第3節(jié)波的反射、折射和衍射第4節(jié)波的干涉學(xué)習(xí)目標(biāo)要求核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力1.知道波傳播到兩種介質(zhì)交界面時(shí)會(huì)發(fā)生反射、折射現(xiàn)象。2.了解波的衍射現(xiàn)象和衍射圖樣，知道波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。3.知道衍射是波特有的現(xiàn)象。4.了解波的疊加原理。5.知道波的干涉現(xiàn)象和干涉圖樣。6.知道干涉現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象。1.核心素養(yǎng)利用矢量合成法分析波的疊加。2.關(guān)鍵能力利用波傳播的獨(dú)立性分析問題的能力。知識(shí)點(diǎn)一波的反射和折射我們在山中、在大的空房間里大聲說話時(shí)，都會(huì)聽到回聲，這屬于波的什么現(xiàn)象？提示波的反射。?波的反射(1)波的反射：波傳播過程中遇到介質(zhì)界面會(huì)返回原介質(zhì)繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。(2)反射波的波長、波速、頻率跟入射波的相同。(3)波的反射定律：反射線、入射線和法線在同一平面內(nèi)，反射線和入射線分別位于法線兩側(cè)，反射角等于入射角。如圖所示。?波的折射(1)波的折射：波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，波的傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象。(2)波的折射中，波的頻率不變，波速和波長發(fā)生改變。1．波的反射和折射的比較波現(xiàn)象比較項(xiàng)波的反射波的折射傳播方向改變i＝i′改變r(jià)≠i頻率f不變不變波速v不變改變波長λ不變改變2.說明(1)頻率f由波源決定。(2)波速v由介質(zhì)決定。因折射波與入射波在不同的介質(zhì)中傳播，所以波速變化。(3)據(jù)v＝fλ知，波長λ與v及f有關(guān)，即與介質(zhì)和波源有關(guān)?！纠?】(多選)以下關(guān)于波的認(rèn)識(shí)，正確的是()A．潛艇利用聲吶探測周圍物體的分布情況，用的是波的反射原理B．隱形飛機(jī)怪異的外形及表面涂特殊隱形物質(zhì)，是為了減少波的反射，從而達(dá)到隱形的目的C．雷達(dá)的工作原理是利用波的折射D．水波從深水區(qū)傳到淺水區(qū)改變傳播方向的現(xiàn)象，是波的折射現(xiàn)象答案ABD解析A、B、C項(xiàng)中都應(yīng)用了波的反射原理，故A、B正確，C錯(cuò)誤；深水區(qū)域和淺水區(qū)域可視為不同介質(zhì)，波的傳播方向發(fā)生改變，是波的折射現(xiàn)象，故D正確?！居?xùn)練1】圖中1、2、3分別代表入射波、反射波、折射波的波線，則()A．2與1的波長、頻率相等，波速不等B．2與1的波速、頻率相等，波長不等C．3與1的波速、頻率、波長均相等D．3與1的頻率相等，波速、波長均不等答案D解析波發(fā)生反射時(shí)，在同一種介質(zhì)中傳播，因此波長、波速和頻率不變，A、B錯(cuò)誤；波發(fā)生折射時(shí)，頻率不變，波速變，波長變，故C錯(cuò)誤，D正確。知識(shí)點(diǎn)二波的衍射?定義：波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。?發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或者比波長更小。1．衍射是波特有的現(xiàn)象(1)一切波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象，只是有的明顯，有的不明顯。(2)波的直線傳播只是在衍射不明顯時(shí)的近似。(3)波長較長的波容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象。2．產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件只有當(dāng)縫、孔的寬度或障礙物尺寸跟波長相差不大，或者比波長更小時(shí)，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。(1)障礙物或孔的尺寸大小，并不是決定衍射能否發(fā)生的條件，而是衍射現(xiàn)象是否明顯的條件。一般情況下，波長較長的波容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象。(2)波傳到孔或障礙物時(shí)，孔或障礙物仿佛是一個(gè)新的波源，由它發(fā)出的與原來同頻率的波(稱為子波)在孔或障礙物后傳播，于是就出現(xiàn)了偏離直線傳播的衍射現(xiàn)象。(3)當(dāng)孔的尺寸遠(yuǎn)小于波長時(shí)盡管衍射現(xiàn)象十分明顯，但由于衍射波的能量很弱，衍射現(xiàn)象不容易觀察到?！纠?】(多選)如圖所示是觀察水波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置。AC和BD是兩塊擋板，AB是一個(gè)孔，O是波源。圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每兩條相鄰波紋(圖中曲線)之間的距離表示一個(gè)波長，則關(guān)于波經(jīng)過孔之后的傳播情況，下列描述正確的是()A．此時(shí)能觀察到波明顯的衍射現(xiàn)象B．擋板前后波紋間距離相等C．如果將孔AB擴(kuò)大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象D．如果孔的大小不變，使波源頻率增大，能觀察到更明顯的衍射現(xiàn)象答案ABC解析觀察題圖可知孔的尺寸與波長差不多，能觀察到波明顯的衍射現(xiàn)象，故A正確；因波的傳播速度不變，頻率不變，故波長不變，即擋板前后波紋間距離應(yīng)相等，故B正確；若將孔AB擴(kuò)大，且孔的尺寸遠(yuǎn)大于波長，則可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象，故C正確；若f增大，由λ＝eq\f(v,f)，知λ變小，衍射現(xiàn)象變得不明顯了，故D錯(cuò)誤?！居?xùn)練2】(2022·河北玉田縣一中高二月考)如圖所示是利用水波槽觀察到的水波衍射圖樣，從圖樣可知()A．B側(cè)波是衍射波B．A側(cè)波速與B側(cè)波速相等C．增大水波波源的頻率，衍射現(xiàn)象將更明顯D．增大擋板之間的距離，衍射現(xiàn)象將更明顯答案B解析擋板左邊是衍射波的波源，故A錯(cuò)誤；在同一種介質(zhì)水中，機(jī)械波的波速相等，故B正確；波速不變，增大水波波源的頻率，水波的波長將減小，而擋板間距沒變，所以衍射現(xiàn)象將沒有原來的明顯，故C錯(cuò)誤；在波長沒改變的情況下，增大擋板間距，衍射現(xiàn)象將沒有原來的明顯，故D錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)三波的干涉(1)兩個(gè)同學(xué)分別抓住繩子的兩端，各自抖動(dòng)一下，繩上產(chǎn)生兩列凸起且相向傳播的波，兩列波相遇后是否還保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繼續(xù)傳播？(2)當(dāng)教室內(nèi)樂隊(duì)合奏時(shí)，我們聽到的某種樂器的聲音與這種樂器獨(dú)奏時(shí)發(fā)出的聲音是否相同？這種聲音是否受到了其他樂器的影響？提示(1)兩列波相遇后仍然保持原來各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繼續(xù)傳播，并沒有受到另一列波的影響。(2)相同，沒有受到其他樂器的影響。?波的疊加：幾列波相遇時(shí)能夠保持各自的運(yùn)動(dòng)特征，繼續(xù)傳播，在它們重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與這幾列波引起的振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和。?波的干涉：頻率相同、相位差恒定、振動(dòng)方向相同的兩列波疊加時(shí)，某些區(qū)域的振動(dòng)總是加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)總是減弱，這種現(xiàn)象叫作波的干涉，形成的穩(wěn)定圖樣叫作干涉圖樣。?產(chǎn)生干涉的條件(1)兩列波的頻率必須相同。(2)兩個(gè)波源的相位差必須保持不變。(3)兩列波在相遇區(qū)域各質(zhì)點(diǎn)引起的振動(dòng)方向相同，干涉是波所特有的現(xiàn)象。1．干涉圖樣及特點(diǎn)(1)干涉圖樣：如圖所示。(2)特點(diǎn)①加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)的位置固定不變。②加強(qiáng)區(qū)始終加強(qiáng)，減弱區(qū)始終減弱(加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)不隨時(shí)間變化)。③加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)互相間隔。2．振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和振動(dòng)減弱點(diǎn)(1)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)：振動(dòng)的振幅等于兩列波振幅之和，即A＝A1＋A2。(2)振動(dòng)減弱點(diǎn)：振動(dòng)的振幅等于兩列波振幅之差，即A＝|A1－A2|。(3)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和振動(dòng)減弱點(diǎn)的判斷①條件判斷法：振動(dòng)頻率相同、振動(dòng)情況完全相同的兩波疊加時(shí)，設(shè)某點(diǎn)到兩波源的路程差為Δx，當(dāng)Δx＝|x2－x1|＝kλ(k＝0，1，2，…)時(shí)，為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)；當(dāng)Δx＝|x2－x1|＝(2k＋1)eq\f(λ,2)(k＝0，1，2，…)時(shí)，為振動(dòng)減弱點(diǎn)。若兩波源振動(dòng)步調(diào)相反，則上述結(jié)論相反。②現(xiàn)象判斷法：若某點(diǎn)總是波峰與波峰或波谷與波谷相遇，該點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，若某點(diǎn)總是波峰與波谷相遇，則為振動(dòng)減弱點(diǎn)。波的疊加【例3】(多選)(2022·上海浦東新區(qū)期中)一個(gè)波源在繩的左端發(fā)出一個(gè)凸起①，頻率為f1，振幅為A1；同時(shí)另一波源在繩的右端發(fā)出一個(gè)凸起②，頻率為f2，振幅為A2。且f1<f2，P為兩波源連線的中點(diǎn)，如圖所示，已知機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度只由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定。下列說法正確的是()A．兩列波同時(shí)到達(dá)兩波源的中點(diǎn)PB．兩列波相遇時(shí)，P點(diǎn)的波峰值可達(dá)A1＋A2C．兩列波相遇時(shí)，繩上波峰值可達(dá)A1＋A2的點(diǎn)只有一個(gè)，此點(diǎn)在P點(diǎn)左側(cè)D．兩列波相遇后，各自仍保持原來的波形獨(dú)立傳播答案ACD解析波的傳播具有獨(dú)立性，兩列波同時(shí)傳到P點(diǎn)，使P點(diǎn)開始振動(dòng)，但并非波峰同時(shí)傳播到P點(diǎn)，如圖所示，因波速相同，而兩列波的波長不同，波傳播到P點(diǎn)時(shí)，兩波峰距P點(diǎn)的距離并不相同，波長較小的波的波峰先到達(dá)P點(diǎn)，而兩波峰同時(shí)到達(dá)的位置在該時(shí)刻兩波峰的中間(圖中的O點(diǎn))，故B錯(cuò)誤，A、C、D正確。波的干涉現(xiàn)象【例4】如圖所示，S1、S2是兩個(gè)步調(diào)完全相同的相干波源，其中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷。若兩列波的振幅均保持5cm不變，關(guān)于圖中所標(biāo)的b、c、d三點(diǎn)，下列說法正確的是()A．d點(diǎn)始終保持靜止不動(dòng)B．圖示時(shí)刻c點(diǎn)的位移為零C．b點(diǎn)振動(dòng)始終加強(qiáng)，c點(diǎn)振動(dòng)始終減弱D．圖示時(shí)刻，b、c兩點(diǎn)的豎直高度差為10cm答案A解析d點(diǎn)是波峰與波谷相遇，振動(dòng)減弱，振幅為零，故保持靜止，故A正確；b點(diǎn)是波峰與波峰相遇，c點(diǎn)是波谷與波谷相遇，它們均屬于振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，由于每列波的振幅是5cm，則b點(diǎn)相對平衡位置高10cm，c點(diǎn)相對平衡位置低10cm，所以b、c兩點(diǎn)的豎直高度差為20cm，故B、C、D錯(cuò)誤?！居?xùn)練3】甲、乙兩列完全相同的橫波，分別從波源A、B兩點(diǎn)沿直線Ox相向傳播，t＝0時(shí)的圖像如圖所示，若兩列波的波速均為1m/s，則()A．t＝0.2s時(shí)，F(xiàn)點(diǎn)的位移最大B．t＝0.2s時(shí)，E、F、G三點(diǎn)的位移最大C．t＝0.5s時(shí)，F(xiàn)點(diǎn)的位移最大D．t＝0.5s時(shí)，F(xiàn)點(diǎn)的位移最小答案C解析t＝0.2s時(shí)，波傳播的距離x＝vt＝0.2m，兩列波都傳到F點(diǎn)，此時(shí)兩列波單獨(dú)引起F點(diǎn)的振動(dòng)方向均向下，但位移為0，E、G兩點(diǎn)位移也未達(dá)到最大，故A、B錯(cuò)誤；t＝0.5s時(shí)，波傳播的距離x＝vt＝0.5m，兩列波的波峰同時(shí)傳到F點(diǎn)，F(xiàn)點(diǎn)的位移最大，故C正確，D錯(cuò)誤?！居?xùn)練4】(多選)(2022·臨沂期末)如圖所示為兩個(gè)相干波源S1、S2產(chǎn)生的波在同一種均勻介質(zhì)中相遇時(shí)產(chǎn)生的干涉圖樣。圖中實(shí)線表示某時(shí)刻的波峰，虛線表示波谷。下列說法正確的是()A．a(chǎn)、c兩點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng)，b、d兩點(diǎn)的振動(dòng)減弱B．e、f兩點(diǎn)的振動(dòng)介于加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)之間C．經(jīng)適當(dāng)?shù)臅r(shí)間后，加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的位置互換D．經(jīng)半個(gè)周期后，原來位于波峰的點(diǎn)將位于波谷，原來位于波谷的點(diǎn)將位于波峰答案AD解析a點(diǎn)是波谷和波谷相遇的點(diǎn)，c點(diǎn)是波峰和波峰相遇的點(diǎn)，都是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)；而b、d兩點(diǎn)都是波峰和波谷相遇的點(diǎn)，是振動(dòng)減弱的點(diǎn)，A正確；e位于加強(qiáng)點(diǎn)的連線上，為加強(qiáng)點(diǎn)，f位于減弱點(diǎn)的連線上，為減弱點(diǎn)，B錯(cuò)誤；相干波疊加產(chǎn)生的干涉是穩(wěn)定的，不會(huì)隨時(shí)間變化，C錯(cuò)誤；因形成干涉圖樣的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)也不停地做周期性振動(dòng)，經(jīng)半個(gè)周期步調(diào)相反，D正確。1．(波的反射與折射)(多選)下列說法正確的是()A．波發(fā)生反射時(shí)，波的頻率不變，波速變小，波長變短B．波發(fā)生反射時(shí)，頻率、波長、波速均不變C．波發(fā)生折射時(shí)，波的頻率不變，但波長、波速發(fā)生變化D．波發(fā)生折射時(shí)，波的頻率、波長、波速均發(fā)生變化答案BC解析波發(fā)生反射時(shí)，在同一種介質(zhì)中傳播，因此波長、波速和頻率都不發(fā)生變化；波發(fā)生折射時(shí)，頻率不變，波速和波長均發(fā)生變化，故B、C正確，A、D錯(cuò)誤。2．(波的衍射)某同學(xué)觀察到波長相同的水波通過兩個(gè)寬度不同的狹縫時(shí)的現(xiàn)象，如圖所示，下列說法正確的是()A．水波通過狹縫后波長變短B．這是水波的衍射現(xiàn)象，有些波不能發(fā)生衍射現(xiàn)象C．此現(xiàn)象可以說明，波長一定，縫越窄衍射現(xiàn)象越明顯D．此現(xiàn)象可以說明，縫寬一定，波長越長衍射現(xiàn)象越明顯答案C解析波衍射后不影響波的特性，即波長不變，A錯(cuò)誤；波的衍射是波特有的性質(zhì)，所有波都會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象，B錯(cuò)誤；由題圖可知圖甲衍射現(xiàn)象比較明顯，所以波長一定，縫越窄衍射現(xiàn)象越明顯，由于題中給出的是波長一定的情況，無法說明縫寬一定時(shí)不同波長的波的衍射情況，C正確，D錯(cuò)誤。3．(波的干涉)(2021·6月浙江選考，9)將一端固定在墻上的輕質(zhì)繩在中點(diǎn)位置分叉成相同的兩股細(xì)繩，它們處于同一水平面上。在離分叉點(diǎn)相同長度處用左、右手在身體兩側(cè)分別握住直細(xì)繩的一端，同時(shí)用相同頻率和振幅上下持續(xù)振動(dòng)，產(chǎn)生的橫波以相同的速率沿細(xì)繩傳播。因開始振動(dòng)時(shí)的情況不同，分別得到了如圖甲和乙所示的波形。下列說法正確的是()A．甲圖中兩手開始振動(dòng)時(shí)的方向并不相同B．甲圖中繩子的分叉點(diǎn)是振動(dòng)減弱的位置C．乙圖中繩子分叉點(diǎn)右側(cè)始終見不到明顯的波形D．乙圖只表示細(xì)繩上兩列波剛傳到分叉點(diǎn)時(shí)的波形答案C解析甲圖中兩手開始振動(dòng)時(shí)的方向相同，則甲圖中分叉點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)的位置，故A、B錯(cuò)誤；乙圖中兩手開始振動(dòng)時(shí)的方向恰好相反，乙圖中分叉點(diǎn)是振動(dòng)減弱的位置，因兩手振動(dòng)幅度相同，故在分叉點(diǎn)的右側(cè)始終見不到明顯的波形，故C正確，D錯(cuò)誤。4．(波的干涉的應(yīng)用)消除噪聲污染是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的一個(gè)重要課題。內(nèi)燃機(jī)、通風(fēng)機(jī)等在排放各種高速氣流的過程中都發(fā)出噪聲，干涉型消聲器可以用來減弱高速氣流產(chǎn)生的噪聲，干涉型消聲器的結(jié)構(gòu)及氣流運(yùn)行如圖所示，產(chǎn)生波長為λ的聲波沿水平管道自左向右傳播，當(dāng)聲波到達(dá)a處時(shí)，分成兩束相干波，它們分別通過r1和r2的路程，再在b處相遇，即可達(dá)到減弱噪聲的目的。若Δr＝r2－r1，則Δr等于()A．波長λ的整數(shù)倍 B．波長λ的奇數(shù)倍C．半波長eq\f(λ,2)的奇數(shù)倍 D．半波長eq\f(λ,2)的偶數(shù)倍答案C解析根據(jù)干涉特點(diǎn)知，距離差為波長的整數(shù)倍時(shí)，此點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，故A、B、D錯(cuò)誤；距離差為半波長的奇數(shù)倍時(shí)，此點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)，故C正確。題組一波的反射和折射1．一列聲波從空氣傳入水中，已知水中聲速較大，則()A．聲波頻率不變，波長變小B．聲波頻率不變，波長變大C．聲波頻率變小，波長變大D．聲波頻率變大，波長不變答案B解析聲波由空氣傳入水中，頻率不變，波速變大，由v＝λf知波長變大，選項(xiàng)B正確。2．(多選)下列哪些現(xiàn)象是由聲音的反射形成的()A．夏天下雨時(shí)，我們總是先看到閃電，后聽到雷聲B．北京天壇的回音壁的回音現(xiàn)象C．同樣的聲音在房間里比在曠野里聽起來響亮些D．在火車站候車大廳中，我們有時(shí)聽不清播音員的聲音答案BCD解析先看到閃電，后聽到雷聲是由于光比聲音傳播得快，不是聲音的反射，故A錯(cuò)誤；聲音可以同光一樣，具有反射現(xiàn)象，選項(xiàng)B、C、D中描述的都是聲音的反射現(xiàn)象。3．(2021·宜昌一中期中)當(dāng)一個(gè)探險(xiǎn)者進(jìn)入一個(gè)山谷后，為了估測出山谷的寬度，他吼一聲后，經(jīng)過0.3s聽到右邊山坡反射回來的聲音，又經(jīng)過1.6s聽到左邊山坡反射回來的聲音，若聲速為340m/s，則這個(gè)山谷的寬度約為()A．221m B．442mC．374m D．646m答案C解析向右傳播的聲波從發(fā)出到反射回來所用時(shí)間為t1＝0.3s，向左傳播的聲波從發(fā)出到反射回來所用的時(shí)間為t2＝1.9s。山谷的寬度s＝eq\f(1,2)v(t1＋t2)＝eq\f(1,2)×340×2.2m＝374m，故C正確。題組二波的衍射4．(多選)以下說法中正確的是()A．波要發(fā)生衍射現(xiàn)象必須具備一定的條件，否則不可能發(fā)生衍射現(xiàn)象B．要觀察到水波明顯的衍射現(xiàn)象，必須使狹縫的寬度遠(yuǎn)大于水波波長C．波長越長的波，越容易發(fā)生明顯的衍射D．只有波才有衍射現(xiàn)象答案CD解析衍射是波特有的現(xiàn)象，即任何波都會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象，只不過存在明顯與不明顯的差別而已，只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或者比波長更小時(shí)，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)C、D正確。5．(多選)如圖，下列各圖分別表示一列水波在傳播過程中遇到了小孔(A、B圖)或障礙物(C、D圖)，其中能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的有()答案BD解析發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是：障礙物(或孔)的尺寸跟波長差不多甚至比波長還小。圖A中孔的尺寸比水波的波長差不多大兩倍，衍射現(xiàn)象不明顯，故A錯(cuò)誤；圖B中孔的尺寸比水波的波長還小，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故B正確；圖C中障礙物的尺寸比水波的波長大好幾倍，衍射現(xiàn)象不明顯，故C錯(cuò)誤；圖D中障礙物的尺寸比水波的波長還小，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故D正確。題組三波的干涉6．(多選)如圖所示為兩列相向傳播的、振幅和波長都相同的橫波，它們在O點(diǎn)相遇，此后可能出現(xiàn)的狀態(tài)是()答案BD解析當(dāng)左列波的波峰和右列波的波谷在O點(diǎn)相遇時(shí)，疊加后的圖像為B；當(dāng)兩列波的波峰在O點(diǎn)相遇時(shí)，疊加后的圖像為D；而A和C是不可能出現(xiàn)的。7．如圖所示，S1、S2是兩個(gè)相干波源，它們的相位及振幅均相同。實(shí)線和虛線分別表示在某一時(shí)刻它們所發(fā)出的波的波峰和波谷。關(guān)于圖中所標(biāo)的a、b、c三質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是()A．a(chǎn)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)減弱，b、c質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)B．a(chǎn)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，b、c質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)減弱C．再過eq\f(T,4)后，b、c兩質(zhì)點(diǎn)都將處于各自的平衡位置，振動(dòng)將減弱D．a(chǎn)質(zhì)點(diǎn)一直在平衡位置，b質(zhì)點(diǎn)一直在波峰，c質(zhì)點(diǎn)一直在波谷答案A解析a質(zhì)點(diǎn)處是兩列波波峰與波谷疊加的地方，振動(dòng)始終減弱，而b、c質(zhì)點(diǎn)處是兩列波波峰與波峰、波谷與波谷疊加的地方，振動(dòng)始終加強(qiáng)，故A正確，B、C錯(cuò)誤；因?yàn)閮蓚€(gè)波源的振動(dòng)方向相同、振幅相同，所以a質(zhì)點(diǎn)靜止不動(dòng)，一直在平衡位置，b、c兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是加強(qiáng)的，但它們?nèi)栽谡駝?dòng)，位移隨時(shí)間周期性變化，故D錯(cuò)誤。8．如圖(a)，在xy平面內(nèi)有兩個(gè)沿z方向做簡諧運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)波源S1(0，4)和S2(0，－2)。兩波源的振動(dòng)圖線分別如圖(b)和圖(c)所示。兩列波的波速均為1.00m/s。兩列波從波源傳播到點(diǎn)A(8，－2)的路程差為______m，兩列波引起的點(diǎn)B(4，1)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互______(填“加強(qiáng)”或“減弱”)，點(diǎn)C(0，0.5)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互______(填“加強(qiáng)”或“減弱”)。答案2減弱加強(qiáng)解析由幾何關(guān)系可知兩波源到A點(diǎn)的距離分別為AS1＝10m，AS2＝8m，所以兩波源到A點(diǎn)的路程差為2m；同理可得BS1－BS2＝0，為波長的整數(shù)倍，由振動(dòng)圖像知兩波源振動(dòng)方向相反，故B點(diǎn)的振動(dòng)減弱；兩波源到C點(diǎn)的路程差為Δx＝CS1－CS2＝1m，波長λ＝vT＝2m，則Δx＝eq\f(1,2)λ，所以C點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)。9．海浪從遠(yuǎn)海傳向海岸。已知海浪的傳播速度與海水的深度有關(guān)，海水越深，速度越大。一艘大船停泊在離岸較遠(yuǎn)處，振動(dòng)的周期為8s，則()A．海浪拍打海岸的周期大于8sB．海浪從遠(yuǎn)海傳向海岸，相鄰波峰之間的距離變大C．懸掛在船上擺長為1m的單擺的振動(dòng)周期為8sD．讓船停泊在離海岸更近處，海浪通過船體的衍射現(xiàn)象更明顯答案C解析海浪的機(jī)械振動(dòng)頻率不變，即海浪拍打海岸的周期與振動(dòng)周期相同為8s，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)v＝eq\f(λ,T)得，海浪的波長λ＝vT，離海岸越近，波長越小，即相鄰波峰之間的距離變小，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；懸掛在船上的單擺振動(dòng)屬于受迫振動(dòng)，其振動(dòng)頻率取決于驅(qū)動(dòng)力頻率，與固有頻率無關(guān)，所以選項(xiàng)C正確；機(jī)械波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是：障礙物或孔的尺寸比波長小或差不多，離海岸更近時(shí)，海浪波長變小，故衍射現(xiàn)象不如較遠(yuǎn)處明顯，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤。10．(多選)固定在同一個(gè)振動(dòng)片上的兩根細(xì)桿，當(dāng)振動(dòng)片振動(dòng)時(shí)，兩根細(xì)桿周期性地觸動(dòng)水面，形成兩個(gè)波源。兩列波相遇后，形成穩(wěn)定的干涉圖樣，如圖僅為示意圖。已知兩波源間的距離為0.6m，波長為0.25m，下列判斷正確的是()A．兩波源的頻率相同，相位差恒定B．振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率為波源的2倍C．在水面上放一樹葉，樹葉會(huì)振動(dòng)著向水槽邊緣飄去D．兩波源的連線上振動(dòng)加強(qiáng)的位置有5處答案AD解析由于兩根細(xì)桿固定在同一個(gè)振動(dòng)片上，則兩波源的頻率相同，相位差恒定，故A正確；由題意可知兩列波的周期與頻率相同，即這兩列波為相干波，形成干涉圖樣后，有加強(qiáng)區(qū)域與減弱區(qū)域，處在不同區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)的振幅不一樣，但不同的質(zhì)點(diǎn)，振動(dòng)的頻率和周期與波源的頻率和周期相同，即振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率相同且等于波源的頻率，故B錯(cuò)誤；在水面上放一樹葉，樹葉會(huì)振動(dòng)起來，但只會(huì)在平衡位置附近振動(dòng)，并不會(huì)隨波遷移，故C錯(cuò)誤；已知兩波源間的距離為0.6m，波長為0.25m，則兩波源間含有波長數(shù)n＝eq\f(0.6,0.25)＝2.4，每一個(gè)波長中有兩個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，2.4個(gè)波長內(nèi)有4個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，兩波源連線中點(diǎn)也為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，則兩波源的連線上振動(dòng)加強(qiáng)的位置有5處，故D正確。11．(2022·金華十校調(diào)研)在同一片水面上有一個(gè)波源S及擋板，擋板上有兩個(gè)小孔S1和S2，S1、S2到波源S的距離相等，實(shí)線和虛線分別表示其上下振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的波峰和波谷，某時(shí)刻的波形圖如圖所示，A點(diǎn)和D點(diǎn)為兩實(shí)線的交點(diǎn)，B點(diǎn)為兩虛線的交點(diǎn)，C點(diǎn)為AB中點(diǎn)，則下列說法中正確的是()A．經(jīng)過小孔后，波的傳播速度要變大B．若擋住小孔S1，則波在擋板后面區(qū)域的傳播范圍將減少一半C．A、D兩點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，B點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)D．C點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，此時(shí)刻處于平衡位置答案D解析波速是由介質(zhì)決定的，因此經(jīng)過小孔