第27课时 波的干涉、衍射 多普勒效应(A卷)

第 27 课时 波的干涉、衍射 多普勒效应（A 卷）

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1．波的叠加：几列波相遇时，每列波都能保持各自的状态继续传播而不互相干扰，只在重叠的区域里，任一质点的总位移等于分别引起的位移的矢量和。

2．波的干涉：频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，这些振动加强和振动减弱的区域互相间隔且稳定的现象。 3．振动加强的区域到两列波源的路程差是波长的整数倍，振动减弱的区域到两列波源的路程差是半波长的奇数倍。

4．波的衍射：波能绕过障碍物的现象。能够发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小，或与波长相差不大

5．多普勒效应：（1）它是在波源与观察者之间有相对运动时产生的现象（2）正确区别波源的频率与观察者接受到的频率，观察者接受到的频率与波源和观察者之间的相对运动有关

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1．如图27-A-1所示两列波相向传播，当它们相遇时可能出现的波形图是（ ）

A ．图b 、c

B ．图 a 、b

C ．图b 、c 、d

D ．图c 、d （该题考查了波的叠加原理，

其合位移是两列波对应位移的矢量和）

2．如图27-A-2所示，水面上有a 、b 、c 三只小船，S 1、S 2是两个步调一致的相干波源，相距9m,它们激起的水波的波长为2m ，三只船与两波源的距离标在图中，则下面的判断中正确的是（ ）

A ．b 、c 两船振动加强，a 船振动减弱

B ．a 船振动加强，b 、c 两船振动减弱

C ．若某时刻b 船在波峰，则c 船在波谷

D ．若两相干波的振幅相同，则a 船处于静止状态 （该题考查了出现稳定的干涉条纹的条件，比较某

点到两相干波源的路程差即可）

3．两列振幅和波长都相同而传播方向相反的波（如27-A-3甲图所示），在相遇的某一时刻（如乙图所示），两列波消失，

此时介质中的x 、y 两质点的运动方向是（ ） A ．x 向上，y 向下 B ．x 向下，y 向上 C ．x 、y 都向上 D ．x 、y 都静止

4．关于多普勒效应以下说法错误的是（ ） A ．当波源运动时，波源的频率发生变化

B ．当波源静止而观察者运动时，波源的频率不变，观察者接受到的频率变化

C ．当波源静止观察者向波源运动时，观察者接受到的频率变大

D ．当波源向静止观察者运动时观察者接受到的声波频率变小

（该题考查了多普勒效应产生的原因，根据同一介质中的波速不变可得结论）

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一、选择题

1．两固定相同声源发出的波长相等的声波叠加，如果某时刻叠加区域里P 点是两列波的波谷相遇，那么在以后的时间里，P 点的振动（ ） A ．有时加强，有时减弱 B ．经半个周期的奇数倍时加强 C ．始终加强 D ．始终减弱

（振动加强或减弱是指质点振动幅度变大或变小） 2．下列说法中正确的是（ ）

A ．火车过桥慢行以使策动力的频率远小于桥的固有频率

B ．一切波都能发生衍射，它不过明显不明显而已

C ．两列相干波在空中相遇，在振动加强区域里质点的位移始终较大

D ．两列相干波在空中相遇，在振动减弱区域里的振动较小

（振动加强区域里的质点是振动的幅度变大，而并不是位移始终最，否则就不振动）

3．如图27-A-4所示两列同频率相干水波在t=0时刻的叠加情况，图中实线

表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的振幅均为

· ·

·

a b c S 1

S 2

4m 5m

6m

7m

8m 图27-A-2

甲

→ ←

图27-A-3

·

· x y

乙

图27-A-3

E ·

· · ·

A

B

C

D · 图27-A-4

a b c

d

图27-A-1

2 cm ，波速为2 m/s ，波长为0.4m ，E 点是BD 连线和AC 连线的交点，则下列说法正确的是（ ） A ．A 、C 两点是振动减弱点 B ．E 点是振动加强点

C ．B 、

D 两点在该时刻的竖直高度差为4cm D ．t=0.05s 时，

E 点离平衡位置的位移大小是2 cm （该题要根据干涉图象确定振动加强点和振动减弱点，特别是E 点，需要先找出两波源的中垂线） 4．如图27-A-5是观察水面波衍射的实验装置，AC 和BD 两块挡板，AB 是一小孔，O 是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情

况，每两条相邻波纹之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述中正确的是（ ）

A ．此时能明显观察到波的衍射现象

B ．挡板前后波纹距离相等

C ．如果将孔AB 扩大，有可能观察不到明显的衍射现象

D ．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显观察到衍射现象

（该题考查了发生明显衍射现象的条件，只要比较孔与波长的大小就可以判断）

5．以下现象属于声波的干涉现象的是（ ） A ．房间外的人听到房间里的人的讲话声 B ．下雨时雷声轰鸣不绝，这是由于声波在云里发生干涉的结果

C ．敲响音叉，另一个与它完全相同的音叉也响起来

D ．敲响音叉，在音叉周围有的地方听到声音响些 （该题要求根据不同的条件正确区别波的干涉、衍射、反射、共鸣等不同的现象） 6．关于声波以下说法正确的是（ ） A ．在空中传播的声波一定是纵波

B ．声波不仅能在空气中传播，还可以在固体、液体中传播

C ．对于空气中传播的声波来说，由于v =λf ，故频率越高波速越大

D ．次声波在空气中传播速度比普通声波传播要快许多

（当波在介质中传播时，波速由介质本身决定，不同频率的机械波在同一介质中传播速度相同） 二、填空题

7．两列简谐横波句均沿x 轴传播，传播速度大小相等，其中一列沿x 轴正方向传播（图27-A-6实线所示），一

列沿x 轴负方向传播（虚线所示），这两列波的频率相等，振动方向均沿y 轴，则图中x =1、2、3、4、5、6、7、8各点中振幅最大的是x = 的点，振幅最小的点是x = 的点。

（该题考查的是两列波的叠加原理，某质点的位移是两个位移的矢量和）

8．频率相同的声波，在空气中和水中传播时比较，

在 中容易发生明显的衍射现象，这是由于 的缘故。

（该题考查的是发生明显衍射现象的条件，相对来说波长越长衍射现象越明显） 三、计算题

9．某人在大峡谷中大叫一声，2秒后听到第一次回声，在隔1秒听到第二次回声，则峡谷的宽度是多少？

（该题考查的是声波在空中的传播，画出声音传播过程中经过的示意图就可求解）

10．空气中有两个完全相同的声源S 1和S 2，它们的振动频率都为100Hz ，空间点A 距S 1为17米，距S 2为22.1米，若声波为340米/秒，那么两列声波传到A 点时，A 点的振动是加强还是减弱？试通过计算加以说明。

（该题考查了波的干涉现象中振动加强与振动减弱产生的条件）

11．如图27-A-7在直线OM 上，有AB 两个声源，A 、B 分别距O 点6m 和1m ，两个声源同时不断向外发出波长都为2m 的完全相同的声波，在直线PQ 上在（-∞，+∞）范围内听不到声音的区域共有几个？

（该题考查的是干涉现象中发生振动减弱的条件是某点到两振源的路程差是半波长的奇数倍）

· · B

A P Q 0

M

图27-A-7