波的干涉（可編輯word）

第三章機械波4波的干涉基礎過關練題組一波的疊加1.(2020廣東興寧一中高三上期末)(多選)下列關于兩列波相遇時疊加的說法正確的是()A.相遇并穿過后,振幅小的一列波將減弱,振幅大的一列波將加強B.相遇并穿過后,兩列波的傳播情形與相遇前完全相同C.在相遇區(qū)域,任一點的位移等于兩列波分別在該點引起的位移的矢量和D.幾個人在同一房間說話,相互間聽得清楚,這說明聲波在相遇時互不干擾E.相遇之后,振動加強區(qū)域內(nèi)質(zhì)點的位移始終最大2.(2020上海建平中學月考)兩列振幅和波長都相同而傳播方向相反的波(如圖甲所示),在相遇的某一時刻兩列波“消失”(如圖乙所示)。此時介質(zhì)中x、y兩質(zhì)點的運動方向是()向下,y向上 向上,y向下、y都向上 、y都向下題組二對振動加強區(qū)和減弱區(qū)的理解3.(2019吉林乾安七中高二下質(zhì)檢)兩個振動情況完全一樣的波源S1和S2相距6m,它們發(fā)出的兩列波在空間產(chǎn)生的干涉圖樣如圖所示,圖中實線表示振動加強的區(qū)域,虛線表示振動減弱的區(qū)域。下列說法正確的是()A.兩波源的振動頻率一定相同B.虛線一定是波谷與波谷相遇處C.兩列波的波長都是3mD.兩列波的波長都是1m4.(2019北京一六一中學高二下月考)(多選)如圖所示為兩列波疊加的區(qū)域,實線表示波峰,虛線表示波谷。兩列波的波長、振動方向相同,波源振幅相等。P、Q、R是疊加區(qū)內(nèi)的三個質(zhì)點,關于這三個質(zhì)點的振動情況,以下說法正確的是()質(zhì)點振動最強,始終處于波峰質(zhì)點振動最弱,始終處于平衡位置質(zhì)點振動最弱,始終處于波谷質(zhì)點振動最強,以2A振幅振動5.(2020浙江“七彩陽光”聯(lián)盟高三上入學考試)(多選)如圖所示,兩位學生課外研究簡諧繩波的特點,P1、P2是處于繩波兩端的兩個波源,波源的振動頻率均為f,振幅均為Y,某時刻P1發(fā)出的波恰好傳到c,P2發(fā)出的波恰好傳到a,圖中只畫出了此時刻兩列波在ac部分的疊加波形,P1、a間和P2、c間的波形沒有畫出。下列說法正確的是()、b、c三點是振動減弱點、c是振動減弱點,b是振動加強點,振幅為2YC.再經(jīng)過12f時間D.再經(jīng)過14f時間題組三生活中常見的波的干涉現(xiàn)象6.蟬是利用了a發(fā)出聲音,某同學圍繞蟬歇息的樹干走了一圈,聽到忽高忽低的蟬鳴聲,這是由于聲波的b現(xiàn)象。a、b組合正確的是()A.蟬的嘴干涉 B.蟬的腹鼓干涉C.蟬的翅膀共振 D.蟬的嘴共振7.(2019江蘇徐州高二下期末)如圖所示,從入口S處送入某一頻率的聲音,通過左右兩條管道路徑SAT和SBT,聲音傳到了出口T處,并可以從T處監(jiān)聽聲音。右側(cè)的B管可以拉出或推入以改變B管的長度,開始時左右兩側(cè)管道關于S、T連線對稱,從S處送入某一頻率的聲音后,將B管逐漸拉出,當拉出的長度為l時,第一次聽到最弱的聲音。設聲速為v,則該聲音的頻率為()A.vl B.v2l C.v4l8.(2019上海虹口區(qū)高三下二模)利用波的干涉,可將無線電波的干涉信號用于飛機降落的導航。如圖所示,兩個可發(fā)射無線電波的天線對稱地固定于飛機跑道兩側(cè),每個天線都同時發(fā)出波長分別為λ1和λ2的無線電波。飛機降落過程中,當接收到λ1和l2的信號都保持最強時,表明飛機已對準跑道。可見()A.天線發(fā)出的兩種無線電波必須一樣強B.兩種無線電波在空間的強弱分布穩(wěn)定C.導航利用了λ1與λ2兩種無線電波之間的干涉D.兩種無線電波各自在空間的強弱分布完全重合能力提升練一、選擇題1.()關于波的疊加和干涉,下列說法中正確的是()A.兩列頻率不相同的波相遇時,因為沒有穩(wěn)定的干涉圖樣,所以波沒有疊加B.兩列頻率相同的波相遇時,振動加強的點只是波峰與波峰相遇的點C.兩列頻率相同的波相遇時,如果介質(zhì)中的某點振動是加強的,某時刻該質(zhì)點的位移可能是零D.兩列頻率相同的波相遇時,振動加強點的位移總是比振動減弱點的位移大2.(2020遼寧沈陽一七零中學高二月考,)如圖所示表示兩列相干水波某時刻的波峰和波谷位置,實線表示波峰,虛線表示波谷,相鄰實線與虛線間的距離為m,波速為1m/s,在圖示范圍內(nèi)可以認為這兩列波的振幅均為1cm,C點是相鄰實線與虛線間的中點,則()A.圖示時刻A、B兩點的豎直高度差為4cmB.圖示時刻C點正處在平衡位置且向水面下運動點到兩波源的路程差為零D.經(jīng)s,A點的位移為零3.(2019吉林延邊二中高二下月考,)(多選)如圖所示,S1、S2為兩個振動情況完全一樣的波源,它們發(fā)出的兩列波的波長都為λ,兩列波在介質(zhì)中產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,在空間共形成了5個振動加強的區(qū)域,如圖中實線所示。P是振動加強區(qū)域中的一點,下列說法錯誤的是(深度解析)點到兩波源的距離差等于1產(chǎn)生的波在該區(qū)域傳播的速度更大點此時刻振動最強,過半個周期后,振動變?yōu)樽钊鮀.兩波源之間的距離一定在2個波長到3個波長范圍內(nèi)4.(2019山東濰坊高二下期中,)(多選)如圖所示,水面上有一個半徑為m的圓,在圓心O與圓周上的a點各放一個振源,兩振源的振動情況相同,產(chǎn)生波長為2m的水波,c、d為Oa連線的中垂線與圓周的交點,則(易錯)A.圓周上b點的振幅為0、d兩點的位移始終最大C.圓周上的振動加強點共有10個D.圓周上的振動減弱點共有8個5.(2019四川成都高新區(qū)高三一診,)(多選)有兩列頻率相同、振動方向相同、振幅均為A、傳播方向互相垂直的平面波相遇發(fā)生干涉。如圖所示,圖中實線表示波峰,虛線表示波谷,a為波谷與波谷相遇點,b、c為波峰與波谷相遇點,d為波峰與波峰相遇點,e、g是a、d連線上的兩點,其中e為連線的中點,則()、d處的質(zhì)點振動加強,b、c處的質(zhì)點振動減弱B.從圖示時刻經(jīng)過半個周期,e處質(zhì)點通過的路程為4AC.從圖示時刻經(jīng)過半個周期,g處質(zhì)點加速向平衡位置運動D.從圖示時刻經(jīng)過四分之一周期,d處的質(zhì)點振幅恰好為零E.從圖示時刻經(jīng)過半個周期,b處質(zhì)點通過的路程為2A二、非選擇題6.()如圖所示,S是水波的波源,x、y是擋板,S1、S2是兩個狹縫(SS1=SS2,狹縫的尺寸比波長小),試回答以下問題:(1)若閉上S1,只打開S2,會看到什么現(xiàn)象?(2)若S1、S2都打開,會發(fā)生什么現(xiàn)象?(3)若實線和虛線分別表示波峰和波谷,那么在A、B、C、D各點中,哪些點向上振動最強,哪些點向下振動最強,哪些點振動最弱?

答案全解全析基礎過關練1.BCD相遇并穿過后,兩列波各自的波形和傳播方向與相遇前完全相同,即每列波能保持各自的運動特征而不互相干擾,波具有獨立性,A錯誤,B、D均正確;在波的重疊區(qū)域里,各點的位移等于各列波單獨傳播時在該點引起的位移的矢量和,C正確;相遇之后,振動加強區(qū)內(nèi)質(zhì)點的振幅最大,但是位移不是始終最大,E錯誤。2.A由圖看出,兩列波的波峰與波谷疊加,振動減弱,兩波的振幅相等,所以題圖乙所示的時刻兩列波“消失”。根據(jù)波形平移法判斷可知,向右傳播的波單獨引起x的運動方向向下,y的運動方向向上,向左傳播的波單獨引起x的運動方向向下,y的運動方向向上,根據(jù)疊加原理可知,此時x質(zhì)點的運動方向向下,y質(zhì)點的運動方向向上。故選A。3.A波發(fā)生干涉的條件之一是頻率相同,A正確;虛線是振動減弱的區(qū)域,則一定是波峰與波谷相遇處,B錯誤;由圖可知波源S1和S2之間的距離為3個波長,所以兩列波的波長都是2m,C、D錯誤。4.BDP質(zhì)點處是峰峰相遇點,則振動加強,但不是始終處于波峰,A錯誤;Q質(zhì)點處是峰谷相遇點,振動最弱,振幅為零,則Q質(zhì)點始終處于平衡位置,B正確;R質(zhì)點處是波谷與波谷相遇點,振動加強,以2A振幅振動,但不是始終處于波谷,C錯誤,D正確。5.AD兩列波的頻率均為f,相遇后發(fā)生穩(wěn)定的干涉,a、b、c三點始終處于平衡位置,是振動減弱點,A正確,B錯誤;再經(jīng)過12f時間,即經(jīng)過半個周期,b處質(zhì)點仍處于平衡位置,C錯誤;再經(jīng)過14f時間,即經(jīng)過四分之一周期,兩列繩波相互疊加,恰好抵消6.B蟬鳴聲是蟬的腹鼓振動發(fā)出的。某同學圍繞蟬歇息的樹干走了一圈,聽到忽高忽低的蟬鳴聲,是聲波的干涉現(xiàn)象,故B正確。7.C兩列聲波在出口T處發(fā)生干涉,第一次聽到最弱的聲音,滿足2l=λ2,又因為λ=vf,所以f=v4l8.B無線電波的干涉信號可用于飛機降落的導航,飛機降落過程中,當接收到λ1和λ2的信號都保持最強時,表明飛機已對準跑道,即此時飛機處于振動加強區(qū),是λ1與λ1的干涉和λ2與λ2的干涉,而不是λ1與λ2的干涉,C錯誤;發(fā)生干涉時要求兩波源的頻率相同,無線電波的干涉與強弱無關,A錯誤;飛機接收到的信號是λ1的干涉波與λ2的干涉波的疊加,因為λ1與λ2各自強弱分布穩(wěn)定,故疊加后空間中波的強弱分布穩(wěn)定,B正確;在跑道上λ1和λ2的信號都保持最強,但是λ1與λ2各自在空間的強弱分布不一定完全相同,D錯誤。能力提升練1.C根據(jù)波的疊加原理可知,只要兩列波相遇就會疊加,A錯誤。兩列頻率相同的波相遇時,振動加強的點是波峰與波峰、波谷與波谷相遇的點,B錯誤。振動加強的點僅是振幅加大,但質(zhì)點仍在平衡位置附近振動,某時刻該質(zhì)點的位移可能為零,C正確,D錯誤。2.A實線表示波峰,虛線表示波谷,則A、D兩點是波峰與波峰相遇,B點是波谷與波谷相遇,它們均屬于振動加強區(qū);由于相干波的振幅是1cm,A點是波峰與波峰相遇,則A點相對平衡位置高2cm,而B點是波谷與波谷相遇,則B點相對平衡位置低2cm,所以A、B兩點的豎直高度差為4cm,A正確。圖示時刻C點處于平衡位置,因下一個波峰比波谷先經(jīng)過C點,所以圖示時刻C點向水面上運動,B錯誤。由圖可知,F點是波峰與波谷相遇,是振動減弱點,則F點到兩波源的路程差為半個波長的奇數(shù)倍,C錯誤。因周期T=λv=2×0.21s,所以經(jīng)s,A點處于波谷位置,位移不為零3.ABC由題意可知,S1、S2發(fā)出的波在空間共形成5個振動加強的區(qū)域,P是振動加強區(qū)域中的一點,則P點到兩波源的距離差等于λ的整數(shù)倍,A說法錯誤;S1、S2為振動情況完全相同的波源,它們在同一介質(zhì)中產(chǎn)生兩列波,則S1產(chǎn)生的波的傳播速度等于S2產(chǎn)生的波的傳播速度,B說法錯誤;若P點此時刻振動最強,過半個周期后,振動仍為最強,C說法錯誤;因為S1、S2發(fā)出的波在空間共形成了5個振動加強的區(qū)域,所以波程差最大大于2個波長,且小于3個波長,所以兩波源之間的距離一定在2個波長到3個波長范圍內(nèi),D說法正確。關鍵點撥當兩列波的振動情況相同時,波程差是半個波長的奇數(shù)倍的點振動減弱,波程差是半個波長的偶數(shù)倍的點振動加強。4.CD在O點和a點處有兩個振動情況完全相同的波源,b點到兩波源的路程差Δs=9m=92·λ2,不滿足路程差是半個波長的奇數(shù)倍,故不是振動減弱點,振幅不為零,A錯誤;c和d到兩波源的距離相等,即波程差為零,滿足路程差是波長的整數(shù)倍,故c、d兩點為振動加強點,振幅最大,為2A,但位移大小在0~2A范圍內(nèi)變化,不是始終最大,B錯誤;根據(jù)題意,兩列相干波的波長均為λ=2m,而兩波源相距m,根據(jù)干涉條件,路程差是半波長的偶數(shù)倍時振動加強,則在O、a之間有5個加強區(qū),每個加強區(qū)與圓周有兩個交點,則圓周上的振動加強點共10個,C正確;穩(wěn)定的干涉圖樣每兩個振動加強區(qū)之間有一個振動減弱區(qū),減弱區(qū)有4個,和圓周的交點就有8個易錯警示易誤認為振動加強點處的質(zhì)點的位移大小是不變的,始終為2A。真實的情況是振動加強點只是該處質(zhì)點的振幅變大了,但質(zhì)點仍在不停地振動著,位移大小在0~2A范圍內(nèi)變化,并不是始終最大。5.ABCa為波谷與波谷相遇點,b、c為波峰與波谷相遇點,d為波峰與波峰相遇點,故a、d處的質(zhì)點振動加強,b、c處的質(zhì)點振動減弱,A正確。根據(jù)幾何關系可知,兩波的波谷同時傳播到e、g,故e、g均為振動加強點,e、g處質(zhì)點的振幅為2A,那么,從圖示時刻經(jīng)過半個周期,e處質(zhì)點通過的路程為2×2A=4A;由e為a、d連線的中點,可得圖示時刻兩波在e點都處于平衡位置向下運動,則圖示時刻g處質(zhì)點位移為正,在向平衡位置運動,故從圖示時刻經(jīng)過半個周期,g處質(zhì)點位移為負,在向平衡位置運動,B、C均正確。d為振動加強點,那么,d點處的質(zhì)點振動周期不變,振幅為2A,故從圖示時刻經(jīng)過四分之一周期,d處的質(zhì)點振幅為2A,D錯誤。b點為振動減弱點,又知兩列波振幅均為A,所以b點處質(zhì)點的位移始終等于0,從圖示時刻經(jīng)過半個周期,b處質(zhì)點通過的路程為0,E錯誤。6.答案見解析解析(1)