人教版 (2019)选择性必修 第一册4 波的干涉同步练习题

3.4波的干涉同步练习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．一列横波沿 x 轴正方向传播，某时刻的波形图为一正弦曲线，如图所示，其波速为 2 m/s，下列说法正确的是（   ）

A．从图示时刻开始，经过 1s 质点 a 通过的路程为 0.2 m

B．从图示时刻开始，质点 b 比质点a 先回到平衡位置

C．若此波遇到另一列波并产生稳定的干涉图样，则另一列波的频率为 0.5 Hz

D．若该波传播中遇到宽约 3 m 的障碍物，不能发生明显的衍射现象

2．在水面上有两个振幅和频率相同的波源和 ，开始起振时两波源的振动方向相反，在两波源连线的中垂线上有三点，经过一段时间这三点都处于两列波的叠加区域内，如图所示，下列说法中正确的是（ ）

A．点是振动加强点， 点是振动减弱点

B．点是振动加强点， 点是振动减弱点

C．点此时刻振动加强，经过一段时间后变为振动减弱点，而 点可能变为振动加强点

D．三点都是振动减弱点

3．如图所示，在均匀介质中S1和S2是同时起振（起振方向相同）、频率相同的两个机械波源，它们发出的简谐波相向传播．在介质中S1和S2平衡位置的连线上有a、b、c三点，已知（λ为波长），则下列说法中正确的是

A．b点的振动总是最强，a、c两点的振动总是最弱

B．b点的振动总是最弱，a、c两点的振动总是最强

C．a、b、c三点的振动都总是最强

D．a、b、c三点的振动都是有时最强有时最弱

4．如图，S1、S2是两个相干波源，振动同步且振幅相同，实线和虚线分别表示在某时刻的波峰和波谷，质点b、d位于两波源连线的中垂线上，关于图中四个质点a、b、c、d，以下说法正确的是（　　）

A．此时a质点的振动最弱，再过半周期振动加强

B．d质点振动既不是最强、也不是最弱

C．b、c、d质点的振动始终是最强的

D．再过，质点b、c都处于各自的平衡位置，因此振动最弱

5．如图所示，均匀介质中两波源S1、S2分别位于x轴上的x1=0、x2=16m处，质点P位于x轴上的x3=4m处．t=0时刻，两波源同时由平衡位置开始向上振动，振动周期T=0.1s，传播速度均为v=80m/s．波源S1的振幅A1=3cm，波源S2的振幅A2=4cm．则从t=0到t=0.35s时间内质点P通过的路程为（   ）

A．98cm B．14cm C．56cm D．68cm

6．下列四幅图中关于机械振动和机械波的说法正确的是（　　）

A．A图中光滑斜面上的金属球在弹簧作用下做简谐运动的回复力由弹力提供

B．B图中单摆的摆角较小时，运动为简谐运动，回复力由重力和弹力的合力提供

C．C图中若增大波源O点振动的频率，衍射现象会更明显

D．D图中A、B、C、D点的振动是加强的，它们的振幅最大

7．如图所示，S1、S2为两个振动情况完全相同的波源，两列波的波长都为λ，它们在介质中产生干涉现象，S1、S2在空间中共形成了5个振动加强的区域，如图中实线所示。P是振动加强区域中的一点，从图中可看出（　　）

A．P点到两波源的距离差等于1.5λ

B．S1的传播速度大于S2的传播速度

C．P点此时刻振动最强，过半个周期后，振动变为最弱

D．当一列波的波峰传到P点时，另一列波的波峰也一定传到P点

8．两列沿相反方向传播的振幅和波长都相同的半波（如图甲），在相遇的某一时刻（如图乙），两列波“消失”，此时图中a、b质点的振动方向是（　　）

A．a向上，b向下 B．a向下，b向上

C．a、b都静止 D．a、b都向上

9．下列说法正确的是（　　）

A．若把一个在平原地区走时准确的摆钟，搬到高原上去，则走时会变快

B．物体做受迫振动时如果增大驱动力的频率，则物体做受迫振动的振幅会增大

C．“美人鱼”在水下表演节目时，她们在水中听到的音乐与在岸上听到的频率相同

D．两列机械波相遇时，在相遇的区域一定会出现稳定的干涉现象

10．如图所示，沿水平轴方向放置一根弹性轻绳，轻绳两端的坐标分别为和，轴上各点为弹性轻绳各个质点振动的平衡位置，现使轻绳上与两端处的质点同时开始沿着竖直方向上下做简谐运动，一段时间后形成沿轴方向相向传播的甲、乙两列简谐波，已知两列波在绳中的传播速度为，两列波振动的振幅都为A，在时刻形成的波形如图所示。下列说法中正确的是（　　）

A．甲、乙两列波波源振动的频率之比为

B．时刻，处质点处于平衡位置

C．两列波波源的起振方向相反

D．在到时间内，处质点运动的路程为

11．如图所示，实线与虚线分别表示振幅（A）、频率（f）均相同的两列波的波峰和波谷．此刻，M是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是（       ）

A．任意时刻质点M位移都比质点N位移大

B．该时刻质点O正处于平衡位置

C．随着时间的推移，质点M将向O点处移动

D．OM连线中点是振动加强的点，其振幅为2A

12．一水平长绳上系着一个弹簧和小球，弹簧和小球组成的系统固有频率为2Hz，现让长绳两端P、Q同时以相同的振幅A上下各振动了一个周期，某时刻长绳上形成的波形如图所示。两列波先后间隔一段时间经过弹簧所在的位置，观察到小球先后出现了两次振动，第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而第二次则产生了较强烈的振动，则（　　）

A．有2个时刻长绳上会出现振动位移大小为2A的情况

B．由Q振源产生的波在长绳上传播的速度约为4m/s

C．由P振源产生的波先到达振动系统

D．两列波相遇时，在相遇区域会产生干涉现象

13．在弹性绳左右两端垂直绳轻摇一下，产生两个振动方向、振幅和波长都相同的简谐横波，t = 0时刻两孤波传播至如图所示位置，已知左侧孤波向右传播速度大小为v1 = 1m/s，下列说法正确的是（   ）

A．右侧孤波向左传播的速度大小v2，与v1大小不一定相等

B．t = 2.5s时刻，O点处质点的速度方向向下

C．t = 3s时刻，O点处质点的速度方向向上

D．t = 2.5s ~ 3.5s内，x = ±0.5m处的质点一直保持静止

14．位于水面上的波源，产生两列周期均为、振动方向相同、振幅均为的相干波，实线、虚线分别表示在同一时刻它们所发出的波的波峰和波谷，如图所示，、、、、是水面上的五个点，其中有一小树叶（未画出）位于处，下列说法正确的是（　　）

A．点的振动加强，点的振动减弱

B．一段时间后，小树叶被水波推至处

C．、两点在某时间内也会振动

D．若波源突然停止振动，之后的内，点通过的路程为

15．如图所示，实线和虚线分别为某种波在t时刻和t+Δt时刻的波形曲线。B和C是横坐标分别为d和3d的两个质点，下列说法中正确的是（   ）

A．任一时刻，如果质点B向上运动，则质点C一定向下运动

B．任一时刻，如果质点B速度为零，则质点C的速度也为零

C．如果波是向右传播的，则波的周期可能为Δt

D．如果波是向左传播的，则波的周期可能为Δt

二、填空题（共4题）

16．判断下列说法的正误．

（1）两列波相遇后各自的振动特点会受到影响．(    )

（2）在两列波重叠的区域里，任何一个质点的位移都等于原来位移的2倍．(    )

（3）两列波叠加时，质点的位移一定增大．(    )

（4）敲击音叉使其发声，然后转动音叉，听到声音忽强忽弱是声波的干涉现象．(    )

（5）只有频率相同的两列波才可以叠加．(    )

（6）在振动减弱的区域，各质点都处于波谷．(    )

17．如图所示是两个相干波源发出的水波，实线表示波峰，虚线表示波谷．已知两列波的振幅都为10cm，C点为AB连线的中点。图中A、B、C、D、E五个点中，振动减弱的点是___，A点的振幅为___cm。

18．“闻其声不见其人”，这是声波的_________现象．若将振动着的音叉，以柄为轴缓慢转动时，可听到忽强忽弱的声音，这是声波的________现象．

19．(1)在利用发波水槽得到水面波形的实验中:

(1)下图为利用发波水槽得到的水面波形图，a图样是水面波的________现象，b图样是水面波的________现象．

(2) 如图所示

用实线表示波峰，虚线表示波谷来描述波的干涉图样，两列波的振幅都为10cm，波速和波长分别为1m/s和0.2m，C点为AB连线的中点．则图示时刻C点的振动方向________ (选填"向上”或“向下”)，从图示时刻再经过0.25s时，A点经过的路程为________ cm．

三、综合题（共4题）

20．如图，A、B是同一介质中的两相干波源，其振幅均为A＝5 cm，频率均为f＝100 Hz，当A点为波峰时，B点恰好为波谷，波速v＝10 m/s，判断P点为振动加强点还是振动减弱点？

21．如图所示，在同一均匀介质中有S1和S2两个波源，这两个波源的频率、振动方向均相同，且振动的步调完全一致，S1与S2之间相距为4m，若S1、S2振动频率均为5Hz，两列波的波速均为10m/s，B点为S1和S2连线的中点，今以B点为圆心，以R=BS1为半径画圆。

(1)该波的波长为多少？

(2)在S1、S2连线上振动加强的点有几个，它们距S1的距离为多少？

(3)在该圆周上(S1和S2两波源除外)共有几个振动加强的点？

22．如图所示，在操场平面内建立平面直角坐标系，平面内有一半径为R=10 m的圆形轨道，圆心在O处，A、B分别为圆上两点。现于A（-10 m，0）、B（10 m，0）两点分别安装了两个扬声器。两个扬声器连续振动发出简谐声波，其振动图像如下图所示。已知声波在空气中的传播速率为v=340 m/s，两波频率均为f=68 Hz，振幅相等。试求：

（1）一同学从B点沿直线运动到A点（不含A、B点），该同学有几次听不到声音及听不到声音的位置坐标；

（2）一同学从B点沿圆轨道逆时针运动半周到A点（不含A、B点），该同学听不见声音的点的位置坐标方程。

23．甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿轴正向和负向传播，波速度均为。两列波在时的波形曲线如图所示，求：

（1）时，介质中偏离平衡位置位移为的所有质点的坐标；

（2）从开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为的质点的时间。

参考答案：

1．C

2．D

3．C

4．C

5．D

6．D

7．D

8．B

9．C

10．B

11．D

12．A

13．D

14．D

15．C

16．     错误     错误     错误     正确     错误     错误

17．     DE     20

18．     衍射     干涉

19．     衍射     干涉     向下     100

20．振动减弱点

21．(1)2m；(2)3个，1m，2m，3m；(3)6个

22．（1）x=0，±2.5m，±5m，±7.5m；（2）无，都能听见声音

23．(1) ；(2)t=0.1s