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第二章 机械波
第二章 机械波
同时
矢量和
频率
加强
减弱
相互间隔
保持不变
频率
振动步调
障碍物
相差不多
小
相对运动
多普勒
相同
大于
小于
频率
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图(c第5节 波的干涉、衍射 第6节 多普勒效应
[课时作业]
一、单项选择题
1.内燃机、通风机等在排放各种高速气流的过程中都伴随有噪声，消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题．如图所示是干涉型消声器的结构及气流运行图．有一列波长为λ的声波沿水平管道自左向右传播，当入射波到达a处时分成两束相干波，它们分别通过r1和r2的路程，再在b处相遇，若Δr＝|r2－r1|，则Δr应该等于( )
A．波长λ的整数倍 B．半波长的奇数倍
C．波长λ的奇数倍 D．半波长的偶数倍
解析：选B．要使两列波在b处相遇且振动减弱，则Δr＝|r2－r1|＝nλ＋＝(2n＋1)(n＝0、1、2…)即半波长的奇数倍，故B对，A、C、D错．
2.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0.15 s，x＝40 m的质点运动的路程为0.6 m
C．接收器在t＝2 s时才能接收到此波
D．若波源向x轴正方向运动，接收器收到的波的频率可能为9 Hz
解析：选B．由题图知，x＝40 m处的质点的起振方向向下，则波源的起振方向也向下(y轴负向)，A错；由图知λ＝20 m，A＝10 cm，T＝＝0.1 s，而Δt1＝0.15 s＝T，所以x＝40 m的质点0.15 s运动的路程为s＝×4A＝6A＝60 cm＝0.6 m，B对；波由x＝40 m处传到x＝400 m处所需时间Δt＝＝ s＝1.8 s，C错．当波源向x轴正向运动时，波源将靠近接收器，由多普勒效应知，接收器收到的频率将大于波源频率，而波源频率为f＝＝10 Hz，D错．
3．水波通过小孔，发生一定程度的衍射，为使衍射现象更明显，可( )
A．增大小孔尺寸，同时增大水波的频率
B．增大小孔尺寸，同时减小水波的频率
C．缩小小孔尺寸，同时增大水波的频率
D．缩小小孔尺寸，同时减小水波的频率
解析：选D．根据观察到明显衍射的条件是缝、小孔或障碍物的尺寸可与波长相比拟，或小于波长，因此应缩小小孔的尺寸或增大波的波长，选项A、B错误；根据公式v＝λf且水波的波速由介质决定，即水波的波速不变，则有λ＝，可见减小频率可以使波长增大．故选项C错误，选项D正确．
4．两列简谐横波，波速大小均为20 m/s，图为某时刻两列波的波动图像，一列波沿着x轴向右传播(实线所示)，另一列沿着x轴向左传播(虚线所示)，下列说法不正确的是( )
A．两列波的频率均为2.5 Hz
B．两列波在b、d点处振动加强，在a、c点处振动减弱
C．此时刻b、d点处的质点速度为0，a、c点处质点速度最大
D．经过0.1 s，a处质点在波峰，c处质点在波谷
解析：选B．由题图可知，两列波的波长均为λ＝8 m，所以两列波的频率f＝＝ Hz＝2.5 Hz，A正确．b、d两点为振动减弱点，速度为0，而a、c两点两列波引起的质点的振动方向相同，相互加强，振动的速度最大，因此，a、c为振动加强点，B错误，C正确；由于0.1 s＝，由题图所示a点振动方向向上，经0.1 s到波峰，而c点恰在波谷，D正确．
5.如图所示，在公路的十字路口东侧路边，甲以速度v1向东行走，在路口北侧，乙站在路边，一辆汽车以速度v2通过路口向东行驶并鸣笛，已知汽车笛声的频率为f0，车速v2＞v1.甲听到的笛声的频率为f1，乙听到的笛声的频率为f2，司机自己听到的笛声的频率为f3，则此三人听到笛声的频率由高至低顺序为( )
A．f1＞f3＞f2 B．f2＞f3＞f1
C．f1＞f2＞f3 D．f3＞f1＞f2
解析：选A．由于v2＞v1，所以汽车和甲的相对距离减小，甲听到的频率变大，即f1＞f0；由于乙静止不动，则汽车和乙的相对距离增大，乙听到的频率变低，即f2＜f0；由于司机和汽车相对静止，所以司机听到的频率不变，即f3＝f0.综上所述，三人听到笛声的频率由高至低顺序为f1＞f3＞f2.
6.一列简谐横波以1 m/s的速度沿绳子由A向B传播．质点A、B间的水平距离x＝3 m，如图所示．若t＝0时质点A刚从平衡位置开始向上振动，其振动方程为y＝2sint cm.则B点的振动图像为下图中的( )
解析：选B．T＝＝4 s，λ＝vT＝4 m，从A传到B需3 s，且B点起振方向向上，B对．
7.一根水平的弹性细绳上，一上一下两个形状相同的正弦半波相向传播，某个时刻恰好完全叠合，如图所示．a、b、c是细绳上的三个质点，且b是此刻波的正中点，则( )
A．a、b、c三质点此刻均在它们各自的平衡位置且振动速度为零
B．a质点此刻合运动的速度方向向下
C．b质点此刻有最大的振动加速度
D．c质点此刻合运动的速度方向是向上偏右
解析：选B．当两个正弦半波完全叠合时，弹性细绳上各点的合位移均为零，所以此刻各点的加速度也均为零．由于此刻两列波在a点的振动方向均向下，所以a点的合运动方向也向下，同样对c点的合运动方向应向上．
二、多项选择题
8．如图所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，下列关于女同学的感受的说法正确的是( )
A．女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变高
B．女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高
C．女同学在C点向右运动时，她感觉哨声音调不变
D．女同学在C点向左运动时，她感觉哨声音调变低
解析：选AD．女同学荡秋千的过程中，只要她有向右的速度，她都有靠近声源的趋势，根据多普勒效应，她都感到哨声音调变高；反之女同学向左运动时，她感到音调变低．选项A、D正确，B、C错误．
9．如图所示，S1、S2是振幅均为A的两个水波波源，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．两列波在相遇区域发生干涉
B．两列波在相遇区域内发生叠加
C．此时各点的位移是：xA＝0，xB＝－2A，xC＝2A
D．A处振动始终减弱，B、C处振动始终加强
解析：选BC．两列波发生干涉的条件是：频率相同，相位差恒定．从图上可知λ1＝2λ2，则2f1＝f2，这两列波不是相干波，故不能产生干涉现象，A错．两列机械波在相遇区域发生叠加，这是波的基本现象之一．其结果是：任何一个质点的总位移，都等于这两列波引起的位移的矢量和．所以B、C选项对．由于频率不同，叠加情况会发生变化．如C处此时两波峰相遇，但经，S2在C处是波谷，S1则不是，故C处不能始终加强，D错．
10．两个不等幅的脉冲波在均匀介质中均以1.0 m/s的速率沿同一直线相向传播，t＝0时刻的波形如图所示，图中小方格的边长为0.1 m，则以下不同时刻，波形正确的是( )
解析：选ABD．当t＝0.3 s时，出现A项中的波形，这时由s＝vt＝0.3 m可知，两波正好刚相遇，所以A正确，同理B与D也正确．
三、非选择题
11．公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波，结果该电磁波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波频率比发出时低．
(1)此现象属于________．
A．波的衍射 B．波的干涉
C．多普勒效应 D．波的反射
(2)若该路段限速为100 km/h，则轿车是否超速？
(3)若轿车以20 m/s的速度行进，反射回的频率应怎样变化？
解析：(1)巡警车接收到的电磁波频率比发出时低，此现象为多普勒效应．
(2)因巡警车接收到的频率变低，由多普勒效应知巡警车与轿车在相互远离，而巡警车车速恒定又在后面，可判断轿车车速比巡警车车速大，故该车超速．
(3)若该车以20 m/s的速度行进时，此时巡警车与轿车在相互靠近，由多普勒效应知反射回的频率应变高．
答案：(1)C (2)轿车超速 (3)频率变高
12．一列简谐横波某时刻的波形图如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图像如图乙所示．
(1)若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则该波所遇到的波的频率为多少？
(2)若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸应满足什么条件？
(3)从该时刻起，再经过Δt＝0.4 s，P质点通过的路程和波传播的距离分别为多少？
(4)若t＝0时振动刚刚传到A点，从该时刻起再经多长时间图甲中横坐标为45 m的质点(未画出)第二次位于波峰？
解析：(1)由振动图像可以看出，此波的周期为0.8 s，所以频率为1.25 Hz.因为发生稳定干涉的条件是两列波的频率相等，所以另一列波的频率为1.25 Hz.
(2)由波动图像可以看出，此波的波长为20 m，当障碍物的尺寸小于或等于20 m时能够发生明显的衍射现象．
(3)因为Δt＝0.4 s＝
所以质点P通过的路程为4 cm.
在内波传播的距离为＝10 m.
(4)由A点t＝0时刻向上振动知，波沿x轴正方向传播，波速v＝＝ m/s＝25 m/s.
x＝45 m处的质点第一次到达波峰的时间t1＝ s＝1 s
此质点第二次位于波峰的时间t＝t1＋T＝1.8 s.
答案：(1)1.25 Hz (2)小于或等于20 m (3)4 cm 10 m (4)1.8 s
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高考资源网WWWkS!5u.comc高考资源同网你身边的高专象
考资源网第一时间更新名校试题,30个省市区资源一网打尽!课件、教案、学案、素材、论文种类齐全第5节 波的干涉、衍射 第6节 多普勒效应
1.知道波的叠加原理． 2.理解形成稳定干涉图样的条件，掌握振动加强点、减弱点的振动情况．(重点＋难点) 3．掌握波产生明显衍射的条件．(重点) 4.了解多普勒效应，能运用多普勒效应解释一些相关的物理现象．(难点)
一、波的叠加原理：在几列波传播的重叠区域内，质点要同时参与由几列波引起的振动，质点的总位移等于各列波单独存在时在该处引起的振动位移的矢量和．这就是波的叠加原理，如图所示．
二、波的干涉现象
1．定义：频率相同的两列波叠加，使介质中某些区域的质点振动始终加强，另一些区域的质点振动始终减弱，并且这两种区域相互间隔、位置保持不变，这种稳定的叠加现象叫做波的干涉．形成的图样叫做干涉图样．
2．产生干涉的必要条件：两列波的频率一定相同，而且两波源振动步调一致.
三、波的衍射现象
1．定义：波能够绕到障碍物的后面传播的现象，叫做波的衍射．
2．发生明显衍射现象的条件：当缝的宽度或障碍物的尺寸大小与波长相差不多或比波长小时，就能观察到明显的衍射现象．
四、多普勒效应及其应用
1．多普勒效应：指由于观测者与波源之间有相对运动，观测者得到的频率与波源频率不同的现象，它是1842年奥地利物理学家多普勒首先发现的．
2．由多普勒效应的模拟实验知
(1)波源与观测者相对于介质都静止时，观测者单位时间内接收到的完整波的数目与单位时间内波源发出的相同，观测者接收到的频率和波源的振动频率相同．
(2)波源与观测者相互靠近时，观测者单位时间内接收到的完整波数目增多，观测者接收到的频率大于波源振动的频率．
(3)波源与观测者相互远离时，观测者单位时间内接收到完整波数目减少，表明测得的频率小于波源振动的频率．
3．多普勒效应的应用
(1)医院里用超声波通过测定血流的速度，可以检查大脑、眼底等处的血管病变．
(2)测定人造卫星位置的变化，测定流体的流速，检查车速等．
(3)通过测量某天体上元素发出的光波的频率，就可以算出此天体相对地球的运动情况．
刘心武的小说漫谈金陵十二钗《贾元春之死》中有这样一段：抱琴并不在意．她发现了院中一样东西，很高兴，走过去细看，报告说：“娘娘，巧啦！这儿有现成的乞巧盆哩！”
那院子里，有一雕花石台，石台上，放置着一具双耳铜盆，里面储满雨水．抱琴试着用手摩擦那双耳，盆里的水，顿时仿佛鼎沸起来．抱琴高兴得爽笑起来．
双耳铜盆里的水是怎么回事？
提示：用手摩擦铜盆两耳产生振动，两个频率相等的波源，在盆中水面上激起两列水面波，产生了干涉，“盆里的水，顿时仿佛鼎沸起来”．
对波的干涉现象的理解
1．波的叠加是无条件的：任何频率的两列波在空间相遇都会叠加．
2．稳定干涉图样的产生是有条件的
(1)两列同类的波．
(2)波的频率相同．
(3)振动方向相同．
(4)相位差恒定．
3．干涉图样及其特征
(1)干涉图样如图所示：
(2)特征
①加强区和减弱区的位置固定不变．
②加强区始终加强，减弱区始终减弱(加强区与减弱区不随时间变化)．
③加强区与减弱区互相间隔．
4．振动加强点和减弱点的判断方法
(1)条件判断法：频率相同、振动情况完全相同的两波源产生的波叠加时，加强、减弱条件如下：设点到两波源的距离差为Δr，则当Δr＝2k(k＝0，1，2…)时为加强点；当Δr＝(2k＋1)(k＝0，1，2…)时为减弱点．若两波源振动步调相反，则上述结论相反．
(2)现象判断法：若某点总是波峰与波峰(或波谷与波谷)相遇，该点为加强点；若总是波峰与波谷相遇，则为减弱点．
(1)振动加强点的位移大小始终等于两列波分别引起的位移之和．但并不是始终处于波峰或波谷，它们都在平衡位置附近振动，有的时刻位移为零，只是振幅为两列波振幅之和，显得振动剧烈．
(2)振动减弱点始终减弱，它的位移大小始终等于两列波引起的位移之差．振幅为两列波振幅之差．如果两列波的振幅相同，则振动减弱点将会总是处于静止的，并不振动．
命题视角1 波的干涉条件的判断
已知空气中的声速为340 m/s.现有几种声波：①周期为 s，②频率为104 Hz，③波长为10 m，它们传播时若遇到宽约为13 m的障碍物，能产生显著的衍射现象的是( )
A．①和② B．②和③
C．①和③ D．都可以
[解析] 由波速公式v＝λf得：波长λ＝＝vT，则①、②、③三种声波的波长分别为λ1＝340× m＝17 m，λ2＝ m＝0.034 m，λ3＝10 m，根据发生明显衍射现象的条件可知，①③两声波的波长与障碍物的尺寸差不多，能产生明显的衍射现象，故C正确．
[答案] C
命题视角2 振动加强点与减弱点的判断
如图(a)，在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1(0，4)和S2(0，－2)．两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示．两列波的波速均为1.00 m/s.两列波从波源传播到点A(8，－2)的路程差为________m，两列波引起的点B(4，1)处质点的振动相互________(填“加强”或“减弱”)，点C(0，0.5)处质点的振动相互________(填“加强”或“减弱”)．
[解析] 点波源S1(0，4)的振动形式传播到点A(8，－2)的路程为L1＝10 m，点波源S2(0，－2)的振动形式传播到点A(8，－2)的路程为L2＝8 m，两列波从波源传播到点A(8，－2)的路程差为ΔL＝L1－L2＝2 m．由于两列波的波源到点B(4，1)的路程相等，路程差为零，且t＝0时两列波的波源的振动方向相反，所以两列波到达点B时振动方向相反，引起的点B处质点的振动相互减弱；由振动图线可知，波动周期为T＝2 s，波长λ＝vT＝2 m．由于两列波的波源到点C(0，0.5)的路程分别为3.5 m和2.5 m，路程差为1 m，而t＝0时两列波的波源的振动方向相反，所以两列波到达点C时振动方向相同，引起的点C处质点的振动相互加强．
[答案] 2 减弱 加强
(1)先找振动加强点和振动减弱点：根据波峰与波峰(或波谷与波谷)相遇的点为振动加强点，波峰与波谷相遇的点为振动减弱点，找到一系列加强点和减弱点．
(2)再找振动加强区和减弱区：根据在波的传播方向上加强点的连线为加强区，减弱点的连线为减弱区，确定加强区和减弱区．
(3)波形在时刻变化，可以沿波线方向平移波形，以此找到一般质点的振动情况，更能准确确定加强区和减弱区．
1.(多选)如图所示，S1、S2为两个振动情况完全一样的波源，两列波的波长都为λ，它们在介质中产生干涉现象，S1、S2在空间共形成6个振动减弱的区域(图中虚线处)，P是振动减弱区域中的一点，从图中可看出( )
A．P点到两波源的距离差等于1.5λ
B．两波源之间的距离一定在2.5个波长到3.5个波长之间
C．P点此时刻振动最弱，过半个周期后，振动变为最强
D．当一列波的波峰传到P点时，另一列波的波谷也一定传到P点
解析：选ABD．从S1、S2的中点起到向右三条虚线上，S1、S2的距离差依次为0.5λ、1.5λ、2.5λ.
对波的衍射现象的理解
1．波发生明显衍射现象的理解
(1)障碍物或孔的尺寸大小，并不是决定衍射是否发生的条件，仅是衍射现象是否明显的条件，一般情况下，波长较大的波容易产生明显的衍射现象．
(2)波传到小孔(或障碍物)时，小孔(或障碍物)仿佛是一个新的波源，由它发出与原来同频率的波在孔(或障碍物)后传播，于是，就出现了偏离直线传播的衍射现象．
(3)当孔的尺寸远小于波长时尽管衍射十分突出，但衍射波的能量很弱，衍射现象不容易观察到．
2．用惠更斯原理解释衍射现象
(1)波源在介质中振动，由于介质中各质点间弹力的作用，将波源的振动由介质向周围由近及远地传播而形成波，而且当波形成后就可以脱离波源而单独存在，因为波源一旦带动质点振动，这个被带动的质点就可视为一个新的波源而带动其他质点振动．由此可见，凡是被带动的质点均可视为一个新的波源．
(2)一个振源在平面介质中振动而形成的波，波面为一个圆．波面上的质点视为一个新的子波源．新波源的波面也是个圆．同一波面上的新子波源的波面的包络面就是原波源的波面．
(3)当遇到缝或孔，且缝或孔的尺寸较大，孔中质点振动可视为很多子波源，这些子波源的波面的包络面仍保持原波面的形状，只是边缘发生了变化，这时的衍射现象不明显．
(4)当缝或孔的尺寸跟波长差不多或更小时，则形成的波面是以小孔为“中心”的圆，这便观察到了明显的衍射现象．
(多选)如图所示，S是波源，M、N是两块挡板，其中M板固定，N板可以左右移动，两板中间有一狭缝，此时A点没有明显振动，为了使A点能发生明显振动，可采用的方法是( )
A．增大波源的频率 B．减小波源的频率
C．将N板向右移 D．将N板向左移
[解析] A点要发生明显振动，就是要出现明显的衍射现象，而发生明显衍射现象的条件是障碍物或小孔的尺寸比波长小或者跟波长差不多，当狭缝距离不变时，必须增大波长，而v是一定的，由v＝fλ可知，要增大λ则要减小f；当波长λ不变时，将N板左移，使狭缝距离减小，也能产生明显衍射．
[答案] BD
2.利用发波水槽得到的水面波形如图甲、乙所示，则( )
甲 乙
A．图甲、乙均显示了波的干涉现象
B．图甲、乙均显示了波的衍射现象
C．图甲显示了波的干涉现象，图乙显示了波的衍射现象
D．图甲显示了波的衍射现象，图乙显示了波的干涉现象
解析：选D．波的干涉显示的是加强区与减弱区相间，而波的衍射是波绕过障碍物，传到障碍物后面去的现象，所以图甲显示的是波的衍射现象，而图乙显示的是波的干涉现象．
多普勒效应的理解
发生多普勒效应时几种情况的比较(以声波为例)
相对位置 图示 结论
波源S和观察者A相对静止不动，如图所示 f波源＝f观察者，音调不变
波源S不动，观察者A运动，由A→B或A→C，如图所示 若靠近波源，由A→B，则f波源f观察者，音调变低
观察者A不动，波源S运动，由S→B，如图所示 f波源总之，当波源与观察者相互接近，观察者接收到的频率f观察者变大，音调变高，反之观察者接收到的频率f观察者变小，音调变低．
(1)多普勒效应是接收频率和波源的频率不同的现象，并不是接收到波强度的变化．
(2)发生多普勒效应时，不论观察者接收到的频率发生了怎样的变化，波源的真实频率并不会发生任何变化．
如图所示产生机械波的波源O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)波源正在向哪处移动________．
A．A B．B
C．C D．D
(3)观察到波的频率最低的位置是________．
A．A B．B
C．C D．D
[解析] 题图表示的是多普勒效应，波源的左边波长较小，说明波源正向左运动，因此A处的观察者接受到的频率偏高，B处的观察者接受到的频率最低．
[答案] (1)D (2)A (3)B
在多普勒效应中，波源的频率是不改变的，只是由于波源和观察者之间有相对运动，观察者感到频率发生了变化．多普勒效应是波动过程共有的特征，不仅机械波，电磁波和光波也会发生多普勒效应．
3.如图所示，向左匀速运动的小车发出频率为f的声波，车左侧A处的人感受到的声波的频率为f1，车右侧B处的人感受到的声波的频率为f2，则( )
A．f1＜f, f2＜f B．f1＜f, f2＞f
C．f1＞f, f2＞f D．f1＞f, f2＜f
解析：选D．声源靠近A处的人，由多普勒效应知，他接收到的频率变大，即f1＞f；相反，声源远离B处的人，则他接收到的频率变小，即f2＜f，故选项D对．
[随堂检测]
1．(多选)如图所示，两列相同的波沿一直线相向传播，当它们相遇时，下列波形中可能的是( )
解析：选BC．当两列波的前半个波(或后半个波)相遇时，根据波的叠加原理，在前半个波(或后半个波)重叠的区域内所有质点此刻的振动合位移为零，而两列波的后半个波(或前半个波)的波形保持不变，所以B项正确；当两列波完全相遇时(即重叠在一起)，由波的叠加原理可知，所有质点振动的位移均等于每列波单独传播时引起的位移的矢量和，使得所有的质点振动的位移加倍，所以C项也是正确的．
2．a为声源，发出声波，b为接收者，接收a发出的声波．a、b若运动，只限于沿两者连线方向上．下列说法中正确的是( )
A．a静止，b向a运动，则b收到的声频比a发出的高
B．a、b向同一方向运动，则b收到的声频一定比a发出的高
C． a、b向同一方向运动，则b收到的声频一定比a发出的低
D．a、b都向相互背离的方向运动，则b收到的声频比a发出的高
解析：选A．a、b为同方向运动时，不知两者的速度，故b收到的频率可能比a高，可能比a低；反方向运动时，b收到的频率比a发出的低．
3．(多选)如图中S1、S2是两个相干波源，由它们发出的波相互叠加，实线表示波峰，虚线表示波谷，则对a、b、c三点振动情况的下列判断中，正确的是( )
A．b处的振动永远互相减弱
B．a处永远是波峰与波峰相遇
C．b处在这时刻是波谷与波谷相遇
D．c处的振动永远互相减弱
解析：选CD .b处此刻是波谷与波谷相遇，过半周期后变成波峰与波峰相遇，是振动始终加强的点，故C对，A错．a处此刻是波峰与波峰相遇，过半周期后变成波谷与波谷相遇，是振动加强点，并非是永远波峰与波峰相遇的点，故B错．两波干涉的结果是使某些区域的振动是加强的，某些区域的振动是削弱的．这种关系是稳定的，振动的加强区与削弱区是相互间隔的，存在着严格的分布规律．即凡波峰与波峰相遇的点或波谷与波谷相遇的点，都是振动加强的点；凡峰、谷相遇的点，都是振动减弱的点，c处此刻是波峰、波谷相遇，D正确．
4．(1)一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比______________．
A．波速变大 B．波速不变
C．频率变高 D．频率不变
(2)用2×106 Hz的超声波检查胆结石，该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2 250 m/s和1 500 m/s，则该超声波在结石中的波长是胆汁中的________倍．用超声波检查胆结石是因为超声波的波长较短，遇到结石时________(选填“容易”或“不容易”)发生衍射．
解析：(1)渔船与鱼群发生相对运动，被鱼群反射回来的超声波的速度大小不变；由多普勒效应知，反射回来的超声波的频率变高，故选项B、C正确．
(2)由v＝λf知，超声波在结石中的波长λ1＝，在胆汁中的波长λ2＝，则波长之比：＝＝1.5.
超声波遇到结石时，其波长远小于结石的线度，则超声波遇到结石时不容易发生衍射现象．
答案：(1)BC (2)1.5 不容易
5．两列横波在x轴上沿相反方向传播，如图所示，传播速度v＝6 m/s，两列波的频率都是f＝30 Hz，在t＝0时，这两列波分别从左和右刚刚传到S1和S2处，使S1和S2都开始向上做简谐振动，S1的振幅为2 cm，S2的振幅为1 cm，已知质点A与S1、S2的距离分别是S1A＝4.25 m，S2A＝2.95 m，当两列波在A点相遇时，A点的振幅为多大？
解析：根据v＝λf，得λ＝＝ m＝0.2 m
S1、S2两波源到A点的波程差Δx＝S1－S2＝(4.25－2.95) m＝1.3 m
因为是完全相同的波源，所以Δx若满足半波长的偶数倍，A点振动加强，振幅为两振幅之和；Δx若满足半波长的奇数倍，A点振动减弱，振幅为两振幅之差，由此判定
＝1.3×2/0.2＝13.
即满足半波长的奇数倍，A点为振动减弱点，振动振幅为
A＝A1－A2＝(2－1) cm＝1 cm.
答案：1 cm
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