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2025-2026学年高二物理人教版（2019）选择性必修一课时作业 波的干涉
一、单选题
1．如图所示为某一时刻波源在水槽中形成的水波，其中一条线表示波峰，另一条虚线表示波谷，已知两列波的频率相同，振幅相同，则下列说法不正确的是( )
A.这两列波的波长相同，在两波相遇的区域中会产生干涉
B.从此刻再经过四分之一个周期，a、b、c、d四点的位移均为零
C.a、c、d三点的振动始终加强，b点的振动始终减弱
D.a、c、d三点位移始终最大，等于两列波的振幅之和
2．如图所示是一质点做简谐运动的振动图象，下列说法正确的是( )
A.至时刻质点完成一次全振动 B.至时刻质点完成一次全振动
C.至时刻质点完成一次全振动 D.至时刻质点完成一次全振动
3．如图所示为两列频率相同的简谐横波在某时刻的叠加情况，为波源，实线是波峰，虚线是波谷、的振幅，的振幅，则下列说法正确的是( )
A.质点A、D都是振动加强点
B.质点A、D在图示时刻高度差为30cm
C.质点B、C的位移大小始终为10cm
D.质点B、C的振幅为30cm
4．如图所示为两列频率相同的简谐横波在某时刻的叠加情况，、为波源，实线是波峰，虚线是波谷、的振幅，的振幅，则下列说法正确的是( )
A.质点A、D都是振动加强点
B.质点A、D在图示时刻高度差为30cm
C.质点B、C的位移大小始终为10cm
D.质点B、C的振幅为30cm
5．如图所示为声波干涉仪的原理图，置于管口S前的声源发出一列单一频率声波，进入管口后分成两列声波分别沿A、B两管传播到出口D处的声音探测器，其中B可以左右平移改变其长度。当B为某长度时，D处检测到声音最弱，缓慢移动B，发现当B平移时，D处第一次检测到声音最强。已知声波在空气中的传播速度为，该声波的频率为( )
A. B. C. D.
6．某仪器发射甲、乙两列横波，在同一均匀介质中相向传播，波速v大小相等。某时刻的波形图如图所示，则这两列横波( )
A.在处开始相遇 B.在处开始相遇
C.波峰在处相遇 D.波峰在处相遇
7．均匀介质内有三个完全相同的波源O、M和N，如图甲所示，M和N的坐标分别为（0,12m）、（16m,6m），三个波源从时刻同时垂直于xOy平面沿z轴方向做简谐运动，振动图像如图乙所示。质点P的坐标为（8m,6m），已知简谐波在介质中的波速为。下列说法正确的是( )
A.三列波的波长为1m
B.时刻，质点P开始振动
C.时刻，质点P振动到波峰位置
D.时，质点P振动的位移为10cm
8．如图所示，振幅分别为3cm、4cm的甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，时在处的P点相遇。已知两列波的波速均为2cm/s，则位于处的Q点在内的通过的路程为( )
A.13cm B.30cm C.40cm D.70cm
9．关于机械波，下列说法正确的是( )
A.波的传播过程中介质中质点随波迁移
B.只有纵波在介质分界面上能够发生反射
C.机械波在不同介质中传播其波长保持不变
D.机械波的传播速度是由介质本身决定的
10．小河中有一个实心桥墩P，A为靠近桥墩浮在水面上的一片树叶，俯视如图所示，小河水面平静。现在S处以某一频率拍打水面，使形成的水波能带动树叶A振动起来，可以采用的方法是( )
A.提高拍打水面的频率 B.降低拍打水面的频率
C.无需拍打，A也会振动起来 D.无论怎样拍打，A都不会振动起来
11．如图1所示，均匀介质中有一直角三角形，A、B两点处的波源同时开始振动，振动图像分别如图2、3所示，产生的两列横波在该介质中的传播速度均为。已知，，，下列说法正确的是( )
A.C点为振动加强点
B.内，质点C通过的路程为
C.间有3个振动减弱点（不含A、C点）
D.时，质点C位于波谷
12．在氢原子光谱中，巴尔末系中最长波长为( )
A. B. C. D.
13．关于电磁波和机械波，下列说法正确的是( )
A.电磁波和机械波的传播都需要借助于介质
B.电磁波在任何介质中传播的速度都相同，而机械波的波速大小与介质密切相关
C.电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象
D.机械波和电磁波都可以是横波，也可以是纵波
二、多选题
14．一轻质弹性绳呈水平状态，M为绳的中点，现绳左、右两端点P、Q同时开始上下振动，一段时间后产生的波形如图所示，若两列波的振幅均为A，下列判断正确的是( )
A.左、右两列波的频率之比为1:2
B.P、Q两端点开始振动的方向相反
C.两列波相遇时会产生明显的干涉现象
D.M点在振动过程中相对平衡位置的最大位移大小为2A
15．如图所示，在一块正方形金属薄板上均匀地撒上一层食盐，薄板的一边与一个频率可调的振动源相连。当振动源开始振动一段时间后，金属板上的盐粒会排列成美丽的几何图形，振动源的频率不同，金属板上的几何图形也不同，这就是著名的克拉尼图形。其原理是振动波从金属板的一个边向其它边传播，又被其它边反射回来，正向传播的振动波与反射回来的反射波相遇，导致金属薄板上有的地方振动加强，有的地方振动减弱，盐粒有规律地排布而形成了美丽的克拉尼图形，关于克拉尼图形下列说法正确的是( )
A.克拉尼图形的成因是波的衍射
B.克拉尼图形的成因是波的叠加
C.图中盐粒排布的位置在金属薄板振动的加强区附近
D.图中盐粒排布的位置在金属薄板振动的减弱区附近
16．如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，沿图示路径先后到达状态B和C后回到状态A，其中BA的延长线通过坐标原点，BC和AC分别与T轴和V轴平行。下列说法正确的是( )
A.从A到B，气体压强不变
B.从B到C，气体压强增大
C.从A到B，气体分子的平均动能增加
D.从C到A，气体分子的平均动能增加
17．两列频率相同、振幅分别为5 cm和7 cm的横波发生干涉时，某一时刻的图样如图所示，实线表示波峰虚线表示波谷，下列关于三点的说法中正确的是( )
A.质点N的振幅为2 cm
B.质点K为振动减弱的点
C.由图示时刻再经过周期，质点M位移为零
D.由于发生干涉，所以质点M始终处于波峰
三、填空题
18．两列相干水波在某时刻叠加情况如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的振幅均为，波速均为，波长均为。图示时刻，O点是AC和BD连线的交点，为振动________（选填“加强”或“减弱”）点，从图示时刻起经2s，O点通过的路程为________cm。
四、实验题
19．两列振幅相等的相干水波在某时刻叠加情况如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，O点为BD连线的中点。在A、B、C、D、O五个点中，振动加强的点是__________，振动减弱的点是__________。
五、计算题
20．两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波的波速均为，波源的振幅均为。图为时刻两列波的图像，此刻平衡位置在和的P、Q两质点开始振动。质点M的平衡位置处于处。
（1）求两列波的波峰何处何时相遇。
（2）求质点M运动的路程。
参考答案
1．答案：D
解析：A.在同一介质中波速相同，因为两列波的频率相同，所以波长一定相同，在两波相遇的区域会发生干涉，故A错误；B.从此刻再经过四分之一个周期，a、b、c、d四点的位移均为零，此时刻四点处于平衡位置，故B错误；CD.此刻a、c、d三点位移最大，等于两列波的振幅之和，在这些点两列波引起的振动总是相互加强的，质点的振幅最大，但位移是时刻在变化，在b点是两列波波峰和波谷相遇点，两列波引起的振动总是相互减弱的，质点的振幅最小，振动始终减弱，故C错误，D正确。故选D。
2．答案：C
解析：根据振动的周期性可知，振子从至时刻质点完成一次全振动，其余的情况都不是一次全振动，故C正确，ABD错误。
故选：C。
3．答案：A
解析：A.图中质点A、D分别是波峰与波峰相遇、波谷与波谷相遇，是振动加强点，选项A正确；B.质点A、D在图示时刻高度差为60cm，选项B错误；C.质点B、C一直是振动减弱点，但两点也在振动，两点的位移大小也在变化，选项C错误；D.质点B、C一直是振动减弱点，则质点B、C的振幅为选项D错误；故选A。
4．答案：A
解析：A.图中质点A、D分别是波峰与波峰相遇、波谷与波谷相遇，是振动加强点，选项A正确；
B.质点A、D在图示时刻高度差为60cm，选项B错误；
C.质点B、C一直是振动减弱点，但两点也在振动，两点的位移大小也在变化，选项C错误；
D.质点B、C一直是振动减弱点，则质点B、C的振幅为
选项D错误；
故选A。
5．答案：A
解析:
6．答案：C
解析：AB.由题意可知两列波的波速相同，所以相同时间内传播的距离相同，故两列横波在处开始相遇，故AB错误；
CD.甲波峰的坐标为，乙波峰的坐标为，由于两列波的波速相同，所以波峰在
处相遇，故C正确，D错误。
故选C。
7．答案：C
解析：A.由图乙可知振动周期为
则三列波的波长均为，故A错误；
B.由几何关系可知，波源N的振动最先传到P处
则有传播时间
故得时刻，质点P开始振动，故B错误；
C.由几何关系可知，P离波源O、M的距离均为
则波源O、M最先传到P处所用时间
由此可知时刻，只有波源N的振动使质点P振动了0.75s，而，此时质点P振动到波峰位置，故C正确；
D.内，只有波源N的振动使质点P振动了1s，而此时刻，则此时质点P恰振动到平衡位置处，质点P振动的位移为0，故D错误；
故选C。
8．答案：A
解析：波的周期
时刻Q点在乙波的波谷；甲波传到Q点的时间
此时Q点到达平衡位置，即在时间内Q点的路程；甲波传到Q点时振动减弱，则振幅为
则在时间内即内的路程为
则位于处的Q点在内的通过的路程为
故选A。
9．答案：D
解析：A.机械波在传播过程中，传播的是振动形式，介质本身并不随波迁移，故A错误；
B.纵波和横波均可在介质分界面上发生反射，故B错误；
C.根据波速与波长和频率的关系公式，可知当机械波由一种介质进入另一种介质中时，波速变化（波速由介质决定）而频率不变（频率由波源决定），故波长一定变化，故C错误；
D.机械波的传播速度由介质决定，与波源无关，故D正确；
故选D。
10．答案：B
解析：发生明显的衍射现象的条件：孔缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相近或更小。当衍射现象明显时，形成的水波能带动树叶A振动起来，根据图示，此时水波宽度小于桥墩的宽度，不会产生明显的衍射现象，A不会振动起来；水波在水中的传播速度一定，根据，如果降低水波频率，水波波长增大，此时可能发生明显衍射使得A振动起来，故B项正确。
综上所述，本题正确答案为B。
11．答案：B
解析:A.波长为
由题图2、3可知两波源振动步调相反，由几何关系可知
C点到A、B两点的路程差为
可知C点为振动减弱点，故A错误；
C.在间的点到A、B两波源的路程差满足（不含A、C点）
由于波长为，且两波源振动步调相反，所以间有2个振动减弱点（不含A、C点），故C错误；
B.波源B产生的波先到达C点，用时
波源A产生的波到达C点的时间为
内，C点振动的路程为
内，C点振动的路程为
故在内，质点C通过的路程为，故B正确；
D.时，质点C振动，该时间为周期的50倍，故质点C仍在平衡位置，故D错误。
故选B。
12．答案：C
解析：在氢原子光谱中，巴尔末公式为
(，4，5，)
当时，波长最长，此时
故选C。
13．答案：C
解析：电磁波的传播不需要介质，而机械波的传播需要介质，A项错；电磁波由某种介质进入另外种介质时，它的传播速度将改变，即使是在同一种介质中，波长不同的电磁波其传播速度也不相同，波长越长，波速越大，B项错；干涉和衍射是波所特有的现象，电磁波和机械波都能产生干涉和衍射，C项正确；电磁波是横波，机械波可以是横波也可以是纵波，D项错误。
14．答案：ABD
解析：A.由图可知
两列波的传播速度相同，根据
所以左、右两列波的频率之比为1:2，故A正确；
B.由图可知，左侧波起振方向为向下，右侧波起振方向为向上，故B正确；
C.由于两列波的频率不同，相遇后不会产生明显的干涉现象，故C错误；
D.两列波在M点相遇时，M点的振动并不总是加强或减弱，当两列波的波峰或波谷同时传播到M点时，会出现相对平衡位置的最大位移，大小为2A，故D正确。
故选ABD。
15．答案：BD
解析:AB.按照题中叙述，正向传播的波和反射波（振动方向相同，频率相同），一定条件下相互叠加，形成稳定的加强区（波腹）和减弱区（波节），故A错误，B正确；
CD.两列波盢加形成稳定的加强区和减弱区，加强区振动幅度较大，减弱区振动幅度较小甚至不动，盐粒会滑向减弱区并停留，故C错误，D正确。
故选BD。
16．答案：AC
解析：A.根据可知，从A到B，气体压强不变，故A正确；B.根据可知，从B到C，体积不变，温度降低，则气体压强减小，故B错误；C.从A到B，温度升高，则气体分子的平均动能增加，故C正确；D.从C到A，温度不变，则气体分子的平均动能不变，故D错误。故选AC。
17．答案：AC
解析：N点为波谷与波峰相遇点，为振动减弱点，振幅为，故A正确；K点为波谷与波谷相遇点，为振动加强点，故B错误；M点为波峰与波峰相遇点，为振动加强点，此时位于波峰位置，再经过周期时，质点M的位移为零，故C正确；质点M在平衡位置附近振动，故D错误。故选A、C。
18．答案：加强;16
解析：
19．答案：(1)B、O、D
(2)A、C
解析：(1)由图可知：D点是波峰与波峰相遇点，B点是波谷与波谷相遇点，O点是BD连线的中点，则在A、B、C、D、O五个点中，振动加强的点是B、O、D。
(2)由图可知：A、C点是波峰与波谷相遇点，则在A、B、C、D、O五个点中，振动减弱的点是A、C。
20．答案：（1）0.5m处；1.5s；（2）12cm
解析：（1）两列波的波速均为，所以两列波的波峰相遇位置横坐标为
所以在M点相遇。相遇时刻
（2）波的周期
波传到M点需要时间
之后两列波在M点引起振动加强，振幅为两振幅之和，质点M运动的路程
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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