高中人教物理選擇性必修一3.4 波的干涉課時(shí)同步練(解析版) - 副本

1、第三單元 機(jī)械波 第4課 波的干涉一、基礎(chǔ)鞏固1對(duì)聲波的各種現(xiàn)象，以下說(shuō)法中正確的是A在空房子里講話，聲音特別響，這是聲音的共鳴現(xiàn)象B繞正在發(fā)音的音叉為圓心走一圈，可以聽(tīng)到忽強(qiáng)忽弱的聲音，這是多普勒效應(yīng)現(xiàn)象C古代某和尚房里掛著的磐常自鳴自響，屬于聲波的共鳴現(xiàn)象D把耳朵貼在鐵軌上可以聽(tīng)到遠(yuǎn)處的火車聲，屬于聲波的衍射現(xiàn)象【答案】C【解析】在空房子里講話，聲音特別響，是聲波的反射，A錯(cuò)誤；繞正在發(fā)音的音叉為圓心走一圈，可以聽(tīng)到忽強(qiáng)忽弱的聲音，是干涉現(xiàn)象，B錯(cuò)誤；把耳朵貼在鐵軌上可以聽(tīng)到遠(yuǎn)處的火車聲，是聲波在固體中傳播比氣體中快，D錯(cuò)誤；古代某和尚房里掛著的磐常自鳴自響，屬于聲波的共鳴現(xiàn)象，C選項(xiàng)正確

2、2如圖所示，實(shí)線和虛線分別表示振幅、頻率均相同的兩列波的波峰和波谷。此刻M是波峰與波峰相遇點(diǎn)，設(shè)兩列波的周期均為T，下列說(shuō)法中正確的是（）A此時(shí)刻O處的質(zhì)點(diǎn)正處在平衡位置BM、P兩處的兩質(zhì)點(diǎn)始終處在平衡位置C隨著時(shí)間的推移，M處的質(zhì)點(diǎn)將向O點(diǎn)處移動(dòng)D從此時(shí)刻起，經(jīng)過(guò)，M處的質(zhì)點(diǎn)到達(dá)平衡位置且此時(shí)位移為零【答案】D【解析】由圖知O點(diǎn)是波谷和波谷疊加，是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)振幅最大，不處在平衡位置。故A錯(cuò)誤；由圖知M點(diǎn)是波峰和波峰疊加，是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，不始終處在平衡位置。P點(diǎn)是波谷和波峰疊加，由于兩列波振幅相同，所以始終處在平衡位置。故B錯(cuò)誤；振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)只是在各自的平衡位置附近振動(dòng)，不會(huì)“隨波逐流

3、”，故C錯(cuò)誤； 此時(shí)刻， M處的質(zhì)點(diǎn)在波峰，經(jīng)過(guò)，到達(dá)平衡位置且此時(shí)位移為零。故D正確。故選D。3以下關(guān)于波的說(shuō)法中正確的是 （ ）A干涉現(xiàn)象是波的特征，因此任何兩列波相遇時(shí)都會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象B因?yàn)槁暡ǖ牟ㄩL(zhǎng)可以與通常的障礙物尺寸相比相差不大，所以聲波很容易產(chǎn)生衍射現(xiàn)象C聲波是橫波D縱波傳播時(shí)，媒質(zhì)中的各質(zhì)點(diǎn)將隨波的傳播一直向前移動(dòng)【答案】B【解析】頻率相同、相位恒定的兩列波相遇才能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，A錯(cuò)誤；由衍射條件知，B正確；聲波是縱波，C錯(cuò)誤；波的傳播過(guò)程中，不論橫波和縱波，質(zhì)點(diǎn)并不隨波發(fā)生遷移，D錯(cuò)誤。4關(guān)于波的干涉和衍射現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是A一切種類的波只要滿足一定條件都能產(chǎn)生干

4、涉和明顯的衍射現(xiàn)象B波只要遇到障礙物就能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象C只要是兩列波疊加，都能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣D對(duì)于發(fā)生干涉現(xiàn)象的兩列波，它們的振幅一定相同【答案】A【解析】干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象，一切種類的波只要滿足一定條件都能產(chǎn)生干涉和明顯的衍射現(xiàn)象，故A正確。明顯的衍射現(xiàn)象必須是波的波長(zhǎng)障礙物的尺寸大得多或相差不大，故B錯(cuò)誤。要產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的必要條件之一，就是兩列波的頻率相等，故C錯(cuò)誤。產(chǎn)生干涉的條件是兩列波的頻率相等，與振幅無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。5如圖，S1、S2為兩個(gè)振動(dòng)情況完全一樣的波源，兩列波的波長(zhǎng)都為入，它們?cè)诮橘|(zhì)中產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，S1、S2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。

5、P是振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域中的一點(diǎn)，從圖中可看出（）AP點(diǎn)到兩波源的距離差等于BS1的傳播速度大于S2的傳播速度CP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)樽钊鮀當(dāng)一列波的波峰傳到P點(diǎn)時(shí)，另一列波的波峰不一定傳到P點(diǎn)【答案】A【解析】由題意知：S1、S2在空間共形成了5個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域，圖中直線上各點(diǎn)到兩波源的距離相等，則P到兩波源的距離差等于，A正確；兩列波在同一介質(zhì)中傳播，所以傳播速度相等，B錯(cuò)誤；P點(diǎn)的振動(dòng)始終加強(qiáng)，所以P點(diǎn)此刻振動(dòng)最強(qiáng)，則過(guò)半個(gè)周期后，振動(dòng)仍為最強(qiáng)，C錯(cuò)誤；由于P點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng)，當(dāng)一列波的波峰傳到P點(diǎn)時(shí)，另一列波的波峰也一定傳到P點(diǎn)，D錯(cuò)誤。6兩列水波周期均為210-2s、振幅均為

6、1cm，它們相遇的區(qū)域中，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，如圖所示，下列圖中能表示B點(diǎn)的振動(dòng)圖象的是( )ABCD【答案】C【解析】由題可知B點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，其振幅為，周期不變?yōu)?10-2s綜上分析，C正確7如圖所示，為機(jī)械波a和機(jī)械波b在同一介質(zhì)中傳播時(shí)某時(shí)刻的波形圖，則下列說(shuō)法中正確的是( )Ab波的速度比a波的速度大Bb波的波長(zhǎng)比a波的波長(zhǎng)大Cb波的頻率比a波的頻率大D這兩列波可能會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象【答案】C【解析】由于機(jī)械波的傳播速度由介質(zhì)決定，同類機(jī)械波在同一介質(zhì)中的波速相同，故A錯(cuò)誤由圖可看出波長(zhǎng)關(guān)系為a=2b，而va=vb由知fb=2fa故，B錯(cuò)誤，C正確兩列波的頻率不同，所以不能發(fā)生干

7、涉現(xiàn)象故D錯(cuò)誤故選C8電影院的墻壁上都被裝成坑坑凹凹的，俗稱燕子泥，其目的是A減弱回聲B防止聲音振壞墻壁C增大聲音的頻率D增強(qiáng)響度【答案】A【解析】電影院的空間距離較大，當(dāng)聲音在劇場(chǎng)內(nèi)傳播時(shí)，遇到墻壁會(huì)反射回來(lái)形成回聲，由于劇場(chǎng)較大，回聲與原聲進(jìn)入人耳的時(shí)間差會(huì)大于，人耳會(huì)分辨出來(lái)，這樣就會(huì)造成劇場(chǎng)內(nèi)的聲音非常嘈雜，使人聽(tīng)不清楚原聲所以將劇場(chǎng)的墻壁修得粗糙不平，以此來(lái)減弱聲音的反射，使人能聽(tīng)清楚原聲，綜上分析，故選項(xiàng)A正確9一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)生的波形如圖所示，對(duì)于其后繩上各點(diǎn)的振動(dòng)情況，下列判斷正確的是（）A左邊的波先到達(dá)中點(diǎn)MB兩

8、列波波速之比為1：2C中點(diǎn)M的振動(dòng)總是加強(qiáng)的D繩的兩端點(diǎn)P、Q開(kāi)始振動(dòng)的方向相同【答案】D【解析】因波速由介質(zhì)決定，則它們的傳播速度相同，因此兩波同時(shí)到達(dá)中點(diǎn)M，故A錯(cuò)誤；波速由介質(zhì)決定，與波長(zhǎng)和頻率無(wú)關(guān)，兩列波波速之比為1：1，故B錯(cuò)誤；由于波的頻率不同，故兩列波并不能干涉，M點(diǎn)并不是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；由圖可知，左邊波向右傳播，而右邊的波向左，依據(jù)上下坡法，則它們起振方向相同，再依據(jù)波產(chǎn)生的原理：帶動(dòng)、重復(fù)、滯后，即可判定P、Q開(kāi)始振動(dòng)的方向相同，故D正確；故選D10如圖所示，均勻介質(zhì)中兩波源S1、S2分別位于x軸上的x1=0、x2=16m處，質(zhì)點(diǎn)P位于x軸上的x3=4m處t=0時(shí)刻，兩

9、波源同時(shí)由平衡位置開(kāi)始向上振動(dòng)，振動(dòng)周期T=0.1s，傳播速度均為v=80m/s波源S1的振幅A1=3cm，波源S2的振幅A2=4cm則從t=0到t=0.35s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為（ ）A98cmB14cmC56cmD68cm【答案】D【解析】由題知，周期T=0.1s，傳播速度v=80m/s，則波長(zhǎng)=vT=800.1=8m，而t=0時(shí)刻兩列波同時(shí)開(kāi)始由平衡位置向y軸正方向振動(dòng)，所以當(dāng)波源S1傳播到P點(diǎn)用時(shí)t1=0.05s，波源S2傳播到P點(diǎn)用時(shí)t2=0.15s， t=t2-t1=0.1s=T，即波源S2傳播到P時(shí)波源S1已經(jīng)使得P點(diǎn)振動(dòng)了一個(gè)周期，P點(diǎn)通過(guò)的路程為12cm；由于波程差正好為

10、一個(gè)波長(zhǎng)，兩波源在P點(diǎn)振動(dòng)相互加強(qiáng)，故在t=0到t=0.35s的最后2s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為42（3+4）cm=56cm，因此從t=0到t=0.35s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為56cm+12cm=68cm，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確故選D。二、拓展提升1在學(xué)校運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上50 m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5 m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)10 m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（ ）A2B4C6D8【答案】B【解析】當(dāng)同學(xué)到兩個(gè)聲源的間距為波長(zhǎng)整數(shù)倍時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)，聽(tīng)到聲音是加強(qiáng)的，故該同學(xué)從中間向一側(cè)移動(dòng)0

11、m、25m、50m、75m、10m時(shí)，聽(tīng)到聲音變大；當(dāng)同學(xué)到兩個(gè)聲源的間距為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，振動(dòng)減弱，聽(tīng)到聲音是減弱的，故該同學(xué)從中間向一側(cè)移動(dòng)125m、375m、625m、875m時(shí)，聲音減弱；故該同學(xué)從中間向一側(cè)移動(dòng)過(guò)程聽(tīng)到揚(yáng)聲器聲音由強(qiáng)變?nèi)醯拇螖?shù)為4次。故選B2如圖所示，沿x軸正方向傳播的一列橫波，傳到A點(diǎn)的同時(shí)，沿x軸負(fù)方向傳播的另一列橫波恰傳到B點(diǎn)，這一時(shí)刻A、B質(zhì)點(diǎn)的速度方向相同。兩列波的波速相同，波長(zhǎng)都是2m，質(zhì)點(diǎn)的振幅都是2cm，繼續(xù)傳播足夠長(zhǎng)的時(shí)間后（）A質(zhì)點(diǎn)M的振幅是2cmB質(zhì)點(diǎn)M的振幅是4cmC質(zhì)點(diǎn)N（1.5m處）的振幅是4cmD質(zhì)點(diǎn)M、N的振幅都是0【答案】B【解析】

12、質(zhì)點(diǎn)M到A、B的路程差為,所以質(zhì)點(diǎn)M是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，振幅為，故AD錯(cuò)誤，B正確；質(zhì)點(diǎn)N到A、B的路程差為，所以質(zhì)點(diǎn)N是振動(dòng)減弱點(diǎn)，振幅為，故C錯(cuò)誤。故選B。3利用發(fā)波水槽得到的水面波形如圖所示，則( )A圖a、b均顯示了波的干涉現(xiàn)象B圖a、b均顯示了波的衍射現(xiàn)象C圖a顯示了波的干涉現(xiàn)象，圖b顯示了波的衍射現(xiàn)象D圖a顯示了波的衍射現(xiàn)象，圖b顯示了波的干涉現(xiàn)象【答案】D【解析】圖a中顯示了一列波經(jīng)過(guò)小孔的現(xiàn)象，是波的衍射，圖b顯示了兩列波相遇的現(xiàn)象，是波的干涉現(xiàn)象，故D正確，其余錯(cuò)誤 4下列各種說(shuō)法中正確的是（）A一切波都能發(fā)生干涉和衍射B振動(dòng)周期相同的兩列波傳播到某個(gè)位置時(shí)都處于最大振幅，則該質(zhì)點(diǎn)

13、位移不可能為0C肥皂泡看起來(lái)成彩色是薄膜干涉形成的D用輕質(zhì)細(xì)線拴一小鋼球制成單擺，使小鋼球擺動(dòng)起來(lái)，則小鋼球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期不變【答案】AC【解析】衍射和干涉是波所特有的現(xiàn)象，一切波都可以發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，故A正確；兩列完全相同的波發(fā)生干涉時(shí)，若點(diǎn)為兩列波的波峰相遇點(diǎn)，則再過(guò)四分之一周期時(shí)，一定為平衡位置相遇，此時(shí)位移一定為零；故B錯(cuò)誤；肥皂泡看起來(lái)常常是彩色的，是由于白光在肥皂泡表面發(fā)生了薄膜干涉的緣故，故C正確；根據(jù)可知，影響單擺周期的因素有擺長(zhǎng)和重力加速度，所以用輕質(zhì)細(xì)線拴一小鋼球制成單擺，使小鋼球擺動(dòng)起來(lái)，則小鋼球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，若做實(shí)驗(yàn)的位置改變，則周期會(huì)改變，故D錯(cuò)誤；故選AC。5在

14、彈性繩左右兩端垂直于繩輕搖一下，產(chǎn)生兩列振幅和波長(zhǎng)都相同的簡(jiǎn)諧橫波，t=0時(shí)刻兩列波傳播至如圖所示位置。已知左側(cè)波向右傳播速度大小為v1=1m/s，下列說(shuō)法正確的是（）At=2.5s時(shí)刻，O點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的速度方向向上Bt=3.0s時(shí)刻，O點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的速度方向向下C右側(cè)波向左傳播的速度v2大小與v1大小一定相等Dt=0時(shí)刻坐標(biāo)在x=2m處的質(zhì)點(diǎn)，t=2s時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到了O點(diǎn)【答案】BC【解析】在同一介質(zhì)中，兩列波的波速相等，則t=2.5s時(shí)刻，兩列波各傳播2.5m，此時(shí)兩列波的“波峰”這種振動(dòng)狀態(tài)傳至O點(diǎn)，因此O點(diǎn)位移向上達(dá)到最大，速度為0，故A錯(cuò)誤，C正確； t=0時(shí)刻坐標(biāo)在x=-3m和x=+3m處的質(zhì)

15、點(diǎn)都處于平衡位置且向下運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)形式在t=3s時(shí)刻傳至O點(diǎn)，此時(shí)O點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的速度方向向下，故B正確；波在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近振動(dòng)，并不隨波的傳播而遷移，故D錯(cuò)誤。故選BC。6如圖甲所示，OPs，t0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)O開(kāi)始振動(dòng)，產(chǎn)生沿O、P所在直線向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波，圖乙為質(zhì)點(diǎn)P從tt1時(shí)刻開(kāi)始振動(dòng)的圖象，則以下說(shuō)法正確的是At0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)O的振動(dòng)方向沿y軸正方向Bt2時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)速度最大，方向沿y軸負(fù)方向C該波與另一頻率為 的同類波疊加能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象D若某障礙物的尺寸為（t2t1），該波遇到此障礙物時(shí)能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象【答案】ACD【解析】由乙圖看出P點(diǎn)起振方向向上

16、，所以振源O的起振方向沿y軸正方向，故A正確；t2時(shí)刻P點(diǎn)振動(dòng)到平衡位置，速度最大，方向沿y軸正方向，故B錯(cuò)誤；該波周期為t2-t1，該波的頻率,由干涉條件為振動(dòng)頻率相等的兩列波能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，故C正確；該波得波長(zhǎng)為障礙的尺寸為）小于波長(zhǎng)，可發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故D正確。7平靜水面上的O點(diǎn)漂浮著一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小木塊，A、B兩處有兩個(gè)頻率相同的振源，能產(chǎn)生兩列穩(wěn)定的水面波，A、B與O點(diǎn)連線成角，AB垂直于OB則兩列水面波的波速_(填“相同”或“不同”)，兩列波疊加后_(填“能”或“不能”)出現(xiàn)干涉現(xiàn)象，兩列波共同使木塊振動(dòng)的振幅一定比一列波使木塊振動(dòng)的振幅_(填“大”“小”或“可能大也可

17、能小)，水面波_(填“能”或“不能”)將該木塊推向岸邊【答案】相同 能 可能大可能小 不能 【解析】頻率相同的兩振源產(chǎn)生兩列穩(wěn)定的水面波，在同一介質(zhì)中傳播波速相同，故兩列水面波的波速大小相同；頻率相同并且穩(wěn)定的兩列波，滿足了產(chǎn)生干涉的兩個(gè)必要條件：一是頻率相同，二是相位差保持不變，所以能夠出現(xiàn)干涉現(xiàn)象；產(chǎn)生干涉時(shí)有加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)，所以振幅可能增大也可能減小；木塊只是在該位置處振動(dòng)，并不能隨波遷移，故不能將木塊推向岸邊8圖為某一報(bào)告廳主席臺(tái)的平面圖，AB是講臺(tái)，、是與講臺(tái)上話筒等高的喇叭，它們之間的相互位置和尺寸如圖所示報(bào)告者的聲音放大后經(jīng)喇叭傳回話筒再次放大時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生嘯叫。為了進(jìn)免嘯叫，話筒最好擺放在講臺(tái)上適當(dāng)?shù)奈恢茫谶@些位置上兩個(gè)喇叭傳來(lái)的聲音因干涉而相消。已知空氣中聲速為340m/s，若報(bào)告人聲音的頻率為136Hz，問(wèn)(1)聲波的波長(zhǎng)是多少？(2)講臺(tái)上的O點(diǎn)和B點(diǎn)是加強(qiáng)點(diǎn)還是減弱