1、 第34節(jié) 波的疊加、干涉、衍射、偏振、 多普勒效應(yīng)1.【2019年物理江蘇卷】將兩支鉛筆并排放在一起，中間留一條狹縫，通過這條狹縫去看與其平行的日光燈，能觀察到彩色條紋，這是由于光的_（選填“折射”“干涉”或“衍射”）當(dāng)縫的寬度_（選填“遠(yuǎn)大于”或“接近”）光波的波長時，這種現(xiàn)象十分明顯【答案】 (1). 衍射 (2). 接近【解析】【詳解】通過兩支鉛筆中間縫能看到彩色條紋，說明光繞過縫而到人的眼睛，所以這是由于光的衍射現(xiàn)象，由發(fā)生明顯衍射條件可知，當(dāng)縫的寬度與光波的波長接近或比光波的波長少得多時能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象；2.2013年全國卷大綱版21在學(xué)校運(yùn)動場上50m直跑道的兩端，分別安裝了由

2、同一信號發(fā)生器帶動的兩個相同的揚(yáng)聲器。兩個揚(yáng)聲器連續(xù)發(fā)出波長為5m的聲波。一同學(xué)從該跑道的中點(diǎn)出發(fā)，向某一端點(diǎn)緩慢行進(jìn)10m。在此過程中，他聽到的揚(yáng)聲器聲音由強(qiáng)變?nèi)醯拇螖?shù)為（ ）A2 B4 C6 D8答：B 解析：波程差為半個波長時聲音最弱，中點(diǎn)時=0，聲音為強(qiáng)；向某端緩慢行進(jìn)10m，波程差由0增大到20m，其中出現(xiàn)有4次，答案B。3.2011年理綜浙江卷18關(guān)于波動，下列說法正確的是A各種波均會發(fā)生偏振現(xiàn)象B用白光做單縫衍射與雙縫干涉實驗，均可看到彩色條紋C聲波傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動速度等于聲波的傳播速度D已知地震波的縱波速度大于橫波速度，此性質(zhì)可用于橫波的預(yù)警答：BD【解析】只有橫波

3、才能發(fā)生偏振現(xiàn)象，故A錯誤；用白光做單縫衍射與雙縫衍射，都可以觀察到彩色條紋，故B正確；聲波在傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的速度并不等于聲波的傳播速度，故C錯誤；已知地震波的縱波波速大于橫波波速，此性質(zhì)可用于橫波的預(yù)警，故D正確。4.2011年上海卷10兩波源S1、S2在水槽中形成的波形如圖所示，其中實線表示波峰，虛線表示波谷，則aS1S2A在兩波相遇的區(qū)域中會產(chǎn)生干涉 B在兩波相遇的區(qū)域中不會產(chǎn)生干涉Ca點(diǎn)的振動始終加強(qiáng) Da點(diǎn)的振動始終減弱答案：B解析：本題考查波的干涉圖樣，要求學(xué)生知道兩列波產(chǎn)生干涉的條件。從圖中可看出，波源S2的波長較大，對同一水介質(zhì)來說，機(jī)械波的波速相同，根據(jù)波長、頻率和波

4、速的關(guān)系可知，兩列波的頻率一定不同，故兩波相遇的區(qū)域不會產(chǎn)生干涉，A錯B對。不產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉，就不會出現(xiàn)振動的始終加強(qiáng)或減弱，C、D均錯。5. 2014年理綜大綱卷 18兩列振動方向相同、振幅分別為A1和A2的相干簡諧橫波相遇。下列說法正確的是 ( )A波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅為|A1A2|B波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移始終為A1A2C波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移D波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅【答案】AD【解析】波峰與波谷相遇，振動方向相反，質(zhì)點(diǎn)的振動減弱，振幅等于兩列波振幅之差，選項A正確； 波峰與波峰相遇，振動方向

5、相同，質(zhì)點(diǎn)的振動加強(qiáng)，振幅等于兩列波振幅之和，但質(zhì)點(diǎn)仍在振動，而不會停在最大位移處，B錯誤；無論波峰與波谷相遇處還是波峰與波峰相遇處，質(zhì)點(diǎn)都在自己的平衡位置附近做簡諧運(yùn)動，因此位移不斷變化，C錯誤；波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅， D正確6.2011年上海卷y/cmvvx/mO0.51.0MNAB-2.02.024兩列簡諧波沿x軸相向而行，波速均為v=0.4m/s，兩波源分別位于A、B處，t=0時的波形如圖所示。當(dāng)t=2.5s時，M點(diǎn)的位移為 cm，N點(diǎn)的位移為 cm。答案：2，0。解析：本題考查波的形成與傳播、波的疊加。由圖可看出波源A的波長為A0.2m，波源B

6、的波長為B0.4m，在02.5s時間內(nèi)兩列波分別向左和向右傳播的距離均為xvt1m。如圖所示，將兩列波向左和向右分別平移x1m的距離，得到t2.5s時刻的兩列波形圖，顯然此時波A使M質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置向上振動，而波B使M質(zhì)點(diǎn)處于波谷位置，故M質(zhì)點(diǎn)的位移疊加后為2cm。波A使N質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置向下振動，而波B使N質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置向下振動，故N質(zhì)點(diǎn)的位移疊加后為0cm。B波A波y/cmvvx/mO0.51.0MNAB-2.02.07.2015年上海卷APS2如圖，P為橋墩，A為靠近橋墩浮在水面的葉片，波源S連續(xù)振動，形成水波，此時葉片A靜止不動。為使水波能帶動葉片振動，可用的方法是 （ B ）（A）

7、提高波源頻率（B）降低波源頻率（C）增加波源距橋墩的距離（D）減小波源距橋墩的距離解析： 葉片A之所以不動，是因為水波不能繞過橋墩傳過來，也就是說水波衍射不太明顯，而發(fā)生明顯衍射的條件是，障礙物的尺寸也波長小或差不多，所以要讓葉片A動起來方法只能是減小橋墩的尺寸或增大水波的波長，水波的速度一定，減小頻率會增長波長，增大頻率會減小波長，故A錯誤，B正確；改變波源與橋墩的距離不會讓衍射現(xiàn)象更明顯，所以C、D錯誤。8.2017年北京卷20物理學(xué)原理在現(xiàn)代科技中有許多重要應(yīng)用。例如，利用波的干涉，可將無線電波的干涉信號用于飛機(jī)降落的導(dǎo)航。如圖所示，兩個可發(fā)射無線電波的天線對稱地固定于飛機(jī)跑道兩側(cè)，它們

8、類似于楊氏干涉實驗中的雙縫。兩天線同時都發(fā)出波長為和的無線電波。飛機(jī)降落過程中，當(dāng)接收到和的信號都保持最強(qiáng)時，表明飛機(jī)已對準(zhǔn)跑道。下列說法正確的是A天線發(fā)出的兩種無線電波必須一樣強(qiáng)B導(dǎo)航利用了與兩種無線電波之間的干涉C兩種無線電波在空間的強(qiáng)弱分布穩(wěn)定D兩種無線電波各自在空間的強(qiáng)弱分布完全重合答：C解析：本題考查波的干涉。干涉要求兩波源頻率相同，而強(qiáng)度不一定相同，所以A錯誤；由于無線電波以光速傳播，所以1與2兩種無線電波之間不會發(fā)生干涉，所以B錯誤；由于空間中某點(diǎn)加強(qiáng)與減弱取決于到兩波源的距離差為半波長的奇、偶數(shù)倍。所以兩種電波的干涉強(qiáng)弱分布是固定的，而且12，所以兩種干涉分布不重合，不過中垂線

9、都是加強(qiáng)點(diǎn)，所以C正確，D錯誤。9.2018年浙江卷（4月選考）PQOyxabcd第16題圖16兩列頻率相同、振幅均為A的簡諧橫波P、Q分別沿+x和-x軸方向在同一介質(zhì)中傳播，兩列波的振動方向均沿y軸。某時刻兩波的波面如圖所示，實線表示P波的波峰、Q波的波谷；虛線表示P波的波谷、Q波的波峰。a、b、c為三個等間距的質(zhì)點(diǎn)，d為b、c中間的質(zhì)點(diǎn)。下列判斷正確的是（ CD ）A質(zhì)點(diǎn)a的振幅為2AB質(zhì)點(diǎn)b始終靜止不動C圖示時刻質(zhì)點(diǎn)c的位移為0D圖示時刻質(zhì)點(diǎn)d的振動方向沿-y軸解析：質(zhì)點(diǎn)a和c是波峰與波谷相遇處，振動減弱，振幅相等則兩波振幅差即為零，故a和c此時位移為零，A錯，C正確；經(jīng)過1/4周期，兩列波各自向前傳播四分之一波長，