2011-2018年高考物理试卷分类汇编：34.波的干涉衍射、多普勒效应
2011--2018年高考物理试卷分类汇编玻尔理论
第106节 玻尔理论(能级跃迁)1.2016年北京卷13.处于n =3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有 A.1种 B.2种 C.3种 D.4种 【答案】C【解析】大量的氢原子处在第n 能级向基态跃迁时，有2(1)C 2n n n -= 种可能。
故C 正确。
2.2012年理综北京卷13. 一个氢原子从n =3能级跃迁到n =2能级。
该氢原子 （ ） A 放出光子，能量增加 B 放出光子，能量减少 C 吸收光子，能量增加 D 吸收光子，能量减少 答案：B解析：本题属于原子跃迁知识的综合。
原子由高能级3跃迁到低能级2的过程中原子能量减少必然放出光子，答案B 。
3.2012年理综四川卷17．如图为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子 （ ） A ．从n =4能级跃迁到n =3能级比从n =3能级跃迁到n =2能级辐射出电磁波的波长长B ．从n =5能级跃迁到n =l 能级比从n =5能级跃迁到n =4能级辐射出电磁波的速度大C ．处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的D ．从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量 答案：A解析：辐射出的电磁波的能量E =hν=hc/λ=E m -E n,所以A 正确；电磁波在真空中速度都是光速c ，故B 错；处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是不一样的，C 也错误；从高能级向低能级跃迁时，是氢原子一定向外辐射出能量，不是原子核辐射能量，故D 也错误。
正确答案：A 。
4.2011年理综全国卷18．已知氢原子的基态能量为E 1，激发态能量E n =E 1/n 2，其中n =2，3，…。
用h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速。
能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为 （ ） A ．143hc E - B ．12hc E - C ．14hc E -D ．19hc E --0.54 3 2-13.61-1.51 4 n5 -0.85 E n /eV -3.4答案：C解析：依题意可知第一激发态能量为E 2＝E 1/22，要将其电离，需要的能量至少为△E ＝0－E 2＝hγ，根据波长、频率与波速的关系c ＝γλ，联立解得最大波长λ＝－4hcE 1，C 对。
2011--2018年高考物理试卷分类汇编功和功率
1. 2018 年海南卷 6．某大瀑布的平均水流量为 5900 m 3 /s ，水的落差为 50m 。已知水的密度为
1.00 103 kg/m3。在大瀑布水流下落过程中，重力做功的平均功率约为
（D ）
A ． 3 106 W
B ． 3 107 W
C． 3 108 W
解析：每秒钟水流的质量为 m 5900 1.0 103 5.9 106 kg
O
(A) 逐渐增大 (B) 逐渐减小 (C) 先增大 ,后减小
B
F A
(D) 先减小 ,后增大 O
【答案】 A
【解析】设 F 与速度 v 的夹角为 θ，则 P Fv cos ，力的分解，在
B
切线上（速度方向上）合力为 0，即 mgsin F cos ，所以
P=mgv sinθ，随 增大， P 增大。
h=0.6m，则做功约为 W=mgh=0.05 ×10×0.6J=0.3J，A 正
5. 2015 年海南卷 3．假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率
变为原来的 2 倍，则摩托艇的最大速率变为原来的
（D）
A. 4 倍
B. 2 倍 C. 3 倍
D. 2 倍
解析：设 f kv ，当阻力等于牵引力时，速度最大，输出功率变化前，有
4．如图所示，演员正在进行杂技表演。由图可估算出他将一只鸡蛋抛 出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于
A ． 0.3J C． 30J
B． 3J D． 300J
答： A 【解析】生活经验告诉我们：
10 个鸡蛋大约 1 斤即 0.5kg，则一个鸡蛋的质量约为
0.5 m
10
确。
0.05kg ，鸡蛋大约能抛高度
2011-2018年高考真题物理试题分类汇编之选修3-5(解析版)
2011-2018年高考真题物理试题分类汇编之选修3-5试题部分1.2018年江苏卷12C ．[选修3-5]（12分）（1）已知A 和B 两种放射性元素的半衰期分别为T 和2T ，则相同质量的A 和B 经过2T 后，剩有的A 和B 质量之比为 B 。
A ．1:4B ．1:2C ．2:1D ．4:1（2）光电效应实验中，用波长为λ0的单色光A 照射某金属板时，刚好有光电子从金属表面逸出。
当波长为的单色光B 照射该金属板时，光电子的最大初动能为，A 、B 两种光子的动量之比为 1:2 。
（已知普朗克常量为h 、光速为c ）（3）如图所示，悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m ，运动速度的大小为v ，方向向下。
经过时间t ，小球的速度大小为v ，方向变为向上。
忽略空气阻力，重力加速度为g ，求该运动过程中，小球所受弹簧弹力冲量的大小。
2.2017年江苏卷12.C ．[选修3–5]（12分）（1）原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中正的有 ． （A ）42He 核的结合能约为14 MeV （B ）42He 核比63Li 核更稳定（C ）两个21H 核结合成42He 核时释放能量 （D ）23592U 核中核子的平均结合能比8936Kr 核中的大（2）质子（H 11）和粒子（He 42）被加速到相同动能时，质子的动量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）粒子的动量，质子和粒子的德布罗意波波长之比为 ．（3）甲、乙两运动员在做花样滑冰表演，沿同一直线相向运动，速度大小都是1 m/s ，甲、乙相遇时用力推对方，此后都沿各自原方向的反方向运动，速度大小分别为1 m/s 和2 m/s ．求甲、乙两运动员的质量之比．2λ0λhc3.2016年新课标I卷35.[物理——选修3-5]（15分）（1）（5分）现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。
下列说法正确的是__________。
2011--2018年高考物理真题分类汇编114a.选修模块3-4(上)
第114a 节 选修模块3—4(上)1.2018年江苏卷12B ．[选修3-4]（12分）（1）梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波。
该电磁波 AD 。
A ．是横波B ．不能在真空中传播C ．只能沿着梳子摇动的方向传播D ．在空气中的传播速度约为3×108 m/ s解析：摇动的梳子在空中产生电磁波，电磁波是横波，选项A 正确；电磁波能在真空中传播，选项B 错误；电磁波传播的方向与振动方向垂直，选项C 错误；电磁波在空气中传播的速度约为光速，选项D 正确。
（2）两束单色光A 、B 的波长分别为A λ、B λ，且A λ>B λ，则 A （选填“A”或“B”）在水中发生全反射时的临界角较大。
用同一装置进行杨氏双缝干涉实验时，可以观察到 A （选填“A”或“B”）产生的条纹间距较大。
解析：波长越长，频率越小，折射率越小，根据临界角n C sin 1=，可知波长越大临界角越大，所以A 光的临界角大； 双缝干涉条纹的间距λdLx =∆，因为A 光的波长较长，所以A 光产生的条纹间距较大。
（3）一列简谐横波沿x 轴正方向传播，在x =0 和x =0.6 m 处的两个质点A 、B 的振动图象如图所示。
已知该波的波长大于0.6 m ，求其波速和波长。
答案： 2 m/s 0.8 m解析：由图象可知，周期T =0.4 s由于波长大于0.6 m ，由图象可知，波从A 到B 的传播时间Δt =0.3 s 波速t x v ∆∆=，代入数据得v =2 m/s 波长λ=vT ，代入数据得λ=0.8 m2.2018年海南卷16．[选修3－4]（12分）（1）（4分）警车向路上的车辆发射频率已知的超声波，同时探测反射波的频率。
下列说法正确的是 AB 。
（填入正确答案标号。
选对1个得2分，选对2个得4分；有选错的得0分） A ．车辆匀速驶向停在路边的警车，警车探测到的反射波频率增高 B ．车辆匀速驶离停在路边的警车，警车探测到的反射波频率降低 C ．警车匀速驶向停在路边的汽车，探测到的反射波频率降低 D ．警车匀速驶离停在路边的汽车，探测到的反射波频率不变解析：当波源和观察者之间有相对运动时，使观察者接收到的频率发生变化的现象，叫多普勒效应。
2024高考物理一轮复习--机械波专题(三)-- 波的干涉、衍射、多普勒效应
波的干涉、衍射、多普勒效应一、波的干涉和衍射现象多普勒效应1、波的干涉和衍射2、多普勒效应(1)条件：声源和观察者之间有相对运动(距离发生变化)。
(2)现象：观察者感到频率发生变化。
(3)实质：声源频率不变，观察者接收到的频率变化。
3、多普勒效应的成因分析(1)接收频率：观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数．(2)波源与观察者如果相互靠近，观察者接收到的频率增大．(3)波源与观察者如果相互远离，观察者接收到的频率减小．(4)波源和观察者如果相对静止，观察者接收到的频率等于波源的频率．二、波的干涉现象中振动加强点、减弱点的两种判断方法1.公式法某质点的振动是加强还是减弱，取决于该点到两相干波源的距离之差Δr。
①当两波源振动步调一致时若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，则振动加强；若Δr＝(2n＋1)λ2(n＝0,1,2，…)，则振动减弱。
①当两波源振动步调相反时若Δr＝(2n＋1)λ2(n＝0,1,2，…)，则振动加强；若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，则振动减弱。
2.波形图法在某时刻波的干涉的波形图上，波峰与波峰(或波谷与波谷)的交点，一定是加强点，而波峰与波谷的交点一定是减弱点，各加强点或减弱点各自连接而成以两波源为中心向外辐射的连线，形成加强线和减弱线，两种线互相间隔，加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点的振幅之间。
三、针对练习1、（多选）在坐标原点的波源产生一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，波速v ＝200 m/s.已 知t ＝0时，波刚好传播到x ＝40 m 处，如图所示，在x ＝400 m 处有一接收器(图中未画出)， 则下列说法正确的是( )A ．波源开始振动时方向沿y 轴正方向B ．从t ＝0开始经过0.15 s ，x ＝40 m 处的质点运动路程为0.6 mC ．接收器在t ＝1.8 s 时才能接收到此波D ．若波源向x 轴负方向运动，根据多普勒效应，接收器接收到的波源频率可能为11 Hz 2、（多选）如图所示，两列简谐横波分别沿x 轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x ＝－0.2 m 和x ＝1.2 m 处，两列波的速度均为v ＝0.4 m/s ，两列波的振幅均为A ＝2 cm.图示为t ＝0时刻两列波的图象(传播方向如图所示)，此时刻平衡位置处于x ＝0.2 m 和x ＝0.8 m 的P 、Q 两质点刚开始振动，质点M 的平衡位置处于x ＝0.5 m 处，关于各质点运动情况判断正确的是( )A ．t ＝0.75 s 时刻，质点P 、Q 都运动到M 点B ．x ＝0.4 m 处，质点的起振方向沿y 轴负方向C ．t ＝2 s 时，质点M 的纵坐标为4 cmD ．0到2 s 这段时间内，质点M 通过的路程为20 cm3、在匀质轻绳上有两个相距10m 的波源S 1、S 2，两波源上下振动产生两列绳波，可将其看作简谐波。
2011-2018年高考物理试卷分类汇编(Word版,含答案)：05力、受力分析
第5节 力、受力分析1. 2013年上海卷6．秋千的吊绳有些磨损。
在摆动过程中，吊绳最容易断裂的时候是秋千 A ．在下摆过程中 B ．在上摆过程中 C ．摆到最高点时D ．摆到最低点时答案：D解析：当秋千摆到最低点时吊绳中拉力最大，吊绳最容易断裂，选项D 正确。
2. 2013年上海卷8．如图，质量m A ＞m B 的两物体A 、B 叠放在一起，靠着竖直墙面。
让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体B 的受力示意图是答案：A解析：两物体A 、B 叠放在一起，在沿粗糙墙面下落过程中，由于物块与竖直墙面之间没有压力，没有摩擦力，二者一起做自由落体运动，AB 之间没有弹力作用，物体B 的受力示意图是图A 。
3. 2013年上海卷18．两个共点力F l 、F 2大小不同，它们的合力大小为F ，则A ．F 1、F 2同时增大一倍，F 也增大一倍B ．F 1、F 2同时增加10N ，F 也增加10NC ．F 1增加10N ，F 2减少10N ，F 一定不变D ．若F 1、F 2中的一个增大，F 不一定增大 答案：AD解析：F 1、F 2同时增大一倍，F 也增大一倍，选项A 正确。
F 1、F 2同时增加10N ，F 不一定增加10N ，选项B 错误；F 1增加10N ，F 2减少10N ，F 可能变化，选项C 错误。
若F 1、F 2中的一个增大，F 不一定增大，选项D 正确。
4. 2012年理综新课标卷14.伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础。
早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是 A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性 B.没有力作用，物体只能处于静止状态C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D.运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动 [答案]ADABB gB g NB gB g NCD[解析]惯性是物体本身的一种属性，是抵抗运动状态变化的性质。
2011-2018年高考真题物理试题分类汇编：光学综合(精编+解析版)
2011-2018年高考真题物理试题分类汇编：光学综合试题部分1. 2014年理综天津卷8．一束由两种频率不同的单色组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成a ，b 两束，如图所示，则a 、b 两束光（ ）A ．垂直穿过同一块平板玻璃，a 光所用的时间比b 光长B ．从同种介质射入真空发生全反射时，a 光临界角比b 光的小C ．分别通过同一双缝干涉装置，b 光形成的相邻亮条纹间距小D ．若照射同一金属都能发生光电效率，b 光照射时逸出的光电子最大初动能大2. 2014年理综浙江卷18.关于下列光学现象，说法正确的是A ．水中蓝光的传播速度比红光快B ．光从空气向射入玻璃时可能发生全反射C ．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深D ．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽3.2012年理综四川卷18．a 、b 两种单色光组成的光束从介质进入空气时，其折射光束如图所示。
用a 、b 两束光A ．先后照射双缝干涉实验装置，在缝后屏上都能出现干涉条纹，由此确定光是横波B ．先后照射某金属，a 光照射时恰能逸出光电子，b 光照射时也能逸出光电子C ．从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，若b 光不能进入空气，则a 光也不能进入空气D ．从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，a 光的反射角比b 光的反射角大4.2012年理综天津卷6、半圆形玻璃砖横截面如图，AB 为直径，O 点为圆心。
在该截面内有a 、b 两束单色可见光从空气垂直于AB 射入玻璃砖， 两入射点到O 的距离相等。
两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示：则a、b两束光，A在同种均匀介质中传播，a光的传播速度较大B以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角大C若a光照射某金属表面能发生光电效应，b光也一定能D分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大5.2015年理综天津卷2、中国古人对许多自然现象有深刻认识，唐人张志和在《玄真子∙涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹”，从物理学的角度看，虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的，右图是彩虹成因的简化示意图，其中a、b是两种不同频率的单色光，则两光（）A、在同种玻璃中传播，a光的传播速度一定大于b光B、以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b光侧移量大C、分别照射同一光电管，若b光能引起光电效应，a光也一定能D、以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是a光6.2015年理综北京卷24．（20分）真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置，如图所示。
2011-2018年高考真题物理试题分类汇编：波的图像(精编+解析版)
2011-2018年高考真题物理试题分类汇编：振动图像与波动图像试题部分1.2013年四川卷5．图1是一列简谐横波在t =1.25s 时的波形图，已知c 位置的质点比a 位置的晚0.5s 起振。
则图2所示振动图像对应的质点可能位于 A ．a <x <b B ．b <x <c C ．c <x <dD ．d <x <e 2.2014年理综安徽卷 16．一简谐横波沿x 轴正向传播，图1是t =0时刻的波形图，图2是介质中某点的振动图象，则该质点的x 坐标值合理的是 （ ） A ．0.5mB ．1.5mC ．2.5mD ．3.5m3. 2014年理综北京卷 17.一简谐机械横波沿x 轴正方向传播，波长为，周期为T ，t =0时刻的波形如图1所示，a 、b 是波上的两个质点。
图2是波上某一质点的振动图像。
下列说法正确的是 （ ）A ．t =0时质点a 的速度比质点b 的大B ．t =0时质点a 的加速度比质点b 的小C ．图2可以表示质点a 的振动D ．图2可以表示质点b 的振动 4.2012年理综福建卷13.一列简谐波沿x 轴传播，t =0时刻的波形如图甲所示，此时质点P 正沿y 轴负方向运动，其振动图像如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是A ．沿x 轴负方向，60m/sB ．沿x 轴正方向，60m/sC ．沿x 轴负方向，30 m/sD ．沿x 轴正方向，30m/s 5.2012年理综全国卷20.一列简谐横波沿x 轴正方向传播，图（a ）是t =0时刻的波形图，图（b ）和图（c ）分别是x 轴上某两处质点的振动图像。
由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是 A.3B. 3 m 36. 2016年四川卷6.简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P 、Q 是传播方向上相距10 m 的两质点，波先传到P ，当波传到Q 开始计时，P 、Q 两质点的振动图像如图所示。
2011-2018年高考物理试卷分类汇编(含答案)：波粒二象性
第102节 波粒二象性
1.2015年上海卷10．用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间，在胶片上出现的图像如图所示，该实验表明 （ C ）
（A ）光的本质是波
（B ）光的本质是粒子
（C ）光的能量在胶片上分布不均匀
（D ）光到达胶片上不同位置的概率相同
解析： 用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间在胶片出现的图样，说明光有波粒二象性，故
A 、
B 错误；说明光到达胶片上的不同位置的概率是不一样的，也就说明了光的能量在胶片上分而不均匀，故
C 正确，
D 错误。
2.2011年上海卷
17．用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图(a )、(b )、(c )所示的图像，则
A ．图像(a )表明光具有粒子性
B ．图像(c )表明光具有波动性
C ．用紫外光观察不到类似的图像
D ．实验表明光是一种概率波
答案：ABD
解析：本题考查双缝干涉实验及光的波粒二象性。
光子较少时，极其微弱的可见光光子的落点位置具有不确定性，故（a ）图说明光具有粒子性，A 对；光照时间的增加，光子落在亮条纹区域的概念明显较大，双缝干涉条纹越来越清晰，故（c ）具有波动性，B 对；显然光子落在亮条纹上的概念较大，该实验也说明光是一种概率波，D 对。
时间较短 时间稍长 时间较长。
2011-2018年高考真题物理试题分类汇编：测定玻璃的折射率、用双缝干涉测光的波长(精编+解析版)
2011-2018年高考真题物理试题分类汇编试题部分测定玻璃的折射率1.2016年四川卷5.某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n 。
如图甲所示，O 是圆心，MN 是法线，AO 、BO 分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径。
该同学测得多组入射角i 和折射角r ，作出sin i -sin r 图像如图乙所示。
则A.光由A 经O 到B ，n =1.5B.光由B 经O 到A ，n =1.5C.光由A 经O 到B ，n =0.67D.光由B 经O 到A ，n =0.672.2015年理综北京卷21．（1）“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，aa ′ 和bb ′ 分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图1所示，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P 1和P 2，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P 3和P 4。
在插P 3和P 4时，应使_____（选填选项前的字母）A ．P 3只挡住P 1的像B ．P 4只挡住P 2的像C ．P 3同时挡住P 1、P 2的像3. 2011年理综天津卷9．（3）某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率。
开始玻璃砖的位置如图中实线所示，使大头针P 1、P 2与圆心O 在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O 缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察P 1、P 2的像，且P 2的像挡住P 1的像，如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失。
此时只须测量出 ，即可计算出玻璃砖的折射率，请用你的测量量表示出折射率n= 。
a ′b ′乙A B甲MN O4. 2012年理综浙江卷21．（10分）在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确操作插好了4枚大头针，如图甲所示。
(1)在答题纸上相应的图中画出完整的光路图；(2)对你画出的光路图进行测量和计算，求得该玻璃砖的折射率n = （保留3位有效数字）；(3)为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象，某同学做了两次实验，经正确操作插好了8枚大头针，如图乙所示。
2018年高考物理试题分类解析振动与波
2018年高考物理试题分类解析：振动与波江苏省特级教师戴儒京解析1. 2018年高考全国1卷第34.（2）题一列简谐横波在t =1s 3时的波形图如图（a ）所示，P 、Q 是介质中的两个质点，图（b ）是质点Q 的振动图像。
求 （i ）波速及波的传播方向； （ii ）质点Q 的平衡位置的x 坐标。
【解析】34.（2）（i ）由图（a ）可以看出，该波的波长为36cm λ=① 由图（b ）可以看出，周期为T =2 s ②波速为18cm/s v Tλ==③ 由图（b ）知，当1s 3t =时，Q 点向上运动，结合图（a ）可得，波沿x 轴负方向传播。
（ii ）设质点P 、Q 平衡位置的x 坐标分别为x P 、x Q 。
由图（a ）知，x =0处sin 302Ay A =-=-︒（），因此 303cm 360P x λ︒==︒④ 由图（b ）知，在t =0时Q 点处于平衡位置，经1s 3t ∆=，其振动状态向x 轴负方向传播至P 点处，由此及③式有6cm Q P x x v t -=∆=⑤由④⑤式得，质点Q 的平衡位置的x 坐标为x Q =9 cm ⑥2. 2018年高考全国3卷第34（1）题（1）（5分）声波在空气中的传播速度为340m/s ，在钢铁中的传播速度为4900m/s 。
一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一铁桥的一端而发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为 1.00s 。
桥的长度为_______m ，若该波在空气中的波长为λ，则它在钢铁中波长为λ的_______倍。
【解析】设桥的长度为s ，则00.14900340=-s s ，解得m s 365=。
根据f v λ=，f 相等，所以3404900=λλ铁。
【答案】365，344903. 2018年高考全国3卷第34（1）题一列简谐横波沿x 轴正方向传播，在t =0和t =0.20 s 时的波形分别如图中实线和虚线所示。
己知该波的周期T >0.20 s 。
波的干涉衍射、多普勒效应
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动画演示
二、波的衍射 波可以绕过障碍物继续传播的现象叫波的衍射。 发生明显衍射的条件是：障碍物或孔的尺寸和波长可以相 比或比波长小。
一切波都能发生反射、折射、干涉、衍射。 干涉和衍射，是波特有的性质。
1声波属于机械波。下列有关声波的描述中正确的是
收到两个信号的时刻。
第且则二第个t2一信－个号t1信经= 号过△经(t 过t(－2t2－)t时t11间)t时被2间观-被察t观1者察A者接A收接到t收。到，
设声源发出第一个信号时，S、A两点间的距离为L，两个声信号从
声源传播到观察者的 过程中，它们运动的距离关系
t1
t1
t1′
如图所示，可得
S
L
A
vA (t1′- t1)
一、 波的干涉
1.独立传播原理：几列波相遇时，能够保持各自的运动状态 继续传播，不互相影响。
2.波的叠加原理：当几列波在介质中的某点相遇时，该质元的 振动位移等于各列波单独传播时在该处引起的位移的矢量和.
3. 波的干涉
两束叠加的波在交迭区域某些点处振幅始终最大，另一些位置振幅 始终最小，而其它位置，振动的强弱介乎二者之间，保持不变.称这种稳 定的叠加称为干涉现象.
（2）设声源发出声波的振动周期为T，这样，由以上结论 ，观察者接收到的声波振动的周期T为
T vP vS T vP vA
由此可得，观察者接收到的声波频率与声源发出声波频 率间的关系为
f vP vA f vP vS
高考物理一轮课时演练：波的干涉和衍射、多普勒效应(含答案)
课时提能演练（三十四）波的干涉和衍射多普勒效应(20分钟50分)一、选择题(本大题共5小题,每小题6分,共30分。
每小题只有一个选项正确)1.(2018·厦门模拟)如图所示,橡皮绳上甲波峰向右传播,乙波谷向左传播,若它们的振幅和波长都相同,则它们相遇时互相叠加如图所示。
此时图中的M、N、x、y等质点的振动情况是( )A.M向上、N向下B.M向下、N向上C.M向右、N向左D.x、y均静止【解题指南】解答本题应明确以下两点:(1)利用叠加原理和波形图分析叠加区域质点的位移。
(2)据波的传播方向判断质点的振动方向并结合叠加原理分析叠加区域质点的速度方向。
【解析】选B。
橡皮绳的甲、乙脉冲半波在传播过程中波形保持不变,一直向前平移。
在相遇处互相叠加,据波的叠加原理可判断出下一时刻M、x点位移为负,N、y点位移为正,因此M点振动方向向下,N点振动方向向上,x点速度方向向下,y点速度方向向上。
但各质点此时位移矢量和均为零,B对。
2.(2018·龙岩模拟)假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300 Hz,在汽车向你驶来又擦身而过的过程中,下列说法正确的是( )A.当汽车向你驶来时,听到喇叭声音的频率等于300 HzB.当汽车向你驶来时,听到喇叭声音的频率小于300 HzC.当汽车和你擦身而过后,听到喇叭声音的频率大于300 HzD.当汽车和你擦身而过后,听到喇叭声音的频率小于300 Hz【解析】选D。
由多普勒效应可知,声源与观察者靠近过程中,观察者接收到的波的频率增大,A、B错;相互远离过程中,观察者接收到的波的频率减小,C错D对。
【总结提升】多普勒效应问题的判断(1)对于生产生活中所遇到的有关波的物理现象是否属于多普勒效应问题,应从题中获取相关信息,是否属于由于波源与观察者相对运动造成观察者接收到的频率变化问题,从而判断是否属于多普勒效应的应用。
(2)多普勒效应中判断波源或观察者的运动方向及速度时,只需比较波源频率f源和观察者感受到的频率f观间的大小关系,当f源>f观时,二者间距在增大,f源<f观时,二者间距在减小。
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第34节波的叠加、干涉、衍射、偏振、多普勒效应
1.2013年全国卷大纲版
21．在学校运动场上50m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器。
两个扬声器连续发出波长为5m的声波。
一同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进10m。
在此过程中，他听到的扬声器声音由强变弱的次数为（）
A．2B．4 C．6D．8
答：B
解析：波程差s∆为半个波长时声音最弱，中点时s∆=0，声音为强；向某端缓慢行进10m，
波程差由0增大到20m，其中出现
1
()
2
s nλ
∆=+有4次，答案B。
2.2011年理综浙江卷
18．关于波动，下列说法正确的是
A．各种波均会发生偏振现象
B．用白光做单缝衍射与双缝干涉实验，均可看到彩色条纹
C．声波传播过程中，介质中质点的运动速度等于声波的传播速度
D．已知地震波的纵波速度大于横波速度，此性质可用于横波的预警
答：BD
【解析】只有横波才能发生偏振现象，故A错误；用白光做单缝衍射与双缝衍射，都可以观察到彩色条纹，故B正确；声波在传播过程中，介质中质点的速度并不等于声波的传播速度，故C错误；已知地震波的纵波波速大于横波波速，此性质可用于横波的预警，故D正确。
3.2011年上海卷
10．两波源S1、S2在水槽中形成的波形如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则
A．在两波相遇的区域中会产生干涉
B．在两波相遇的区域中不会产生干涉C．a点的振动始终加强
D．a点的振动始终减弱
a
S1S
2
解析：本题考查波的干涉图样，要求学生知道两列波产生干涉的条件。
从图中可看出，波源S2的波长较大，对同一水介质来说，机械波的波速相同，根据波长、频率和波速的关系可知，两列波的频率一定不同，故两波相遇的区域不会产生干涉，A错B对。
不产生稳定的干涉，就不会出现振动的始终加强或减弱，C、D均错。
4.2014年理综大纲卷
18．两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇。
下列说法正确的是() A．波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1－A2|
B．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1＋A2
C．波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移
D．波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅
【答案】AD
【解析】波峰与波谷相遇，振动方向相反，质点的振动减弱，振幅等于两列波振幅之差，选项A正确；波峰与波峰相遇，振动方向相同，质点的振动加强，振幅等于两列波振幅之和，但质点仍在振动，而不会停在最大位移处，B错误；无论波峰与波谷相遇处还是波峰与波峰相遇处，质点都在自己的平衡位置附近做简谐运动，因此位移不断变化，C 错误；波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅，D正确．5.2011年上海卷
24．两列简谐波沿x轴相向而行，波速均为v=0.4m/s，两波源分别位于A、B处，t=0时的波形如图所示。
当t=2.5s时，M点的位移为cm，N Array点的位移为cm。
答案：2，0。
解析：本题考查波的形成与传播、波的叠加。
由
图可看出波源A的波长为λA＝0.2m，波源B的波长为λB＝0.4m，在0~2.5s时间内两列波分别向左和向右传播的距离均为△x＝v△t＝1m。
如图所示，将两列波向左和向右分别平移△x＝1m的距离，得到t＝2.5s时刻的两列波形图，显然此时波A使M质点处于平衡位置向上振动，而波B使M质点处于波谷位置，故M质点的位移叠加后为2cm。
波A使N质点处
于平衡位置向下振动，而波B使N质点处于平衡位置向下振动，故N质点的位移叠加后为
6.2015年上海卷2．如图，P 为桥墩，A 为靠近桥墩浮在水
面的叶片，波源S 连续振动，形成水波，此时叶片A 静 止不动。
为使水波能带动叶片振动，可用的方法是（B ） （A ）提高波源频率 （B ）降低波源频率
（C ）增加波源距桥墩的距离 （D ）减小波源距桥墩的距离
解析：叶片A 之所以不动，是因为水波不能绕过桥墩传过来，也就是说水波衍射不太明显，而发生明显衍射的条件是，障碍物的尺寸也波长小或差不多，所以要让叶片A 动起来方法只能是减小桥墩的尺寸或增大水波的波长，水波的速度一定，减小频率会增长波长，增大频率会减小波长，故A 错误，B 正确；改变波源与桥墩的距离不会让衍射现象更明显，所以C 、D 错误。
7.2017年北京卷20．物理学原理在现代科技中有许多重要应用。
例如，利用波的干涉，可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航。
如图所示，两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧，它们类似于杨氏干涉实验中的双缝。
两天线同时都．．．发出波长为1λ和2λ的无线电波。
飞机降落过程中，当接收到1λ和2λ的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道。
下列说法正确的是 A ．天线发出的两种无线电波必须一样强 B ．导航利用了1λ与2λ两种无线电波之间的干涉 C ．两种无线电波在空间的强弱分布稳定
D ．两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合 答：C
S
第16题图
解析：本题考查波的干涉。
干涉要求两波源频率相同，而强度不一定相同，所以A 错误；由于无线电波以光速传播，λ
c
v =
，所以λ1与λ2两种无线电波之间不会发生干涉，所
以B 错误；由于空间中某点加强与减弱取决于到两波源的距离差为半波长的奇、偶数倍。
所以两种电波的干涉强弱分布是固定的，而且λ1≠λ2，所以两种干涉分布不重合，不过中垂线都是加强点，所以C 正确，D 错误。
8.2018年浙江卷（4月选考）16．两列频率相同、振幅均为A 的简谐横波P 、Q 分别沿+x 和-x 轴方向在同一介质中传播，两列波的振动方向均沿y 轴。
某时刻两波的波面如图所示，实线表示P 波的波峰、Q 波的波谷；虚线表示P 波的波谷、Q 波的波峰。
a 、b 、c 为三个等间距的质点，d 为b 、c 中间的质点。
下列判断正确的是（CD ） A ．质点a 的振幅为2A B ．质点b 始终静止不动 C ．图示时刻质点c 的位移为0 D ．图示时刻质点d 的振动方向沿-y 轴
解析：质点a 和c 是波峰与波谷相遇处，振动减弱，振幅相等则两波振幅差即为零，故a 和c 此时位移为零，A 错，C 正确；
经过1/4周期，两列波各自向前传播四分之一波长，P 波a 处的波谷和Q 波在c 处的波谷刚好传播到b 点，所以b 点时波谷与波谷相遇，振幅为2A ,为振动加强点，故选项B 错误；
图示时刻，d 点在P 波的平衡位置与波峰之间，振动方向沿y 轴的负方向，同时，
d 点在Q 波的波谷与平衡位置之间，振动方向沿y 轴的负方向，所以d 的合振动方
向沿-y 轴， 选项D 正确。