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高效作业22 [4 波的干涉]
1. 如图所示,沿x轴正方向传播的一列横波传到A点的同时,沿x轴负方向传播的另一列横波恰传到B点,这一时刻A、B质点的速度方向相同。两列波的波速相同,波长都是2 m,质点的振幅都是2 cm,继续传播足够长的时间后( )
A.质点M的振幅是2 cm
B.质点M的振幅是4 cm
C.质点N(1.5 m处)的振幅是4 cm
D.质点M、N的振幅都是0
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A级 新教材落实与巩固
B
2. 一条弹性绳子呈水平状态,M为绳子中点,两端P、Q同时开始上下振动,一小段时间后产生的波形如图所示,对于其后绳上各点的振动情况,下列判断正确的是( )
A.左边的波先到达中点M
B.两列波波速之比为1∶2
C.中点M的振动总是加强的
D.绳的两端点P、Q开始振动的方向相同
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D
解析:因波速由介质决定,则两列波的传播速度大小相同,两列波波速之比为1∶1,因此两波同时到达中点M,故A、B错误;由于波的频率不同,故两列波并不能发生稳定的干涉现象,M点并不是振动加强点,故C错误;由题图可知,左边的波向右传播,而右边的波向左传播,依据“上下坡”法,则它们起振方向相同,可判定绳的两端点P、Q开始振动的方向相同,故D正确。
3. 如图所示,S1、S2是两个振动步调完全相同的相干波源,其中实线表示波峰,虚线表示波谷。若两列波的振幅均保持5 cm不变,关于图中所标的a、b、c、d四点,下列说法中正确的是( )
A.d点始终保持静止不动
B.图示时刻质点c的位移为0
C.a、b点振动始终加强,c点振动始终减弱
D.图示时刻,b、c两点的竖直高度差为10 cm
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A
解析:d点是波峰与波谷相遇,振动减弱,振幅为0,故保持静止,故A正确;b点是波峰与波峰相遇,c点是波谷与波谷相遇,a在振动加强线上,它们均属于振动加强点,由于振幅是5 cm,则b点相对平衡位置的位移为10 cm,而c点是波谷与波谷相遇,则c点相对平衡位置的位移为-10 cm,所以b、c两点的竖直高度差为20 cm,故B、C、D错误。
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C
5. 下列关于波的干涉和衍射的说法中,正确的是( )
A.两列波在相遇的区域内,一定能发生干涉现象
B.频率不同的两列波叠加时,也可能发生干涉现象
C.只要是波都能发生衍射,衍射是波特有的现象
D.波长比障碍物或孔的宽度大得多时,衍射不明显
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C
解析:任意的两列波相遇,不一定都能产生稳定的干涉现象,只有两列波频率完全相同,才会出现稳定的干涉现象,A、B错误;衍射是波特有的现象,一切波都能发生衍射现象,只有当孔或障碍物的尺寸比波长小得多或相差不大时才能产生明显的衍射现象,C正确,D错误。
6. 水槽中,波源是固定在同一个振动片上的两根细杆,当振动片振动时,两根细杆周期性地触动水面,形成两个波源。这两列波相遇后,在它们重叠的区域形成右图所示的图样。下列说法中正确的是( )
A.这是水波的衍射现象
B.这两个波源的振动频率相同
C.加强区和减弱区在水面上的位置会发生变化
D.这是水波特有的现象,其他波没有此类现象
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B
解析:这是水波的干涉现象,A错误;形成稳定的干涉图样时,两列波的频率一定相同,B正确;加强区和减弱区在水面上的位置是固定的,不会发生变化,C错误;干涉现象是波所特有的现象,只要波满足一定条件,就一定能产生干涉现象,D错误。
7. 如图所示,S1、S2是两个频率相同的波源,它们发出的两列简谐横波在空间相遇,图中虚线和实线分别代表某时刻这两列波的波谷和波峰。在图中的四个点A、B、C和D中,振动始终加强的点的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
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C
解析:由题意可知两列波将产生稳定的干涉现象,图中A点处波峰与波峰相遇,B点处波峰与波谷相遇,C点处波谷与波谷相遇,D点处波峰与波谷相遇,所以振动始终加强的点为A、C点,振动始终减弱的点为B、D点,故选C。
8. 两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇时产生的干涉图样如图所示。图中实线表示某时刻的波峰,虚线表示波谷。下列说法正确的是( )
A.a、c两点的振动减弱,b