波的干涉（可編輯word）

第三章機(jī)械波4波的干涉基礎(chǔ)過(guò)關(guān)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(guān)于兩列波相遇時(shí)疊加的說(shuō)法正確的是()A.相遇并穿過(guò)后,振幅小的一列波將減弱,振幅大的一列波將加強(qiáng)B.相遇并穿過(guò)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(diǎn)的位移等于兩列波分別在該點(diǎn)引起的位移的矢量和D.幾個(gè)人在同一房間說(shuō)話,相互間聽得清楚,這說(shuō)明聲波在相遇時(shí)互不干擾E.相遇之后,振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移始終最大2.(2020上海建平中學(xué)月考)兩列振幅和波長(zhǎng)都相同而傳播方向相反的波(如圖甲所示),在相遇的某一時(shí)刻兩列波“消失”(如圖乙所示)。此時(shí)介質(zhì)中x、y兩質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)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(duì)振動(dòng)加強(qiáng)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(gè)振動(dòng)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(shí)線表示振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域,虛線表示振動(dòng)減弱的區(qū)域。下列說(shuō)法正確的是()A.兩波源的振動(dòng)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(zhǎng)都是3mD.兩列波的波長(zhǎng)都是1m4.(2019北京一六一中學(xué)高二下月考)(多選)如圖所示為兩列波疊加的區(qū)域,實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷。兩列波的波長(zhǎng)、振動(dòng)方向相同,波源振幅相等。P、Q、R是疊加區(qū)內(nèi)的三個(gè)質(zhì)點(diǎn),關(guān)于這三個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況,以下說(shuō)法正確的是()質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng),始終處于波峰質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱,始終處于平衡位置質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱,始終處于波谷質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng),以2A振幅振動(dòng)5.(2020浙江“七彩陽(yáng)光”聯(lián)盟高三上入學(xué)考試)(多選)如圖所示,兩位學(xué)生課外研究簡(jiǎn)諧繩波的特點(diǎn),P1、P2是處于繩波兩端的兩個(gè)波源,波源的振動(dòng)頻率均為f,振幅均為Y,某時(shí)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(shí)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(shuō)法正確的是()、b、c三點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)、c是振動(dòng)減弱點(diǎn),b是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),振幅為2YC.再經(jīng)過(guò)12f時(shí)間D.再經(jīng)過(guò)14f時(shí)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(xué)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(guò)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(zhǎng)度,開始時(shí)左右兩側(cè)管道關(guān)于S、T連線對(duì)稱,從S處送入某一頻率的聲音后,將B管逐漸拉出,當(dāng)拉出的長(zhǎng)度為l時(shí),第一次聽到最弱的聲音。設(shè)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(wú)線電波的干涉信號(hào)用于飛機(jī)降落的導(dǎo)航。如圖所示,兩個(gè)可發(fā)射無(wú)線電波的天線對(duì)稱地固定于飛機(jī)跑道兩側(cè),每個(gè)天線都同時(shí)發(fā)出波長(zhǎng)分別為λ1和λ2的無(wú)線電波。飛機(jī)降落過(guò)程中,當(dāng)接收到λ1和l2的信號(hào)都保持最強(qiáng)時(shí),表明飛機(jī)已對(duì)準(zhǔn)跑道。可見()A.天線發(fā)出的兩種無(wú)線電波必須一樣強(qiáng)B.兩種無(wú)線電波在空間的強(qiáng)弱分布穩(wěn)定C.導(dǎo)航利用了λ1與λ2兩種無(wú)線電波之間的干涉D.兩種無(wú)線電波各自在空間的強(qiáng)弱分布完全重合能力提升練一、選擇題1.()關(guān)于波的疊加和干涉,下列說(shuō)法中正確的是()A.兩列頻率不相同的波相遇時(shí),因?yàn)闆]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(shí),振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)只是波峰與波峰相遇的點(diǎn)C.兩列頻率相同的波相遇時(shí),如果介質(zhì)中的某點(diǎn)振動(dòng)是加強(qiáng)的,某時(shí)刻該質(zhì)點(diǎn)的位移可能是零D.兩列頻率相同的波相遇時(shí),振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移總是比振動(dòng)減弱點(diǎn)的位移大2.(2020遼寧沈陽(yáng)一七零中學(xué)高二月考,)如圖所示表示兩列相干水波某時(shí)刻的波峰和波谷位置,實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,相鄰實(shí)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(rèn)為這兩列波的振幅均為1cm,C點(diǎn)是相鄰實(shí)線與虛線間的中點(diǎn),則()A.圖示時(shí)刻A、B兩點(diǎn)的豎直高度差為4cmB.圖示時(shí)刻C點(diǎn)正處在平衡位置且向水面下運(yùn)動(dòng)點(diǎn)到兩波源的路程差為零D.經(jīng)s,A點(diǎn)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(gè)振動(dòng)情況完全一樣的波源,它們發(fā)出的兩列波的波長(zhǎng)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(gè)振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域,如圖中實(shí)線所示。P是振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域中的一點(diǎn),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(深度解析)點(diǎn)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(diǎn)此時(shí)刻振動(dòng)最強(qiáng),過(guò)半個(gè)周期后,振動(dòng)變?yōu)樽钊鮀.兩波源之間的距離一定在2個(gè)波長(zhǎng)到3個(gè)波長(zhǎng)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(gè)半徑為m的圓,在圓心O與圓周上的a點(diǎn)各放一個(gè)振源,兩振源的振動(dòng)情況相同,產(chǎn)生波長(zhǎng)為2m的水波,c、d為Oa連線的中垂線與圓周的交點(diǎn),則(易錯(cuò))A.圓周上b點(diǎn)的振幅為0、d兩點(diǎn)的位移始終最大C.圓周上的振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)共有10個(gè)D.圓周上的振動(dòng)減弱點(diǎn)共有8個(gè)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(dòng)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(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,a為波谷與波谷相遇點(diǎn),b、c為波峰與波谷相遇點(diǎn),d為波峰與波峰相遇點(diǎn),e、g是a、d連線上的兩點(diǎn),其中e為連線的中點(diǎn),則()、d處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng),b、c處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)減弱B.從圖示時(shí)刻經(jīng)過(guò)半個(gè)周期,e處質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為4AC.從圖示時(shí)刻經(jīng)過(guò)半個(gè)周期,g處質(zhì)點(diǎn)加速向平衡位置運(yùn)動(dòng)D.從圖示時(shí)刻經(jīng)過(guò)四分之一周期,d處的質(zhì)點(diǎn)振幅恰好為零E.從圖示時(shí)刻經(jīng)過(guò)半個(gè)周期,b處質(zhì)點(diǎn)通過(guò)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(gè)狹縫(SS1=SS2,狹縫的尺寸比波長(zhǎng)小),試回答以下問(wèn)題:(1)若閉上S1,只打開S2,會(huì)看到什么現(xiàn)象?(2)若S1、S2都打開,會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?(3)若實(shí)線和虛線分別表示波峰和波谷,那么在A、B、C、D各點(diǎn)中,哪些點(diǎn)向上振動(dòng)最強(qiáng),哪些點(diǎn)向下振動(dòng)最強(qiáng),哪些點(diǎn)振動(dòng)最弱?

答案全解全析基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1.BCD相遇并穿過(guò)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(yùn)動(dòng)特征而不互相干擾,波具有獨(dú)立性,A錯(cuò)誤,B、D均正確;在波的重疊區(qū)域里,各點(diǎn)的位移等于各列波單獨(dú)傳播時(shí)在該點(diǎn)引起的位移的矢量和,C正確;相遇之后,振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的振幅最大,但是位移不是始終最大,E錯(cuò)誤。2.A由圖看出,兩列波的波峰與波谷疊加,振動(dòng)減弱,兩波的振幅相等,所以題圖乙所示的時(shí)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(dú)引起x的運(yùn)動(dòng)方向向下,y的運(yùn)動(dòng)方向向上,向左傳播的波單獨(dú)引起x的運(yùn)動(dòng)方向向下,y的運(yùn)動(dòng)方向向上,根據(jù)疊加原理可知,此時(shí)x質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向向下,y質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)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(dòng)減弱的區(qū)域,則一定是波峰與波谷相遇處,B錯(cuò)誤;由圖可知波源S1和S2之間的距離為3個(gè)波長(zhǎng),所以兩列波的波長(zhǎng)都是2m,C、D錯(cuò)誤。4.BDP質(zhì)點(diǎn)處是峰峰相遇點(diǎn),則振動(dòng)加強(qiáng),但不是始終處于波峰,A錯(cuò)誤;Q質(zhì)點(diǎn)處是峰谷相遇點(diǎn),振動(dòng)最弱,振幅為零,則Q質(zhì)點(diǎn)始終處于平衡位置,B正確;R質(zhì)點(diǎn)處是波谷與波谷相遇點(diǎn),振動(dòng)加強(qiáng),以2A振幅振動(dòng),但不是始終處于波谷,C錯(cuò)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(diǎn)始終處于平衡位置,是振動(dòng)減弱點(diǎn),A正確,B錯(cuò)誤;再經(jīng)過(guò)12f時(shí)間,即經(jīng)過(guò)半個(gè)周期,b處質(zhì)點(diǎn)仍處于平衡位置,C錯(cuò)誤;再經(jīng)過(guò)14f時(shí)間,即經(jīng)過(guò)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(dòng)發(fā)出的。某同學(xué)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?yàn)棣?vf,所以f=v4l8.B無(wú)線電波的干涉信號(hào)可用于飛機(jī)降落的導(dǎo)航,飛機(jī)降落過(guò)程中,當(dāng)接收到λ1和λ2的信號(hào)都保持最強(qiáng)時(shí),表明飛機(jī)已對(duì)準(zhǔn)跑道,即此時(shí)飛機(jī)處于振動(dòng)加強(qiáng)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(cuò)誤;發(fā)生干涉時(shí)要求兩波源的頻率相同,無(wú)線電波的干涉與強(qiáng)弱無(wú)關(guān),A錯(cuò)誤;飛機(jī)接收到的信號(hào)是λ1的干涉波與λ2的干涉波的疊加,因?yàn)棣?與λ2各自強(qiáng)弱分布穩(wěn)定,故疊加后空間中波的強(qiáng)弱分布穩(wěn)定,B正確;在跑道上λ1和λ2的信號(hào)都保持最強(qiáng),但是λ1與λ2各自在空間的強(qiáng)弱分布不一定完全相同,D錯(cuò)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(huì)疊加,A錯(cuò)誤。兩列頻率相同的波相遇時(shí),振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)是波峰與波峰、波谷與波谷相遇的點(diǎn),B錯(cuò)誤。振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)僅是振幅加大,但質(zhì)點(diǎn)仍在平衡位置附近振動(dòng),某時(shí)刻該質(zhì)點(diǎn)的位移可能為零,C正確,D錯(cuò)誤。2.A實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,則A、D兩點(diǎn)是波峰與波峰相遇,B點(diǎn)是波谷與波谷相遇,它們均屬于振動(dòng)加強(qiáng)區(qū);由于相干波的振幅是1cm,A點(diǎn)是波峰與波峰相遇,則A點(diǎn)相對(duì)平衡位置高2cm,而B點(diǎn)是波谷與波谷相遇,則B點(diǎn)相對(duì)平衡位置低2cm,所以A、B兩點(diǎn)的豎直高度差為4cm,A正確。圖示時(shí)刻C點(diǎn)處于平衡位置,因下一個(gè)波峰比波谷先經(jīng)過(guò)C點(diǎn),所以圖示時(shí)刻C點(diǎn)向水面上運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)誤。由圖可知,F點(diǎn)是波峰與波谷相遇,是振動(dòng)減弱點(diǎn),則F點(diǎn)到兩波源的路程差為半個(gè)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍,C錯(cuò)誤。因周期T=λv=2×0.21s,所以經(jīng)s,A點(diǎn)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(gè)振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域,P是振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域中的一點(diǎn),則P點(diǎn)到兩波源的距離差等于λ的整數(shù)倍,A說(shuō)法錯(cuò)誤;S1、S2為振動(dòng)情況完全相同的波源,它們?cè)谕唤橘|(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(shuō)法錯(cuò)誤;若P點(diǎn)此時(shí)刻振動(dòng)最強(qiáng),過(guò)半個(gè)周期后,振動(dòng)仍為最強(qiáng),C說(shuō)法錯(cuò)誤;因?yàn)镾1、S2發(fā)出的波在空間共形成了5個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域,所以波程差最大大于2個(gè)波長(zhǎng),且小于3個(gè)波長(zhǎng),所以兩波源之間的距離一定在2個(gè)波長(zhǎng)到3個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi),D說(shuō)法正確。關(guān)鍵點(diǎn)撥當(dāng)兩列波的振動(dòng)情況相同時(shí),波程差是半個(gè)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍的點(diǎn)振動(dòng)減弱,波程差是半個(gè)波長(zhǎng)的偶數(shù)倍的點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)。4.CD在O點(diǎn)和a點(diǎn)處有兩個(gè)振動(dòng)情況完全相同的波源,b點(diǎn)到兩波源的路程差Δs=9m=92·λ2,不滿足路程差是半個(gè)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍,故不是振動(dòng)減弱點(diǎn),振幅不為零,A錯(cuò)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(zhǎng)的整數(shù)倍,故c、d兩點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),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(cuò)誤;根據(jù)題意,兩列相干波的波長(zhǎng)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(zhǎng)的偶數(shù)倍時(shí)振動(dòng)加強(qiáng),則在O、a之間有5個(gè)加強(qiáng)區(qū),每個(gè)加強(qiáng)區(qū)與圓周有兩個(gè)交點(diǎn),則圓周上的振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)共10個(gè),C正確;穩(wěn)定的干涉圖樣每?jī)蓚€(gè)振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)之間有一個(gè)振動(dòng)減弱區(qū),減弱區(qū)有4個(gè),和圓周的交點(diǎn)就有8個(gè)易錯(cuò)警示易誤認(rèn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)的位移大小是不變的,始終為2A。真實(shí)的情況是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)只是該處質(zhì)點(diǎn)的振幅變大了,但質(zhì)點(diǎn)仍在不停地振動(dòng)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(diǎn),b、c為波峰與波谷相遇點(diǎn),d為波峰與波峰相遇點(diǎn),故a、d處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng),b、c處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)減弱,A正確。根據(jù)幾何關(guān)系可知,兩波的波谷同時(shí)傳播到e、g,故e、g均為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),e、g處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2A,那么,從圖示時(shí)刻經(jīng)過(guò)半個(gè)周期,e處質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為2×2A=4A;由e為a、d連線的中點(diǎn),可得圖示時(shí)刻兩波在e點(diǎn)都處于平衡位置向下運(yùn)動(dòng),則圖示時(shí)刻g處質(zhì)點(diǎn)位移為正,在向平衡位置運(yùn)動(dòng),故從圖示時(shí)刻經(jīng)過(guò)半個(gè)周期,g處質(zhì)點(diǎn)位移為負(fù),在向平衡位置運(yùn)動(dòng),B、C均正確。d為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),那么,d點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期不變,振幅為2A,故從圖示時(shí)刻經(jīng)過(guò)四分之一周期,d處的質(zhì)點(diǎn)振幅為2A,D錯(cuò)誤。b點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn),又知兩列波振幅均為A,所以b點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的位移始終等于0,從圖示時(shí)刻經(jīng)過(guò)半個(gè)周期,b處質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為0,E錯(cuò)誤。6.答案見解析解析(1)