人教版(新教材)高中物理選擇性必修1課時(shí)作業(yè)1：3 4 波的干涉練習(xí)

人教版（新教材）高中物理選擇性必修第一冊(cè)PAGEPAGE14波的干涉考點(diǎn)一波的疊加1．(多選)兩列波在某區(qū)域相遇，下列說(shuō)法正確的是()A．兩列波相遇時(shí)能夠保持各自的狀態(tài)互不干擾B．由于這兩列波相遇時(shí)疊加，當(dāng)它們分開(kāi)時(shí)波的頻率、振幅都會(huì)發(fā)生變化C．這兩列波疊加以后一定會(huì)產(chǎn)生干涉圖樣D．兩列波重疊的區(qū)域里，任何一點(diǎn)的總位移都等于兩列波分別引起的位移的矢量和〖答案〗AD〖解析〗由波的互不干擾和波的疊加原理可知，選項(xiàng)A、D選項(xiàng)正確，B錯(cuò)誤；只有頻率相同的兩列波疊加后才能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．2．關(guān)于波的疊加和干涉，下列說(shuō)法正確的是()A．兩列頻率不相同的波相遇時(shí)，因?yàn)闆](méi)有穩(wěn)定的干涉圖樣，所以波沒(méi)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)，介質(zhì)中振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)在某時(shí)刻的位移可能是零D．兩列頻率相同的波相遇時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)的位移總是比振動(dòng)減弱的質(zhì)點(diǎn)的位移大〖答案〗C〖解析〗兩列波相遇時(shí)一定疊加，沒(méi)有條件，A錯(cuò)誤；振動(dòng)加強(qiáng)是指振幅增大，而不只是波峰與波峰相遇，B錯(cuò)誤；振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的振幅增大，質(zhì)點(diǎn)仍然在自己的平衡位置附近振動(dòng)，故某時(shí)刻的位移可以是振幅范圍內(nèi)的任何值，C正確，D錯(cuò)誤．3．(2018·河南開(kāi)封高中期末)已知S1、S2為水波槽中的兩個(gè)波源，它們?cè)谕凰壑蟹謩e激起兩列水波，已知兩列波的波長(zhǎng)λ1<λ2，某時(shí)刻在P點(diǎn)兩列波的波峰與波峰相遇，則以下敘述正確的是()A．P點(diǎn)有時(shí)在波峰，有時(shí)在波谷，振動(dòng)始終加強(qiáng)B．P點(diǎn)始終在波峰C．P點(diǎn)的振動(dòng)不遵守波的疊加原理，P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)也不始終加強(qiáng)D．P點(diǎn)的振動(dòng)遵守波的疊加原理，但并不始終加強(qiáng)〖答案〗D〖解析〗兩波源產(chǎn)生的波都在水中傳播，故波速v相等，而兩列波的波長(zhǎng)λ1<λ2，根據(jù)v＝λf可知，兩列波的頻率不同，所以?xún)闪胁ú荒墚a(chǎn)生干涉現(xiàn)象，不能形成穩(wěn)定的干涉圖樣，A錯(cuò)誤；任意兩列波都可以疊加，故C錯(cuò)誤，D正確；P點(diǎn)在其平衡位置附近振動(dòng)，B錯(cuò)誤．4.(多選)(2020·河北冀州中學(xué)期中)一條彈性繩子呈水平狀態(tài)．M為繩子中點(diǎn)，兩端P、Q同時(shí)開(kāi)始上下振動(dòng)，一小段時(shí)間后產(chǎn)生的波形如圖1所示．對(duì)于其后繩上各點(diǎn)的振動(dòng)情況，以下判斷正確的是()圖1A．兩列波將同時(shí)到達(dá)中點(diǎn)MB．兩列波波速之比為1∶2C．中點(diǎn)M的振動(dòng)總是加強(qiáng)的D．M點(diǎn)的位移大小在某時(shí)刻可能為零〖答案〗AD〖解析〗波在同種介質(zhì)中傳播，波速相同，由于M為繩子中點(diǎn)，所以?xún)刹ㄍ瑫r(shí)到達(dá)M點(diǎn)，故A正確，B錯(cuò)誤；由于波長(zhǎng)不同，因此兩波在M點(diǎn)相遇時(shí)，M點(diǎn)的振動(dòng)并不總是加強(qiáng)或減弱，故C錯(cuò)誤；當(dāng)兩波剛傳到M點(diǎn)時(shí)，此時(shí)刻位移為零，所以M點(diǎn)的位移大小在某時(shí)刻可能為零，故D正確．考點(diǎn)二波的干涉5．(多選)兩列振動(dòng)方向相同、振幅分別為A1和A2的相干簡(jiǎn)諧橫波相遇．下列說(shuō)法正確的是()A．波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅為|A1－A2|B．波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移始終為A1＋A2C．波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移D．波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅〖答案〗AD〖解析〗波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的實(shí)際振幅為|A1－A2|，故選項(xiàng)A正確；波峰與波峰相遇處，質(zhì)點(diǎn)的振幅最大，合振幅為A1＋A2，但此處質(zhì)點(diǎn)仍處于振動(dòng)狀態(tài)，其位移隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；振動(dòng)減弱點(diǎn)和振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移均隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；波峰與波峰相遇時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)，波峰與波谷相遇時(shí)振動(dòng)減弱，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的振幅大于振動(dòng)減弱點(diǎn)的振幅，故選項(xiàng)D正確．6．(多選)如圖2所示，兩個(gè)相干波源S1、S2產(chǎn)生的波在同一種均勻介質(zhì)中相遇．圖中實(shí)線表示某時(shí)刻的波峰，虛線表示的是波谷，下列說(shuō)法正確的是()圖2A．a(chǎn)、c兩點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng)，b、d兩點(diǎn)的振動(dòng)減弱B．e、f兩點(diǎn)的振動(dòng)介于加強(qiáng)和減弱之間C．經(jīng)適當(dāng)?shù)臅r(shí)間后，加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的位置互換D．經(jīng)半個(gè)周期后，原來(lái)位于波峰的點(diǎn)將位于波谷，原來(lái)位于波谷的點(diǎn)將位于波峰〖答案〗AD〖解析〗a點(diǎn)是波谷和波谷相遇的點(diǎn)，c點(diǎn)是波峰和波峰相遇的點(diǎn)，都是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)；而b、d兩點(diǎn)都是波峰和波谷相遇的點(diǎn)，是振動(dòng)減弱點(diǎn)，A正確．e點(diǎn)位于加強(qiáng)點(diǎn)的連線上，為加強(qiáng)點(diǎn)；f點(diǎn)位于減弱點(diǎn)的連線上，為減弱點(diǎn)，B錯(cuò)誤．相干波源產(chǎn)生的波的干涉是穩(wěn)定的，加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)不會(huì)隨時(shí)間變化，C錯(cuò)誤．因形成干涉圖樣的質(zhì)點(diǎn)也在不停地做周期性振動(dòng)，經(jīng)半個(gè)周期原來(lái)位于波峰的點(diǎn)將位于波谷，原來(lái)位于波谷的點(diǎn)將位于波峰，D正確．7.如圖3所示，在均勻介質(zhì)中S1和S2是同時(shí)起振(起振方向相同)、頻率相同的兩個(gè)機(jī)械波源，它們發(fā)出的簡(jiǎn)諧波相向傳播．在介質(zhì)中S1和S2平衡位置的連線上有a、b、c三點(diǎn)，已知S1a＝ab＝bc＝cS2＝eq\f(λ,2)(λ為波長(zhǎng))，則下列說(shuō)法正確的是()圖3A．b的振動(dòng)總是最強(qiáng)，a、c兩點(diǎn)的振動(dòng)總是最弱B．b點(diǎn)的振動(dòng)總是最弱，a、c兩點(diǎn)的振動(dòng)總是最強(qiáng)C．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)的振動(dòng)都是加強(qiáng)D．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)的振動(dòng)都是有時(shí)最強(qiáng)有時(shí)最弱〖答案〗C〖解析〗根據(jù)加強(qiáng)點(diǎn)的條件當(dāng)某點(diǎn)到兩波源距離差Δx＝nλ時(shí)(n＝0,1,2…)，該點(diǎn)加強(qiáng)，當(dāng)Δx＝eq\f(λ,2)(2n＋1)時(shí)(n＝0,1,2…)，該點(diǎn)減弱，因?yàn)棣a＝λ，Δxb＝0，Δxc＝λ，所以a、b、c三點(diǎn)的振動(dòng)都是加強(qiáng)．8．在學(xué)校運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上50m直跑道的兩端，分別安裝了由同一信號(hào)發(fā)生器帶動(dòng)的兩個(gè)相同的揚(yáng)聲器．兩個(gè)揚(yáng)聲器連續(xù)發(fā)出波長(zhǎng)為5m的聲波．一同學(xué)從該跑道的中點(diǎn)出發(fā)，向某一端點(diǎn)緩慢行進(jìn)10m．在此過(guò)程中，他聽(tīng)到揚(yáng)聲器聲音由強(qiáng)變?nèi)醯拇螖?shù)為()A．2B．4C．6D．8〖答案〗B〖解析〗根據(jù)波的干涉的加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的條件，可知當(dāng)某點(diǎn)與兩個(gè)波源距離差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，該點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，即聲音加強(qiáng)點(diǎn)，由題意可知，Δx＝nλ＝5n(n＝0,1,2…)，所以這位同學(xué)距離跑道兩端相差5m的整數(shù)倍，也就是說(shuō)這位同學(xué)每向前運(yùn)動(dòng)2.5m，就為一個(gè)聲音加強(qiáng)點(diǎn)，10m內(nèi)共有5個(gè)加強(qiáng)點(diǎn)(包括兩端)，則由強(qiáng)變?nèi)醯拇螖?shù)為4次，故選B.9.(2019·太原五中期末)如圖4所示，實(shí)線和虛線表示兩個(gè)波長(zhǎng)和振幅都相同的簡(jiǎn)諧橫波(各只有半個(gè)波形)，兩波在同一根彈性繩上分別向左、向右傳播．某一時(shí)刻兩列波的位置如圖所示．P、Q、S表示彈性繩上的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，下列說(shuō)法正確的是()圖4A．該時(shí)刻，P的速度向上，Q的速度為零，S的速度向下B．該時(shí)刻，P的速度向下，Q的速度為零，S的速度向下C．該時(shí)刻，P、Q、S都處于各自的平衡位置，各點(diǎn)振動(dòng)速度相同D．該時(shí)刻，P、Q、S都處于各自的平衡位置，但Q的速度最大〖答案〗A〖解析〗由題圖及振動(dòng)的疊加可知，圖示時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)均在平衡位置，此時(shí)，向左的波使質(zhì)點(diǎn)P向上振動(dòng)，向右的波使質(zhì)點(diǎn)P向上振動(dòng)，疊加后速度向上，此時(shí)Q質(zhì)點(diǎn)是波峰和波谷相遇，速度為0，向左的波使質(zhì)點(diǎn)S向下振動(dòng)，向右的波使質(zhì)點(diǎn)S向下振動(dòng)，疊加后速度向下，故選A.10．(2019·西安東方中學(xué)期末)如圖5所示為t＝0時(shí)刻簡(jiǎn)諧橫波a與b的波形圖，其中a沿x軸正方向傳播，b沿x軸負(fù)方向傳播，波速都是10m/s，振動(dòng)方向都平行于y軸．下列選項(xiàng)畫(huà)出的是平衡位置在x＝2m處的質(zhì)點(diǎn)從t＝0開(kāi)始在一個(gè)周期內(nèi)的振動(dòng)圖像，其中正確的是()圖5〖答案〗B〖解析〗由題可知，兩列波的波速相等，波長(zhǎng)相等，則頻率相等，能發(fā)生干涉．過(guò)eq\f(1,4)周期后，兩列波的波峰同時(shí)到達(dá)x＝2m處的質(zhì)點(diǎn)，則此質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)總是加強(qiáng)，振幅為兩列波振幅之和，即為3cm，t＝0時(shí)刻該質(zhì)點(diǎn)從平衡位置沿y軸正方向振動(dòng)，所以B正確．11．(多選)如圖6所示，兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，兩波源分別位于x＝－1.0m和x＝5.0m處，兩列波的速率均為v＝2m/s，兩波源的振幅均為A＝2cm.圖示為t＝0時(shí)刻兩列波的圖像(傳播方向如圖所示)，此刻平衡位置處于x＝1.0m和x＝3.0m的M、N兩質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)．質(zhì)點(diǎn)P、Q的平衡位置分別處于x＝2.0m和x＝2.5m處，關(guān)于各質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況判斷正確的是()圖6A．質(zhì)點(diǎn)Q的起振方向沿y軸正方向B．t＝1.25s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的位移為－4cmC．兩列波能發(fā)生干涉，發(fā)生干涉后質(zhì)點(diǎn)P為振動(dòng)減弱點(diǎn)D．兩列波能發(fā)生干涉，發(fā)生干涉后質(zhì)點(diǎn)Q為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)〖答案〗ACD〖解析〗M、N剛開(kāi)始振動(dòng)，由同側(cè)法可知，質(zhì)點(diǎn)M向下振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)N向上振動(dòng)，即兩列波的起振方向相反．由兩列波的傳播速度相等，Q距N近，故質(zhì)點(diǎn)N的振動(dòng)形式先傳播到質(zhì)點(diǎn)Q，故質(zhì)點(diǎn)Q的起振方向與質(zhì)點(diǎn)N的起振方向相同，起振時(shí)沿y軸向上，A對(duì)；質(zhì)點(diǎn)M點(diǎn)距兩波源的距離差值為一個(gè)波長(zhǎng)，因兩列波的起振方向相反，故質(zhì)點(diǎn)M為振動(dòng)減弱點(diǎn)，兩列波的振幅相同，故質(zhì)點(diǎn)M的位移始終為零，B錯(cuò)；同理可判斷P為振動(dòng)減弱點(diǎn)，Q為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，C、D對(duì)．12．(2019·天津市靜海一中高二月考)如圖7甲所示，兩個(gè)相干波源S1、S2產(chǎn)生的波在同一均勻介質(zhì)中相遇．圖中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，c和f分別為ae和bd的中點(diǎn)，則：圖7(1)在a、b、c、d、e、f六點(diǎn)中，振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)是________，振動(dòng)減弱的點(diǎn)是________．(2)若兩振源S1和S2振幅不相同，此時(shí)位移為零的點(diǎn)是________．(3)在圖乙中畫(huà)出此時(shí)刻ace連線上，以a為原點(diǎn)的一列完整波形，標(biāo)出e點(diǎn)．〖答案〗(1)a、c、eb、d、f(2)c、f(3)如圖所示〖解析〗(1)由題圖甲可知，a點(diǎn)是波谷與波谷相遇點(diǎn)，而b、d點(diǎn)是波峰與波谷相遇點(diǎn)，e點(diǎn)是波峰與波峰相遇點(diǎn)．由于當(dāng)波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)，在波的傳播方向上，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的連線上也是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)；當(dāng)波峰與波谷相遇時(shí)振動(dòng)減弱．所以振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)是a與e，振動(dòng)減弱點(diǎn)是b、d；c在振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的連線上，f在振動(dòng)減弱點(diǎn)的連線上，因此c是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，而f是振動(dòng)減弱點(diǎn)．(2)若兩振源S1和S2振幅不相同，波峰與波谷相遇處點(diǎn)的位移不為零，平衡位置相遇處點(diǎn)的位移為零，此時(shí)刻位移為零的點(diǎn)是c、f.13.如圖8所示，S1、S2是兩個(gè)同向的相干波源，相距4m，兩列相干波的波長(zhǎng)為λ＝2m，則在以S1、S2連線為半徑、S2為圓心的圓周上共有幾處振動(dòng)最弱的點(diǎn)？圖8〖答案〗8〖解析