3 第4节 波的干涉&第5节 多普勒效应-【重难点手册】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册同步练习册（人教版）

铺重难点手册高中物理选择性必修第一册R心， 第4节 A基础过关练 。测试时间：15分钟 1.某仪器发射甲、乙两列横波，在同一均匀介质中 相向传播，波速大小相等.某时刻的波形图如 图所示，则这两列横波的波峰相遇的位置为 ( 0 5 10 15 20x品 A.x=10.0m B.x=10.5m C.x=11.0m D.x=11.5m 2.(2025·河北石家庄二中期末)如图所示，S1和 S2是两相干水波波源，它们振动同步且振幅均 为10cm,实线和虚线分别表示在某一时刻它们 所发出的波（可视为简谐波）的波峰和波谷.A、 B、C三质点的平衡位置在同一直线上，且B点 为AC连线的中点.下列说法正确的是( A A.质点A的位移为20cm,一直处在波峰处 B.质点B的振幅为O C.此时质点A、C的竖直高度差为40cm D.再经过半个周期，质点A处于平衡位置 3.(2025·江西南昌二中期末)如图所示为声波干 涉仪的原理图，置于管口S前的声源发出一列 单一频率声波，进人管口后分成两列声波分别沿 A、B两管传播到出口D处的声音探测器，其中 B可以左右平移改变其长度.当B为某长度时， D处检测到声音最弱，缓慢移动B,发现当B平 移3.4cm时，D处第一次检测到声音最强.已 知声波在空气中的传播速度为340m/s,该声波 的频率为( 46 波的干涉 D A.2500Hz B.5000Hz C.7500Hz D.10000Hz 4.如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波 在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为 100m/s,下列说法中正确的是(). ycm 20 x/m 20 A.从图示时刻开始，质点a的加速度将增大 B.从图示时刻开始，经过0.01s,质点a通过的 路程为0.2m C,若此波遇到另一列波能发生稳定的干涉现 象，则另一列波的频率为50Hz D.若该波传播过程中遇到宽约4m的障碍物， 不会发生明显的衍射现象 B综合提能练 ●测试时间：25分钟 1.(2025·江苏常州三中期中)如图甲所示，两列沿 相反方向传播的横波，形状相当于正弦曲线的一 半，上下对称，其振幅相同，波长相等.它们相遇 的某一时刻会出现两列波“消失”的现象，如图 乙.则下列关于此时c、d两点振动方向判断正 确的是( A.c向上、d向上 B.c向下、d向下 C.c向上、d向下 D.c向下、d向上 2.(多选)如图甲所示，波源S1和S2分别沿y轴 方向上下振动，形成两列分别向x轴正方向和 负方向传播的简谐横波，S1、S2的振动图像分别 如图乙、丙所示.当t=1.4s时，x=0处质点已 通过30cm的路程，则(). ◆ym 5 S. -10-8-6-4-20246810z/m 5 Ay/cm Awcm .6 0.2 丙 A.波速为10m/s B.x=0处质点起振方向沿y轴正方向向上 C.t=1.5s时，x=2m处的质点的位移为10cm D.t=3s后，两波源之间（不包括波源）共有10 个振动加强点 3.（多选)如图所示，a、b、c是水面 上的三个点，ab=9cm,ac= 12cm,ab⊥ac.在t=0时刻，两 振动片以相同的频率f=2Hza 周期性地触动a、b两点，使a、b两点同时开始 向上起振，且a、b两点的振幅相等，两波源发出 的波在水面上能够形成稳定的干涉图样，t=3s 时c点开始起振.则下列说法正确的是( A.两波源发出的波的波长均为0.01m B.两波源发出的波的波长均为0.02m C.ab连线上（除a、b外）共有8个振幅极大的点 D.ab连线上（除a、b外）共有9个振幅极大的点 4.(2025·重庆巴蜀中学期末)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=一0.2m和x=1.2m处，两列波的波速均 为0.4m/s,振幅均为2cm.如图所示为t= 1.0s时刻两列波的波形图，此刻平衡位置在 x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始 振动.质点M的平衡位置位于x=0.5m处. 第三章机械波 Q -0.2-0.100.1.20.30.40.50.60.70.&0.91.01.11.2xm (1)求两列波的周期大小. (2)当两波源持续振动足够长时间后，求两列波 叠加后两波源之间（不包括两个振源位置）有 几个振动减弱点 (3)如果两波源持续振动，求从t=0s到t= 2.125s内，质点M运动的路程. C培优突破练 。测试时间：10分钟 1.(2025·浙江学军中学阶段练习)如图所示，A、 B两声源相距3.0m,它们同相位地发出频率为 660Hz的声音，取声速v=330m/s.下列说法 中正确的是(). A --44--C 3m B ---1D A.A、B连线上（不包含A、B点）有10个干涉 极小点 B.A、B连线上（不包含A、B点）有13个干涉极 大点 C.C、D连线上有5个干涉极大点 D.A、D连线上（不包含A点）有7个干涉极大点 47 翻重难点手册高中物理选择性必修第一册RJ, 第5节 A基础过关练 测试时间：15分钟 1.在天文学上，由地球上接收到遥远天体发出的光 波的频率可以判断遥远的天体相对于地球的运 动速度.这是利用了波的( A.折射 B.干涉 C.衍射 D.多普勒效应 2.关于机械波，下列说法正确的是( ) A.“回声”是声波的衍射现象 B.“未见其人，先闻其声”是声波发生干涉的 结果 C,集体列队经过桥梁时要便步走，以防止桥梁 发生共振垮塌 D.当观察者靠近波源运动时，观察者观测到的 频率变小 3.(多选)如图甲所示，男同学站立不动吹口哨，一 位女同学坐在秋千上来回摆动，据图乙判断，下 列关于女同学的感受的说法正确的是( A.女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音 调变高 B.女同学在从点C向左运动过程中，她感觉哨 声音调变低 C.女同学在从点C向右运动过程中，她感觉哨 声音调不变 D.女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音 调变高 48 多普勒效应 4.(2025·江苏徐州一模)如图所示为一辆救护车 在道路上匀速行驶时，用软件拟合其产生的声 波的图样，图中的圆表示波峰.下列说法正确 的是(). A.该图表示的是干涉现象 B.左侧波的频率小于右侧波的频率 C.前侧波的频率大于后侧波的频率 D.单位时间内前侧接收的完全波个数与后侧的 相同 左 后 前 第4题图 第5题图 5.如图所示，测速装置可以向运动的汽车发射一个 频率已知的超声波，超声波被运动的汽车反射回 来后，根据接收到的频率发生变化，可以测出汽 车的运动速度.现有一固定的超声源发出频率为 100kHz的超声波，一汽车向超声源迎面驶来， 在超声源处接收到从汽车反射回来的超声波，利 用拍摄装置测得反射波的频率为110kHz,设声 波在空气中的传播速度为340m/s,则汽车行 驶的速度为( A.16.2m/s B.30.9m/s C.34.0m/s D.37.4m/s 6.小洪同学静止在路旁，一列动车以速度v向观 察者驶来，动车发出的鸣笛声频率为f。,观察者 听到的声音频率为f,声音的速度为u,f与f。 的关系正确的是(). Af华。 Bf-u” Cf-iof Df”3.D4.D 5.AD【解析】波长一定的水波通过宽度不同的狭缝时，由题 图2可知，狭缝的宽度越小，衍射现象越明显，故A正确，B 错误；波长不同的水波通过宽度一定的狭缝时，由题图3可 知，波长越长的水波衍射现象越明显，故C错误，D正确. 第4节波的干涉 基础过关练 1.B【解析】由题图可知甲波峰的坐标为x1=5m,乙波峰的 坐标为x2=16m,两列波的波速相同，则波峰相遇位置为 x=,+,乙=5m十16m5m=10.5m,故选B 2 2 2.C【解析】质点A处于波峰与波峰相遇点，则A为振动加 强点，其振幅为20cm,不是一直处于波蜂处，故A错误；C 为波谷与波谷相遇点，则C点为振动加强点，B点为AC连 线的中点，可知质点B振动加强，其振幅为20cm,故B错 误；根据上述分析可知，此时A、C两质点的竖直高度差为 4A=40cm,故C正确；再经过半个周期，质点A到达波谷， 故D错误 3.A【解析】当B为某长度时，D处检测到声音最弱，则此时 两列声波到达D处的路程差为半个波长的奇数倍：缓慢移 动B,发现当B平移3.4cm时，D处第一次检测到声音最 强，可知此时两列声波到达D处的路程差为波长的整数倍， 且移动的距离是从声音最弱到第一次检测到声音最强，则有 Ax=2×3.4cm三2入，解得波长为入=13.6cm,该声波的 频率为f三义-13,60=2500，放选A 4.B【解析】从题图所示时刻开始，质点α向平衡位置振动， 加速度减小，故A错误；由题可知该波的波长入=4m,该波 的波速u=100m/s,故该波的周期T=入 =0.045,当t= 0.018=子T时，质点a通过的路程：=子×4A=A 0.2m,故B正确；该波的频率∫=子=25，若与另一列 波产生干涉现象，两列波的频率应相等，即另一列波的频率 也应为25Hz,故C错误；当障碍物尺寸小于或等于波的波 长时，波会发生明显的衍射现象，由于该波的波长也为4m, 障碍物的宽度约为4m,近似等于该波的波长，可以产生明 显的衍射现象，故D错误 综合提能练 1.D【解析】设向右传播的波为波A,向左传播的波为波B, 对于波A(向右传播)：观察c点，c点处于波A的“上坡”段， 根据“上下坡法”，c点振动方向向下.观察d点，d点处于波 A的“下坡”段，根据“上下坡法”，d点振动方向向上.对于波 B(向左传播)：观察c点，c点处于波B的“上坡”段，根据“上 下坡法”，c点振动方向向下.观察d点，d点处于波B的“下 坡”段，根据“上下坡法”，d点振动方向向上.根据波的叠加 原理，两列波在相遇区域，各点的振动是两列波单独引起振 动的矢量和.在两列波“消失”（位移叠加为0）的时刻，c点由 于两列波单独作用时振动方向均问下，所以实际振动方向向 下；点由于两列波单独作用时振动方向均向上，所以实际 振动方向向上.故c向下、d向上，故选D. 2.AC【解析】由题图可知周期为T=0.4s,振幅为A=5cm, 且S:比S,早振动的时间为=0.28=号T,当=1.4s 时，x=0处质点已通过30cm的路程，s=30cm=6A,由于 x=0处到两波源的距离相等，所以当S2的振动传到x=0 处时，S1的振动已经使x=0处质点振动了2T,通过的路 程为s1=2A;之后S1、S2共同引起x=0处质点振动，且振 动方向相同，则x=0处为振动加强点，再振动2T,通过的 路程为52=2A'=4A.综上分析可知，t=1.4s时，S1的振 动已经使x=0处质点振动的时间为T,则S1的振动传到 x=0处所用时间为△=1.4s一T=1s,则波速为0= 10 m/s=10m/s,故A正确；由于S1的振动先传到x=0 处，由题图乙可知，x=0处质点起振方向沿y轴负方向向 下，故B错误；S1的振动传到x=2m处所用时间为△t1= 。=0s=1.2s,S2的振动传到x=2m处所用时间为 Ax1=12、 4,-42=8 。=0s=0.8s,则t=1.5s时，S1的振动已经使 x=2m处质点振动了0.3s三年T,S1的振动使x=2m处 质点的位移为5cm,S2的振动已经使x=2m处质点振动 了Q.5s=号T,S,的振动使x=2m处质点的位移为5cm, 根据叠加原则可知，t=1.5s时，x=2m处的质点的位移为 10cm,故C正确；t=3s时，两波源都是从平衡位置向y轴 正方向振动，两波的波长为入=T=10×0.4m=4m,两波 源之间的点与两波源的波程差满足一20m=一5λ<△x< 5λ=20m,可知t=3s后，两波源之间（不包括波源）共有 9个振动加强点，故D错误. 3D【解析】由题意可知波速。=是-发-0 3m/s= Q04m/s,则波长入号-0.04m=0.02m,故A错误，B正 确；ab连线上（除a、b外）振幅极大的点到两波源的波程差 需满足等于波长的整数倍，即△s=n以(n=0,士1，士2，…)， 根据几何关系可知一9cm<△s<9cm,解得一4n≤4，又 因为n取整数，所以n=0,士1，士2，士3，士4，即ab连线上 (除a、b外)共有9个振幅极大的点，故C错误，D正确. 关键点：a、b两相千波源，其连线上相邻加强点 (或相邻减弱，点)之间距离为半个波长 4.(1)1s(2)6(3)(8-22)cm 【解析】(1)波长为入=0.4m,波速为v=0.4m/s,可得周期 λ0.4 T=0=0.48=18 25 (2)振动减弱点到两波源的距离差△x应满足△x=(2十 1D合m取整数由题意知-(0.2+1.2》n=一14mKAc< (0.2十1.2)m=1.4m,可得n=0,士1，士2，一3，共6个振 动减弱点 0.3 (3)两列波再经△一0.4s=0.75s相遇在PQ的中点M,所 以M点在t=1.75s时开始振动；两列波同时到达M点时， 引起质点振动的方向均沿y轴负方向.所以两列波在M点 的振动加强，即M点的振幅为A'=2A=4cm,t=2.125s 时M点振动了0.375s,即0.375s=0.25s+0.125s= 哥+号，M点运动的路程为：=2'-A血A5=4(2- 2） 2cm=(8-2,√2)cm 培优突破练 1.C【解析】声波波长为入=子=0.5m,设某点到声源A、B 的距离分别为r1、r2,其差为△r,当|△r|=n=0.5n(m) (=1,2,3…)时，此位置为干涉极大点，当1△= 2 0.25k(m)(k=1,3,5…)时，此位置为干涉极小点.A、B连 线上（不包含A、B点），△r满足0≤|△r|<3,解得0k< 12,0≤n<6,所以k的可取值有6个，即1,3,5,7,9,11，对 应的△r的值有12个，所以应有12个干涉极小点.n的可取 值有6个，即0,1,2,3,4,5，对应的△x的值有11个，所以应 有11个极大值点，故A、B错误；由题图可知AC、BD长度 均为5m,所以在C、D连线上，△r满足0≤|△r≤1，解得 0≤n≤2，n的可取值有3个，即0,1,2，对应的△r的值有5 个，所以应有5个干涉极大点，故C正确；设对角线AC、BD 相交于点O,在AO段（包含点O),有0≤△r|<3,解得0≤ n<6,n的可取值有6个，在此段△r只能取0或负值，所以 在AO段有6个干涉极大点，在OD段（不包含点O),有0< △r≤1，解得0<n≤2，n的可取值有2个，此段△r只能取 正值，所以在OD段有2个干涉极大点，所以A、D连线上 (不包含A点)共有8个干涉极大点，故D错误 第5节多普勒效应 基础过关练 1.D【解析】多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两 者间的距离发生变化，使观察者收到的频率发生了变化，所 以由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率可以判断遥 远的天体相对于地球的运动速度，这是利用了波的多普勒效 应，则D正确，A、B、C错误.故选D 2.C【解析】“回声”是声波的反射现象，故A错误；“未见其 人，先闻其声”是声波发生衍射的结果，故B错误；集体列队 经过桥梁时要便步走，以防止桥梁发生共振垮塌，故C正 确；当观察者靠近波源运动时，观察者观测到的频率变大，故 D错误.故选C. 26 3.AB【解析】女同学从A点向B点运动过程中，她逐渐靠近 声源，根据多普勒效应，她感觉到哨声音调变高，故A正确； 女同学从C点向左运动过程中，她逐渐远离声源，感觉到音 调变低，故B正确；女同学从C点向右运动过程中，她逐渐 靠近声源，根据多普勒效应，她感觉到哨声音调变高，故C错 误；女同学从E点向D点运动过程中，她逐渐远离声源，感 觉到哨声音调变低，故D错误.故选AB. 4.C【解析】题图表示的是多普勒效应，A错误；根据波的图样 可知，前侧形成的波纹比较密，后侧形成的波纹比较稀疏，由 多普勒效应可知，前侧波的频率大于后侧波的频率，左侧波 的频率等于右侧波的频率，救护车向前运动，单位时间内前 侧接收的完全波个数比后侧的多，C正确，B、D错误. 5.A【解析设汽车行驶的速度为u,超声波的传播速度为v, 当声源及汽车都不动时，拍摄装置接收到声波的频率为∫三 是，当声波波源不动，汽车驶向声源时，由于声波对汽车的 相对速度变为u十u,所以接收到的声波频率变为1=“十” 一、汽车将此频率声波向超声源反射回去，则汽车相 当于一个发出频率为f1的声波的波源.由于此波源以速度 向接收处运动，所以对接收处而言，声波的波长入2变短， 即入2=入1一T1式中入1、T1为汽车反射声波的波长及周 期，所以超声源处接收到的声波频率为f一1-工 科当则-子一+瑞 _f2-f,-110-100×340m/s ≈16.2m/s,故选A. 6.B【解析】动车发出的鸣笛声频率为f。,观察者接收到的频 率为f,当波以速度u通过接收者，观察者不动时，在时间t 内通过的完全波的个数为：一号，因而单位时间内通过接收 者的完全波的个数，即接收的颜率为∫一了。一六：波源朝向 观察者以速度0运动，由于波长变短为入=入，一，所以单 位时间内通过波的个数增多，即了一兰二（动车的速度 小于声速)，则f产放B正确. 第三章单元学能测评 1.B【解析】单摆通过平衡位置时，摆球速度最大，此时切向回 复力为0，但存在法向的向心力（由绳的拉力与重力的径向 分量的合力提供)，故合力不为0，故A错误；根据多普勒效 应，当波源（火车）靠近观察者时，接收到的频率高于声源频 率，故B正确；共振条件是驱动力频率等于固有频率，频率差 越大，振幅越小，越不易共振，故C错误；波的传播中，质点仅 在平衡位置附近振动，不会随波迁移，故D错误. 2.C【解析】干涉和衍射是波（如机械波、电磁波）的共有现象， 并非光特有，故A错误；当观察者与波源相对静止（如同速