2022版高中同步人教版选择性必修第一册 第三章 4波的干涉 基础过关练（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2022版高中同步人教版选择性必修第一册 第三章 4波的干涉 基础过关练（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 155.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-19 20:37:14 | ||
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文档简介
2022版高中同步人教版选择性必修第一册 第三章 4 波的干涉 基础过关练
一、多选题
1．在x轴正半轴和负半轴存在两种不同材质的绳子，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，波形如图所示。t=0时刻x=-2m和x=4m处的质点刚好开始振动，已知左右两种介质的传播速度之比为1：2，t=0s到s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．两列波振动的周期相同
C．波2在x轴正半轴的传播速度为8m/s
D．两列波相遇后在x=2m处质点的振幅为8cm
2．如图是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线）和波谷（虚线），S1的振幅的振幅 A1=5 cm，则下列说法正确的是
A．质点A、D是振动加强点，质点B、C是振动减弱点
B．再过半个周期，质点B、C是振动加强点
C．质点A的振幅为9cm
D．在图示时刻，质点B、C的位移相同
二、单选题
3．如图所示,S1、S2 是一水平面上的两个波源,它们的振动周期都为 T,振幅都为 A. 某时刻 S1 发出的波恰好传到 C,S2 发出的波恰好传到 A,图中画出的是该时刻两列波在 AC 部分的叠加波形,S1A 间、S2C 间波形没有画出．若两列波传播速度相同,则（ ）
A．两波源的起振方向相同
B．再经过 ，AC 间的波形是一条直线
C．A、B、C 三点始终都是振动加强点，振幅为 2A
D． A、B、C三点始终都是振动减弱点，振幅为 0
4．在同一介质中，两列相干波相互叠加，则( )
A．波峰与波峰叠加的点振动最强，波谷与波谷叠加的点振动最弱
B．波峰与波峰叠加的点在经过半个周期后将是波谷与波谷在该点相遇，振动始终最强
C．振动最强的点经过四分之一周期后刚好经平衡位置时，它的振动最弱
D．如果两相干波源振幅不等，则振动最弱的点将不会出现
5．如图所示，S1、S2是两个步调完全相同的相干波源，其中实线表示波峰，虚线表示波谷。若两列波的振幅均保持5 cm不变，关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的是（ ）
A．d点始终保持静止不动
B．图示时刻c点的位移为零
C．b点振动始终加强，c点振动始终减弱
D．图示时刻，b、c两点的竖直高度差为10 cm
E．a点振动介于加强点和减弱点之间
6．关于波的衍射、干涉，下列说法正确的是（ ）
A．超声波定位利用了波的衍射
B．“闻其声不见其人”中的“闻其声”是声波发生明显衍射的结果
C．两列波叠加时一定可以观察到稳定的干涉图样
D．两列波发生稳定干涉时，介质中某点的振动可能时而加强时而减弱
7．如图所示，在轴上，A、为振动情况相同的波源，相距，振幅为，两列波波长均为，传播速度均为，某时刻开始同时向同方向振动，则坐标为处的质点从该点起振时算起，在内通过的路程为（ ）
A． B． C． D．
8．下列说法正确的是（ ）
A．纵波传播时，其振动方向与传播方向相互垂直
B．做简谐运动的物体，在其平衡位置加速度一定为0
C．两列波发生干涉时，其振动减弱的点，位移不一定为0
D．要使波发生明显的衍射，障碍物的尺寸比波的波长大得多
9．两列简谐横波的振幅都是10 cm，传播速度大小相同。实线波的频率为2 Hz，沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇，则（ ）
A．在相遇区域会发生干涉现象
B．平衡位置为x＝6 m处的质点此刻速度为零
C．平衡位置为x＝8.5 m处的质点此刻位移y>10 cm
D．从图示时刻起再经过0.25 s，平衡位置为x＝5 m处的质点的位移y>0
10．如图所示，两列振幅和波长都相同而传播方向相反的机械横波，在相遇的某一时刻“突然”消失。设在这一时刻两波相遇的介质里有a、b、c三个介质质点，则关于这三个质点的情况下列说法中不正确的是（ ）
A．此时质点a、b、c的位移都为零
B．此时质点a的振动速度不为零且方向向下
C．此时质点c的振动速度不为零且方向向下
D．此时质点b的振动速度为零
11．一列简谐横波在t＝0时刻的波形图如图中实线所示，从此刻起，经0.2s波形图如图中虚线所示，波传播的速度为5m/s，下列说法正确的是（ ）
A．这列波沿x轴正方向传播
B．t＝0时刻质点a沿y轴正方向运动
C．若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则该波所遇到的简谐横波频率为1.25Hz
D．x＝2m处的质点的位移表达式为y＝0.4 sin（2.5πt）m
12．一条弹性绳子呈水平状态，M为绳子中点，左右两侧的P、Q同时开始上下振动，一段时间后产生的波形如图，左侧的波长是右侧的2倍，以下判断正确的是（ ）
A．M的振动始终是加强的 B．M的振动始终是减弱的
C．波源P的频率是Q的2倍 D．波源Q的频率是P的2倍
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．BCD
【解析】
【分析】
【详解】
A．参与振动的质点，只能垂直与传播方向上下振动，不会左右运动。故A错误；
B．根据波的传播速度与周期波长关系，可得
由图可知，两列波的波长分别为
依题意，有左右两种介质的传播速度之比为1：2。带入上式，可得两列波的周期相同。故B正确；
C．研究向右传播的波，根据波的振动方程，有
可得
依题意可知
解得
故向左传播的波的周期也为1s。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C正确；
D．依题意，从t=0开始，向右传播的波传到x=2m处需
向左传播的波传到x=2m处需
综上所述，当向右传播的波传到x=2m处，向左传播的波已经使x=2m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，故该点为振动加强点，其振幅为2A，即8cm。故D正确。
故选BCD。
2．AC
【解析】
【详解】
A、质点A、D在该时刻是波峰与波峰相遇，故是振动加强点，而质点B、C该时刻是波峰与波谷相遇，故是振动减弱点，故选项A正确；
B、再过半个周期，质点B、C仍然是波峰与波谷相遇，仍然是振动减弱点，故选项B错误；
C、质点A是振动加强点，其振幅为二者振幅之和，故选项C正确；
D、在图示时刻，质点B、C的位移大小可能相等，但是方向不同，故选项D错误．
3．D
【解析】
【详解】
A.由图看出，两列波同时开始传播，由波形平移法判断可知，S1开始振动方向向下，S2开始振动方向向上，故A错误．
B. 再经过 ，两列波单独传播时的波形反相，根据叠加原理可知，AC间波形与图示时刻的反相，仍是正弦形．故B错误．
CD.A、B、C三点的振动方向相反，所以图中A、B、C三点都是振动减弱点，振幅都为零．故C错误D正确．
4．B
【解析】
【详解】
A.波峰和波峰叠加，为振动加强点，且始终振动加强；波谷与波谷叠加，振动也始终加强，而波谷与波谷叠加，为振动减弱点，且始终振动减弱．故A错误．
B.波峰与波峰叠加的点在经过半个周期后将是波谷与波谷在该点相遇，且振动始终最强．故B正确．
C.振动最强的点经过四分之一周期后刚好经过平衡位置，它们的振动仍然相同，因此也是振动加强．故C错误．
D.如果两相干波源振幅不相等，则振动最弱的点仍将出现．故D错误．
5．A
【解析】
【详解】
A．d点是波峰与波谷相遇，振动减弱，振幅为零，故保持静止，故A正确；
BCD．b点是波峰与波峰相遇，c点是波谷与波谷相遇，它们均属于振动加强点，由于振幅是5 cm，则b点相对平衡位置高10 cm，而c点是波谷与波谷相遇，则c点相对平衡位置低10 cm，所以b、c两点的竖直高度差为20 cm，故BCD错误；
E．a点位于加强点的连线上，仍为加强点，E错误。
故选A。
6．B
【解析】
【分析】
【详解】
A． 超声波定位利用了波的反射，故A错误；
B．“闻其声不见其人”中的“其声闻”是声波绕过障碍物继续传播，是声波发生明显衍射的结果，故B正确；
C．两列波频率完全相同时，叠加才可以观察到稳定的干涉图样，故C错误；
D．两列波发生干涉时，介质中某点的振动如果加强始终加强，如果减弱始终减弱，故D错误。
故选B。
7．D
【解析】
【分析】
【详解】
坐标为处的质点距离A、B两点的路程差为
由于路程差为波长的整数倍，则该点为加强点，其振幅为0.1m，根据周期公式可知
则质点在内完成2次全振动，所以路程为
所以D正确；ABC错误；
故选D。
8．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．纵波传播时，其振动方向与传播方向相互平行，故A错误；
B．做简谐运动的物体，在其平衡位置加速度不一定为0，在如单摆模型在平衡位置时，合力不为零，其加速度也不为零；故B错误；
C．两列波发生于涉时，其振动减弱的点，位移不一定为0，两列波的振幅相等时，位移为0；振幅不相等，则位移不为0，故C正确；
D．障碍物的尺寸比波的波长小得多将发生明显的衍射现象，故D错误。
故选C。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．两列波的波速大小相同，波长不同，根据
频率不同，不能发生干涉现象，A错误；
B．平衡位置为x＝6 m处的质点此刻位移为零，两列波单独引起的速度均向上，故合速度不为零，B错误；
C．平衡位置为x＝8.5 m处的质点，实线波方程为
虚线波方程为
此时x=8.5m处的质点此刻位移为
C正确；
D．两列波的传播速度大小相同，实线波的频率为2 Hz，其周期为0.5 s，可知虚线波的周期为
从图示时刻起再经过0.25 s，实线波使平衡位置为x＝5 m处的质点处于波谷，而虚线波使其处于y轴上方，但不在波峰处，所以质点的位移 ，D错误。
故选C。
10．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．两列波相遇时，质点同时参与了两列波的振动，位移等于两列波引起位移的矢量和．所以a、b、c质点的位移都为零，A正确，不符合题意；
B．向右传播的波引起a质点的振动方向向下，向左传播的波引起a质点的振动方向向下，所以此时a振动速度不为零，方向向下，B正确，不符合题意；
C．向右传播的波引起c质点的振动方向向上，向左传播的波引起a质点的振动方向向上，所以c质点振动的速度不为零，方向向上，C错误，符合题意；
D．两列波引起b质点振动的速度都为零，所以质点b振动速度为零，D正确，不符合题意．
故选C。
11．C
【解析】
【详解】
A．由题意可知经0.2s波沿传播方向传播1m，根据波形的平移可知这列波沿x轴负方向传播，故A错误；
B．t=0时刻质点a位于沿波传播方向的“上坡”处，所以此时a沿y轴负方向运动，故B错误；
C．由题图可知这列波的频率为
发生稳定的干涉现象的条件之一就是两列波的频率相同，所以该波所遇到的简谐横波频率为1.25Hz，故C正确。
D．质点振动的角频率为
t=0时刻，x=2m处的质点正沿y轴负方向运动，其位移表达式为
y＝－0.4sin2.5πt（m）
故D错误。
故选C。
12．D
【解析】
【详解】
AB．由于波长的不同，因此在M点相遇时，并不总是加强或减弱，可能在某一时刻位移为零，故AB错误；
CD．由图像可知
又
可得
故C错误，D正确。
故选D。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、多选题
1．在x轴正半轴和负半轴存在两种不同材质的绳子，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，波形如图所示。t=0时刻x=-2m和x=4m处的质点刚好开始振动，已知左右两种介质的传播速度之比为1：2，t=0s到s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．两列波振动的周期相同
C．波2在x轴正半轴的传播速度为8m/s
D．两列波相遇后在x=2m处质点的振幅为8cm
2．如图是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线）和波谷（虚线），S1的振幅的振幅 A1=5 cm，则下列说法正确的是
A．质点A、D是振动加强点，质点B、C是振动减弱点
B．再过半个周期，质点B、C是振动加强点
C．质点A的振幅为9cm
D．在图示时刻，质点B、C的位移相同
二、单选题
3．如图所示,S1、S2 是一水平面上的两个波源,它们的振动周期都为 T,振幅都为 A. 某时刻 S1 发出的波恰好传到 C,S2 发出的波恰好传到 A,图中画出的是该时刻两列波在 AC 部分的叠加波形,S1A 间、S2C 间波形没有画出．若两列波传播速度相同,则（ ）
A．两波源的起振方向相同
B．再经过 ，AC 间的波形是一条直线
C．A、B、C 三点始终都是振动加强点，振幅为 2A
D． A、B、C三点始终都是振动减弱点，振幅为 0
4．在同一介质中，两列相干波相互叠加，则( )
A．波峰与波峰叠加的点振动最强，波谷与波谷叠加的点振动最弱
B．波峰与波峰叠加的点在经过半个周期后将是波谷与波谷在该点相遇，振动始终最强
C．振动最强的点经过四分之一周期后刚好经平衡位置时，它的振动最弱
D．如果两相干波源振幅不等，则振动最弱的点将不会出现
5．如图所示，S1、S2是两个步调完全相同的相干波源，其中实线表示波峰，虚线表示波谷。若两列波的振幅均保持5 cm不变，关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的是（ ）
A．d点始终保持静止不动
B．图示时刻c点的位移为零
C．b点振动始终加强，c点振动始终减弱
D．图示时刻，b、c两点的竖直高度差为10 cm
E．a点振动介于加强点和减弱点之间
6．关于波的衍射、干涉，下列说法正确的是（ ）
A．超声波定位利用了波的衍射
B．“闻其声不见其人”中的“闻其声”是声波发生明显衍射的结果
C．两列波叠加时一定可以观察到稳定的干涉图样
D．两列波发生稳定干涉时，介质中某点的振动可能时而加强时而减弱
7．如图所示，在轴上，A、为振动情况相同的波源，相距，振幅为，两列波波长均为，传播速度均为，某时刻开始同时向同方向振动，则坐标为处的质点从该点起振时算起，在内通过的路程为（ ）
A． B． C． D．
8．下列说法正确的是（ ）
A．纵波传播时，其振动方向与传播方向相互垂直
B．做简谐运动的物体，在其平衡位置加速度一定为0
C．两列波发生干涉时，其振动减弱的点，位移不一定为0
D．要使波发生明显的衍射，障碍物的尺寸比波的波长大得多
9．两列简谐横波的振幅都是10 cm，传播速度大小相同。实线波的频率为2 Hz，沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇，则（ ）
A．在相遇区域会发生干涉现象
B．平衡位置为x＝6 m处的质点此刻速度为零
C．平衡位置为x＝8.5 m处的质点此刻位移y>10 cm
D．从图示时刻起再经过0.25 s，平衡位置为x＝5 m处的质点的位移y>0
10．如图所示，两列振幅和波长都相同而传播方向相反的机械横波，在相遇的某一时刻“突然”消失。设在这一时刻两波相遇的介质里有a、b、c三个介质质点，则关于这三个质点的情况下列说法中不正确的是（ ）
A．此时质点a、b、c的位移都为零
B．此时质点a的振动速度不为零且方向向下
C．此时质点c的振动速度不为零且方向向下
D．此时质点b的振动速度为零
11．一列简谐横波在t＝0时刻的波形图如图中实线所示，从此刻起，经0.2s波形图如图中虚线所示，波传播的速度为5m/s，下列说法正确的是（ ）
A．这列波沿x轴正方向传播
B．t＝0时刻质点a沿y轴正方向运动
C．若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则该波所遇到的简谐横波频率为1.25Hz
D．x＝2m处的质点的位移表达式为y＝0.4 sin（2.5πt）m
12．一条弹性绳子呈水平状态，M为绳子中点，左右两侧的P、Q同时开始上下振动，一段时间后产生的波形如图，左侧的波长是右侧的2倍，以下判断正确的是（ ）
A．M的振动始终是加强的 B．M的振动始终是减弱的
C．波源P的频率是Q的2倍 D．波源Q的频率是P的2倍
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．BCD
【解析】
【分析】
【详解】
A．参与振动的质点，只能垂直与传播方向上下振动，不会左右运动。故A错误；
B．根据波的传播速度与周期波长关系，可得
由图可知，两列波的波长分别为
依题意，有左右两种介质的传播速度之比为1：2。带入上式，可得两列波的周期相同。故B正确；
C．研究向右传播的波，根据波的振动方程，有
可得
依题意可知
解得
故向左传播的波的周期也为1s。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C正确；
D．依题意，从t=0开始，向右传播的波传到x=2m处需
向左传播的波传到x=2m处需
综上所述，当向右传播的波传到x=2m处，向左传播的波已经使x=2m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，故该点为振动加强点，其振幅为2A，即8cm。故D正确。
故选BCD。
2．AC
【解析】
【详解】
A、质点A、D在该时刻是波峰与波峰相遇，故是振动加强点，而质点B、C该时刻是波峰与波谷相遇，故是振动减弱点，故选项A正确；
B、再过半个周期，质点B、C仍然是波峰与波谷相遇，仍然是振动减弱点，故选项B错误；
C、质点A是振动加强点，其振幅为二者振幅之和，故选项C正确；
D、在图示时刻，质点B、C的位移大小可能相等，但是方向不同，故选项D错误．
3．D
【解析】
【详解】
A.由图看出，两列波同时开始传播，由波形平移法判断可知，S1开始振动方向向下，S2开始振动方向向上，故A错误．
B. 再经过 ，两列波单独传播时的波形反相，根据叠加原理可知，AC间波形与图示时刻的反相，仍是正弦形．故B错误．
CD.A、B、C三点的振动方向相反，所以图中A、B、C三点都是振动减弱点，振幅都为零．故C错误D正确．
4．B
【解析】
【详解】
A.波峰和波峰叠加，为振动加强点，且始终振动加强；波谷与波谷叠加，振动也始终加强，而波谷与波谷叠加，为振动减弱点，且始终振动减弱．故A错误．
B.波峰与波峰叠加的点在经过半个周期后将是波谷与波谷在该点相遇，且振动始终最强．故B正确．
C.振动最强的点经过四分之一周期后刚好经过平衡位置，它们的振动仍然相同，因此也是振动加强．故C错误．
D.如果两相干波源振幅不相等，则振动最弱的点仍将出现．故D错误．
5．A
【解析】
【详解】
A．d点是波峰与波谷相遇，振动减弱，振幅为零，故保持静止，故A正确；
BCD．b点是波峰与波峰相遇，c点是波谷与波谷相遇，它们均属于振动加强点，由于振幅是5 cm，则b点相对平衡位置高10 cm，而c点是波谷与波谷相遇，则c点相对平衡位置低10 cm，所以b、c两点的竖直高度差为20 cm，故BCD错误；
E．a点位于加强点的连线上，仍为加强点，E错误。
故选A。
6．B
【解析】
【分析】
【详解】
A． 超声波定位利用了波的反射，故A错误；
B．“闻其声不见其人”中的“其声闻”是声波绕过障碍物继续传播，是声波发生明显衍射的结果，故B正确；
C．两列波频率完全相同时，叠加才可以观察到稳定的干涉图样，故C错误；
D．两列波发生干涉时，介质中某点的振动如果加强始终加强，如果减弱始终减弱，故D错误。
故选B。
7．D
【解析】
【分析】
【详解】
坐标为处的质点距离A、B两点的路程差为
由于路程差为波长的整数倍，则该点为加强点，其振幅为0.1m，根据周期公式可知
则质点在内完成2次全振动，所以路程为
所以D正确；ABC错误；
故选D。
8．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．纵波传播时，其振动方向与传播方向相互平行，故A错误；
B．做简谐运动的物体，在其平衡位置加速度不一定为0，在如单摆模型在平衡位置时，合力不为零，其加速度也不为零；故B错误；
C．两列波发生于涉时，其振动减弱的点，位移不一定为0，两列波的振幅相等时，位移为0；振幅不相等，则位移不为0，故C正确；
D．障碍物的尺寸比波的波长小得多将发生明显的衍射现象，故D错误。
故选C。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．两列波的波速大小相同，波长不同，根据
频率不同，不能发生干涉现象，A错误；
B．平衡位置为x＝6 m处的质点此刻位移为零，两列波单独引起的速度均向上，故合速度不为零，B错误；
C．平衡位置为x＝8.5 m处的质点，实线波方程为
虚线波方程为
此时x=8.5m处的质点此刻位移为
C正确；
D．两列波的传播速度大小相同，实线波的频率为2 Hz，其周期为0.5 s，可知虚线波的周期为
从图示时刻起再经过0.25 s，实线波使平衡位置为x＝5 m处的质点处于波谷，而虚线波使其处于y轴上方，但不在波峰处，所以质点的位移 ，D错误。
故选C。
10．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．两列波相遇时，质点同时参与了两列波的振动，位移等于两列波引起位移的矢量和．所以a、b、c质点的位移都为零，A正确，不符合题意；
B．向右传播的波引起a质点的振动方向向下，向左传播的波引起a质点的振动方向向下，所以此时a振动速度不为零，方向向下，B正确，不符合题意；
C．向右传播的波引起c质点的振动方向向上，向左传播的波引起a质点的振动方向向上，所以c质点振动的速度不为零，方向向上，C错误，符合题意；
D．两列波引起b质点振动的速度都为零，所以质点b振动速度为零，D正确，不符合题意．
故选C。
11．C
【解析】
【详解】
A．由题意可知经0.2s波沿传播方向传播1m，根据波形的平移可知这列波沿x轴负方向传播，故A错误；
B．t=0时刻质点a位于沿波传播方向的“上坡”处，所以此时a沿y轴负方向运动，故B错误；
C．由题图可知这列波的频率为
发生稳定的干涉现象的条件之一就是两列波的频率相同，所以该波所遇到的简谐横波频率为1.25Hz，故C正确。
D．质点振动的角频率为
t=0时刻，x=2m处的质点正沿y轴负方向运动，其位移表达式为
y＝－0.4sin2.5πt（m）
故D错误。
故选C。
12．D
【解析】
【详解】
AB．由于波长的不同，因此在M点相遇时，并不总是加强或减弱，可能在某一时刻位移为零，故AB错误；
CD．由图像可知
又
可得
故C错误，D正确。
故选D。
答案第1页，共2页
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