第三章 4．波的干涉 5．多普勒效应-【金版新学案】2025-2026学年新教材高二物理选择性必修第一册同步课堂高效讲义教师用书word（人教版）

4．波的干涉　 5．多普勒效应 【素养目标】　1．理解波的叠加原理，知道波的干涉是波叠加的结果。2．知道波的干涉图样的特点，理解形成稳定干涉图样的条件，掌握振动加强点、减弱点的振动特点及判定方法。3．会运用波的干涉现象解释相关问题。4．知道多普勒效应，理解多普勒效应的形成原因，并会运用多普勒效应解释有关物理问题。 知识点一　波的叠加 【情境导入】　如图甲、乙、丙为两列水波相遇前、相遇时和相遇后的传播情况。请思考：两列水波相遇后是否还保持原来的运动状态继续传播？是否相互影响？ 提示：都保持原来的运动状态继续传播；没有相互影响。 学生用书第88页 【教材梳理】 (阅读教材P74—P75完成下列填空) 1．波的独立传播：波在彼此相遇并穿过后，仍然保持各自的运动特征，继续传播。 2．波的叠加原理：几列波相遇时，在它们重叠的区域里，介质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。 【师生互动】　两列同相波相向传播，图甲中①为两列波相遇前、②③④为相遇过程中、⑤为相遇后的情景；两列反相波相向传播，图乙中①为两列波相遇前、②③为相遇过程中、④为相遇后的情景。 任务1．两列波相遇前、后的波形有什么特点？ 任务2．两列同相波的相遇过程中叠加时质点的振动是加强还是减弱的？振幅是增大还是减小的？ 任务3．两列反相波的相遇过程中叠加时质点的振动是加强还是减弱的？振幅是增大还是减小的？ 提示：任务1．两列波相遇前、后的波形相同。 任务2．两列同相波叠加，质点的振动加强，振幅增大。 任务3．两列反相波叠加，质点的振动减弱，振幅减小。 【探究归纳】 波的叠加原理的理解 1．几列波相遇前、后能够保持各自的运动特征继续传播，各自的波长、频率等保持不变。 2．几列波相遇时重叠的区域里，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。 3．叠加区域内质点的振幅可能增大，也可能减小。由于总位移是各个位移的矢量和，则有：(1)两列同相波叠加，振动加强，振幅增大；(2)两列反相波叠加，振动减弱，振幅减小。 (多选)(2022·浙江1月选考·T15)两列振幅相等、波长均为λ、周期均为T的简谐横波沿同一绳子相向传播，若两列波均由一次全振动产生，t＝0时刻的波形如图1所示，此时两列波相距λ，则(　　) A．t＝时，波形如图2甲所示 B．t＝时，波形如图2乙所示 C．t＝时，波形如图2丙所示 D．t＝T时，波形如图2丁所示 答案：BD 解析：根据波长和波速的关系式v＝可知，t＝时，两列波各向前传播的距离为x＝vt＝，故两列波的波前还未相遇，故A错误；t＝时，两列波各向前传播的距离为x＝vt＝，故两列波的波前刚好相遇，故B正确；t＝时，两列波各向前传播的距离为x＝vt＝，根据波的叠加原理可知，处两列波的波谷相遇，振动加强，处质点的位移为－2A，故C错误；t＝T时，两列波各向前传播的距离为x＝vt＝λ，两列波的波峰与波谷叠加，位移为零，故D正确。故选BD。 针对练1．(多选) 如图所示，波源S1在绳的左端发出频率为f1、振幅为A1的半个波形a，同时另一个波源S2在绳的右端发出频率为f2、振幅为A2的半个波形b，且f1<f2，P为两个波源连线的中点(图中未画出)。已知机械波在介质中传播的速度只由介质本身的性质决定。下列说法正确的是(　　) A．两列波比较，a波将先到达P点 B．两列波在P点叠加时，P点的位移最大可达(A1＋A2) C．b的波峰到达P点时，a的波峰还没有到达P点 D．两列波相遇时，绳上位移可达(A1＋A2)的点只有一个，此点在P点的左侧 答案：CD 解析：同一介质中两列波传播速度相等，故两列波同时到达P点，A错误；因f1＜f2，由λ＝可知λ1＞λ2，故当两列波同时到达P点时，a波的波峰离P点的距离比b波的波峰离P点的距离大，因此两波峰不能同时到达P点，两波峰应在P点左侧相遇，此位置对应的位移为(A1＋A2)，位移最大，B错误，C、D正确。故选CD。 学生用书第89页 针对练2．如图甲所示，两列振幅与波长均相同的横波相向传播。如图乙所示，两列横波在相遇完全重叠时突然“消失”。设在这一时刻两波相遇的介质里有a、b、c三个质点，其中质点b是相遇区域的中心点。可以判断，质点_____振动的速度为零；质点_____振动的速度不为零且方向向下。 答案：b　a 解析：两列波相遇时，质点同时参与了两列波的振动，位移等于两列波引起的位移的矢量和，质点a、b、c的位移都为零。向右传播的波引起质点a的振动方向向下，向左传播的波引起质点a的振动方向也向下，所以此时质点a振动的速度不为零，方向向下；向右传播的波引起质点c的振动方向向上，向左传播的波引起质点c的振动方向也向上，所以质点c振动的速度不为零，方向向上；两列波引起质点b振动的速度都为零，所以质点b振动的速度为零。 知识点二　波的干涉 【情境导入】　1．图甲为平静的水面上，下落的雨滴激起的层层涟漪，形成了复杂而美丽的图案。这是什么现象？ 2．图乙为两个频率相同的振动物体激起的两列水波的图样，观察其有什么规律？ 提示：1．波的干涉。2．某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱。振动加强的区域和振动减弱的区域相互间隔，形成稳定的图样。 【教材梳理】 (阅读教材P75—P77完成下列填空) 1．波的干涉：频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波叠加时，某些区域的振动总是加强，某些区域的振动总是减弱，这种现象叫作波的干涉。形成的这种稳定图样叫作干涉图样。 2．干涉条件：频率相同、相位差恒定、振动方向相同。 3．一切波都能够发生干涉，干涉是波特有的现象。 【师生互动】　如图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管两侧各有一小孔。声波从左侧小孔传入管内，从右侧小孔传出。 任务1．声波从左侧传入管内，被分成的两列声波的频率有何关系？能否发生干涉？ 任务2．若两列声波传到右侧小孔时，两列声波传播的路程相差一个波长，则此处声波是加强的还是减弱的？若传播的路程相差半个波长，则此处的声波是加强的还是减弱的？ 提示：任务1．由同一波源分成的两列波频率相同；能发生干涉。 任务2．当两列声波的路程差等于一个波长时，此处两列声波的振动情况相同，则此处声波是加强的；当两列声波的路程差等于半个波长时，此处两列声波的振动情况相反，则此处声波是减弱的。 【探究归纳】 1．关于加强点(区)和减弱点(区)的理解 (1)加强点(区)：在某些点两列波引起的振动始终加强，质点的振动最剧烈，振动的振幅等于两列波的振幅之和，A＝。 (2)减弱点(区)：在某些点两列波引起的振动始终相互削弱，质点振动的振幅等于两列波的振幅之差，A＝|A1－A2|。若两列波振幅相同，质点振动的合振幅就等于零，即不振动。 2．干涉图样及其特征 (1)干涉图样：如图所示 (2)特征 ①加强区和减弱区的位置固定不变； ②加强区始终加强，减弱区始终减弱(加强区与减弱区不随时间变化)； ③加强区与减弱区互相间隔。 学生用书第90页 波形图法——判断振动加强点和减弱点 (2024·广东中山高二月考)如图所示，A、B为振幅相同的相干波源，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，则下列叙述正确的是(　　) A．Q点始终处于波峰位置 B．R、S两点振动有时加强有时减弱 C．P、Q连线上各点振动始终加强 D．如果A、B两波源频率不同，也能产生类似的稳定干涉图样 答案：C 解析：Q点虽然为振动加强点，但仍在平衡位置附近振动，不可能始终处于波峰位置，故A错误； R、S两点始终为振动减弱点，故B错误；P、Q两点均为振动加强点，则P、Q连线上各点均为振动加强点，故C正确；如果A、B两波源频率不同，将不能形成稳定的干涉，不能产生类似的稳定干涉图样，故D错误。故选C。 波形图法判断振动加强点和减弱点 1．若某点是波峰与波峰(或波谷与波谷)相遇，该点为振动加强点。 2．若某点是波峰与波谷相遇，该点为振动减弱点。 3．若某点是平衡位置和平衡位置相遇，则看两列波再传播T时，该点是波峰和波峰(波谷和波谷)相遇，还是波峰和波谷相遇，从而判断该点是振动加强点还是振动减弱点。　　 针对练．(多选)两列完全相同的机械波在某时刻的叠加情况如图所示，图中的实线和虚线分别表示波峰和波谷，此时(　　) A．P、M连线为振动加强区 B．P、M连线中点速度为0 C．P、M、Q、N四点速度均为0 D．再经过半个周期，Q、N两点振动加强 答案：AC 解析：此时M点是波峰与波峰相遇，P点是波谷与波谷相遇，则P、M两点都是振动加强点，且P、M连线上也是振动加强的， P、M两点连线中点未达到波峰或波谷，故速度不为0，故A正确，B错误。P处于波谷，速度为零；M处于波峰，速度为零；Q、N两点振动减弱，则速度为零，即四点的速度均为0，故C正确。Q、N两点处于波谷与波峰相遇处，再经过半个周期，Q、N两点振动仍然减弱，故D错误。故选AC。 条件判断法——判断振动加强点和减弱点 (多选)(2024·四川成都高二月考)如图甲所示，在x轴上有两个波源S1和S2，两波源在纸面内做垂直于x轴的简谐运动，其振动图像分别如图乙和图丙所示。两波源形成的机械波沿x轴传播的速度均为0.25 m/s，则(　　) A．两波源形成的波不同，不能产生干涉现象 B．x＝0的点为振动加强点，振幅为6 m C．x＝1的点为振动减弱点，振幅为2 m D．两波源的连线上(不含波源)有12个振动减弱点，它们的振幅为2 m 答案：BD 解析：由题图乙、丙可知两列波的周期都为4 s，则两列波的频率都为f＝＝0.25 Hz，可知两列波的频率相同，相位差恒定，可形成稳定的干涉现象，故A错误；两列波的波长均为λ＝vT＝1 m，x＝0的点到两波源的波程差Δs1＝4 m－2 m＝2 m＝2λ，由于两波源的起振方向相同，可知x＝0的点为振动加强点，振幅A＝4 m＋2 m＝6 m，故B正确；x＝1的点到两波源的波程差Δs2＝3 m－3 m＝0，由于两波源的起振方向相同，可知x＝1的点为振动加强点，振幅A＝4 m＋2 m＝6 m，故C错误；设振动减弱点距离S1的距离为x0，则两波源的连线上(不含波源)的点与两波源的波程差满足(6 m－x0)－x0＝，式中n 可取0，1，2，3，4，5，即在中点的两侧各有6个振动减弱点，两波源的连线上(不含波源)有12个振动减弱点，它们的振幅为2 m，故D正确。故选BD。 条件判断法判断振动加强点和减弱点 设某点到两波源的距离差为Δx，频率相同、振动情况完全相同的两波源产生的波叠加： 1．当Δx＝nλ (n＝0，1，2，…)时为振动加强点。 2．当Δx＝(2n＋1) (n＝0，1，2，…)时为振动减弱点。 注意：若两波源频率相同、振动步调相反，则上述结论相反。 　　 针对练．(2024·江西上饶高二月考) 现在的智能手机大多有“双MIC降噪技术”，简单说就是在通话时，辅助麦克风收集背景音，与主麦克风音质信号相叠加来降低背景噪音，如图甲所示，通过这种技术，在嘈杂的环境中，通话质量也有极高的保证。如图乙所示是原理简化图，如图丙所示是理想情况下的降噪过程，实线表示环境噪声，虚线表示降噪系统产生的降噪声波，则下列说法正确的是(　　) A．降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声无法从外面进入耳麦 B．降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动减弱 C．降噪声波与环境噪声声波的波长不相等 D．质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长 答案：B 解析：降噪过程应用了声波的干涉原理，降低环境噪声，两波在P点振动方向相反，P点是振动减弱点，故A错误，B正确；在同一介质中声波的传播速度大小相等，发生干涉的条件是频率相同，由v＝fλ得λ＝，可知降噪声波与环境噪声声波的波长必定相等，故C错误；质点P只在平衡位置处振动，不向外迁移，故D错误。故选B。 学生用书第91页 知识点三　多普勒效应 【情境导入】　警车执行紧急任务时会警笛长鸣，当你站在路边，警车向你靠近时听到警笛的音调变高，警车远离时听到警笛的音调变低。这是什么现象？ 提示：多普勒效应。 【教材梳理】 (阅读教材P79—P81完成下列填空) 1．多普勒效应：波源与观察者相互靠近或者相互远离时，接收到的波的频率都会发生变化。人们把这种现象叫作多普勒效应。 2．多普勒效应的产生 (1)当波源与观察者相对静止时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目是一定的，观测到的频率等于波源振动的频率。 (2)当波源与观察者相互接近时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目增加，观测到的频率增加；反之，当波源与观察者相互远离时，观测到的频率变小。 3．多普勒效应的应用 (1)测车辆速度：向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。 (2)测血流速度：向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收。测出反射波的频率变化，就能知道血流的速度。 (3)测星球速度：测量星球上某些元素发出的光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度。 【师生互动】　如图所示，装有多普勒测速仪的汽车测速监视器安装在公路旁，它向行驶中的车辆发射频率已知的超声波，并接收被车辆反射回来的超声波。 任务1．被汽车反射回来的超声波与测速监视器发出的超声波相比，波速有变化吗？ 任务2．当某汽车靠近测速监视器运动时，被该汽车反射回来的超声波与测速监视器发出的超声波相比，频率怎样变化？汽车远离测速监视器运动呢？ 提示：任务1．波速由介质决定，所以被汽车反射回来的超声波与测速监视器发出的超声波相比波速不变。 任务2．当某汽车靠近测速监视器时，根据波的多普勒效应，观察者靠近声源时接收频率变高，所以被该汽车反射回来的超声波频率变大。同理，汽车远离测速监视器运动时被该汽车反射回来的超声波频率变小。 【探究归纳】 1．多普勒效应的成因 波源与观察者之间发生了相对运动：f波源＜f观察者或者f波源＞f观察者。 注意：f波源是不变的。 2．相对位置变化对f波源与f观察者的关系的影响 相对位置 图示 f波源与f观察者的关系 波源S和观察者相对静止 f波源＝f观察者，频率不变 学生用书第92页 相对位置 图示 f波源与f观察者的关系 波源S不动，观察者运动，由A到B或由A到C　 (1)若靠近波源，由A到B，f波源＜f观察者，频率变高； (2)若远离波源，由A到C，f波源＞f观察者，频率变低 观察者不动，波源S运动，由S到S1 f波源＜f观察者，频率变高 3．多普勒效应的判断方法 (1)确定研究对象(波源与观察者)。 (2)确定波源与观察者是否有相对运动，若有相对运动，能发生多普勒效应；否则不发生。 (3)判断：当两者远离时，观察者接收到的波的频率变小；当两者靠近时，观察者接收到的波的频率变大，但波源的频率不变。 如图表示产生机械波的波源O做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰。 (1)该图表示的是________。 A．干涉现象 B．衍射现象 C．反射现象 D．多普勒效应 (2)波源正在移向________。 A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 (3)观察到的波的频率最低的点是________。 A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 答案：(1)D　(2)A　(3)B 解析：(1)由于题图所示波源左方的波面密集，右方的波面稀疏，可知题图表示的是多普勒效应中波源运动的情况，D正确。 (2)由于波源左方的波长较短，右方的波长较长，可知波源正在移向A点，A正确。 (3)由于波源远离B点，由题图分析可知在B点观察到波的频率最低，B正确。 针对练1．(多选)(2024·北京朝阳高二期末)关于多普勒效应的应用，下列说法正确的是(　　) A．有经验的战士从炮弹飞行的“尖叫”声就能判断飞行的炮弹是接近还是远去 B．医院检查身体血液流动速度的“彩超”运用了多普勒效应原理 C．某一遥远星球离地球远去，那么地球上接收到该星球发出光的波长要变小 D．高速公路上的测速仪就是应用多普勒效应来测速的 答案：ABD 解析：利用声波的多普勒效应，有经验的战士可以从炮弹飞行时的“尖叫”声判断炮弹是接近还是远去，A正确；医院检查身体的“彩超”是通过测出反射波的频率变化来确定血流的速度，其运用了多普勒效应原理，B正确；某一遥远星球离地球远去，根据多普勒效应，地球上接收到该星球发出光的频率减小，则波长变长，C错误；根据物体远离或靠近声源，接收到的频率的变化能够测出物体运动的速度大小，高速公路上的测速仪就是应用多普勒效应来测速的，D正确。故选ABD。 针对练2．(多选)(2024·陕西西安高二月考)汽车无人驾驶技术常用的是ACC自适应巡航控制，其使用的传感器主要有毫米波雷达，该雷达会发射和接收调制过的无线电波。如图所示，无人车与前车沿同一道路同一方向做匀速直线运动，无人车上的雷达发射和接收的无线电波的频率分别为f和f′，则正确的是(　　) A．无人车与前车都静止时，f′一定等于f B．无人车速度等于前车的速度时，f′一定等于f C．无人车速度大于前车的速度时，f′一定小于f D．无人车速度小于前车的速度时，f′一定小于f 答案：ABD 解析：根据多普勒效应可知，无人车与前车都静止时，f′一定等于f，故A正确；根据多普勒效应可知，无人车速度等于前车的速度时，f′一定等于f，故B正确；无人车速度大于前车的速度时，两车靠近，根据多普勒效应可知，f′一定大于f，故C错误；无人车速度小于前车的速度时，两车远离，根据多普勒效应可知，f′一定小于f，故D正确。故选ABD。 课时测评16　波的干涉　多普勒效应 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－5题，每题4分，6－13题，每题5分，共60分) 1．(多选)如图为同种介质中两列相向传播的振幅、波长都相同的横波，它们在O点相遇后，下列图像可能存在的是(　　) 答案：BD 解析：当左列波的波峰和右列波的波谷相遇时，叠加后的图像为B；当两列波的波峰相遇时，叠加后的图像为D；A和C是不可能出现的。故选BD。 2．下列现象可以用多普勒效应解释的是(　　) A．雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声 B．微风激起的水波遇到芦苇等细小障碍物，会继续传播 C．当车从你身边疾驰而过时，听到的鸣笛音调会由高变低 D．把耳朵贴在墙壁上，能够听到隔壁房间的说话声 答案：C 解析：雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声，是因为在空气中光的传播速度大于声音的传播速度，A错误；微风激起的水波遇到芦苇等细小障碍物，会继续传播，这是波的衍射现象，B错误；当车从你身边疾驰而过时，听到的鸣笛音调会由高变低，是因为声源与观察者之间的距离发生变化引起的，这属于多普勒效应，C正确；把耳朵贴在墙壁上，能够听到隔壁房间的说话声，说明声音可以在固体中传播，D错误。故选C。 3．(多选)在同一均匀介质中，有A、B两列孤立波相向传播，波速大小相同，振幅分别为A1、A2，某时刻的波形和位置如图所示，则下列说法正确的有(　　) A．两列波在传播到x＝6 m处开始相遇 B．两列波在传播到x＝6.5 m处开始相遇 C．x＝6.5 m处的质点在振动过程中振幅为|A1－A2| D．x＝6.5 m处的质点在振动过程中振幅为A1＋A2 答案：AD 解析：因为两者速度相同，所以在x＝6 m处相遇；传播到x＝6.5 m时波峰和波峰相遇叠加，x＝6.5 m处的质点在振动过程中振幅为A1＋A2。故选AD。 4．利用发波水槽得到的水面波形如图(a)、(b)所示，则(　　) A．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 答案：D 解析：题图(a)是一列波的传播，显示了波的衍射现象；题图(b)是两列波的传播，显示了波的干涉现象。故选D。 5．如图甲所示，小明同学站立不动吹口哨，小华同学坐在秋千上来回摆动，根据图乙，下列关于小华同学的感受的说法正确的是(　　) A．小华同学从A向B运动过程中，小华同学感觉哨声音调变低 B．小华同学从E向D运动过程中，小华同学感觉哨声音调变高 C．小华同学在点C向右运动时，小华同学感觉哨声音调不变 D．小华同学在点C向左运动时，小华同学感觉哨声音调变低 答案：D 解析：根据多普勒效应，靠近声源时，哨声音调变高；远离声源时，哨声音调变低。故选D。 6．(多选)(2024·四川达州高二月考) 如图所示是水平面上两列频率相同的简谐波在某时刻的叠加情况，图中实线为波峰，虚线为波谷。已知两列波的振幅均为2 cm，波速均为2 m/s，波长均为8 cm，E点是B、D和A、C连线的交点。下列说法正确的是(　　) A．A、C两处的质点是振动加强点 B．B、D两处的质点在该时刻的竖直高度差是8 cm C．E处质点是振动减弱点 D．经0.02 s，B处质点通过的路程是8 cm 答案：BD 解析：由题图可知，A、C为两列波的波峰与波谷的交点，都是振动减弱点，故A错误；由题图可知，B、D两点都是振动加强点，振幅都是4 cm，此时D点处于波峰，B点处于波谷，则B、D两处的质点在该时刻的竖直高度差是8 cm，故B正确；由题图可知，E点到两列波的波峰的距离相等，两列波的波峰会同时传到E点，所以E处质点是振动加强点，故C错误；两列波的周期T＝ s＝0.04 s，t＝0.02 s为半个周期，则经0.02 s，B处质点通过的路程为s＝2×4 cm＝8 cm，故D正确。故选BD。 7．如图所示，S1和S2是同一均匀介质中同时起振、起振方向相同、频率相同的两个波源，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＝(λ为波长)。下列说法正确的是(　　) A．b点为振动加强点，a、c两点为振动减弱点 B．b点为振动减弱点，a、c两点为振动加强点 C．a、b、c三点都是振动加强点 D．a、b、c三点都是振动减弱点 答案：C 解析：已知S1a＝ab＝bc＝cS2＝(λ为波长)，则两波源到b点的路程相同，b点是振动加强点，两波源到a点、c点的路程差都为一个波长，因此a、c两点都是振动加强点，故a、b、c三点都是振动加强点。故选C。 8．(多选) 如图所示，消声器是用来削弱高速气流产生的噪声的仪器。波长为λ的声波沿水平向右的管道传播，到达a处时，沿上下两条细管道传播，在b处相遇时，可削弱噪声。则对此现象，下列说法正确的是(　　) A．该消声器是利用声波的衍射现象 B．该消声器是利用声波的干涉现象 C．削弱噪声要达到良好效果的条件是：由a到b的两条声波传播路程之差为nλ(n＝0，1，2，…) D．削弱噪声要达到良好效果的条件是：由a到b的两条声波传播路程之差为(2n＋1)(n＝0，1，2…) 答案：BD 解析：该消声器是利用声波的干涉现象，故A错误，B正确；当由a到b的两条声波传播路程之差为半波长的奇数倍时，b点为振动减弱点，所以削弱噪声要达到良好效果的条件是：由a到b的两条声波传播路程之差为(2n＋1)(n＝0，1，2，…)，故C错误，D正确。 9．(多选)(2024·河南信阳高二期末) 如图所示，有两列频率相同、振动方向相同、振幅均为A、传播方向互相垂直的平面波相遇发生干涉，两列波的传播方向如图中箭头所示。图中实线表示波峰，虚线表示波谷，a为波谷与波谷相遇点，b、c为波峰与波谷相遇点，d为波峰与波峰相遇点，e、g是a、d连线上的两点，其中e为连线的中点，则下列描述正确的是(　　) A．a、d处的质点位移始终为2A，b、c处的质点位移始终为0 B．从图中时刻经过个周期，e处质点将处于波谷位置 C．e处的质点振幅为2A D．图中时刻，g处质点正向下振动 答案：BCD 解析：由题意可知，a、d点为振动加强点，振幅为2A，但位移时刻变化，b、c点为振动减弱点，位移始终为零，故A错误；从题图时刻经过个周期，a点的振动状态刚好传播到e点，此时e处的质点处于波谷位置，故B正确；e点为振动加强点，振幅为2A，故C正确；题图时刻，g处质点同时位于两列波传播方向波形的“上坡”上，所以g处质点正向下振动，故D正确。故选BCD。 10．某消音器的原理图如图所示，声音自入口进入后分成两部分，分别通过通道a、b继续向前传播，在右端汇聚在一起后通过出口排出，下列说法正确的是(　　) A．该消音器的消音原理为声波的多普勒效应 B．通道a、b的弧长不能设计成相等 C．同一消音器对所有频率的声音都能消除 D．同一消音器只能消除某一频率的声音 答案：B 解析：该消音器的消音原理为波的干涉，A错误；若通道a、b的弧长相等，则自入口进入的声波再次相遇时相互加强，不能达到消音的目的，B正确；设声波的波长为λ，a、b通道的路程差为Δx，则Δx＝，只要是n为奇数的声波都能消除，C、D错误。故选B。 11．如图所示，MN是水池的边界，S1和S2是水池中两个振动情况完全相同的相干波源，它们激起的水波波长为2 m，S1和S2连线垂直于MN，它们与MN的距离分别是8 m和3 m，设MN足够长，则在水池边界MN上有几处水面是平静的(　　) A．1处 B．3处 C．5处 D．无数处 答案：C 解析：由几何关系可知，水池边界MN上任一点P到S1、S2的距离PS1、PS2之差Δx小于或等于S1S2，如图所示。因此Δx的范围是0＜Δx≤5 m，λ＝2 m，＝1 m，因此振动减弱点的Δx能取到3个值，分别是1 m、3 m、5 m，而根据对称可知，1 m和3 m这两个距离之差分别有两处，故共有5处。故选C。 12．(多选)(2024·江苏无锡高二期末)图甲为S1和S2两相干水波的干涉图样，设两列波各自的振幅均为5 cm，且图示范围内振幅不变，波速和波长分别是2 m/s和4 m，B是A、C连线的中点；图乙为一机械波源S3在同种均匀介质中做匀速运动的某一时刻的波面分布情况。图中实线表示波峰，虚线表示波谷。则下列关于两幅图的说法正确的是(　　) A．图甲中A、C两点的竖直高度差为20 cm B．从图甲所示时刻开始经0.5 s，B点通过的路程为20 cm C．图乙所示的是波的衍射现象 D．在E点观察到的频率比在F点观察到的频率高 答案：AD 解析：题图甲中A、B、C三点都是振动加强点，振幅A′＝2×5 cm＝10 cm，其中A在波峰位置，C在波谷位置，则A、C两点的竖直高度差为2A′＝2×10 cm＝20 cm，故A正确；波的周期T＝ s＝2 s，从题图甲所示时刻开始经t＝0.5 s＝，B点通过的路程s＝A′＝10 cm，故B错误；题图乙所示的是波的多普勒效应，故C错误；在E点单位时间内接收到的波面比F点多，则在E点观察到的频率比在F点观察到的频率高，故D正确。故选AD。 13．(多选)(2024·湖北黄冈高二期末)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x＝－0.2 m和x＝1.2 m处，两列波的波速均为0.2 m/s，波源的振幅均为4 cm，图示为t＝0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x＝0和x＝0.8 m的两质点刚开始振动。下列说法正确的是(　　) A．两列波波源的起振方向相同 B．当两列波相遇时，左边的波源振动了3 s C．平衡位置在x＝0.4 m处的质点振动加强 D．t＝5 s时，x＝0处的质点运动的总路程为32 cm 答案：BD 解析：位于x＝－0.2 m处的波源的起振方向为y轴负方向，位于x＝1.2 m处的波源的起振方向为y轴正方向，起振方向相反，A错误；两列波的波速相同，t＝0时刻，两波相距Δx＝0.8 m，所以从t＝0时刻到相遇所用时间t1＝＝2 s，由题图可知左边波的波长λ＝0.4 m，则周期T＝＝2 s，从左侧波源开始振动到t＝0时刻的时间t2＝＝1 s，所以当两列波相遇时，左边的波源振动的时间t＝t1＋t2＝3 s，B正确；由于两列波波速相同，所以左侧的波谷传到x＝0.4 m处时右侧波的波峰也恰好传到该点，所以平衡位置在x＝0.4 m处的质点振动减弱，C错误；右侧的波传到x＝0处的时间t3＝ s＝4 s＝2T，之后两列波在x＝0处相遇，x＝0处为振动减弱点，两列波的振幅相同，所以4 s之后x＝0处质点的路程为0，在t3时间内，左侧的波带动x＝0处质点运动的路程s1＝8A＝32 cm，D正确。故选BD。 学生用书第93页 学科网（北京）股份有限公司 $