第三章 4. 波的干涉-【新课程能力培养】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册练习手册（人教版）

N 高中物理选择性必修第一册（人教版） 波向右传播。(2)=1m处的质点在t=0.01s内从平衡 位置运动到最大位移处，=支-005 m/s=5m/s,方向 t0.01 向上。 >"3.波的反射、折射和衍射 基础练习 1.ABC【解析】振幅表示波的能量，在传播中发生 变化，而波的其他特征量不变，故A、B、C正确。 2.306m【解析】声音在空气与在水中的频率相同， 则只是2天冬，所以=甲e=华x3401530s。 入空 1 物体发出的声音经号=0.2s传至海底，故海水的深度为 s=0*·2=1530x0.2m=306m 3.B【解析】波的频率由波源决定。声波从空气传 人水中时波的频率不变，但由于波长变大，所以波速 变大。 4.BC【解析】波发生反射时，由于在同一种介质 中传播，因此波长、波速和频率不变；波发生折射时， 频率不变，波速变化，波长变化。故B、C正确，A、 D错误。 5.AD【解析】声波波长较大，因此声波发生明显 的衍射：光波波长较小，未发生明显的衍射。 6.ABD【解析】衍射是波的特有现象，横波和纵波 都能发生衍射。 7.D【解析】波在传播过程中，遇到障碍物或孔时， 发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸与波长相 差不多，或者比波长小，D正确。 8.B【解析】从题图中可以看出挡板A比水波的波 长大得多，因此波不会绕过挡板A,而小孔B的大小与 水波的波长相差不多，能发生明显的衍射现象，B 正确。 提升练习 9.ABC【解析】潜艇探测周围物体利用了波的反射 原理，A正确；隐形飞机可以减少波的反射，B正确： 水波的传播方向发生变化，属于波的折射，C正确：对 障碍物大叫一声，听见回声是波的反射现象，D错误。 10.A【解析】当声音从音箱发出遇到布网这一障碍 物时，若声波的波长比布网的直径大或者和它差不多 60 时，就可以发生明显的衍射现象，这样布网就不阻挡这 部分声波，布网可以阻挡波长比它的直径小得多的声 波，即声音的高频成分，所以选A。 11.(1)1360Hz(2)1088m/s【解析】(1) 声波由空气进入另一种介质时，频率不变，由=f得 下号0130业。(2)因频率不变，有 ”室=”，得0参=1088m6。 入空入介 12.（1)终m片ms(2)会发生明显的衍 射现象。 (3)桥墩处能看到明显的衍射。 【解析】()由题意知：周期”s3s:设被 长为入，则5A+分=24m,=48m。 Γ11 由分得，袋ms, (2)由于A=终m,大于竖立电线杆的直径，所以 此波通过竖立的电线杆时会发生明显的衍射现象。 (3)山于A-代m3m,所以此波是通过直径为3m 的桥墩能发生明显的衍射现象 ●"4.波的干涉 基础练习 1.BCD【解析】两列波相遇时，每一列波引起的振 动情况都保持不变，而质点的振动则是两列波共同作用 的结果，故A错误，B、C正确；几个人在同一房间说 话，声带振动发出的声波在空间中相互叠加后，不改变 每列波的振幅、频率，所以声波传到人的耳朵后，仍能 分辨出不同的人所说的话，故D正确。 2.ACD【解析】只有频率相同的两列波才能发生干 涉现象，故B错误；根据波的叠加原理可知A、C、D 正确。 3.ABC【解析】两列波刚相遇时波形为A,两列波 波峰、波谷相遇时波形为B、C,而后两列波保持各自 的传播不变，故D错误。 4.D【解析】由波的干涉和衍射概念知，图甲是一 列波的传播，显示了波的衍射现象，图乙是两列波的传 播，显示了波的干涉现象。 5.C【解析】干涉是波特有的性质，任何波只要满 足相干条件都能产生干涉现象。 6.B【解析】干涉中的加强点是指振动中振幅最大 的点，而不是位移最大的点。 7.CD【解析】O、a、b、c在同一条振动加强线上， 故C、D正确；但各点的振动位移不断变化，则A、 B错误。 提升练习 8.ABD【解析】振动减弱点到两波源距离差等于半 波长的奇数倍，根据P点所处虚线的位置可知，P点到 S、S2的距离之差为1.5入，A正确；两波源振动情况相 同，故P点振幅为0，B正确，C错误；在P点合位移 为0，故其中一列波的波峰传播到P点时，另一列波的 波谷传播到P点，D正确。 9.BD【解析】由波的图像可以看出，a波的周期是 b波的2倍，因为在同一介质中的波速相等，由=分可 知，a波的波长等于b波的2倍，故A错误，B正确： a、b两列波的频率不相等，故a、b两列波叠加不会产 生稳定的干涉，C错误：通过同一狭缝，波长越长，衍 射现象越明显，故D正确。 10.(1)1m(2)0.25m,0.75m,1.25m,1.75m 【解析】(1)设简谐横波波长为入，频率为∫，则=f, 代人已知数据，得入=1m。 (2)以0为坐标原点，设P为OA间的任意一点， 其坐标为x,则两波源到P点的波程差△1=x-(2-x), 0≤x≤2。其中x、△以m为单位。合振动振幅最小的 点的位登满足△=k+分入，k为整数，所以x=+ 1 ，可得-子≤≤子，放6=-2，-1,0,1。解得x 5 2 0.25m,0.75m,1.25m,1.75m。 >"5.多普勒效应 基础练习 1.BC【解析】声波音调的高低由其频率决定，据 多普勒效应，当声波与观察者发生相对运动时，观察者 听到的声音会变化，B、C正确；声音的强弱由声波的 能量决定，声源越近，声波能量越大，听起来越响亮， 但音调不一定变化，A、D不是由多普勒效应造成的， 故错误。 2.AD【解析】当波源与观察者运动的速度完全相 参考答案与解析⊙ 同时，无相对运动，相当于二者都静止的情况，不会发 生多普勒效应，故A正确，C错误；多普勒效应是波动 过程共有的特征，这里的波动包括一切波的传播过程， 故B错误：能否发生多普勒效应取决于波源和观察者之 间的距离是否变化，D正确。 3.AD【解析】学生乙荡秋千的过程中，只要她有 向右的速度，她就有靠近声源的趋势，根据多普勒效 应，她都感到哨声音调变高；反之学生乙向左运动时， 她都感到音调变低，A、D正确，B、C错误。 4.BD【解析】多普勒效应是波动过程共有的特征， 无论是机械波、电磁波还是光波都会发生多普勒效应。 产生多普勒效应的原因是观察者接收到的频率发生了变 化，而波源的频率不变，故B、D正确，A、C错误。 5.ABD【解析】凡是波都具有多普勒效应，因此利 用光波的多普勒效应便可测定遥远星体相对地球运动的 速度，故A正确；被反射的电磁波，相当于一个运动的 物体发出的电磁波，其频率发生变化，由多普勒效应的 计算公式可以求出汽车的速度，故B正确；铁路工人是 根据振动的强弱而对列车的运动情况做出判断的，故C 错误；炮弹飞行，与空气摩擦产生声波，人耳接收到的 频率与炮弹的相对运动方向有关，D正确 6.B【解析】当声源向着接收器运动的速度增大时， 声源的频率不变，声波的传播速度不变，接收器接收到 的频率增大，B正确。 7.AD【解析】此题考查的是多普勒效应的模型及 原理。波源在某一位置产生一列波后，该波以该位置为 球心，以波速作为传播速度向外传播。波的半径大，表 示产生时间早，传播时间长。对照图示，可确定出波源 由右向左移动，故A正确，B错误；由于观测者不动， 故波经过观测者的速度等于波速，而在α处观测时，相 邻波的间距比波源不动时的间距小，因而经过观测者时 间的间隔短，频率大，同理在b处时间间隔长，频率 小，C错误，D正确。 提升练习 8.A【解析】“闻其声而不见其人”是衍射现象； 学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是干 涉现象：当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们 听到汽笛声的音调变高是多普勒效应。 9.BC【解析】在同种介质中，超声波的传播速度 保持不变，根据多普勒效应可知，频率变高，所以B、 61第三章机械波。 4.波的干涉 基础练月 知识点1波的叠加原理 波形是( 1.(多选)下列关于两列波相遇时叠加的说 法正确的是() A A.相遇后，振幅小的一列波将减弱，振 幅大的一列波将加强 B.相遇后，两列波的振动情况与相遇前 完全相同 C.在相遇区域，任一点的总位移等于两 山知识点2波的干涉 列波分别引起的位移的矢量和 4.利用发波水槽得到的水面波形如图甲、乙 D.几个人在同一房间说话，相互间听得 所示，则() 清楚，这说明声波在相遇时互不干扰 2.(多选)两列波在某一区域相遇，下列说 法正确的是（) 甲 A.两列波相遇能够保持各自的状态不互 第4题图 相干扰 A.图甲、乙均显示了波的干涉现象 B.由于一切波都能发生干涉，故两列波 B.图甲、乙均显示了波的衍射现象 相遇一定能产生干涉图样 C.图甲显示了波的干涉现象，图乙显示 C.若两列波叠加后出现某些区域振动加 了波的衍射现象 强，某些区域振动减弱，则这两列波 D.图甲显示了波的衍射现象，图乙显示 发生了干涉 了波的干涉现象 D.在两列波重叠区域里，任何一个质点： 5.关于波的干涉，下列说法正确的是() 的位移都是由这两列波单独引起的位 A.只有横波才能发生干涉，纵波不能发 移的矢量和 生干涉 3.(多选)如图所示，沿 B.只要是两列以上的波，在相遇的区域 一条直线相向传播的两 内都能产生稳定的干涉 列波的振幅和波长均相 第3题图 C.不管是横波还是纵波，只要叠加的两 等，在传播过程中，下图中可能出现的 列波的频率相等，振动情况相同，就 65 N 高中物理选择性必修第一册（人教版） 能产生稳定的干涉现象 弱的点将不会出现 D.干涉是机械波特有的现象 7.(多选)如图所示，S、 6.在同一介质中，两列相干波相互叠加，则 S2是振动情况完全相同 0 68 会出现() 的两个机械波源，振幅 A.波峰与波峰叠加的点振动最强，波谷 为A。a、b、c三点分 第7题图 与波谷叠加的点振动最弱 别位于S1、S2连线的中垂线上，且ab= B.波峰与波峰叠加的点经过半个周期后： bc,某时刻a是两列波的波峰相遇点，c 将是波谷与波谷的叠加点，振动始终 是两列波的波谷相遇点，则() 最强 A.a处质点的位移始终为2A C.振动最强的点经过四分之一周期后刚 B.c处质点的位移始终为-2A 好经平衡位置时，它的振动最弱 C.b处质点的振幅为2A D.如果两列相干波振幅不等，则振幅最 D.c处质点的振幅为2A 提升练月 8.(多选)如图所示，S、 A.a波源的频率为b波源频率的2倍 S2为两个振动情况完全 S B.a波的波长为b波的波长的2倍 一样的波源，两列波的 C.a、b两列波叠加能产生稳定的干涉 波长都为入，它们在介 D.通过同一狭缝，a波的衍射效果比b 第8题图 质中产生干涉现象，S、 波明显 S2在空间共形成6个振动减弱的区域： 10.波源S,和S2振动方向相同，频率均为 (图中虚线处)，P是振动减弱区域中的一 4Hz,分别置于均匀介质中x轴上的O、 点，从图中可看出() A两点处，OA=2m,如图所示。两波源 A.P点到两波源的距离差等于1.5入 产生的简谐横波沿x轴相向传播，波速 B.P点始终不振动 为4ms。已知两波源振动的初始相位相 C.P点此时刻振动最弱，过半个周期后， 同。求： 振动变为最强 (1)简谐横波的波长。 D.当一列波的波峰传到P点时，另一列 (2)OA间合振动振幅最小的点的位置。 波的波谷也一定传到P点 9.(多选)在空气中的 0 同一区域内，两列 第10题图 声波波源的振动情况 第9题图 如图所示，可以肯定的是( 66)练