高中物理4 波的干涉复习练习题

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．如图所示，水面上有M、N两个振动情况完全相同的振源，在水面上形成两列水波，在M、N连线的中垂线上有a、b、c三点，已知某一时刻，a点是两列波的波谷相遇点，b点是两列波的波峰相遇点，则可判断c点（　　）

A．一定是振动加强的点 B．一定是两列波的波峰相遇点

C．一定是两列波的波谷相遇点 D．条件不足，无法判断

2．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

A．C点为振动加强点，经过半个周期，这一点振动减弱

B．B点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动加强

C．A点为振动加强点，经过半个周期，这一点振动仍加强

D．D点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动加强

3．关于波的干涉和衍射，下列说法正确的是（　　）

A．当孔的大小比波长小时，会发生明显的衍射现象

B．只有当障碍物的尺寸与波长差不多时，才会发生明显的衍射现象

C．波的干涉现象中，振动最强的点，位移始终最大

D．波的干涉现象中，振动最弱的点，位移始终最小

4．如图所示，、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，该时刻在点两列波的波峰与波峰相遇，则以下叙述正确的是（　　）

A．点有时在波峰，有时在波谷，振动始终加强

B．点始终在波峰

C．点的振动不遵循波的叠加原理，点的运动也不始终加强

D．点的振动遵循波的叠加原理，但并不始终加强

5．两列波相叠加发生了稳定的干涉现象，那么（　　）

A．两列波的周期不一定相同

B．振动加强区域的各质点都在波峰上

C．振动加强的区域始终加强，振动减弱的区域始终减弱

D．振动加强的区域和振动减弱的区域不断地周期性地交换位置

6．如图表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇．图中实线表示某时刻的波峰，虚线表示的是波谷，下列说法正确的是(　　)

A．a点的振动加强，e点的振动介于加强点和减弱点之间

B．c、f两点的振动加强

C．经适当的时间后，加强点和减弱点的位置互换

D．经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，原来位于波谷的点将位于波峰

7．下列有关干涉图样的说法中正确的是（　　）

A．振动加强的区域和振动减弱的区域相间

B．两个波源连线的垂直平分线上的质点的振动是减弱的

C．两列波的波谷与波谷相遇处的质点的振动是减弱的

D．两列波的波峰和波谷相遇处的质点的振动是加强的

8．两个振动情况完全一样的波源S1和S2相距6m，它们在空间产生的干涉图样如图所示，图中实线表示振动加强的区域，虚线表示振动减弱的区域．下列说法正确的是(　 　)

A．两波源的振动频率一定相同

B．虚线一定是波谷与波谷相遇处

C．两列波的波长都是3m

D．两列波的波长都是1m

9．甲、乙两列完全相同的横波，分别从波源A、B两点沿直线Ox相向传播，t=0时的图像如图所示，若两列波的波速均为1m/s，则（　　）

A．t=0.2 s时，F点的位移最大 B．t=0.2 s时，E、F、G三点的位移最大

C．t=0.5 s时，F点的位移最大 D．t=0.5 s时，F点的位移最小

10．如图所示为两列频率相同的相干水波在t=0时刻的叠加情况，图中实线表示图示时刻的波峰位置，虚线表示同一时刻的波谷位置，已知两列波的振幅均为2cm，且在图中所示范围内振幅不变，波速为2 m/s，波长为0.4m，E点是B、D和A、C连线的交点，下列说法正确的是

A．B、D两点在t=0时刻的竖直高度差为4cm

B．B、D两点在t=0.1s时刻的竖直高度差为4cm

C．E点的振幅为2cm

D．在t=0.05s时刻，A、B、C、D四点相对平衡位置的位移均为0

11．如图甲所示，在同一直线上的两个振源A、B相距，时刻开始A、B在纸面内沿竖直方向上下振动，其振动图像分别如图乙、丙所示。由A、B产生的简谐横波在时在连线的中点C相遇，则（　　）

A．两列波的波长均为

B．C点为振动加强点且振幅为

C．时B点在平衡位置且向上振动

D．内C点通过的路程为

12．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，波速和波长分别为1m/s和0.5m，C点是BE连线的中点，下列说法正确的是（　　）

A．从图示的时刻起经0.25s后，B处质点通过的路程为10cm

B．从图示的时刻起经0.25s后，A处质点的位移为0

C．图示时刻C处和D处的两个质点均处在平衡位置且正在向波峰运动

D．图示时刻A、B两处质点的数值高度差为20cm

13．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

14．关于波的叠加和干涉，下列说法正确的是（　　）

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，振动加强的点只有波峰与波峰相遇的点

C．两列频率相同的波相遇时，介质中振动加强的质点在某时刻的位移可能是零

D．两列频率相同的波相遇时，振动加强的质点距平衡位置的距离总是比振动减弱的质点距平衡位置的距离大

15．如图所示表示t=0时刻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5 cm，且图示的范围内振幅不变，两列水波的波速和波长都相同且分别为1m/s和0.2m，C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是(  )

A．从图示时刻再经过0.65s时,C点经过的路程130cm

B．C点和D点都保持静止不动

C．图示时刻A、B两点的竖直高度差为10cm

D．随着时间的推移，E质点将向C点移动，经过四分之一周期，C点到达波峰

二、填空题（共4题）

16．如图所示，S1、S2是振动情况完全相同的两个波源，它们的振动频率均为5Hz，振幅均为0.5m。P是两列波传播方向上的一个质点，PS1=5m，PS2=9m，t=0时P刚好振动到波谷位置。已知S1、S2连线上相邻两振动减弱点间的距离为1m，则P的振幅为___________m，波的传播速度为________m/s。

17．某同学用自制器材观察水波的干涉现象，如图，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）．则两列波的叠加________（填“能”或“不能”）产生稳定的干涉图样，原因是S1的振动频率_____S2的振动频率（填“大于”、“等于”或“小于”）．

18．如图为两频率相同的横波在传播过程中某时刻叠加情况的俯视图，两列波的振幅都为10cm，质点沿竖直方向振动，实线表示波峰，虚线表示波谷。则此时a点的位移为_____；a、b、c点中，振动加强的点为_____。

19．相控阵雷达是在一平板上按点阵形式排布一系列电磁波发射源和接收装置，其性能优异， 广泛应用于尖端战斗机、战舰、导弹等军备和民用 4G、5G 通信设备上。相控阵雷达发射电磁波 的原理可简化成如下模型：在 Y 轴上 A（0、d）和 B（0、- d）两点各有一个波源，向右侧平面 内先后发射两列完全相同脉冲波，在两波干涉加强区域合成一束波向前传播，其它区域信号微弱可忽略不计。已知波速为 c，B 波源比 A 波源早发射时间，求：

（1）两波最开始的相遇点在 Y 轴位置；

（2）合成波的轨迹方程。

三、综合题（共4题）

20．S1，S2为相距l=6rn的两个振源．t=0时刻，S1开始自平衡位置向下振动，S2开始向上振动，振幅均为3cm，且S1振动的频率是S2的，产生的两列波在介质中传播的速度均为2m/s，其中S1产生的波的波长恰为3m，求S1、S2连线中点处的质点P 何时第一次向下振动位移为6cm。

21．如图所示，一波源在绳的左端产生一个波1，频率为f1，振幅为A1，波长为λ1；同时另一波源在绳的右端产生一个波2，频率为f2，振幅为A2，图中AP=PB，f1<f2。

(1)求波2的波长λ2；

(2)两列波相遇到分开的过程中，求绳上振幅可达（A1＋A2）的质点有几个并写出这些点与P点之间的距离。

22．如图，在xy平面内有两个点波源S1、S2分别位于x轴上x1=0、x2=10m处，它们在同一均匀介质中均从t=0开始沿y方向做简谐运动。波源S1振动方程为，波源S2振动方程为。质点P位于x轴上x3=2m处，已知质点P在t=0.1s时开始振动，求：

（i）这两列波在介质中的波长；

（ii）在t=0.4s至t=0.8s内质点P通过的路程。

23．两列横波在x轴上沿相反方向传播，如图所示，传播速度v＝6 m/s，两列波的频率都是f＝30 Hz，在t＝0时，这两列波分别从左和从右传到S1和S2处，使S1和S2都开始向上做简谐振动，S1的振幅为2 cm，S2的振幅也为2 cm，已知质点A与S1、S2的距离分别是S1A＝2.25 m，S2A＝4.25 m．

（1）判断在两波到达A点后A点的振动情况．      

（2）若A点发生振动，求其在s内通过的路程．

参考答案：

1．A

2．C

3．A

4．D

5．C

6．D

7．A

8．A

9．C

10．D

11．A

12．D

13．C

14．C

15．A

16．     1.0     10

17．     不能     小于

18．     0     b、c

19．（1）；（2）（）

20．1.785s

21．(1)λ1；(2) 两个，，

22．（i）λ=4m；（ii）24cm

23．（1）A点以振幅为4 cm，周期为s做机械振动；（2）32cm．