人教版（2019）高一物理第一学期选修第一册第三章3. 波的干涉Word版含答案

2020-2021学年高一第一学期物理人教版2019选修第一册第三章3.
波的干涉
1.水面上有两个振动情况完全相同的振源。在连线的中垂线上有三个点，已知某时刻a点是两列波峰的相遇点，c是离a最近的两列波谷的相遇点，b处于连线上，如图所示，下列说法正确的是(
)
A.a和c都是振动加强点，b是振动减弱点
B.a是振动加强点，c是振动减弱点
C.a和c此时都是振动加强点，经过一段时间，会变成振动减弱点
D.都是振动加强点
2.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发出噪声，干涉型消声器可以用来削弱高速气流产生的噪声，干涉型消声器的结构及气流运行如图所示，波长为λ的声波沿水平管道自左向右传播，当声波到达a处时，分成两束相干波，它们分别通过和的路程，再在b处相遇，即可达到削弱噪声的目的。若，则等于(
)
A.波长λ的整数倍
B.波长λ的奇数倍
C.半波长的奇数倍
D.半波长的偶数倍
3.如图所示，两列水波波源和的振幅分别为和A，某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示。下列说法正确的是(
)
A.两列波在相遇区域发生干涉
B.波谷和波谷相遇处位移为零
C.C点的位移始终为零
D.此刻C点和B点的位移大小分别是A和
4.如图所示为时刻简谐横波a与b的波形图，其中a沿x轴正方向传播，b沿x轴负方向传播，波速都是10
m/s，振动方向都平行于y轴。下列选项画出的是平衡位置在处的质点从开始在一个周期内的振动图像，其中正确的是(
)
A.
B.
C.
D.
5.如图所示，实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷，此刻，是波峰与波峰的相遇点。设这两列波的振幅均为，则下列说法正确的是(
)
A.此刻位于处的质点正处于波峰位置
B.两处的质点始终处在平衡位置
C.随着时间的推移，处的质点将向处移动
D.连线的中点是振动加强的点，其振幅为
6.如图所示，在双曲线的两个焦点和上放置两个频率相同的波源，它们激起的波的波长为4
cm。关于图中四个质点的振动，下列说法正确的是(
)
A.若振动加强，则振动一定减弱
B.若振动加强，则一定振动加强
C.一定振动加强
D.一定振动减弱
7.两列振动情况完全相同的水波某时刻的波峰和波谷位置如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，相邻实线与虚线间的距离为，波速为，两列波的振幅均为，点是相邻实线与虚线间的中点，则(
)
A．图示时刻两点的竖直高度差为
B．图示时刻点正处于平衡位置且向水面下运动
C．经，点偏离平衡位置的位移为
D．点到两波源的路程差为零
8.一列声波从空气传入水中，已知水中波长较大，则(
)
A．声波频率不变，波速变小
B．声波频率不变，波速变大
C．声波频率变小，波速变大
D．声波频率变大，波速不变
9.如图所示，某均匀介质中有两列简谐横波A和B同时沿x轴正方向传播，在时刻两列波的波谷正好在处重合，则下列说法正确的是(
)
A.的周期之比为5:3
B.两列波的传播速度相同
C.时刻处质点的振动位移为40
cm
D.处质点的振动始终加强
10.如图所示的是水面上两列频率相同的波在某时刻以叠加情况.以波源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），的振幅为的振幅为，则下列说法正确的是(
)
A.质点D是振动减弱点
B.质点在该时刻的高度差为10
cm
C.再过半个周期，质点是振动加强点
D.质点C此刻以后将向下振动
11.如图所示，实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷。此刻，是波峰与波峰相遇点，下列说法中不正确的是(
)
A．该时刻质点正处在平衡位置
B．两点始终处于平衡位置
C．点振幅为单个波引起的振幅的2倍
D．从该时刻起，经过四分之一周期，质点到达平衡位置
12.位于水面上的波源: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，c点的振动减弱
B.一段时间后.小树叶被水波推至b处
C.
a,e两点在某时间内也会振动
D.若波源突然停止振动，之后的2T内，b点通过的路程为16A
13.如图所示,水面上有两个振动情况完全相同的振源,在连线的中垂线上有三个质点,已知某时刻,a点是两列波的波峰相遇点,c点是与a点相邻的两列波的波谷相遇点,b为的中点,则以下说法正确的是(
)
A.a点是振动加强点,c点是振动减弱点
B.a点与c点都是振动加强点,b点是振动减弱点
C.a点与c点此时刻是振动加强点,经过一段时间后变成振动减弱点,而b点可能变成振动加强点
D.都是振动加强点
14.关于波的叠加和干涉,下列说法中正确的是(
)
A.两列频率不相同的波相遇时,因为没有稳定的干涉图样,所以波没有叠加
B.两列频率相同的波相遇时,振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点
C.两列频率相同的波相遇时,如果介质中的某点振动是加强的,某时刻该质点的位移可能是零
D.两列频率相同的波相遇时,振动加强的质点的位移总是比振动减弱的质点的位移大
15.如图所示,两个完全相同的波源在介质中形成的波相叠加而发生的干涉的示意图,实线表示波峰,虚线表示波谷,则以下说法正确的是(?
?
)
A.
点为振动加强点,经过半个周期,这一点振动减弱
B.
点为振动减弱点,经过半个周期,这一点振动加强
C.
点为振动加强点,经过半个周期,这一点振动仍加强
D.
点为振动减弱点,经过半个周期,这一点振动加强
16.如图所示，在半径的圆心O和圆周A处，有两个功率相同的喇叭，同时发出完全相同的声波，且波长，若人站在B处，正好听不到声音；若逆时针方向沿着圆周从B走到A，则时而听到时而听不到声音，试问在到达A点之前，还有几处听不到声音？
17.如图为某一报告厅主席台的平面图，是讲台，是与讲台上话筒等高的喇叭，它们之间的相互位置和尺寸如图所示，报告者的声音放大后经喇叭传向话筒再次放大时可能会产生啸叫。为了避免啸叫，话筒最好摆放在讲台上适当的位置，在这些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相消，已知空气中声速为340
m/s，若报告者声音的频率为136
Hz，问讲台上这样的位置有多少个？
18.波的叠加
1.波的独立传播:几列波相遇后彼此穿过,仍然保持各自的__________,
继续传播。
2.波的叠加:在几列波重叠的区域里,介质的质点__________这几列波引起的振动,质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。
19.如图所示表示两列相干水波的叠加情况,图中实线为波峰,虚线表示波谷,设两列波的振幅均为5,且图示范围内振幅不变,波速和波长分别为1和0.5,点是连线的中点,则图示时刻、两质点的竖直高度差为__________,从图示时刻起经0.25,C质点通过的路程为__________.
参考答案
1.答案：D
解析：由题知，是两个振动情况完全相同的振源，在连线的中垂线上，则三点分别到两个波源的距离相等，路程差都为零，三点都是振动加强点，故ABC错误，D正确。
2.答案：C
解析：当声波到达a处时，分成两束相干波，两列波再次相遇时，能形成稳定的干涉现象，当路程差是波长整数倍时振动加强，是半波长奇数倍时振动减弱，选项C正确。
3.答案：D
解析：由题图看出，波源形成的水波波长大于波源形成的水波波长，两列波在同一介质中传播，波速相等，由波速公式得知，两列波的频率不等，不会形成干涉现象，但能发生叠加现象，故A错误；两列水波波源和的振幅不相等，波谷和波谷相遇处位移大小为，并不为零，故B错误；因两列水波波源和的振幅分别为和A，由题图可知，此时C是波峰与波谷相遇，则位移大小为A，随着时间的推移，C的位移大小不断发生变化，不可能总为零，故C错误；根据两列水波波源和的振幅分别为和A，结合题图，可知，此时刻C点和B点的位移大小分别是A和，故D正确。
4.答案：B
解析：由题可知，两列波的波速相等，波长相等，则频率相等，能发生干涉。过周期后，两列波的波峰同时到达处的质点，则此质点振动总是加强，振幅为两列波振幅之和，即为3
cm，时刻该质点开始从平衡位置沿y轴正方向振动，所以图像B正确。
5.答案：B
解析：此刻位于处的质点正处于波谷与波谷的相遇点，选项A错误；两处的质点处于波峰和波谷的相遇点，两列波在这两处的位移始终相反，合位移为0，选项B正确；质点并不随波迁移，选项C错误；连线的中点是振动加强区的点，其振幅为，选项D错误。
6.答案：B
解析：双曲线中，半实轴长，半虚轴长，故半焦距长；点A和点B到两个波源的路程差等于实轴长，即为8
cm，波的波长为4
cm，故点A和点B到两个波源的路程差等于波长的2倍；点C和点D到两个波源的路程差为零；两个波源的频率相同，但起振方向不一定相同，故若振动加强，则一定振动加强，故ACD错误，B正确。
7.答案：C
8.答案：B
解析：声波由空气进入水中，波速变大，频率不变，由波速公式得知，声波的波长变大。故B正确。
故选：B
9.答案：B
解析：两列波在同一介质中的传播速度相同，由图可知入，，由可知两列波的周期之比为，A错误，B正确；时刻处质点的振动位移沿y轴负方向，两列波叠加，振动位移为两列波振幅之和，即，C错误；因为两列波的频率不同，所以两列波的干涉图样不稳定，处质点的振动并非始终加强，D错误。
10.答案：B
解析：本题考查波的叠加.D点是波谷与波谷相叠加，为振动加强点，A项错误；质点A处为两波峰相叠加，此时位移为5
cm，质点D处为两波谷相叠加，此时位移为，故质点在该时刻的高度差为10
cm，B项正确；质点始终是振动减弱点，C项错误；质点C此刻以后将向上振动，D项错误.
11.答案：A
解析：A.由图知O点是波谷和波谷叠加，是振动加强点，该时刻的位移最大，故A不正确；
B.图示时刻P、N两点是波谷和波峰叠加，由于振幅相同，位移始终为零，即处于平衡位置，故B正确；
C.M点是振动加强点，振幅是单个波引起的振幅的2倍，故C正确；
D.该时刻质点M位于波峰，从该时刻起，经过四分之一周期，质点M到达平衡位置，故D正确。
本题选不正确的。
故选：A。
12.答案：D
解析：b点是波峰和波峰叠加的点，c点是波谷和波谷叠加的点，都是振动加强点，A错误。机械波传播的过程中，各质点并不随波迁移，故小树叶只在原位置上下振动，B错误。a、
e都是波峰和波谷叠加的点，属于振动减弱点，由于两波源振幅相同，故这两点均
静止不动，C错误。若波源突然停止振动，由图象可知，在之后2T内，质点仍是振动加强点，振幅为2A,完成两次全振动，通过的路程为16A,
D正确。
13.答案：D
解析：在的垂直平分线上的所有的点到的路程差都等于0,因此都是振动加强点,故D选项正确。
14.答案：C
解析：根据波的叠加和干涉的概念可知,只要两列波相遇就会叠加,但如果两列波的频率不同,在叠加区域就没有稳定的干涉图样,所以A错误;发生干涉时振动加强的点还有波谷和波谷相遇的点,所以B错误,因为某质点振动加强仅是振幅加大,但只要仍在振动就一定有位移为零的时刻,所以C正确,D错误。
15.答案：C
解析：连线所在区域为振动加强区域,经过任意时间,该区域振动仍然加强,A错误,C正确.
连线所在区域为振动减弱区域,经过任意时间,该区域振动仍然减弱,B、D错误.
16.答案：8
解析：解：设人在上半圆周上C处时，到的路程差，则人在B处时，，故B点振动最弱，此时听不到声音。
人在A处时，，则人在A处也听不到声音。
又由于人在某处听不到声音的条件为
所以从B出发后到A之前，式中n的取值为可知在到达A点之前，还有8处听不到声音。
17.答案：6
解析：解：频率的声波的波长
如图所示，O是的中点，P是上任一点声音的相消（或加强）点：，式中k为整数。当k为偶数时，从两个喇叭传来的声波因干涉而加强；当k为奇数时，从两个喇叭传来的声波因干涉而相消，由此可以知道，O是干涉加强点；对于B点，
因而之间有3个干涉相消点，由对称性可以知道，上有6个干涉相消点。
18.答案：1.运动特征;
2.同时参与
19.答案：20;
20
解析：如图所示,频率相同的两列水波相叠加的现象.实线表波峰,虚线表波谷,则、是波峰与波峰相遇,
点是波谷与波谷相遇,它们均属于振动加强区;由于振幅是5,点是波峰与波峰相遇,则点相对平衡位置高10.而点是波谷与波谷相遇,则点相对平衡低10.所以、相差20.周期,
从图示时刻起经0.25,质点通过的路程为.