高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册4 波的干涉练习题

3.4波的干涉专题复习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．在观察频率相同的两列波的干涉现象实验中，出现了稳定的干涉图样，下列说法中正确的是（　　）

A．振动加强是指合振动的振幅变大 B．振动加强的区域内各质点的位移始终不为零

C．振动加强的区域内各质点都在波峰上 D．振动加强和减弱区域的质点随波前进

2．蝉利用了a发出声音，某同学围绕蝉歇息的树干走了一圈，听到忽高忽低的蝉鸣声，这是由于声波的b现象，a、b组合正确的是（　　）

A．蝉的嘴　干涉 B．蝉的腹鼓　干涉

C．蝉的翅膀　共振 D．蝉的嘴　共振

3．如图所示，波1、波2相向传播，在它们相遇时出现几种情况如图所示，则可能发生的是（       ）.

(a)                                                                                       (b)

A．图②、③ B．图①、② C．图②、③、④ D．图③④

4．如图所示为某学校报告厅的平面图，AB是主席台，、是报告厅墙壁上的两个喇叭。报告者的声音经喇叭放大后传回话筒，重复放大时可能会产生啸叫。为避免啸叫，话筒最好摆放在主席台上适当的位置，在这些位置上两个喇叭传来的声音强度因干涉而减弱。主席台上有四个位置a、b、c、d，到的距离分别为5m、6m、7m、8m，到的距离分别为8m、6m、5m、4m。已知空气中声速为340m/s，假设报告人声音的频率为170Hz，则话筒最好摆放在（　　）

A．a B．b C．c D．d

5．如图所示，MN是足够长的湖岸，S1和S 2是湖面上两个振动情况完全相同的波源，它们激起的水波波长为2m，S 1 S 2=5m，且S 1与S 2的连线与湖岸平行，到岸边的垂直距离为6m，则岸边始终平静的地方共有（ ）

A．2处 B．3处 C．4处 D．无数处

6．处于同一水平面的振源S1和S2做简谐运动，向四周分别发出两列振幅均为A的简谐横波，波在同一区域传播，形成如图所示稳定的干涉图样。图中实线表示波峰，虚线表示波谷，N点为波峰与波谷相遇点，M点为波峰与波峰相遇点。下列说法不正确的是（　　）

A．两个振源S1和S2的振动频率一定相同

B．M点为振动加强点，其振幅为A

C．N点始终处在平衡位置

D．从图示时刻开始经过四分之一周期，M、N两点竖直高度差为0

7．位于水面上的波源S1、S2产生两列周期均为T、振动方向相同、振幅均为A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，a、b、c、d、e是水面上的五个点，其中有一小树叶（未画出）位于d处，下列说法正确的是（　　）

A．b点的振动加强，d点的振动减弱

B．一段时间后，小树叶被水波推至b处

C．e点在某时间内也会振动

D．若波源S2突然停止振动，之后的2T内，b点通过的路程为16A

8．为了观察两列波的叠加情况，某同学在同一介质中放置了两个振源，可以向外产生简谐横波，设某次产生的两列简谐横波分别沿轴正、负方向传播，在时刻分别到达、两点，如图中实线甲和虚线乙所示。已知实线波的传播周期为，两列波的振幅相同，均为10cm，则下列说法正确的是（　　）

A．两列波在相遇区域内会发生干涉现象

B．甲、乙两列波的频率之比为2：3

C．对于的质点和处的质点，它们开始振动的时间之差为0.125s

D．时，处的质点的实际位移大小等于5cm

9．如图所示，在平面内有两个沿轴方向（垂直平面）做简谐运动的点波源和，振动方程分别为、。两列波的波速均为，两列波在点和点相遇时，分别引起B、C处质点的振动总是相互（　　）

A．加强、加强 B．减弱、减弱

C．加强、减弱 D．减弱、加强

10．图（a）为一列波在t=2s时的波形图，图（b）是平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x=2m的质点，下列说法正确的是（　　）

A．波速为2m/s

B．0～2s时间内，P运动的路程为8cm

C．质点P的振动方程为

D．该波传播过程中若遇到频率为4Hz的横波，可能发生干涉现象形成稳定的干涉图样

11．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

12．有两列频率相同、振动方向相同、振幅均为A、传播方向相互垂直的平面波相遇发生干涉。如图所示，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（　　）

A．在a、d处的质点振动减弱，b、c处的质点振动加强

B．从图示时刻经过半个周期，e处的质点通过的路程为2A

C．从图示时刻经过半个周期，g处的质点加速向平衡位置运动

D．从图示时刻经过四分之一周期，d处的质点振幅恰好为零

13．如图所示，S1、S2为水波槽中的两个波源，它们分别激起两列水波，图中实线表示波峰，虚线表示波谷。已知两列波的波长分别为λ1、λ2，且λ1＜λ2，图示时刻a点为两列波的波峰与波峰相遇，则以下叙述中正确的是（　　）

A．a点的振动始终加强

B．a点的振动始终减弱

C．因为λ1＜λ2，所以a点的振动不遵守波的叠加原理

D．a 点的振动遵守波的叠加原理

14．如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为 5cm，且图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1m/s和0.5m。C 点是BE 连线的中点，下列说法中正确的是（　　）

A．C、E 两点都保持静止不动

B．图示时刻 A、B两点的竖直高度差为10cm

C．图示时刻C点正处于平衡位置

D．从图示的时刻起经 0.25s，B点通过的路程为10cm

15．如图所示，A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K是弹性介质中一些质点的平衡位置，相邻两质点的平衡位置间的距离都是0.1m。质点A从t=0时刻开始沿y轴正方向（竖直向上）做简谐运动，振幅为5cm，经过0.1s，质点A第一次到达最大位移处，此时波恰好传到质点C，则下列说法正确的是（　　）

A．t=0.4s时刻，质点E已经运动的路程为10cm

B．t=0.4s时刻的波形图如图所示

C．t=0.45s时刻质点E正好处在其平衡位置的正上方

D．若质点A起振的同时，质点K也以相同的频率向y轴正方向开始做简谐运动，则振动稳定后，质点E为振动加强点

二、填空题（共4题）

16．双缝干涉实验

（1）实验过程：让一束单色光投射到一个有两条狭缝S1和S2的挡板上，两狭缝相距很近，两狭缝就成了两个波源，它们的频率、相位和振动方向总是相同的，两个波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加发生______。

（2）实验现象：在屏上得到______的条纹。

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．在张紧的两端固定的弦上，满足弦长等于________，就能形成驻波．弦上的波被分成几段，每段两端的点始终是静止不动的，称为________，每段中各质点以相同的步调上、下振动，中间点振幅最大，称为________．

19．一条弹性绳子呈水平状态.M为绳子中点,两端P.Q同时开始上下振动,一小段时间后产生的波形如图所示,对于其后绳上各点的振动情况,以下判断正确的是_____(填正确答案标号)

A．两列波将同时到达中点M

B．M点的位移大小在某时刻可能为零

C．中点M的振动总是加强的

D．两列波波速之比为1:2

E绳的两端点P、Q开始振动的方向相同

三、综合题（共4题）

20．有两列简谐横波a和b在同一介质中传播，a沿x轴正方向传播，b沿x轴负方向传播，波速大小均为v=2m/s，a的振幅为4cm，b的振幅为8cm。在t=0时刻两列波的波形图像如图所示。求：

(1)这两列波的周期；

(2)x=0处的质点在t=4.5s时的位移。

21．如图，在平面内有两个点波源、分别位于x轴上、处，它们在同一均匀介质中均从开始沿y轴正方向做简谐运动。波源振动方程为，波源振动方程为。质点P位于x轴上处，已知质点P在时开始振动，求：

（1）这两列波在介质中的波长；

（2）在至内质点P通过的路程。

22．两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，波源的振幅均为3cm，传播速度相同。如图所示为时刻两列波的图像，此刻平衡位置在和的P、Q两质点刚开始振动，且时刻，质点Р第一次到达波谷处。质点M的平衡位置处于处。求：

（1）简谐波的传播速度v及两列波的相遇时刻：

（2）从到内，质点M运动的路程。

23．如图甲所示，B、C和P是同一水平面内的三个点，沿竖直方向振动的横波I在介质中沿BP方向传播，P与B相距60cm，B点的振动图象如图乙所示；沿竖直方向振动的横波I在同一介质中沿CP方向传播，P与C相距70cm，C点的振动图象如图丙所示。某时刻两列波同时（从此刻开始计时）分别经过B、C两点，两列波的波速都为20cm/s，经过一段时间两列波在P点相遇，求：

①波II的波长和波II传到P点所需的时间；

②在0~6.25s时间内，质点P的路程和位移。

参考答案：

1．A

2．B

3．A

4．A

5．C

6．B

7．D

8．C

9．B

10．B

11．D

12．C

13．D

14．C

15．A

16．     干涉现象     明暗相间

17．     DE     20

18．     半波长的整数倍；     波节；     波腹；

19．ABE

20．(1) ；；(2)y=-4cm

21．（1）；（2）30cm

22．（1）3s；（2）6cm

23．①20cm，3.5s；②路程830cm，位移70cm