高中4 波的干涉同步测试题

3.4波的干涉提升优化（含解析）

一、单选题

1.声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为（   ）           

A. 声波是纵波，光波是横波                                    B. 声波振幅大，光波振幅小

C. 声波波长较长，光波波长很短                             D. 声波波速较小，光波波速很大

2.下列有关波动现象的说法中正确的是（   ）           

A. 医生检查身体用的“B 超”是根据超声波的多普勒效应制成的

B. 多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的

C. 波具有衍射特性的条件，是障碍物的尺寸与波长比较相差不多或小得多

D. 在干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移始终保持最大；振动减弱区域的质点，其位移始终 保持最小

3.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，M是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是(    ) 

A. 该时刻质点O正处在平衡位置                  B. P、N两质点始终处在平衡位置

C. 随着时间的推移，质点M向O点处移动    D. 从该时刻起，经过二分之一周期，质点M到达平衡位置

4.如图所示，S1、S2 是两个相干波源，它们的相位及振幅均相同。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波 的波峰和波谷，关于图中所标的 a、b、c 三点，下列说法中正确的是（   ） 

A. a 质点振动减弱，b、c 质点振动加强

B. a 质点振动加强，b、c 质点振动减弱

C. 再过 T/4 后的时刻，b、c 两质点都将处于各自的平衡位置，振动将减弱

D. a 点一直在平衡位置，b 点一直在波峰，c 点一直在波谷

5.如图所示，S1和S2是两个相干波源，其振幅均为A  ， 周期均为T。实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷。此刻，c是波谷与波谷的相遇点，下列说法中正确的是 （    ） 

A. a处质点始终处于离平衡位置2A处

B. 随着时间的推移，c处的质点将向右移动

C. 从该时刻起，经过 T  ， c处的质点将通过平衡位置

D. 若S2不动，S1沿S1b连线向b运动，则b处质点仍然始终处于平衡位置

6.下列事实属于明显的衍射现象的是（   ）           

A. 池塘里的水波，遇到突出水面的小石块，小石块对波的传播没有影响

B. 水波前进方向上有一障碍物，其后面没有水波传播过去

C. 水波前进方向上有一带孔的屏，水波通过小孔传播到屏后的区域

D. 板胡的声音比弦声更响

7.下列说法中错误的是（   ）           

A. 衍射是一切波特有的现象

B. 障碍物或孔越小越易产生衍射

C. 在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声波的衍射现象

D. 在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声音的反射现象

8.两列频率相同的波发生干涉时，若两列波的波峰在某质点P位置相遇，则关于质点P有（   ）           

A. 振动始终加强             B. 振动始终减弱             C. 振动有时加强有时减弱             D. 位移始终最大

9.一列水波穿过小孔产生衍射现象，衍射后水波的强度减弱，是因为（   ）           

A. 水波的波长增大             B. 水波的周期增大             C. 水波的频率减小             D. 水波的振幅减小

10.如图为两个相干波源发出的波相遇时某时刻情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，相干波的振幅为5cm，波速和波长分别为1cm/s和0.5cm，C点为B、E连线的中点，则下列说法正确的是（   ） 

A. C，E两点都保持不动                                           B. 图示时刻A，B两质点竖直高度差为20cm

C. 图示时刻C点正处在平衡位置向上运动                D. 从此时刻起经0.25s，质点B通过的路程为10cm

11.如图所示，S1、S2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同．实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷．关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的有（   ） 

A. 该时刻a质点振动最弱，b、c质点振动最强，d质点振动既不是最强也不是最弱

B. b质点的位移始终大于a质点的位移

C. a质点的振动始终是最弱的，b、c、d质点的振动始终是最强的

D. 再过 后的时刻a、b、c三个质点都将处于各自的平衡位置，因此振动最弱

12.如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮出水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动。为使水波能带动叶片振动，可用的方法是（）

A. 提高波源频率                                                    B. 降低波源频率

C. 增加波源距桥墩的距离                                       D. 减小波源距桥墩的距离

13.如图所示是利用发波水槽观察到的水波衍射图象，从图象可知(　　)

A. B测波是衍射波                                                   B. A侧波速与B侧波速相等

C. 减小挡板间距离，衍射波的波长将减小               D. 增大挡板间距离，衍射现象将更明显

14.如图所示，正中O是水面上一波源，实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷，A

是挡板，B是小孔，经过一段时间，水面上的波形将分布于(　　)

A. 整个区域                 B. 阴影Ⅰ以外区域                 C. 阴影Ⅱ以外区域                 D. 上述答案均不对

15.音箱装饰布网既美观又能阻止灰尘进入音箱内部，但是它又有不利的一面，对于音箱发出的声音来说，布网就成了障碍物，它阻碍了声音的传播，造成了声音失真，有的生产厂家就把装饰布网安装了子母扣，这样听音乐时就可以把布网卸下来，从而获得高保真的听觉效果，听同样的音乐不卸下布网和卸下布网相比较，你认为声音损失掉的主要是(　　)

A. 高频部分                           B. 低频部分                           C. 中频部分                           D. 不能确定

16.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体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,产生的波长为λ的声波沿水平管道自左向右传播。在声波到达a处时,分成两束相干波,它们分别通过r1和r2的路程,再在b处相遇,即可达到削弱噪声的目的。若Δr=r2-r1,则Δr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

二、解答题

17.一振动片以频率f做简谐振动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上a、b两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。c是水面上的一点，a、b、c间的距离均为l，如图所示。已知除c点外，在ac连线上还有其他振幅极大的点，其中距c最近的点到c的距离为 。求： 

（i）波的波长；

（ii）波的传播速度。

18.如图所示，在半径为R=45m的圆心O和圆周A处，有两个功率差不多的喇叭，同时发出两列完全相同的声波，且波长λ=10m．若人站在B处，正好听不到声音；若逆时针方向从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？ 

19.如图所示，两东西向放置的相干声源S1和S2相距25m，在S1和S2中垂线上正北方距离S1和S2连线12m处有一点A，某人站在A处听到声音很响，此人自A向正西方走，听到声音逐渐减弱，走到距离A 3.5m的B处，完全听不到声音，求声波的波长． 

答案解析

一、单选题

1.【答案】 C  

【解析】波发生明显的衍射现象的条件是：孔缝的宽度或障碍物尺寸与波长相比差不多或比波长更短．由于声波的波长比较大（1.7cm～17m）和楼房的高度相近，故可以发生明显的衍射现象，而可见光的波长很小，无法发生明显的衍射现象．故只有C符合题意．

故答案为：C

2.【答案】 B  

【解析】A、医生检查身体用的“B超”是利用超声波的反射原理制成的，A不符合题意；

B、多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的，B符合题意；

C、波具有明显的衍射特性的条件，是障碍物的尺寸与波长比较相差不多或小得多，C不符合题意；

D、干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移时大时小，振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小，D不符合题意；

故答案为：B。

3.【答案】 B  

【解析】由波的叠加，M点处于波峰，O点处于波谷，A不符合题意；PN两点处于波峰与波谷相遇的点，为平衡位置，B对；质点不随波迁移，C不符合题意；M点处于波峰位置，再经过四分之一个周期振动到平衡位置，D不符合题意.

故答案为：B

4.【答案】 A  

【解析】ABC、a质点处是两列波波峰与波谷叠加的地方；振动始终减弱的；而b、c质点是两列波波峰与波峰、波谷与波谷叠加的地方；振动始终加强.A对；BC不符合题意；

D、因为两个波源的振动方向相同、振幅相同；所以a点静止不动；一直在平衡位置.b、c两点的振动始终是加强的；但它们仍在振动；位移随时间周期变化；不是静止不动的.D不符合题意.

故答案为：A

5.【答案】 C  

【解析】a处是波峰与波峰叠加，为振动加强点，振幅为2A，但质点并不始终处于离平衡位置2A处，A不符合题意；质点只在平衡位置附近振动，并不随波移动，B不符合题意；从该时刻起，经过 T，c处为平衡位置与平衡位置相遇，质点将通过平衡位置，C符合题意；两列波传到b点的振动情况一直在变化，当S2不动，S1沿S1b连线向b运动，b处质点不可能始终处于平衡位置，D不符合题意。

故答案为：C。

6.【答案】 D  

【解析】解：A、池塘里的水波，遇到突出水面的小石块，小石块对波的传播没有影响，这是波的衍射现象，故A正确； 

B、水波前进方向上有一障碍物，其后面没有水波传播过去，是波被挡住了，没有发生明显衍射，故B错误；

C、水波前进方向上有一带孔的屏，水波通过小孔传播到屏后的区域，并没有偏离直线方向，不是衍射，故C错误；

D、板胡的声音比弦声更响，是振幅大，不是衍射现象，故D错误；

故选：D．

7.【答案】 C  

【解析】解：A、衍射是波特有的现象．故A正确． 

B、障碍物或孔的越小，衍射越明显．故B正确．

C、在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声音的反射现象．故C错误，D正确．

本题选错误的，故选：C．

8.【答案】 A  

【解析】解：P点为波峰与波峰叠加，为振动加强点，振动始终加强，振幅最大．位移在变化，有时为零，有时处于最大；但频率不变；故A正确，BCD错误． 

故选：A．

9.【答案】 D  

【解析】解：由题意可知，水波发生衍射现象，由于频率不变，则周期也不变，因绕过阻碍物继续向前传播的现象叫波的衍射，由于波速不变，则波长也不变，因衍射后振动能量的分散，导致振幅减小，故D正确，ABC错误． 

故选：D．

10.【答案】 B  

【解析】解：A、由图，结合干涉的稳定图样可知，A、B、C、E在同一条振动加强的线上，各点都是振动的加强点，所以C与E不可能保持不动；A不符合题意；

B、由图，点A是波峰与波峰相遇，B点是波谷与波谷相遇，它们均属于振动加强点；由于两列波的振幅都是5cm，A点是波峰与波峰相遇，则A点相对平衡位置高10cm，而B点是波谷与波谷相遇，则B点相对平衡低10cm．所以A、B相差20cm，B符合题意；

C、图示时刻点C处于最高点与最低点之间，正好处于平衡位置，结合该图的特点可知，下一个时刻C将向负的最大位移处移动，所以C运动的方向向下．C不符合题意；

D、该波的周期：T= s，经过0.25s= ，质点B的路程一定等于2个振幅，B点开始时相对平衡低10cm，则其振幅是10cm，B的位移：s=2A′=2×10cm=20cm．D不符合题意；

故答案为：B

11.【答案】 C  

【解析】解：AC、质点a处是两列波波峰与波谷叠加的地方，振动始终是最弱的，而b、c、d质点处是两列波波峰与波峰或波谷叠加的地方，振动始终是最强的，A不符合题意，C符合题意；

B、质点b为振动加强点，以2A的振幅做简谐运动，位移最小值为零；质点a的振幅为零，故位移一直为零；B质点的位移有等于a质点的位移的时刻，B不符合题意；

D、图示时刻a在平衡位置，b在波峰，c在波谷，再过 后的时刻a、b、c三个质点都将处于各自的平衡位置，但bc两点的振动始终是加强的，D不符合题意；

故答案为：C

12.【答案】 B  

【解析】 叶片A之所以不动，是因为水波不能绕过桥墩传过来，也就是说水波衍射不太明显，而发生明显衍射的条件是，障碍物的尺寸也波长小或差不多，所以要让叶片A动起来方法只能是减小桥墩的民族尺寸或增大水波的波长，水波的速度一定，减小频率会增长波长，增大频率会减小波长，故A错误，B正确；改变波源与桥墩的距离不会让衍射现象更明显，所以C、D错误。

13.【答案】 B  

【解析】小孔是衍射波的波源，A侧是衍射波，A错．在同一种介质中，波速相等，故B正确；根据波速、波长和频率的关系式 ，由于波速和频率不变，故波长不变，故C错误；波长越长越容易发生衍射现象，与波的频率和振幅没有关系，在波长无法改变的情况下可以减小挡板间距，故D错误

14.【答案】 B  

【解析】从题图中可以看出挡板A比波长大的多，因此波不会绕过挡板A，而小孔B的大小与波长差不多，能发生明显的衍射现象，故B正确．

15.【答案】 A  

【解析】由 知，波速一定时，频率越高、波长越小。波长越小，越不易发生衍射现象，故不卸布网损失掉的主要是高频部分，所以选项A正确。

16.【答案】 C  

【解析】要达到削弱噪声的目的,则波程差应等于半波长的奇数倍,从而保证分成两束的相干 波叠加后减弱。

二、解答题

17.【答案】 解：（i）设与c点最近的振幅极大点为d，则    

根据干涉加强点距离差的关系：

所以波长为

（ii）由于受迫振动的频率取决于受迫源的频率由 知，

【解析】（1）利用几何关系可以求出振幅极大点到a和b的距离大小；利用干涉加强和波长的关系可以求出波的波长大小；

 （2）利用受迫振动的频率源于受迫源的频率；利用波长和频率可以求出波传播的速度大小。

18.【答案】 解：他到两个声源的间距为波长整数倍时，振动加强，听到声音是加强的，故听到声音变大； 

当他到两个声源的间距为半波长的奇数倍时，振动减弱，听到声音是减弱的，故声音减弱；

由题意可知，他站在B处几乎听不到声音，两路程差为45m，所以当路程差为35m，25m，15m，5m均出现听不到声音．由此可知，还有4次听不到声音．

答：还有4处听不到声音

【解析】当人到两个声源的间距为波长整数倍时，振动加强，听到声音是加强的；当人到两个声源的间距为半波长的奇数倍时，振动减弱，听到声音是减弱的．

19.【答案】 解：依题意，A在S1S2的中垂线上，S1A=S2A，此点为声波叠加振动加强处， 

走到B点几乎听不到声音，B点是声波叠加振动减弱处，

则S1B﹣S2B=

由几何关系有：S1B= =15 m，

而S2B= =20 m

解得：λ=10 m．

答：S1、S2声波的波长λ为10m．

【解析】当到达两波源的路程差是半波长的偶数倍时，为振动加强点，当到达两波源的路程差是半波长的奇数倍时，为振动减弱点．