中小学教育资源及组卷应用平台
知识点1 波的衍射
波的衍射
（1）衍射现象：波在传播过程中遇到障碍物时，能够绕过障碍物的现象叫波的衍射。
（2）能发生明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者跟波长相差不大．衍射是波特有的现象。
（3）图样：甲、乙两图均为水波的衍射图样，乙图的衍射现象比甲图更明显一些。
下列关于波的衍射的说法正确的是( )
A．衍射是一切波特有的现象
B．对同一列波，缝、孔或障碍物越小衍射现象越明显
C．只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象
D．声波容易发生衍射现象是由于声波波长较大
声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为（ ）
A．声波是纵波，光波是横波 B．声波振幅大，光波振幅小
C．声波波长较长，光波波长很短 D．声波波速较小，光波波速很大
如图是观察水面波衍射的实验装置，和是两块挡板，是一个孔，是波源，图中已画出波源所在区域的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长，则对于波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是( )
A．此时能明显观察到波的衍射现象
B．如果将孔扩大，有可能观察不到明显的衍射现象
C．挡板前后波纹间距离相等
D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察到衍射现象
在水波槽的衍射实验中，若打击水面的振子振动频率为，水波在水槽中的传播速度为，为观察到明显的衍射现象，小孔直径应为( )
A． B． C． D．
知识点2 波的干涉
1.波的叠加
当两列波相遇时，每列波将保持原有的特性，即频率、振幅、波长、波速及振动方向不变，继续按原来的方向传播，它们互不干扰．在两列波的重叠区域内，介质中的质点同时参与两种振动，其振动的位移等于这两列波分别引起的位移的矢量和．
2.干涉现象
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，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔的现象叫波的干涉．干涉是波特有现象．
（1）振动加强的条件：某质点到两相干波源的距离差时，该质点振动加强．
（2）振动减弱的条件：某质点到两相干波源的距离差时，该质点振动减弱．
3.波的干涉示意图
下列关于波的叠加的说法中，正确的是( )
A．两列波相遇后，振幅小的波振动减弱，振幅大的波振动得以加强
B．两列波相遇后，两列波的振动情况与相遇前完全相同
C．在两列波相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和
D．几个人在同一房间说话，相互间听得清楚，这说明声波相遇时互不干扰
关于波的干涉现象，下列说法中正确的是( )
A．两列波在相遇的区域内，一定能发生干涉现象
B．两列波相互干涉是波叠加的结果
C．频率不同的两列波叠加时，不可能发生干涉现象
D．只有频率相同的两列波相遇时，才可能形成干涉图样
两列相干波在空间相遇，以下说法正确的是( )
A．振动加强区域内质点的位移始终最大
B．振动加强区域内的介质质点，在任何时刻一定比振动减弱区域内的介质质点位移大
C．振动加强区域内的介质质点有时在平衡位置
D．振动减弱区域内的介质质点的振幅随时间变化
如图所示，、是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同．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．关于图中所标的四点，下列说法正确的有（ ）
①该时刻质点振动最弱，质点振动最强，质点振动既不是最强也不是最弱②该时刻质点振动最弱，质点振动都最强 ③质点的振动始终是最弱的，质点的振动始终是最强的 ④再过后的时刻，三个质点都将处于各自的平衡位置，因此振动最弱
A．①② B．③④ C．②③ D．①④
利用发波水槽得到的水面波形如a，b所示，则（ ）
A．图a、b均显示了波的干涉现象
B．图a、b均显示了波的衍射现象
C．图a显示了波的干涉现象，图b显示了波的衍射现象
D．图a显示了波的衍射现象，图b显示了波的干涉现象
如图所示，两列简谐波均沿轴传播，传播速度的大小相等，其中一列沿轴正方向传播(图中实线所示)，一列沿轴负方向传播(图中虚线所示)．这两列波的频率相同，振动方向均沿轴，则图中各点中振幅最大的是_______的点，振幅最小的是_______的点．
频率相同的声波，在空气中和水中相比较，在______中容易发生明显的衍射现象，这是因为______
波源S1和S2振动方向相同，频率均为4Hz，分别置于均匀介质中轴上的两点处，，如图所示．两波源产生的简谐横波沿轴相向传播，波速为．己知两波源振动的初始相位相同．求：
（1）简谐波的波长；
（2）OA间合振动振幅最小的点的位置．
知识点3 多普勒效应
1.多普勒效应
由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到波的频率发生变化的现象，叫做多普勒效应．
2.规律
当波源与观察者有相对运动时，如果二者接近，同一时间内观察者接收到的波的个数比两者相对静止时增多，所以接收的频率增大；如果二者远离，同一时间内观察者接收到的波的个数比两者相对静止时减少，所以接收的频率减小．
3.多普勒效应示意图：波源S向左移动，不同接受者频率发生变化
关于多普勒效应的说法中，正确的是( )
A．只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应
B．当声源静止．观察者运动时，也可以观察到多普勒效应
C．只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高
D．当声源相对观察者运动时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低
当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到的汽笛声的音调变高了，这是因为( )
A．声源振动的频率变高了 B．声波传播的速度变大了
C．耳膜振动的频率变大了 D．耳膜振动的频率变小了
如图所示产生机械波的波源做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰．
（1）该图表示的是（ ）
A．干涉现象 B．衍射现象
C．反射现象 D．多普勒效应
（2）波源正在移向（ ）
A．点 B．点 C．点 D．点
（3）观察到波的频率最低的点是（ ）
A．点 B．点 C．点 D．点
医院有一种先进的检测技术——彩超．这一技术是，首先向病人体内发射频率已精确掌握的超声波，超声波经血液反射后被专用仪器接收，同时测出反射波的频率变化，最后就可知道血液的流速．则这一技术主要体现了下列哪一种物理现象（ ）
A．多普勒效应 B．波的衍射 C．波的干涉 D．共振
知识点4 惠更斯原理
1．波面：一系列同相位的波峰（波谷）形成的面．振动相位相同的各点组成的曲面．
2．波线：由波源发出的，指向波的传播方向的射线为波线．
3．波前：某一时刻波动所达到最前方的各点所连成的曲面．波前是最前面的波面．
4．惠更斯原理：介质中任一波面上的各点都可以看成发射（子波）的波源，其后任意时刻这些子波在前进方向上的包络面就是新的波面．
关于惠更斯原理，下列说法中正确的是（ ）
A．在波的传播过程中，介质中所有参与振动的质点都可以看作是一个新的波源
B．在波的传播过程中，只有介质中波前上的各点可以看作是新的波源
C．子波是真实存在的波
D．子波是为了解释波动现象而假想出的波
下列说法中不正确的是( )
A．只有平面波的波面才与波线垂直
B．任何波的波线与波面都相互垂直在水平地面上
C．任何波的波线表示波的传播方向
D．有些波的波面表示波的传播方向
【干涉、衍射概念及应用】
声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为（ ）
A．声波是纵波，光波是横波 B．声波振幅大，光波振幅小
C．声波波长较长，光波波长很短 D．声波波速较小，光波波速很大
波源在绳的左端发出半个波①，频率，振幅；同时另一波源在绳右端发出半个波②，频率（），振幅，为两个波源的中点，如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．两列波同时到达点
B．两列波相遇时点波峰值可达到
C．两列波相遇再分开后，各自保持原波形传播
D．因频率不同，这两列波相遇不能叠加
关于两列波的稳定干涉现象，下列说法正确的是（ ）
A．任意两列波都能产生稳定干涉现象
B．发生稳定干涉现象的两列波，它们的频率一定相同
C．在振动减弱的区域，各质点都处于波谷
D．在振动加强的区域，有时质点的位移等于零
如图表示一个机械波的波源S做匀速运动的情况，图中的圆表示机械波的波面，A、B、C、D是四个观察者的位置，由图可以看出（ ）
A．波源正在向A运动
B．波源正在向C运动
C．B点的观察者接收到的频率最低
D．D点的观察者接收到的频率最高
如图所示是波遇到小孔或障碍物后的图像，图中每两条实线间的距离表示一个波长，其中正确的图像是（ ）
如图所示，水槽内有一振源，振动时产生的水波通过一个小缝隙发生衍射现象，为了使衍射现象更明显，可采用的方法是使小缝隙的宽度__________；或者是使振源的振动频率___________。
如图所示，S1、S2分别是两个水波波源，某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示．则下列说法中正确的是（ ）
A．两列波的频率相同，将在相遇区域形成干涉
B．两列波的频率不同，不会在相遇区域形成干涉
C．两列波在相遇区域内叠加使得A点振幅始终为零
D．两列波在相遇区域内叠加使得B、C两点振幅有时增大有时减小
如右图所示，两列振幅和波长都相同而传播方向相反的机械横波，在相遇的某一时刻“突然”消失。设在这一时刻两波相遇的介质里有a、b、c三个介质质点，则关于这三个质点的情况下列说法中正确的是（ ）
A．此时质点a、b、c的位移都为零；
B．此时质点a的振动速度不为零且方向向下；
C．此时质点c的振动速度不为零且方向向下；
D．此时质点b的振动速度为零。
如图所示，P、Q是两个相干波源，由它们发出的波在图中平面内产生干涉。那么，能表示相干结果相同点的轨迹的图线是：( )
1 / 8中小学教育资源及组卷应用平台
知识点1 波的衍射
波的衍射
（1）衍射现象：波在传播过程中遇到障碍物时，能够绕过障碍物的现象叫波的衍射。
（2）能发生明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者跟波长相差不大．衍射是波特有的现象。
（3）图样：甲、乙两图均为水波的衍射图样，乙图的衍射现象比甲图更明显一些。
下列关于波的衍射的说法正确的是( )
A．衍射是一切波特有的现象
B．对同一列波，缝、孔或障碍物越小衍射现象越明显
C．只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象
D．声波容易发生衍射现象是由于声波波长较大
衍射是一切波特有的现象，所以选项A对C错．发生明显的衍射现象是有条件的，只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长差不多或比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象，所以选项B是正确的．声波的波长在到之间，一般常见的障碍物或孔的大小可与之相比，正是由于声波波长较长，声波容易发生衍射现象，所以选项D也是正确的．
ABD．
声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为（ ）
A．声波是纵波，光波是横波 B．声波振幅大，光波振幅小
C．声波波长较长，光波波长很短 D．声波波速较小，光波波速很大
【答案】C
如图是观察水面波衍射的实验装置，和是两块挡板，是一个孔，是波源，图中已画出波源所在区域的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长，则对于波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是( )
A．此时能明显观察到波的衍射现象
B．如果将孔扩大，有可能观察不到明显的衍射现象
C．挡板前后波纹间距离相等
D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察到衍射现象
从图知水波波长跟小孔尺寸相差不大，此时能明显观察到波的衍射现象，如果孔扩大到比波长大得多，就不能产生明显的衍射现象，所以A，B均正确，波绕过障碍物后，即发生衍射现象时，波的特征并未发生改变，即波的波长，频率和波速不变．故C选项正确，当波的频率增大，波速不变，波长变小，有可能比不变的孔宽小得多，衍射现象就会不明显．故D选项错误．
ABC
在水波槽的衍射实验中，若打击水面的振子振动频率为，水波在水槽中的传播速度为，为观察到明显的衍射现象，小孔直径应为( )
A． B． C． D．
D
知识点2 波的干涉
1.波的叠加
当两列波相遇时，每列波将保持原有的特性，即频率、振幅、波长、波速及振动方向不变，继续按原来的方向传播，它们互不干扰．在两列波的重叠区域内，介质中的质点同时参与两种振动，其振动的位移等于这两列波分别引起的位移的矢量和．
2.干涉现象
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，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔的现象叫波的干涉．干涉是波特有现象．
（1）振动加强的条件：某质点到两相干波源的距离差时，该质点振动加强．
（2）振动减弱的条件：某质点到两相干波源的距离差时，该质点振动减弱．
3.波的干涉示意图
下列关于波的叠加的说法中，正确的是( )
A．两列波相遇后，振幅小的波振动减弱，振幅大的波振动得以加强
B．两列波相遇后，两列波的振动情况与相遇前完全相同
C．在两列波相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和
D．几个人在同一房间说话，相互间听得清楚，这说明声波相遇时互不干扰
波是一种特殊的运动形式，波的传播具有独立性，不会受外来干扰而改变自己的运动状态．两列波相遇以后，仍像相遇以前一样，各自保持原有的波形，继续向前传播，只有在两列波重叠的区域里，介质中任一点的实际位移等于两列波分别引起位移的矢量和．
【答案】BCD
关于波的干涉现象，下列说法中正确的是( )
A．两列波在相遇的区域内，一定能发生干涉现象
B．两列波相互干涉是波叠加的结果
C．频率不同的两列波叠加时，不可能发生干涉现象
D．只有频率相同的两列波相遇时，才可能形成干涉图样
【答案】BCD
两列相干波在空间相遇，以下说法正确的是( )
A．振动加强区域内质点的位移始终最大
B．振动加强区域内的介质质点，在任何时刻一定比振动减弱区域内的介质质点位移大
C．振动加强区域内的介质质点有时在平衡位置
D．振动减弱区域内的介质质点的振幅随时间变化
【答案】C
如图所示，、是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同．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．关于图中所标的四点，下列说法正确的有（ ）
①该时刻质点振动最弱，质点振动最强，质点振动既不是最强也不是最弱②该时刻质点振动最弱，质点振动都最强 ③质点的振动始终是最弱的，质点的振动始终是最强的 ④再过后的时刻，三个质点都将处于各自的平衡位置，因此振动最弱
A．①② B．③④ C．②③ D．①④
该时刻质点振动最弱，质点振动最强，这不难理解．但是既不是波峰和波峰叠加，又不是波谷和波谷叠加，如何判定其振动强弱 由于是两个相干波源且它们振动同步，所以某点到两波源的路程之差是波长的整数倍时，该点振动最强，从图中可以看出，是连线的中垂线上的一点，到的距离相等，所以必然为振动最强点．描述振动强弱的物理量是振幅，而振幅不是位移．每个质点在振动过程中的位移是在不断改变的，但振幅是保持不变的，所以振动最强的点无论处于波峰还是波谷，振动始终是最强的．故②③正确，选C．
【答案】C
利用发波水槽得到的水面波形如a，b所示，则（ ）
A．图a、b均显示了波的干涉现象
B．图a、b均显示了波的衍射现象
C．图a显示了波的干涉现象，图b显示了波的衍射现象
D．图a显示了波的衍射现象，图b显示了波的干涉现象
【答案】D
如图所示，两列简谐波均沿轴传播，传播速度的大小相等，其中一列沿轴正方向传播(图中实线所示)，一列沿轴负方向传播(图中虚线所示)．这两列波的频率相同，振动方向均沿轴，则图中各点中振幅最大的是_______的点，振幅最小的是_______的点．
由题可知，这两列波的频率相同，振动方向均沿轴，故为相干波，在同一种均匀的介质中相遇时必产生干涉．设分别为两列波的波源，在图示时刻均沿轴负向向下振动，则l，2，3，4，5，6，7，8到两个相干波源的路程差分别为（设波长为)
点1或点7：
点2或点6：
点3或点5：
点4：
点8：
根据两列相干波干涉时加强和减弱的条件知：点4和点8位置的合振动振幅最大，点2和点6位置的合振动振幅最小．
4，8；2，6
频率相同的声波，在空气中和水中相比较，在______中容易发生明显的衍射现象，这是因为______
【答案】水；
波源S1和S2振动方向相同，频率均为4Hz，分别置于均匀介质中轴上的两点处，，如图所示．两波源产生的简谐横波沿轴相向传播，波速为．己知两波源振动的初始相位相同．求：
（1）简谐波的波长；
（2）OA间合振动振幅最小的点的位置．
【解析】（1）设波长为，频率为，则，代入已知数据，得．
（2）以O为坐标原点，设P为OA间的任意一点，其坐标为x，则两波源到P点的波长差为，，其中、以m为单位．
合振动振幅最小的点的位置满足，k为整数
解得：
【答案】（1）1m（2）
知识点3 多普勒效应
1.多普勒效应
由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到波的频率发生变化的现象，叫做多普勒效应．
2.规律
当波源与观察者有相对运动时，如果二者接近，同一时间内观察者接收到的波的个数比两者相对静止时增多，所以接收的频率增大；如果二者远离，同一时间内观察者接收到的波的个数比两者相对静止时减少，所以接收的频率减小．
3.多普勒效应示意图：波源S向左移动，不同接受者频率发生变化
关于多普勒效应的说法中，正确的是( )
A．只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应
B．当声源静止．观察者运动时，也可以观察到多普勒效应
C．只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高
D．当声源相对观察者运动时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低
【答案】BD
当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到的汽笛声的音调变高了，这是因为( )
A．声源振动的频率变高了 B．声波传播的速度变大了
C．耳膜振动的频率变大了 D．耳膜振动的频率变小了
【答案】C
如图所示产生机械波的波源做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰．
（1）该图表示的是（ ）
A．干涉现象 B．衍射现象
C．反射现象 D．多普勒效应
（2）波源正在移向（ ）
A．点 B．点 C．点 D．点
（3）观察到波的频率最低的点是（ ）
A．点 B．点 C．点 D．点
【解析】（1）该图表示的是多普勒效应．选项D正确．
（2）从波长变化情况来看，波源正在移向点，所以A正确．
（3）由于波源远离点，所以，观察到波的频率最低的点是点．B正确．
【答案】（1）D （2）A （3）B
医院有一种先进的检测技术——彩超．这一技术是，首先向病人体内发射频率已精确掌握的超声波，超声波经血液反射后被专用仪器接收，同时测出反射波的频率变化，最后就可知道血液的流速．则这一技术主要体现了下列哪一种物理现象（ ）
A．多普勒效应 B．波的衍射 C．波的干涉 D．共振
【答案】A
知识点4 惠更斯原理
1．波面：一系列同相位的波峰（波谷）形成的面．振动相位相同的各点组成的曲面．
2．波线：由波源发出的，指向波的传播方向的射线为波线．
3．波前：某一时刻波动所达到最前方的各点所连成的曲面．波前是最前面的波面．
4．惠更斯原理：介质中任一波面上的各点都可以看成发射（子波）的波源，其后任意时刻这些子波在前进方向上的包络面就是新的波面．
关于惠更斯原理，下列说法中正确的是（ ）
A．在波的传播过程中，介质中所有参与振动的质点都可以看作是一个新的波源
B．在波的传播过程中，只有介质中波前上的各点可以看作是新的波源
C．子波是真实存在的波
D．子波是为了解释波动现象而假想出的波
【答案】AD
下列说法中不正确的是( )
A．只有平面波的波面才与波线垂直
B．任何波的波线与波面都相互垂直在水平地面上
C．任何波的波线表示波的传播方向
D．有些波的波面表示波的传播方向
【解析】不管是平面波，还是球面波，其波面与波线均垂直，选项A错误，选项B正确，只有波线才表示波的传播方向，选项C正确，D错误．
【答案】AD
【干涉、衍射概念及应用】
声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为（ ）
A．声波是纵波，光波是横波 B．声波振幅大，光波振幅小
C．声波波长较长，光波波长很短 D．声波波速较小，光波波速很大
【答案】C
波源在绳的左端发出半个波①，频率，振幅；同时另一波源在绳右端发出半个波②，频率（），振幅，为两个波源的中点，如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．两列波同时到达点
B．两列波相遇时点波峰值可达到
C．两列波相遇再分开后，各自保持原波形传播
D．因频率不同，这两列波相遇不能叠加
【解析】在同一绳上的两个半波，传播速度相同，由于为两个波源的中点，则两列波同时到达点，即A选项正确．由于波长不同，两个波峰到点的距离不同，不可能同时到达点，即点的波峰值不
可能达到，故B选项错误．只要相遇一定会叠加，所以D选项错误．
【答案】BD
关于两列波的稳定干涉现象，下列说法正确的是（ ）
A．任意两列波都能产生稳定干涉现象
B．发生稳定干涉现象的两列波，它们的频率一定相同
C．在振动减弱的区域，各质点都处于波谷
D．在振动加强的区域，有时质点的位移等于零
【解析】两列波叠加产生稳定干涉现象是有条件的，不是任意两列波都能产生稳定的干涉现象．两列波叠加产生稳定干涉现象的一个必要条件是两列波的频率相同，A错，B对；在振动减弱的区域里，只是两列波引起质点振动始终是减弱的，质点振动的振幅等于两列波的振幅之差，如果两列波的振幅相同，质点振动的振幅就等于零，也不可能各质点都处于波谷，所以选项C是错误的．在振动加强的区域里，两列波引起质点振动始终是加强的，质点振动的最剧烈，振动的振幅等于两列波的振幅之和．但这些点始终是振动着的，因而有时质点的位移等于零，所以选项D是正确的．
【答案】BD
如图表示一个机械波的波源S做匀速运动的情况，图中的圆表示机械波的波面，A、B、C、D是四个观察者的位置，由图可以看出（ ）
A．波源正在向A运动
B．波源正在向C运动
C．B点的观察者接收到的频率最低
D．D点的观察者接收到的频率最高
【答案】D
如图所示是波遇到小孔或障碍物后的图像，图中每两条实线间的距离表示一个波长，其中正确的图像是（ ）
【答案】BCD
如图所示，水槽内有一振源，振动时产生的水波通过一个小缝隙发生衍射现象，为了使衍射现象更明显，可采用的方法是使小缝隙的宽度__________；或者是使振源的振动频率___________。
【答案】减小 减小
如图所示，S1、S2分别是两个水波波源，某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示．则下列说法中正确的是
A．两列波的频率相同，将在相遇区域形成干涉
B．两列波的频率不同，不会在相遇区域形成干涉
C．两列波在相遇区域内叠加使得A点振幅始终为零
D．两列波在相遇区域内叠加使得B、C两点振幅有时增大有时减小
【答案】BD
如右图所示，两列振幅和波长都相同而传播方向相反的机械横波，在相遇的某一时刻“突然”消失。设在这一时刻两波相遇的介质里有a、b、c三个介质质点，则关于这三个质点的情况下列说法中正确的是（ ）
A．此时质点a、b、c的位移都为零；
B．此时质点a的振动速度不为零且方向向下；
C．此时质点c的振动速度不为零且方向向下；
D．此时质点b的振动速度为零。
【答案】AD
如图所示，P、Q是两个相干波源，由它们发出的波在图中平面内产生干涉。那么，能表示相干结果相同点的轨迹的图线是：( )
【答案】B
1 / 11
