2020版新教材高中物理 課時分層作業(yè)13 波的干涉（含解析）新人教版必修第一冊

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1、課時分層作業(yè)(十三)　 (建議用時：45分鐘) [基礎(chǔ)達標練] 1.如圖所示是兩個完全相同的波源在介質(zhì)中形成的波相疊加而發(fā)生干涉的示意圖，實線表示波峰，虛線表示波谷，則以下說法正確的是(　　) A．A點為振動加強點，經(jīng)過半個周期，這一點振動減弱 B．B點為振動減弱點，經(jīng)過半個周期，這一點振動減弱 C．C點為振動加強點，經(jīng)過半個周期，這一點振動仍加強 D．D點為振動減弱點，經(jīng)過半個周期，這一點振動加強 E．若這兩列波遇到尺寸為該波波長的障礙物，這兩列波都能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象 解析：AC連線所在區(qū)域為振動加強區(qū)域，經(jīng)過任意時間，該區(qū)域振幅總是兩振幅之和，總為振動加強區(qū)域，故選項

2、A錯誤，C正確；BD連線所在區(qū)域為振動減弱區(qū)域，經(jīng)過任意時間，該區(qū)域仍然是減弱區(qū)域，選項B正確，D錯誤；由于發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物的尺寸比波長小或相差不多，選項E正確． 答案：BCE 2．如圖所示，表示兩列同頻率相干水波在t＝0時刻的疊加情況，圖中實線表示波峰，虛線表示波谷．已知兩列波的振幅均為2 cm，波速均為2 m/s，波長均為0.4 m，E點為B、D連線和A、C連線的交點，下列說法正確的是(　　) A．A，C兩點是振動減弱點 B．A，C，E點是振動加強點 C．B，D兩點在該時刻的豎直高度差為8 cm D．t＝0.05 s時，E點離平衡位置的位移大小為4 cm E．t

3、＝0.05 s時，D點離平衡位置的位移大小為4 cm 解析：圖中B，D均為振動加強點，E位于B，D的中線上，故E也是振動加強點，而A，C兩點為波峰與波谷相遇，故是振動減弱點．圖中所示時刻，B點偏離平衡位置－4 cm，而D點偏離平衡位置4 cm，故二者豎直高度差為8 cm，再過0.05 s，兩列波的波峰恰在E點相遇，故E點偏離平衡位置的距離將達到4 cm，而D在平衡位置．故正確答案為A、C、D. 答案：ACD 3．關(guān)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．任何兩列波相遇都會疊加 C．兩列頻率相同的波相遇時

4、，振動加強的點只是波峰與波峰相遇的點 D．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 E．兩列頻率相同的波相遇時，振動加強的質(zhì)點的位移可能比振動減弱的質(zhì)點的位移小 解析：根據(jù)波的疊加和干涉的概念可知，只要兩列波相遇就會疊加，但如果兩列波的頻率不同，在疊加區(qū)域就沒有穩(wěn)定的干涉圖樣，所以A錯誤，B正確；發(fā)生干涉時振動加強的點還有波谷和波谷相遇的點，所以C錯誤；因為某質(zhì)點振動加強僅是振幅加大，但只要仍在振動就一定有位移為零的時刻，所以D、E正確． 答案：BDE 4．利用發(fā)波水槽得到的水面波形如圖甲、乙所示，則 甲　　　　　　　　　　　　　乙 圖

5、甲顯示了波的________現(xiàn)象，圖乙顯示了波的________現(xiàn)象． 解析：由波的干涉和衍射概念知，圖甲是一列波的傳播，顯示了波的衍射現(xiàn)象，圖乙是兩列波的傳播，顯示了波的干涉現(xiàn)象． 答案：衍射　干涉 5．簡諧橫波a沿x軸正方向傳播，簡諧橫波b沿x軸負方向傳播，波速都是10 m/s，振動方向都平行于y軸，t＝0時刻，這兩列波的波形如圖所示．畫出平衡位置在x＝2 m處的質(zhì)點從t＝0時刻開始在一個周期內(nèi)的振動圖象． 解析：該題考查波的疊加和干涉．兩列頻率相同的波其振動圖象是穩(wěn)定的，t＝0時刻，兩列波引起x＝2 m處質(zhì)點的振動方向都向上，經(jīng)過T，兩列波的波峰都傳到x＝2 m處，故振幅A＝

6、A1＋A2＝3 cm. 答案： [能力提升練] 6．如圖所示，A、B是同一介質(zhì)中兩相干波源，其振幅均為A＝5 cm，頻率均為f＝100 Hz，當A點為波峰時，B點恰好為波谷，波速v＝10 m/s，判斷P點為振動加強點還是振動減弱點？ 解析：A到P與B到P的波程差為Δx＝25 m－15 m＝10 m．這兩列波的波長為λ＝＝ m＝0.1 m．10 m恰好為0.1 m的整數(shù)倍，又因A、B步調(diào)相反，因此P點為減弱點． 答案：減弱點 7．兩列平面簡諧橫波在空中疊加，其中簡諧橫波a(圖中虛線)沿x軸正方向傳播，簡諧橫波b(圖中實線)沿x軸負方向傳播，波速都是20 m/s，t＝0時，這兩

7、列波的波動圖象如圖所示，那么位于x＝45 m處的質(zhì)點P第一次到達波峰的時間和第一次處于平衡位置的時間分別是多少？ 解析：從題圖上可知兩波波長均為λ＝40 m，故T＝＝2 s．a(chǎn)、b兩波的波峰第一次傳到P點，均需要t＝＝0.25 s，而平衡位置傳到P點，均需要t′＝＝0.75 s. 答案：0.25 s　0.75 s 8．波源S1和S2的振動方向相同，頻率均為4 Hz，分別置于均勻介質(zhì)中x軸上的O、A兩點處，OA＝2 m，如圖所示．兩波源產(chǎn)生的簡諧橫波沿x軸相向傳播，波速為4 m/s.已知兩波源振動的初始相位相同．求： (1)簡諧橫波的波長； (2)OA間合振動振幅最小的點的位置． 解析：(1)設(shè)簡諧橫波波長為λ，頻率為f，則v＝λf，代入已知數(shù)據(jù)，得λ＝1 m. (2)以O(shè)為坐標原點，設(shè)P為OA間的任意一點，其坐標為x，則兩波源到P點的波程差Δl＝x－(2－x)，0≤x≤2.其中x、Δl以m為單位． 合振動振幅最小的點的位置滿足Δl＝(k＋)λ，k為整數(shù)，所以x＝k＋，可得－≤k≤，故k＝－2、－1、0、1. 解得：x＝0.25 m，0.75 m，1.25 m，1.75 m 答案：(1)1 m　(2)x＝0.25 m，0.75 m，1.25 m，1.75 m - 4 -