3.4 波的干涉 分层作业-2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

3.4 波的干涉 分层作业 2026-2027学年高二物理人教版选择性必修第一册【基础题】 【A组基础通关】 一、波的干涉现象 1．（2026·淮北模拟）两列频率相同、振幅均为A的水波相遇后，某时刻在它们重叠的区域形成如图所示的图样，实线表示波峰，虚线表示波谷，P、Q、M为叠加区域的三个点，则（　　） A．Q点始终静止不动 B．M点为振动减弱点 C．P点在半个周期内路程为2A D．P点经半个周期将变为振动减弱点 2．（2026·广州模拟）今年寒假期间，来海南旅游过年成了热门话题。许多内地游客首次见到大海，都会情不自禁地对着大海大喊一嗓子。关于声音从空气传入海水中，下列说法正确的是（　　） A．声波波速变大，频率升高 B．声波的波长变长 C．男生和女生同时发出的声音会产生干涉现象 D．声音在海水中传播速度小于340m/s 3．（2026高二下·越秀期中）如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷，图中同列波的波峰与波谷相距半个波长。设两列波的振幅均为5cm，且图示的范围内振幅不变，波速和波长都相同。C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是（　　） A．A点始终处于波峰位置 B．C点和D点都保持静止不动 C．图示时刻A、B两点的竖直高度差为20cm D．图示时刻C质点正处于平衡位置且向B质点方向运动 二、波的叠加 4．（2026·邢台模拟）如图所示，两列仅起振方向不同的波沿一直线相向传播。当它们相遇时，完整波形可能是（　　） A． B． C． D． 5．（2025·扬州模拟）周村古商城有一件古代青铜“鱼洗”复制品，在其中加入适量清水后，用手有节奏地摩擦“鱼洗”的双耳，会发出嗡嗡声，并能使盆内水花四溅，如图甲所示。图乙为某时刻相向传播的两列同频率水波的波形图，四个位置中最有可能“喷出水花”的位置是（　　） A．A位置 B．位置 C．位置 D．位置 6．（2025·亭湖模拟）主动降噪技术的应用令车载音响实现沉浸式音效，图为t=0时降噪设备捕捉到的噪声波，为了实现降噪，应同时主动产生一列同性质的声波，下列选项最符合条件的是（　　） A． B． C． D． 【B组拓展提升】 7．（2026高二下·惠来月考）如图所示，在空旷的广场上有一堵较高大的墙MN，在墙的一侧有一个正在播放男女合唱歌曲的声源O，某人从A点走到墙后的B点，在此过程中，如从衍射的角度来考虑，则会听到 A．声音变响，男声比女声更响 B．声音变响，女声比男声更响 C．声音变弱，男声比女声更弱 D．声音变弱，女声比男声更弱 （多选）8．（2026高二下·惠来月考）两列振幅相等、波长均为、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时刻的波形如图所示，此时两列波相距，则下列选项错误的是（　　） A．时，波形如图甲所示 B．时，波形如图乙所示 C．时，波形如图丙所示 D．时，波形如图丁所示 9．（2026·河北模拟）降噪耳机主要通过主动降噪（ANC）和被动降噪（PNC）两种技术原理实现噪音消除，主动降噪利用声波干涉抵消噪音（如图所示），图中波峰表示密部，波谷表示疏部，下列说法正确的是（　　） A．降噪声波与环境噪声的波长相同，且耳膜振动方向与环境噪声传播方向垂直 B．一个周期内，点处质点向右移动一个波长的距离 C．图中点处质点的位移始终为0 D．环境噪声频率越高，降噪声波的频率也必须随之升高，同时从耳机传播到耳膜的速度越大 （多选）10．（2026·九龙坡模拟）如图甲所示的鱼鳞潮是由两股涌潮交汇时产生的波动干涉形成的。图乙呈现的是两股涌潮发生干涉的图样，实线为波峰，虚线为波谷。已知这两列波的振幅均为 ， 为 AC 连线的中点。图示时刻，与 C 点相交的两条虚线是两列波最靠前的波谷。若将水波视为简谐横波，下列说法正确的是（　　） A．这两列波的振动频率相同 B．图示时刻，D 点处的振幅为 C．图示时刻，A、C 两点间的高度差为 D．图示时刻，B 点处的质点加速度最大，速度为零 【C组综合拓展】 （多选）11．（2026高二下·余姚月考）如图甲所示，在同一均匀介质中有两个振动方向相同的波源S1、S2，S1在处，S2在x=12m处，介质中的P点坐标为x=4m。t1=0时刻，S1、S2同时开始振动，振动图像均如图乙所示，在t2=4s时，P点开始振动。则下列说法正确的是（　　） A．P点起振的方向沿y轴正方向 B．该波波长为1m C．P点为两波相遇后的振动减弱点 D．质点P在0~8s内走过的路程为600cm （多选）12．（2026·深圳模拟）飞机机翼铸造过程中，熔池中的杂质未能及时排出，会形成夹渣等缺陷，利用超声波可以进行检测。如图甲所示，在某次检测实验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图乙、丙所示。已知超声波在机翼材料中的波速为。关于缺陷深度和这两个反射信号在探头处的叠加效果，下列选项正确的是（　　） A．缺陷深度 B．缺陷深度 C．这两个反射信号在探头处叠加后振动加强 D．这两个反射信号在探头处叠加后振动减弱 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.4 波的干涉 分层作业 2026-2027学年高二物理人教版选择性必修第一册【基础题】 【A组基础通关】 一、波的干涉现象 1．（2026·淮北模拟）两列频率相同、振幅均为A的水波相遇后，某时刻在它们重叠的区域形成如图所示的图样，实线表示波峰，虚线表示波谷，P、Q、M为叠加区域的三个点，则（　　） A．Q点始终静止不动 B．M点为振动减弱点 C．P点在半个周期内路程为2A D．P点经半个周期将变为振动减弱点 【答案】A 【解析】A、Q点是一列波的波峰与另一列波的波谷相遇处，属于振动减弱点，两列波振幅均为A，叠加后合振幅为0，该点始终静止不动，故A正确； B、M点是两列波的波谷与波谷相遇处，属于振动加强点，故B错误； C、P点是波峰与波峰相遇的振动加强点，合振幅为，质点半个周期内运动路程为，故C错误； D、干涉图样中振动加强点、减弱点的位置固定不变，P点始终是加强点，不会变为减弱点，故D错误。 故答案为：A。 2．（2026·广州模拟）今年寒假期间，来海南旅游过年成了热门话题。许多内地游客首次见到大海，都会情不自禁地对着大海大喊一嗓子。关于声音从空气传入海水中，下列说法正确的是（　　） A．声波波速变大，频率升高 B．声波的波长变长 C．男生和女生同时发出的声音会产生干涉现象 D．声音在海水中传播速度小于340m/s 【答案】B 【解析】A．声波波速变大，频率不变，故A错误； B．由，频率不变，声音在海水中的传播速度大，故声波的波长变长，故B正确； C．男生和女生同时发出的声音，频率不同，不会产生干涉现象，故C错误； D．声音在海水中传播速度大于340m/s，故D错误。 故答案为：B。 3．（2026高二下·越秀期中）如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷，图中同列波的波峰与波谷相距半个波长。设两列波的振幅均为5cm，且图示的范围内振幅不变，波速和波长都相同。C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是（　　） A．A点始终处于波峰位置 B．C点和D点都保持静止不动 C．图示时刻A、B两点的竖直高度差为20cm D．图示时刻C质点正处于平衡位置且向B质点方向运动 【答案】C 【解析】解：A. 点是波峰与波峰相遇的位置，属于振动加强点，振幅为两列波振幅之和，但加强点仍在平衡位置附近振动，并非始终停留在波峰位置，A 错误。 B. 、均为振动加强点，因此连线上的点也属于振动加强点，会持续振动；点是波峰与波谷相遇的位置，属于振动减弱点，两列波振幅相等因此点振幅为零，保持静止，B 错误。 C. 图示时刻点处于波峰，位移为；点处于波谷，位移为，因此两点竖直高度差为 20cm，C 正确。 D. 波传播过程中，质点仅在各自的平衡位置附近上下振动，不会随波迁移，因此质点不会向质点方向运动，D 错误。 故答案为：C 二、波的叠加 4．（2026·邢台模拟）如图所示，两列仅起振方向不同的波沿一直线相向传播。当它们相遇时，完整波形可能是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】当两列波的波谷与波峰恰好相遇时，位移矢量和为零；当左边波峰和右边波峰完全相遇时，出现C波形，两列波频率相同，相位差恒定能产生稳定的干涉现象，振幅变成2倍，或者振幅变成零，故C正确，ABD错误。故选：C。 5．（2025·扬州模拟）周村古商城有一件古代青铜“鱼洗”复制品，在其中加入适量清水后，用手有节奏地摩擦“鱼洗”的双耳，会发出嗡嗡声，并能使盆内水花四溅，如图甲所示。图乙为某时刻相向传播的两列同频率水波的波形图，四个位置中最有可能“喷出水花”的位置是（　　） A．A位置 B．位置 C．位置 D．位置 【答案】B 【解析】两列同相波叠加，振动加强，振幅增大。两列反相波叠加，振动减弱，振幅减小。由题意知“喷出水花”是因为两列波的波峰与波峰或波谷与波谷发生了相遇，即振动加强。由图像可知，两列波的波峰传到B位置时间相等，故B是振动加强点，其它三点振动不稳定。所以最可能“喷出水花”的是B位置。 故选B。 6．（2025·亭湖模拟）主动降噪技术的应用令车载音响实现沉浸式音效，图为t=0时降噪设备捕捉到的噪声波，为了实现降噪，应同时主动产生一列同性质的声波，下列选项最符合条件的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】解答本题时，要掌握波的叠加原理，知道两列“反相波”叠加时，振动会减弱。为了实现降噪，则同时主动产生同性质的声波与噪声波叠加时应振动减弱，所以两列波的周期应相等，振动相位差为，且两列波的振幅相等。 故选B。 【B组拓展提升】 7．（2026高二下·惠来月考）如图所示，在空旷的广场上有一堵较高大的墙MN，在墙的一侧有一个正在播放男女合唱歌曲的声源O，某人从A点走到墙后的B点，在此过程中，如从衍射的角度来考虑，则会听到 A．声音变响，男声比女声更响 B．声音变响，女声比男声更响 C．声音变弱，男声比女声更弱 D．声音变弱，女声比男声更弱 【答案】D 【解析】解：声音绕过墙壁传播到墙后的区域，属于波的衍射现象。声波在绕过障碍物的过程中能量会有衰减，因此走到墙后听到的声音会比直射时变弱。 男声的频率低于女声，在空气中声速相同，由 可知，男声的波长更长。波长越长，越容易发生明显衍射，绕过墙壁后能量衰减更少，因此男声相对更清晰，女声衰减更明显、比男声更弱。 故答案为：D （多选）8．（2026高二下·惠来月考）两列振幅相等、波长均为、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时刻的波形如图所示，此时两列波相距，则下列选项错误的是（　　） A．时，波形如图甲所示 B．时，波形如图乙所示 C．时，波形如图丙所示 D．时，波形如图丁所示 【答案】A,D 【解析】解：两列波在同一介质中传播，波速大小相等，，相向传播时单位时间内相互靠近的距离为 2v。 A. 时，每列波传播的距离 ，左波右移 ，右波左移 ，两波间距变为 ，尚未相遇，各自保持原有波形：左波左峰右谷，右波左谷右峰，并非甲图中两个分离的波峰，A 错误。 B. 时，每列波传播距离 ，两列波的端点刚好相遇，几乎没有重叠区域，叠加后波形为左右两个波峰，与乙图一致，B 正确。 C. 时，每列波传播距离 ，两波重叠半个波长，波谷与波谷相遇叠加，振幅加倍，合波形为左右两个波峰、中间一个深度为 2A 的波谷，与丙图一致，C 正确。 D. 时，两列波完全重叠，左波的正位移与右波的负位移一一对应，振幅相等，叠加后位移全部抵消，绳子整体平直，对应丁图。 时，两波已错开，各自继续传播，存在不重叠的区域，波形不再是平直的，D 错误。 故答案为：AD 9．（2026·河北模拟）降噪耳机主要通过主动降噪（ANC）和被动降噪（PNC）两种技术原理实现噪音消除，主动降噪利用声波干涉抵消噪音（如图所示），图中波峰表示密部，波谷表示疏部，下列说法正确的是（　　） A．降噪声波与环境噪声的波长相同，且耳膜振动方向与环境噪声传播方向垂直 B．一个周期内，点处质点向右移动一个波长的距离 C．图中点处质点的位移始终为0 D．环境噪声频率越高，降噪声波的频率也必须随之升高，同时从耳机传播到耳膜的速度越大 【答案】C 【解析】A、主动降噪依靠波的干涉，降噪声波与环境噪声频率、波长相同；声波属于纵波，质点振动方向和传播方向平行，耳膜振动方向与噪声传播方向平行，A 错误； B、机械波传播时质点只在平衡位置附近振动，不会随波迁移，P 点质点不会向右移动，B 错误； C、两列声波振幅相同，P 点始终是波峰与波谷相遇，振动完全抵消，质点位移始终为 0，C 正确； D、声波传播速度由介质决定，耳机到耳膜介质不变，声速不变，D 错误； 故答案为：C。 （多选）10．（2026·九龙坡模拟）如图甲所示的鱼鳞潮是由两股涌潮交汇时产生的波动干涉形成的。图乙呈现的是两股涌潮发生干涉的图样，实线为波峰，虚线为波谷。已知这两列波的振幅均为 ， 为 AC 连线的中点。图示时刻，与 C 点相交的两条虚线是两列波最靠前的波谷。若将水波视为简谐横波，下列说法正确的是（　　） A．这两列波的振动频率相同 B．图示时刻，D 点处的振幅为 C．图示时刻，A、C 两点间的高度差为 D．图示时刻，B 点处的质点加速度最大，速度为零 【答案】A,C 【解析】A．鱼鳞潮是两列波在水面上发生干涉所形成的，其稳定的干涉图样表明两列波的频率相同，故A正确； B．图中D点是实线波峰与虚线波谷的交点，属于振动减弱点，由于两列波振幅相等，该点合振幅为零，故B错误； C．A点处两个波峰相遇，振幅1.6m，此时的位移为1.6cm；C点处两个波谷相遇，振幅为1.6m，此时的位移为-1.6cm，则A、C两点的高度差为3.2m，故C正确； D．B点处处于平衡位置，振动方向向下，速度不为0，加速度为0，故D错误； 故选AC。 【C组综合拓展】 （多选）11．（2026高二下·余姚月考）如图甲所示，在同一均匀介质中有两个振动方向相同的波源S1、S2，S1在处，S2在x=12m处，介质中的P点坐标为x=4m。t1=0时刻，S1、S2同时开始振动，振动图像均如图乙所示，在t2=4s时，P点开始振动。则下列说法正确的是（　　） A．P点起振的方向沿y轴正方向 B．该波波长为1m C．P点为两波相遇后的振动减弱点 D．质点P在0~8s内走过的路程为600cm 【答案】A,D 【解析】A、依题意分析可知，在t2=4s时波源S2的振动传播P点，由图乙可知，P点起振的方向沿y轴正方向，故A正确；B、t1-t2时间内，波传播的距离s=12m-4m=8m，所用时间t=t2-t1=4s-0=4s， 则波速为m/s=2m/s，由图乙知，T=0.2s，则波长为λ=vT=2×0.2m=0.4m，故B错误； C、P点到两波源的路程差s=S1P-S2P=12m-8m=4m=10λ，所以P点为两波相遇后的振动加强点，故C错误； D．t2=4s时，P点开始参与S2振动10个周期，t2=6s时，P点同时参与S1、S2振动10个周期且为加强点 质点P在0~8s内走过的路程，故D正确。 故选：AD 。 （多选）12．（2026·深圳模拟）飞机机翼铸造过程中，熔池中的杂质未能及时排出，会形成夹渣等缺陷，利用超声波可以进行检测。如图甲所示，在某次检测实验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图乙、丙所示。已知超声波在机翼材料中的波速为。关于缺陷深度和这两个反射信号在探头处的叠加效果，下列选项正确的是（　　） A．缺陷深度 B．缺陷深度 C．这两个反射信号在探头处叠加后振动加强 D．这两个反射信号在探头处叠加后振动减弱 【答案】B,D 【解析】AB．结合题图可知，两个反射信号传播到探头处的时间差 缺陷深度，A错误，B正确； CD．超声波在机翼材料中的波长为 因这两个反射信号在探头处的路程差为，可知这两个反射信号在探头处叠加后振动减弱，C错误，D正确。 故选BD。 学科网（北京）股份有限公司 $