资源简介 波的干涉一、选择题(共15题)1.如图甲和乙分别是A和B两个横波波源的振动图像,一起处在相同的介质中,C位置和A、B两个波源恰好组成一个边长为1米的正三角形,垂直垂足为D,以两波源同时起振的时刻开始计时,已知时两波恰好在D点相遇,下列说法正确的是( )A.D点是振动加强点B.到时间内,C点振动通过的路程为16cmC.连线上(不包含波源)有4个点振幅为0D.连线上(不包含波源)有2个点振幅为4cm2.如图所示,注满水的透明玻璃水缸中有一位男子手持一张写有“PHYSICS IS PHUN”的纸片,将自己的头部露出水面。从照片中可以看到该男子在水中的身体与其头部有明显的错位,造成这种视觉现象的主要原因是( )A.光的反射 B.光的折射C.光的干涉 D.光的衍射3.如图甲、乙分别是A、B两列横波波源的振动图像,一起处在相同的介质中,C、D位置与A、B两个波源恰好组成一个矩形,其中边长为4m,边长为3m,以两波源同时起振的时刻开始计时,已知时D点开始振动,下列说法不正确的是( )A.D点开始振动的方向是y负方向B.到时间内,D点振动通过的路程为64cmC.连线上(不包含波源)有7个点振幅为0D.连线上(不包含波源)有3个点振幅为16cm4.两列简谐横波在同种介质中分别沿x轴正方向和负方向传播,振动频率分别为1 Hz和2 Hz的两波源分别位于和x=1.2 m处。下图为t=0时刻两列波的图像,此时x=0.2 m和x=0.8 m处的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,则( )A.质点M起振方向沿y轴正方向B.两列波相遇时能发生干涉现象C.两列波相遇所需的时间为1.5 sD.两列波遇到0.2 m宽的障碍物都能发生明显的衍射现象5.两个振动情况完全一样的波源S1和S2相距6 m,它们发出的两列波在空间相遇时产生干涉,图中实线表示振动加强的区域,虚线表示振动减弱的区域。已知S1、S2间的距离等于两列波波长的整数倍,则下列说法正确的是 ( )A.两波源的振动频率一定相同 B.虚线一定是波谷与波谷相遇处C.两列波的波长都是3 m D.两列波的波长都是1 m6.物理老师在讲台演示机械波,O点为上下振动的振源,振动频率为10Hz,P点为一固定节点,O与P之间用一根细线相连接。O点产生向右传播的机械波,经过P点反射后可以形成向左传播的机械波,此时在线中形成驻波,类似A点始终不动的点我们称之为“波节”,类似B点振幅最大的点称之为“波腹”,A、B平衡位置间距离0.5m,E点平衡位置位于A、B正中间。己知时刻,B点正处于波峰,下列说法正确的是A.波长为2m B.波速20m/sC.时,E点位于波峰 D.增大O点频率可以增加波节个数7.甲乙两列机械波在同一种介质中沿x轴相向传播,甲波源位于O点,乙波源位于x=8m处,两波源均沿y轴方向振动。在t=0时刻甲形成的波形如图(a)所示,此时乙波源开始振动,其振动图象如图(b)所示,已知甲波的传播速度,质点P的平衡位置处于x=5m处,下列说法中正确的是( )A.乙波的波长为2mB.在t=2.0s时,质点P开始振动C.若两波源一直振动,则质点P为振动的加强点,其振幅为7cmD.若两波源一直振动,则在t=4.5s时,质点P处于平衡位置且向y轴负方向振动8.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=-2m和x=12m处,两列波的传播速度均为v=4m/s,两波源的振幅均为A=2cm。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=2m和x=8m的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于x=5m处,则下列说法正确的是( )A.t=0.75s时刻,两列波开始相遇B.t=0.75s时刻,质点P、Q都运动到M点C.t=1s时刻,质点M的位移为-4cmD.t=1s时刻,质点Q的速度为0E.质点P、Q的起振方向都沿y轴负方向9.如图所示,有两列频率相同、振动方向相同、振幅均为A、传播方向互相垂直的平面波相遇发生干涉,两列波的传播方向如图中箭头所示。图中实线表示波峰,虚线表示波谷,a为波谷与波谷相遇点,b、c为波峰与波谷相遇点,d为波峰与波峰相遇点,e、g是a、d连线上的两点,其中e为连线的中点,则下列描述正确的是( )A.a、d处的质点振动加强,b、c处的质点振动减弱B.图示时刻,e正处于波峰位置C.从图示时刻经过半个周期,e处质点将处于平衡位置D.e处的质点振幅为2AE.图示时刻,g处质点正向波峰位置移动10.波的衍射和干涉都是波特有的现象,图甲为水波的衍射实验,挡板M是固定的,挡板N可以上下移动。图乙为两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况,实线表示波峰,虚线表示波谷。下列说法正确的是A.甲图中挡板N向下移动一段距离,衍射现象变得明显B.甲图中减小波源的振动频率,衍射现象变得明显C.乙图中M、N两质点均为振动加强点D.乙图中M质点经过四分之一个周期后的加速度为零11.两列简谐横波在同一介质中沿直线S1S2相向传播。M点在S1S2之间,到S1的距离r1=120cm,到S2的距离r2=30cm,如图(a)所示。t=0时刻,向右传的波恰好传到S1点。图(b)为M点的振动图象,其中实线为向右传的波经过M点时,M点的振动图像,虚线为向左传的波经过M点时,M点的振动图像。则( )A.两列波相遇后能形成稳定的干涉图样B.t=0~6s内,M点运动的路程为32cmC.S1S2之间共有9个振动加强点D.t=4.25s时,M点在平衡位置下方且远离平衡位置12.如图甲所示,在同一介质中,波源为与频率相同的两列机械波在时刻同时起振,波源的振动图象如图乙所示;波源为的机械波在时波的图象如图丙所示。P为介质中的一点,P点距离波源与的距离分别是,,则( )A.质点P的位移不可能为0 B.时,质点P处于波谷C.质点P的起振方向沿y轴正方向 D.波源为的起振方向沿y轴负方向13.在x轴正半轴和负半轴存在两种不同材质的弹性绳(相连于O点),x=-6m和x=12m处为两波源,分别向右、向左传播形成振幅均为4cm的简谐横波,t=0时刻的波形如图所示,此时x=-2m和x=4m处的质点刚好开始振动,已知波在左右两种介质中的传播速度之比为1:2,t=0s到时间内P点经过的路程为6cm,则下列说法正确的是( )A.t=0时刻P处质点向右运动B.波1振动的周期为1sC.波2振动的周期为2sD.波2在x轴正半轴的传播速度为8m/sE.两列波相遇后在x=2m处质点的振幅为8cm14.两列分别沿x轴正方向和负方向传播的简谐横波,在时刻的波形图如图所示,两列波的波速大小均为,波源振动的振幅均为,质点P、Q分别位于和处。此时,两列波分别传播到质点P、Q处。质点M位于处,下列判断正确的是( )A.两列波波源的起振方向相同 B.时,质点M的位移为﹣2cmC.M点为振动加强点,始终在最大位移处 D.0~2s内,质点M通过的路程为20cm15.如图所示,甲图表示S1和S2两相干水波的干涉图样,设两列波各自的振幅均为5 cm,且图示范围内振幅不变,波速和波长分别是1 m/s和0.5 m,B是A、C连线的中点;乙图为一机械波源S3在同种均匀介质中做匀速运动的某一时刻的波面分布情况。两幅图中实线表示波峰,虚线表示波谷。则下列关于两幅图的说法中正确的是( )A.甲图中A、B两点的竖直高度差为10 cmB.从甲图所示时刻开始经0.25 s,B点通过的路程为20 cmC.乙图所表示的是波的衍射现象D.在E点观察到的频率比在F点观察到的频率高二、非选择题16.同一介质中有两个相距10m的波源A和B,产生两列波相向传播,两波源起振方向和频率相同,但两波源起振时刻和振幅不同,如图所示为某时刻的波形图,则两波源的起振方向______(填“向上”或“向下”),稳定后距离波源A4.5m处的质点1个振动周期内通过的路程为______。17.消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题,内燃机、通风机等在排放各种高速气流的过程中都会发出噪声。如图所示的消声器可以用来消除噪声,波长为的噪声声波沿水平管道自左向右传播,当声波到达a处时,分成两束波,这两束波在b处能达到良好的消声效果,则两束声波的路程差应为______,消声器是波的______现象在生产生活中的应用。18.如图所示,甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正、负方向传插、波速均为8m/s,t=0时刻两列波的前端分别传播到x=-2m处和x=8m处。则当两列波在空间中发生干涉时,x=0处为振动的___________点(选填“加强”或“减弱”);t=1s时,x=0处的质点位移为___________cm。19.一条弹性绳子呈水平状态,两端、同时开始上下振动,一小段时间后产生的波形如图,两列波均可看成为简谐波,振幅均为,、两点间距为,两列波从该时刻运动至相遇所用时间,则该绳波的波速是__________,、连线中点位置是振动的__________(填写“加强点”或者“减弱点”)。20.两列波各有半个波形在同一介质中相向传播,时刻,介质中各点位置如图所示,已知时刻,处质点第一次偏离其平衡位置6cm。求:(1)两列波经多长时间开始相遇;(2)时,处的质点偏离其平衡位置的距离。21.某学习小组利用电磁打点计时器的振动片做振源研究波的叠加。如图1所示,两个相同的打点计时器的振动片A、B(已去掉振针)间连一条细线,细线绷紧。将两个计时器连接同一学生电源交流输出端,频率为。稳定后,线上有些地方振动加强,有些地方振动减弱,可观察到如图2所示的驻波,波节为振动抵消的点,波腹为振动加强的点,A、B两个波节中间还有C、D两个波节,A、B间距离m。波腹上下最大距离为cm。(1)求振动片的振幅及细线上形成波的波长和波速;(2)若改变细线的张紧程度,发现A、B间只有两个波节,求波速的可能范围。22.在x轴上有两个波源,分别位于x=-0.2m和x=1.0m处,振幅均为A=8cm,由它们产生的两列简谐横波甲、乙分别沿x轴正方向和x轴负方向传播。如图所示为t=0时刻两列波的波形图,此刻平衡位置处于x=0.2m和x=0.6m处的M、N两质点刚开始振动。已知两列波同时传播到x=0.4m处,0~0.25s时间内,平衡位置处于x=0.4m处的质点P运动的路程为s=48cm。求:(1)甲波波速的大小;(2)质点P的振动方程。23.健身运动中的战绳训练俗称“甩大绳”,是绝佳的锻炼方式。它不仅能够提升肌肉力量,还会对平衡性、稳定性、爆发力等综合体能有着惊人的训练益处。如图甲所示,小李握住绳子端,小明握住绳子端,从时同时开始上下持续振动,产生的横波以一定速率沿细绳传播,忽略其它因素的影响,绳子上各点的振动可视为竖直方向的简谐振动。已知两端间距为,点的振动图像如图乙所示,点的振动图像如图丙所示,两列波在时同时到达绳子中点。求:(1)两列波的波长;(2)质点第一次偏离平衡位置的位移为的时刻。(规定向上为位移的正方向)试卷第1页,共3页参考答案:1.D【详解】AB.根据题意,D点到A、B的距离相等,所以两列波同时到达D点,由于两列波的波源振动方向相反,振幅相等,到达D点时的位移总是等大反向,叠加后为0,故D点位移总是0,D点是振动减弱点。同理C点到A、B的距离也相等,C点位移也始终为0,到时间内,C点振动通过的路程为0,故AB错误;C.1s时两列波在D点相遇,1s内两列波各传播了一个周期,传播了0.5m,故两列波的波长都为0.5m,因为两波源相位差为180°,所以到两波源距离相等或者距离差为波长整数倍的点是振动减弱点,位移总是为0,振幅为0,0.5m和1.5m处的质点到两波源的距离差为1个波长,D点到两波源的距离相等,所以只有这3个点的振幅为0,故C错误;D.因为两波源相位差为180°,所以到两波源的距离差为半波长奇数倍的点为振动加强点,振幅为4cm,C点到两波源的距离差为0,A点到两波源的距离差为2个波长,所以AC连线上一定存在距离两波源距离差为0.5个波长和1.5个波长的两个点,这两个点为振动加强点,振幅为4cm,故D正确。故选D。2.B【详解】从照片中可以看到该男子在水中的身体与其头部有明显的错位,是由于光在水面处发生折射形成的,B正确,ACD错误。故选B。3.D【详解】A. 由丙图可知对角线长度为5m,由A波先传播到D点,故D点起振方向与波源A相同,为y负方向,选项A说法正确;B. 由A波传播到D点的时间可知波速为1m/s,结合周期1s可得波长为1m,由甲、乙图像可知波源A、B的起振方向相反,波源A、B到D点的路程差为2米,等于半波长的偶数倍,故D点为振动减弱点,振幅为0,故到内D不振动,到内D参与A波振动,路程为64cm,到内D点相干减弱,振幅为0,选项B说法正确;C. 波源A、B到连线上(不包含波源)各点的路程差为-4m到+4m,振动减弱点的路程差为半波长的偶数被,即0m,1m,-1m,2m,-2m,3m,-3m,共有7个点振幅为0,选项C说法正确;D. 波源A、B到连线上(不包含波源)各点的路程差为+2m到+4m,振动加强点的路程差为半波长的奇数被,即2.5m,3.5m,共有2个点振幅为16cm,选项D说法错误;因为题意要选不正确的说法,故选D。4.D【详解】AC.波传播方向上任何质点的起振方向与波源一致,两波源的起振方向都沿y轴负方向,且由v=λf可知两列波的波速相同,v=0.4 m/s,又PM=MQ=0.3 m,则两列波同时传播到质点M,所以质点M的质点起振方向沿y轴负方向,两列波相遇所需的时间故AC错误;B.两列波频率不同,相遇时不能发生干涉现象,故B错误;D.两列波的波长分别为λ1=0.4 m,λ2=0.2 m,当障碍物尺寸小于等于波长时能发生明显的衍射现象,故D正确。故选D。5.A【详解】A.波发生干涉的条件之一是频率相同,故A正确;B.虚线是振动减弱的区域,则一定是波峰与波谷相遇处,故B错误;CD.由题图可知波源S1和S2之间的距离为3个波长,所以两列波的波长都是2 m,故CD错误。故选A。6.ABD【详解】A.从O传播到P的机械波,与反射回来的从P传播到O的两列机械波的频率相同,是相干波,由题意可知A为振动减弱点,为波峰与波谷的叠加,B为振动加强点,由两列波中同时运动至平衡位置且速度方向相同的质点的振动所叠加,由此可得波长为故A正确;B.波的周期为波速为故B正确;C.根据驻波的特点可知只有平衡位置在波腹的质点能够达到波峰,其余点都不可能到达波峰,故C错误;D.相邻波节之间的距离等于波长的一半,增大O点频率,波速不变,根据可知λ将减小,则波节个数将增加,故D正确。故选ABD。7.AC【详解】A.在同一介质中,甲乙速度相同,所以,因此故A正确;B.在时,乙波到达P点,质点开始振动,故B错误;C.P点到两个波源的波程差为2m,是半波长的偶数倍,所以为振动加强点,因此振幅为故C正确;D.甲的周期对于甲波,需要2s到达P点,之后P点振动两个周期后再经过,此时P点处于平衡位置且向y轴正方向振动,对于乙波,需要1.5s到达P点运动3个周期,此时P点应处于平衡位置向y轴正方向振动,综合甲乙运动情况在则在t=4.5s时,质点P处于平衡位置且向y轴正方向振动,故D错误。故选AC。8.ACE【详解】A.根据所以t=0.75s时刻,两列波开始在M点相遇,所以A正确;B.由于机械波传播的是振动形式,各质点并没有随波迁移,只是在各自的平衡位置振动而已,所以B错误;C.t=1s时刻,质点M开始振动了0.25s,两列波的振动周期为所以质点M开始振动了,由于两列波在M点开始振动时振动方向都是向下的,根据叠加原理可知,t=1s时刻,质点M的位移为-4cm,所以C正确;D.由于 t=1s时刻,质点Q刚好振动一个周期,则质点Q再次回到平衡位置,其速度最大,所以D错误;E.根据上下坡法则,质点P、Q的起振方向都沿y轴负方向,所以E正确;故选ACE。9.ACD【详解】A.a为波谷与波谷相遇点,b、c为波谷与波峰相遇点,d为波峰与波峰相遇点,故a、d处的质点振动加强,b、c处的质点振动减弱。故A正确;BCE.依题意由图可知,图示时刻,e为两列波的平衡位置相遇点,处于平衡位置向下运动,故图示时刻g处质点位移为正,在向平衡位置运动。从图示时刻经过半个周期,e仍为两列波的平衡位置相遇点处,仍处于平衡位置。故BE错误;C正确;D.根据几何关系可知,两波的波谷同时传到e点,故e为振动加强点,振幅为2A。故D正确。故选ACD。10.BD【详解】A.当水波的波长比障碍物或孔的尺寸大或差不多时会发生明显的衍射现象,则甲图中挡板N向下移动一段距离,则小孔变大,衍射现象变得不明显,A错误;B.甲图中减小波源的振动频率,则波长增大,衍射现象变得明显,B正确;C.乙图中M点为峰峰相遇点,为振动加强点;N点是峰谷相遇点,为振动减弱点,C错误;D.乙图中M质点经过四分之一个周期后将到达平衡位置,则此时的加速度为零,D正确。故选BD。11.AD【详解】A.根据图(b)M点在两列波上的振动图像可知,完成一次全振动时间相同,即两列波的周期相同,频率相同,则相遇后能形成稳定的干涉图样,故A正确;B.0~4s内,M点完成振幅为3cm的一次全振动,路程为4~6s,两列波叠加,M点完成振幅为1cm的一次全振动,路程为综上,t=0~6s内,M点运动的路程为16cm,故B错误;C.两列波在同一介质中传播,波速相同,根据图(b)可知,向右传播的波经4s传到M点,起振方向向上,波速为则波长为由振动图像可知M点振动减弱点,所以每隔半个波长为振动减弱点,在之间(包括S1,S2两点,其中S1,S2两点也是振动减弱)减弱点一共6个,S1S2之间共有5个振动加强点,故C错误;D.根据图(b)可知,时,M点参与两列波振动,虚线数值大,叠加后位于平衡位置下方且远离平衡位置,故D正确;故选AD。12.BC【详解】D.结合波源在时波的图象丙图可知,此时刚开始振动的质点的起振方向沿y轴正方向,质点与波源的起振方向相同,因此波源为的起振方向沿y轴正方向,D错误;C.根据波源的振动图象图乙可知,波源的起振方向向上,又因为由此可知波源波源的起振最先传到点,因此的起振方向与波源的起振方向相同,沿y轴正方向,C正确;A.在同一介质中,频率相同的两列机械波,波速相同,波长相等,由图可知则波速为点到两波源的波程差为点到两波源的波程差为波长的整数倍,且两波源的起振方向相同,因此,点为振动加强点,质点P的位移可以为0,A错误;B.和振动传到的时间分别为由此可知,在时,波源在时的振动情况传到点,此时波源位于波谷;波源在时的振动情况传到点,此时波源位于波谷,在时处为两列波的波谷叠加,质点P处于波谷,B正确。故选BC。13.BDE【详解】A.参与振动的质点,只能垂直传播方向上下振动,不会左右运动,故A错误。BC.根据波的传播速度与周期波长关系由图可知两列波的波长分别为,,依题意,波在左右两种介质中的传播速度之比为1∶2。代入上式,可得两列波的周期相同,研究向右传播的波,根据质点的振动方程有其中,,可得依题意可知解得向左传播的波的周期也为1s,故B正确,C错误。D.根据波的速度公式可知左右两种介质的传播速度分别为故D正确。E.依题意,从开始,向右传播的波传到处需向左传播的波传到处需综上所述,当向右传播的波传到处,向左传播的波已经使处的质点振动了半个周期,回到了平衡位置且向上振动,并且向右传播的波起振方向也是向上振动,且两列波的频率相同,能发生稳定干涉,故该点为振动加强点,其振幅为2A,即8cm,故E正确。故选BDE。14.AD【详解】A.根据波形平移法可知时质点P、Q此时的速度方向均沿y轴负方向,所以两列波波源的起振方向相同,故A正确;B.由图可知,两列波的周期都为P、Q到M点的距离都是从该时刻起两列波传到M点用时剩下时间即M点振动的时间为 ,可知此时两列波都使M点向下运动到最低点,位移为故B错误;C.由题知,两列波的频率相同,波源到M点的路程差等于零,所以M点为振动加强点,振幅为4cm,位移时刻发生变化,故C错误;D.由以上分析可知质点M振动了所以通过的路程为故D正确。故选AD。15.ABD【详解】A.甲图中A、B都是振动加强点,其中A在波峰,B在平衡位置,则A、B两点的竖直高度差为2A=10 cm故A正确;B.波的周期为T= s=0.5 s从甲图所示时刻开始经0.25 s=0.5TB点通过的路程为2×2A=20 cm故B正确;C.乙图所表示的是波的多普勒效应,故C错误;D.在E点单位时间内接收到的波面比F点多,则在E点观察到的频率比在F点观察到的频率高,故D正确。故选ABD。16. 向下 1.2m【详解】根据波形图上x=2m处和x=9m处质点的振动情况,可知此时两处质点的振动方向向下,可推测两波源的起振方向向下;由于波源B晚起振半个周期,两波源振动方向相反,距离波源A4.5m处的质点到两波源的波程差即x=4.5m为振动加强点,1个振动周期内通过的路程为17. 半波长的奇数倍[或,(k=0,1,2,3,…)] 干涉【详解】根据波的干涉特点知,波程差为半波长的奇数倍时,b点为振动减弱点,题意要求为消除噪声,即使声波减弱,所以两束声波经过的路程差应为半个波长的奇数倍[或,(k=0,1,2,3,…)]。消声器是波的干涉现象在生产生活中的应用。18. 加强 0【详解】由题意知两列波的波速、波长均相等,则两列波的频率相等,可以发生干涉。由图可知x=-9m和x=9m两处的波峰会同时传播到x=0处,故x=0处为振动的加强点。波速均为8m/s,则当t=1s时,x=-8m和x=8m两处在t=0时刻的振动形式传播到x=0处,由波的叠加原理可知此时x=0处的质点位移为0。19. 50 减弱点【详解】设该绳的波速为,则有解得根据同侧法可知,左边的波传到、连线中点位置时向上振动,右边的波传到、连线中点位置时向下振动,可知、连线中点位置是振动的减弱点。20.(1)3s;(2)2cm【详解】(1)由时刻,处的质点第一次偏离其平衡位置6cm,可知机械波在这段时间内,向右传播了3m,故机械波在此介质中的传播速度为由题图可知,时两列波相距所以相遇所需时间为(2)时,每列波移动距离为此时两列波的波峰和波谷恰好相遇于处,所以此时该处的质点偏离平衡位置的距离为21.(1),,;(2)【详解】(1)振动加强点的振幅为两列波的振幅之和,有得设A点右边第1、2个波节到A点的距离分别为、 ,则振动抵消的点满足相邻波节间的距离联立得可知波节等间距分布,则波腹也是等间距分布。由图2可知可得(2)A、B间只有两个波节,相邻波节间的距离可得即波速的可能范围为22.(1)2m/s;(2)【详解】(1)由题意知两机械波的波速大小相同,波长均为=0.4m,故周期相同,设周期为T两列波同时传到x=0.4m处,质点P起振的时刻为x=0.4m处为振动加强点,故P的振幅为因为所以质点P振动的时间为t1+t2=0.25s解得T=0.2s由于解得v=2m/s(2)t=0.1s时,质点P开始沿y轴负方向振动质点P的振动方程为23.(1)2m;(2)1.1s【详解】(1)波速波长(2)两列波在时同时到达绳子中点C,再经过0.3s,由A波在C点引起的位移为40cm,由B波在C点引起的位移为-80cm,则此时C点的位移为-40cm,即质点C第一次偏离平衡位置的位移为-40cm的时刻为t=1.1s。答案第1页,共2页 展开更多...... 收起↑ 资源预览