音在空气中的波长为1 m，波速为340 m/s，在海水中的波长为4.5 m （1）该波的频率为________Hz，在海水中的波速为________m/s。 （2）若物体在海面上发出的声音经过0.5 s听到回声，则海水深为多少？ （3）若物体以5 m/s的速度由海面向海底运动，则经过多长时间听到回声？ 【答案】(1)340　1 530　(2)382.5 m　(3)0.498 s 【解析】(1)由f＝得f＝ Hz＝340 Hz 因波的频率不变，则在海水中的波速为 v海＝λ′f＝4.5×340 m/s＝1 530 m/s (2)入射声波和反射声波用时相同，则海水深为 h＝v海＝1 530× m＝382.5 m (3)物体与声音运动的过程示意图如图所示，设听到回声的时间为t′，则v物t′＋v海t′＝2h 代入数据解得t′＝0.498 s. 4．如图甲是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度．图乙中P1、P2是测速仪发出的超声波，n1、n2分别是P1、P2由汽车反射回来的信号．设测速仪匀速扫描，P1、P2之间的时间间隔Δt＝1.0 s，超声波在空气中传播的速度是v＝340 m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图乙可知，汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离是多少？汽车的速度是多少？ 【答案】 17 m　17.9 m/s 【解析】 P1、P2之间的时间间隔Δt＝1.0 s，P1、P2之间有30个小格，得出每小格表示 s 第一列波的传播时间为t1＝×12 s＝ s，汽车第一次接收波的位置到测速仪的距离为： s1＝v＝340× m＝68 m 第二列波的传播时间为t2＝×9 s＝ s，汽车第二次接收波的位置到测速仪的距离为： s2＝v＝340× m＝51 m 汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离是Δs＝s1－s2＝17 m 汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间为Δt′＝×28.5 s＝0.95 s，（P1和n1中点到P2和n2中点） 汽车的速度是v′≈＝17.9 m/s. 03 对波的独立传播和叠加原理的理解 5. 波源甲、乙分别在一根水平放置的绳的左右两端，两波源发出的波在绳中的传播速度均是1 m/s. 在t＝0时刻绳上的波形如图(a)所示．则根据波的叠加原理，以下叙述正确的是（ ） A．当t＝2 s时，波形如图①所示；当t＝4 s时，波形如图②所示 B．当t＝2 s时，波形如图①所示；当t＝4 s时，波形如图③所示 C．当t＝2 s时，波形如图②所示；当t＝4 s时，波形如图①所示 D．当t＝2 s时，波形如图②所示；当t＝4 s时，波形如图③所示 【答案】D 【解析】当t＝2 s时，根据传播速度可知，它们相互重叠，由于振动方向相反，则振动减弱，波形如图②所示；当t＝4 s时，各自传播了4 m，由于互不干扰，所以波形如图③所示，故选项D正确． 6.（多选）如图所示，一根弹性绳上存在两个波源S1和S2，P点为两个波源连线的中点。两个波源同时起振发出两个相向传播的脉冲波，已知两个脉冲波的频率分别为f1和f2(f1<f2)，振幅分别为A1和A2(A1<A2)，下列说法中正确的是（ ） A.两列波相遇后，各自独立传播 B.两列波同时到达P点 C.两列波相遇时，发生干涉现象 D.两列波相遇过程中，P点振幅可达(A1+A2) 【答案】AB 【详解】A、根据波传播具有相互独立性，则相遇后，互不干扰，各自独立传播，A正确； B. 两波在同一绳上传播，波速相等，由于P为中点，所以它们会同时到达P点，B正确； C. 两列波相遇时，因频率不同，只能相互叠加，不发生干涉现象，C错误； D. 两波到达P点的距离相等，但它们的波峰不能同时到达P点，波2的波峰先到达P点，所以P点的最大位移不可达到(A1+A2) ，D错误。 04 计算干涉增强或干涉减弱点的位置 思维建模 计算干涉增强或干涉减弱点的位置 1.如果所求干涉点和波源在一条直线上，可以讨论 2.如果所求干涉点和波源不在一条直线上，可以通过光程差的最大和最小值来讨论： 7. 同一介质中有两振源P、Q，以其中先振动的振源开始振动作为计时起点，t=3s时P、Q之间的波形如图所示，两列波的振幅分别为15cm、30cm。求 (1)Q波源的振动频率； (2)P波源的振动方程； (3)经过足够长时间，计算说明x轴上[-6m,4m]区间内振动最强点的个数。 【答案】(1) 0.5Hz (2) y= -0.15 sin(πt)m (3) 6个 【解析】 (1)由图可知，振源Q先振动的，经过t=3s，Q先经历了t= 1.5T 频率为 f=1/T=0.5Hz (2)对P有振幅 A=0.15m 角速度为 P波源起振方向沿-y方向，其振动方程为 y= - 0.15 sin(πt)m 由图可知，P波源在Q波源开始振动1s后才开始振动，则时间的范围为 t>1s (3)波长为 λ= 4m 虽然P和Q的起振方向相反，但此时，P和Q振动方向相同， 所以和P，Q距离差为波长整数倍为振动加强点。 设振动加强点与P、Q点距离分别为x1、x2，则x1+x2=20m x1-x2 = kλ(k =0,±1,±2......) 且4m <x1< 14m 解得:-3 ≤k≤2 其中k取-3、-2、-1、0、1和2，则区间内振动加强点有6个。 8.（2023年·上海市复旦附中高一下期末）如图为某一报告厅主席台的平面图，AB是讲台，、是与讲台上话筒等高的喇叭。报告者的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫，为了避免啸叫，话筒最好摆放在讲台适当位置，在这些位置上两个喇叭传来的声音因______而相消。已知空气中声速为。若报告人声音的频率为，问讲台上这样的位置有______个。 【答案】 ①. 干涉 ②. 4 【详解】[1][2]人声音的频率，对应的声波的波长为 式中v=340m/s是空气中的声速，图中O是AB的中点，P是OB上任一点 设x1=S1P，x2=S2P，则：，即， 解得k=-2，-1，0，1，所以4个干涉相消点。 05 求两列波相遇时质点的位移 9. 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。 【答案】2　0 【解析】 解1：两列波的波长分别为λA＝0.2 m，λB＝0.4 m。 t＝2.5 s时两列波均向前传播Δx＝vt＝1 m，即A波向右传播至x1＝1.0 m处， B波向左传播至x2＝－0.2 m处，x1－xM＝0.5 m＝λA，xM－x2＝0.7 m＝1λB， 所以此时A波在M点的位移为0，B波在M点的位移为A＝2 cm，合位移为2 cm； x1－xN＝0.6 m＝3λA，xN－x2＝0.6 m＝λB，同理可知N点的位移为0。 解2：T1=0.2/0.4=0.5s T2=0.4/0.4=1s A波传到M点时间：t1=1.25s，剩余时间=1.25s=2.5T 位移=0； B波传到M点时间：t1=0.75s，剩余时间=1.75s=1.75T 位移=2cm； 所以合位移=2cm A波传到N点时间：t1=1s，剩余时间=1.5s=3T 位移=0； B波传到N点时间：t1=1s，剩余时间=1.5s=1.5T 位移=0； 所以合位移=0 06 振动、波动和衍射的综合问题 10.（多选）北京时间2022年1月15日汤加发生了火山爆发，火山爆发引起了巨大的海啸。假设图甲是这次火山爆发在某地引起的海啸的一列水面波在时刻的波形图，该水面波正在海面上传播，其传播方向沿x轴的正方向，图乙是质点N的振动图像，则下列说法正确的是（　　） A．该列波的传播速度为10 m/s B．质点N经过0.8 s的时间将传播到距离原点10 m处 C．在t=0.4s时，质点N具有向下的最大加速度 D．若水面波前方有一尺寸为6 m的石头，该水面波遇到石头后还能继续向前传播 【答案】AD 【详解】A．由图乙可知振动周期为 ，由图甲可知波长为 该列波的传播速度为： A正确； B．波在传播过程中，各质点都在平衡位置附近上下振动，不会随波迁移，B错误； C．由图乙可知，在时，质点N到达负向最大位移处，具有向上的最大加速度，C错误； D．根据波的明显衍射条件，波长与障碍物的尺寸差不多，因此该水面波遇到石头后还能继续向前传播，D正确。 11．（多选）如图甲所示，波源S从平衡位置开始上、下(沿y轴方向)振动，产生的简谐横波向右传播，经过0.2s后，沿波的传播方向上距S为3m的P点开始振动，若以P点开始振动的时刻作为计时的起点，P点的振动图像如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ） A．波源S最初是向下振动的 B．该简谐波的波速为1.5 m/s C．该波的波长为0.6m D．该波通过宽度约为1 m的缝隙时，能产生明显的衍射现象 【答案】AD 【解析】A．由振动图像可知，波源S最初是向下振动的，故A正确； B．该简谐波的波速为，故B错误； C．该波的波长为，故C错误； D．波长大于宽度约为1 m的缝隙时，能产生明显的衍射现象，故D正确。故选AD。 07 对衍射现象的理解 12．（多选）观察水面波衍射的实验装置如图所示，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，则波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是（ ） 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 【答案】ABC 【解析】从波纹上看，波长和孔的直径近似相等，能明显看到衍射现象，A正确； 衍射波长不变，B正确； 如果将孔AB扩大，远大于波长则观察不到明显衍射现象，C正确； 频率增加，波速不变，则波长减小，不容易看到衍射现象，D错误。 13. 如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮出水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动。为使水波能带动叶片振动，可用的方法是（　　） A．增加波源频率 B．降低波源频率 C．增强波源振动强度 D．增加波源到桥墩的距离 【答案】B 【解析】能带动树叶，需要波衍射到树叶。波速一定，增加波源频率，波长减小，不易发生衍射，A错误，B正确；增加振动强度，不能改变发生明显衍射的条件，C错误； 增加波源到桥墩的距离，不能改变发生明显衍射的条件，D错误。 08 多普勒效应的理解和应用 14．如图所示，人在距公路约50m的M处，一辆汽车以25m/s的速度从公路上匀速驶过，人听到的汽车的频率（ ） A．一直是稳定的 B．变得越来越高 C．变得越来越低 D．先变低后变高 【答案】C 【解析】如图所示，车相对人的速度为 车匀速靠近时，θ变大，则v1变小，设汽车本身的频率为f，声音的传播速速为v，根据多普勒效应可知，人听到的汽车的频率为，判断可知，人听到的汽车的频率为在变低；当车与人的连线与车速方向垂直时，再向前运动则汽车背离人运动，车匀速远离时，此过程车相对人的速度为，θ变大，则v1变大，由于汽车远离人，人听到的汽车的频率为，判断可知，人听到的汽车的频率为在变低。故选C。 15. 内燃机、通风机等在排放各种高速气流的过程中都会发出噪声，如图所示为某种消声器的示意图，可以用来削弱高速气流产生的噪声。一列声波沿水平管道自左向右传播，到达a处时分成上下两束波，这两束声波在b处相遇时可削弱噪声。关于此消声器，下列说法正确的是（　　） A．利用了波的反射原理 B．利用了波的衍射原理 C．只能消除某一频率的噪声 D．可以消除某些频率的噪声 【答案】D 【详解】AB．噪音通常是不规则或随机的声音信号，由于声波是一种机械波，因此它具有波的特性，当声波自左向右传播，到达a处时分成上下两列波，即成为两列相干声波，在b处相遇时，满足一定条件就会发生干涉相消现象，故AB错误； CD．声波在a处时分成上下两列波，两列波的频率相同，经过不同的波程在b处相遇，若波程差满足半波长的奇数倍，即两列波在b处就会干涉相消，起到削弱噪音的作用，由于噪音通常是不规则或随机的声音信号，可能在b处相遇的两列波的波程差是其半波长的1倍，也可能是3倍、5倍等，所以此消声器可以消除某些频率的噪声，故C错误，D正确。 故选D。 1．（多选）如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200 m/s，下列说法正确的是（ ） A．从图示时刻开始，经过0.01 s质点a通过的路程为0.4 m B．从图示时刻开始，质点b比质点a先到平衡位置 C．若此波遇到另一列波并产生稳定的干涉条纹，则另一列波的频率为50 Hz D．若该波传播中遇到宽约3 m的障碍物，则能发生明显的衍射现象 【答案】ACD 【解析】由题图读出波长为λ＝4 m，则周期为T＝＝ s＝0.02s =0.5T，s＝2A＝0.4 m，故A正确； 同侧法，a到达平衡位置需要1/4周期，b向下运动需要大于1/4周期，故B错误； 该列波的频率为f＝＝50 Hz，要想发生干涉，频率需相同，故C正确； 该波波长λ＝4 m大于障碍物的尺寸3m，故能发生明显的衍射现象，故D正确． 2．（24-25高二上·上海·随堂练习）如图甲所示，两个相干波源S1、S2产生的波在同一均匀介质中相遇。图中实线表示波峰，虚线表示波谷，c和f分别为ae和bd的中点，则： (1)在a、b、c、d、e、f六点中，振动加强的点是 ，振动减弱的点是 。 (2)若两振源S1和S2振幅不相同，此时位移为零的点是 。 (3)在图乙中画出此时刻ace连线上，以a为原点的一列完整波形，标出a、c、e点 。 【答案】(1) a、c、e b、d、f (2)c、f (3)见解析 【详解】（1）[1][2]由题图甲可知，a点是波谷与波谷相遇点，而b、d点是波峰与波谷相遇点，e点是波峰与波峰相遇点。由于当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，所以a、e是振动加强点，b、d是振动减弱点；在波的传播方向上，振动加强点的连线上也是振动加强点，振动减弱点的连线上也是振动减弱点；c在振动加强点的连线上，f在振动减弱点的连线上，因此c是振动加强点，而f是振动减弱点。 （2）若两振源S1和S2振幅不相同，波峰与波谷相遇处点的位移不为零，平衡位置相遇处点的位移为零，此时刻位移为零的点是c、f。 （3）由图可知，此时a处于波谷，e处于波峰，c处于平衡位置，所以在ace连线上，以a为原点的一列完 整波形，如图所示 3．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 m C．d≥1 cm D．d≤1 cm 【答案】D 【解析】水波的波长λ＝＝ m＝0.01 m＝1 cm.即孔径d应与1 cm相当或比它还小．故选D． 4.（23-24·上海市复旦中学高二下期中）如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，某同学用黄色滤光片时得到一个干涉图样，为了使干涉条纹的间距变宽，只进行一步操作，下列可以采取的方法是（　　） A. 换用紫色滤光片 B. 换用双缝间距更大的双缝片 C. 使光源离双缝距离近一些 D. 使光屏离双缝距离远一些 【答案】D 【详解】A．紫光的波长小于黄光，根据可知，换用紫色滤光片，干涉条纹的间距变窄，A错误； B．根据 ，可知，换用双缝间距d更大的双缝片，干涉条纹的间距变窄，B错误； C．使光源离双缝距离近一些，对条纹间距无影响，C错误； D．根据 可知，使光屏离双缝距离l远一些，则干涉条纹的间距变宽，D正确。 青蛙的后腿肌肉非常发达，其长腿和身体结构在跳跃时能够保存更多的机械能量，增加跳跃的力量和距离。 1．（2025闵行一模）如图（a），青蛙在平静的水面上持续鸣叫引起水面持续振动，形成的水面波近似为简谐横波，如图（b）所示，O处为波源，实线圆、虚线圆表示相邻的波峰和波谷，波源垂直xOy平面振动。质点A的振动图像如图（c）所示。 （1）水面波的传播速度大小为 m/s； （2）如图（d），波遇到固定在水面的挡板后继续传播，但靠近挡板浮在水面的一片树叶没有明显振动，下列改变有可能使树叶振动起来的是( ) A．增加板长                         B．减小板长 C．当青蛙发出更低沉的鸣叫        D．当青蛙发出更尖锐的鸣叫 【答案】 0.25 BC 【解析】（1）[1]由图可知波长为m，周期为s，则波速为 （2）[2]根据波发生明显衍射的条件为波长大于等于障碍物尺寸可知，能使树叶振动起来的是减小板长或增大波长，即减小频率。 故选BC。 2. （2024杨浦二模）用微波传感器测量飞行网球的速度，利用发送信号与接收信号的频率差，通过公式计算出物体运动的速度。当球远离传感器运动时，单位时间内测得的信号数和波长（ ） A．变多，变长 B．变多，变短 C．变少，变短 D．变少，变长 【答案】D 【解析】多普勒效应，波源远离观察者，测得的频率变小，波长变长。 3. （2024金山二模）电动打夯机可以用来平整地面。如图为某小型电动打夯机的结构示意图，质量为 m 的摆锤通过轻杆与总质量为 M 的底座(含电动机)上的转轴相连。电动机通过皮带传动，使摆锤绕转轴 O 在竖直面内匀速转动，转动半径为 R。 m O M 4．打夯机工作时会发出一定的噪音。 （1）已知空气中的声速小于水中的声速，则噪音声波由空气进入水中时波长和频率分别（ ） A．变小、不变 B．不变、变低 C．变大、不变 D．不变、变高 （2）某工作人员向机器靠近时，人耳接收到的声波频率比噪音波源的频率（ ） A．要高 B．相同 C．要低 （3）某同学给打夯机设计了如图所示的减噪装置结构，通过装置的共振可吸收声波。已知该装置的固有频率为 f0 = ，其中 m 为薄板单位面积的质量，L 为空气层的厚度，经测试发现它对频率为 200 Hz 的声音减噪效果最强。若打夯机发出的声波频率为 300 Hz，为获得更好减噪效果，可以采取的措施有________（写出一种即可）。 薄板 空 气 L 【答案】（1）C （2）A （3）减小 m 或 L 【解析】（1）频率决定于波源，所以不变，v=fλ，波速变大，则波长变大，故C正确。 （2）多普勒效应，靠近观测者频率增高，A正确。 （3）根据共振时固有频率等于打夯机频率的特点可知，为了获得更好减噪效果，可以增大打夯机发出的声波频率，则应减小m或L。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$