第3章 第4节 波的干涉（Word版）-【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学生用书（人教版）

4　波的干涉 [教材知识——一遍过] 1.D　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。 2.BC　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。 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。 ｜易错警示｜ 3.C　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。 4.C　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。 5.B　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。 判断振动加强点和减弱点的方法 （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。 （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。 ｜方法技巧｜ 6.BC　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。 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。 ｜易错警示｜ 7.A　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。 [高考趋向——全练通] 1.A　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。 2.D　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。 3.B　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。 4.D　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。 5.D　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。 学科网（北京）股份有限公司 $ 4　波的干涉 　 波的叠加 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 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 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（　　） 波的干涉条件和现象 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 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 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 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 　 突出情境命题　彰显学科价值 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 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 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 创新命题设计　凸显思维品质 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. 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 学科网（北京）股份有限公司 $