第3章 第4节 波的干涉（PPT课件）-【满分思维·同步精炼】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册同步测试配套课件（人教版）

4　波的干涉 教材知识——一遍过 高考趋向——全练通 1. （2026·江苏苏州高二检测）如图甲所示，某一均匀介质中，两列沿相反方向 传播的横波，形状上下对称，振幅和波长均相同，质点的振动方向沿竖直方 向。它们在相遇的某一时刻会出现两列波“消失”的现象，如图乙所示。则此 刻（　　） A. a、b均向上运动 B. a、b均静止不动 C. a向上运动，b向下运动 D. a向下运动，b向上运动 波的叠加 1 2 3 4 5 6 7 √ 解析：由题图乙看出，两列波的波峰与波谷叠加，振动减弱，两波的振幅相 等，所以如题图乙所示的时刻两列波“消失”。根据波形平移法判断可知，向 右传播的波单独引起a质点的振动方向向下，b质点的振动方向向上。向左传播 的波单独引起a质点的振动方向向下，b质点的振动方向向上，根据波的叠加原 理可知，此时a向下运动，b向上运动。故选D。 1 2 3 4 5 6 7 2. （链接教材P74“演示”）（多选）如图所示，在一根水平长绳的两端分别向 上抖动一下，在绳上分别产生相向传播的“1”“2”两列波。观察两列波的传 播情况，可得出的结论是（　　） A. 两列波在彼此相遇并穿过后继续向前传播，但波形互换 B. 两列波相遇时能够保持各自的运动特征继续传播 C. 在重叠的区域中，介质中的质点同时参与这两列波引起的振动 D. 在重叠的区域中，质点的位移等于这两列波单独传播时引起的位移大小之差 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 解析：两列波相遇时能够保持各自的运动特征继续传播，彼此穿过后继续向前 传播，保持原波形不变，A错误，B正确；在重叠的区域里，介质中质点同时参 与这两列波引起的振动，重叠区域中质点的位移等于这两列波单独传播时引起 的位移的矢量和，C正确，D错误。 ｜易错警示｜ 两列波相遇时，波长、频率均保持不变，不受其他波的影响。同相波叠 加，振动加强；反相波叠加，振动减弱。 1 2 3 4 5 6 7 3. （2025·浙江绍兴高二统考）两列均由一次全振动产生的简谐横波相向传播， 振幅相等、波长均为λ、周期均为T，t＝0时的波形如图所示，t＝的波形为 （　　） √ 解析：t＝时，波向前传播的距离，两列波的波峰和波谷相遇，相遇处质点 位移为零。故选C。 1 2 3 4 5 6 7 4. （链接教材P73“练习与应用T3”）某消声器的结构及气流运行如图所示，波 长为λ的声波沿水平管道自左向右传播，当声波到达a处时，分成两束波，它们分 别通过r1和r2的路程，再在b处相遇，从而达到削弱噪声的目的。下列说法正确的 是（　　） A. 该消声器是根据波的衍射原理设计的 B. 两束波到达b点的路程差为Δr，则Δr等于λ的偶数倍 C. 若b、c在同一条直线上，无论b、c之间的距离为多少，c一定 为声波的减弱点 D. 若声波的频率发生改变，声波在b处相遇，也一定能达到削弱 噪声的目的 波的干涉条件和现象 √ 1 2 3 4 5 6 7 解析：该消声器是根据波的干涉原理设计的，故A错误；两束相干波在b处相遇 振动减弱，所以两束相干波到达b点的路程差Δr应等于λ的奇数倍，故B错误； b、c在同一条直线上，两束相干波到c点的波程差与到b点的波程差相同，故无论 b、c之间的距离为多少，当两束相干波到达c点，路程差Δr仍然等于λ的奇数 倍，则c为声波的减弱点，故C正确；若声波的频率发生改变，声波的传播速度 不变，声波的波长会改变，b点就不一定为声波的减弱点，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 5. 如图所示，S1和S2是两相干水波波源，它们振动同步且振幅相同，振幅A＝10 cm。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。已知两列 波的波长均为5 cm，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点处于振动减弱区 B. B点处于振动加强区 C. 此时A、C两点的竖直高度差为20 cm D. 再经过半个周期，质点A的位移为零 √ 1 2 3 4 5 6 7 解析：A点是波峰与波峰相遇处，A点处于振动的加强区，A错误；S1和S2是两相 干水波波源，它们振动同步且振幅相同，B到S1、S2的距离相等，可知当S1的波 峰传到B点时，S2的波峰同时传到B点，故B点处于振动加强区，B正确；此时A、 C两点振动均加强，A处于波峰位置，偏离平衡位置向上的距离为2A＝20 cm，C 处于波谷位置，偏离平衡位置向下的距离为2A＝20 cm，故A、C的竖直高度差为 4A＝40 cm，C错误；由题图可知，再经过半个周期，S1和S2的波谷传到A处，故 经半个周期后A处的位移为－2A＝－20 cm，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 （1）振幅判断法：①若某质点的振幅增大，则该点为振动加强点； ②若某质点振幅减小，则该点为振动减弱点。 （2）现象判断法：①若某质点是波峰与波峰（或波谷与波谷）相遇的点， 该点为振动加强点； ②若某质点是波峰与波谷相遇的点，该点为振动减弱点； ③若某质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，从而判断该点是加强 点还是减弱点。 ｜方法技巧｜ 判断振动加强点和减弱点的方法 1 2 3 4 5 6 7 （3）条件判断法（两波源振动完全相同）：①若某质点与两波源的距离差 Δx＝2k·（k＝0，1，2，…），则该点为振动加强点； ②若某质点与两波源的距离差Δx＝（2k ＋ 1）·（k＝0，1，2，…），则该 点为振动减弱点。 1 2 3 4 5 6 7 6. （多选）（2025·山东济南高二质检）如图所示，两个相干简谐横波在同一区 域传播，实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷，已知两列波的振幅均为A、 频率均为f。a、c两点是波峰与波谷相遇点，b是波谷与波谷相遇点，d是波峰与 波峰相遇点，下列说法正确的是（　　） A. b、d两点的位移大小始终为2A B. a、c两点始终处于平衡位置 C. b、d连线的中点始终是振动加强点 D. a、c连线上各点始终处于平衡位置 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 解析：b、d两点均为振动加强点，做振幅为2A的简谐运动，A错误；a、c两点是 波峰与波谷相遇点，则振动减弱，振幅为零，它们始终处于平衡位置，B正确； a、c连线的中点也是b、d连线的中点，是振动加强点，C正确，D错误。 ｜易错警示｜ 振动加强点在某时刻位移可能为零。振动减弱点在某时刻的位移不一定小 于振动加强点的位移；振动减弱点的振幅可能为零，则减弱点可能静止不动。 1 2 3 4 5 6 7 7. （2026·浙江湖州高二检测）如图所示，S1、S2为两个振动情况完全一样的波 源，两列波的波长都为λ，它们在介质中产生干涉现象，S1、S2在空间共形成了5 个振动加强的区域，如图中实线所示。P、Q是振动加强区域中的点，下列说法 正确的是（　　） A. Q点到两波源的距离差等于2λ B. S1波在该区域传播速度更大 C. P点此时刻振动最强，过半个周期后，振动变为最弱 D. 两波源之间的距离一定在3个波长到4个波长之间 √ 1 2 3 4 5 6 7 解析：由题意可知，S1、S2在空间共形成了5个振动加强的区域，S1、S2为两个振 动情况完全一样的波源，振动加强点到两波源的距离差是波长的整数倍，图中 直线上各点到两个波源的距离相等，则P点到两波源的距离差等于λ，Q点到两波 源的距离差等于2λ，故A正确；两列波在同一介质中传播，则传播速度相等，故 B错误；P点此时刻振动最强，因为S1、S2为两个振动情况完全一样的波源，P点 振动始终加强，所以过半个周期后，振动仍然加强，故C错误；因为S1、S2在空 间共形成5个振动加强的区域，所以波程差大于2个波长，但又小于3个波长，所 以两波源之间的距离一定在2个波长到3个波长之间，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 1. （2026·广东佛山高二统考）主动降噪耳机能根据环境中的噪声（纵波）产生 相应的降噪声波，降噪声波与环境噪声同时传入人耳，两波相互叠加，达到降 噪的目的。下列说法正确的是（　　） A. 降噪声波与环境噪声的波长相同 B. 耳膜振动方向与环境噪声传播方向垂直 C. 降噪声波和环境噪声发生干涉，耳膜振动加强 D. 环境噪声频率越高，从耳机传播到耳膜的速度越快 突出情境命题　彰显学科价值 1 2 3 4 5 √ 解析：降噪声波与环境噪声叠加后实现降噪，根据波的干涉条件可知，降噪 声波与环境噪声频率相同，速度相同，波长相同，相位相反，A正确；声波 属于纵波，纵波的振动方向与波的传播方向一致，B错误；降噪声波和环境 噪声发生干涉，耳膜振动减弱，C错误；声波传播的速度取决于介质，与其 频率无关，D错误。 1 2 3 4 5 2. （2026·浙江丽水校级检测）近几年主动降噪功能成为耳机的热门卖点，如图 是主动降噪耳机，主动降噪功能就是通过降噪系统产生与外界噪声频率相同、 相位相反、振幅相同的降噪声波，从而起到抵消噪声的作用，某一噪声信号的 振动方程为y＝Asin，下列说法正确的是（　　） A. 悦耳动听的音乐是不可能成为噪声的 B. 降噪声波的频率应为100 Hz C. 降噪声波的振幅为2A D. 降噪过程应用的是声波的叠加原理 √ 1 2 3 4 5 解析：如果影响了人们的学习和休息，即使是悦耳动听的音乐也是噪声，故A错 误；降噪声波频率和外界噪声频率应相同，为f＝＝ Hz＝50 Hz，故B错 误；降噪声波与噪声声波频率相同、相位相反、振幅相同，相互叠加后波的振 幅变为零，降噪声波的振幅为A，故C错误；降噪过程应用的是声波的叠加原 理，故D正确。 1 2 3 4 5 3. （2026·浙江宁波高二统考）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，A、B、C、D四个位置中最有可能“喷出水花”的位置是（　　） A. A位置 B. B位置 C. C位置 D. D位置 √ 1 2 3 4 5 解析：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。由题图可知，两列波的波峰传到B位置的时间相等，故B位 置是振动加强点，其他三点振动不稳定。所以最可能“喷出水花”的是B位置。 故选B。 1 2 3 4 5 4. （2026·江苏南京高二期中）如图所示为干涉型消声器的结构图，声波达到管 道A点时，分成两列声波，分别沿半圆管道和直管道传播，在B点相遇，因干涉 而相消。声波的波长为λ，则A、B两点距离d可能为（　　） A. B. C. D. 创新命题设计　凸显思维品质 √ 1 2 3 4 5 解析：两列波在B点相遇因干涉而相消，说明两列波到达B点时的路程差Δx满足 半波长的奇数倍，即Δx＝（2n＋1）（n＝0，1，2，…），从题图中可知，沿 直管道传播的波路程为d，沿半圆管道传播的波路程为πd，那么路程差Δx＝πd －d＝d，所以d＝（2n＋1），则有d＝，当n＝0，可有d＝ 。故D正确，A、B、C错误。 1 2 3 4 5 5. （2026·河北承德高二质检）战绳训练中，运动员抖动战绳一端，使其上下振 动做简谐运动。如图所示，两位运动员均以4 Hz的频率、相同的起振方向同时上 下抖动战绳两端S1、S2产生绳波，S1、S2的水平距离为3 m，绳波的传播速度为4 m/s，下列说法正确的是（　　） A. 绳波的波长为2 m B. 图中A质点正在向上振动 C. 战绳上共有4个振动加强点（不包括两端点） D. 战绳上共有6个振动减弱点 √ 1 2 3 4 5 解析：根据波长、波速和频率的关系有λ＝＝ m＝1 m，故A错误。根据“同侧 法“可判断A质点正在向下振动，故B错误。在S1、S2间取一点O，设其与S1的距 离为x，则－3 m≤Δx＝S1O－S2O≤3 m，两波源起振方向相同，出现振动加强点 需满足Δx＝nλ（n＝0，±1，±2，…），故不包括两端点，共有5个振动加强 点；出现振动减弱点需满足Δx＝（2n＋1）（n＝0，±1，±2，…），故共有6 个振动减弱点。故C错误，D正确。 1 2 3 4 5 $