3.4 波的干涉常见六种题型(基础卷)-2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册
3.4 波的干涉常见六种题型(基础卷)
题型一 振动加强点与减弱点的判断
题型二 干涉条件与波的叠加辨析
题型三 波程差与加强、减弱点个数的计算
题型四 振动图像与干涉的综合分析
题型五 驻波与两列波叠加的综合
题型六 波的干涉综合计算
题型一 振动加强点与减弱点的判断
【解题技巧】(判断加强减弱先看相遇的是波峰还是波谷:峰遇峰、谷遇谷为加强点,峰遇谷为减弱点;到两波源波程差为波长整数倍是加强,半波长奇数倍是减弱。加强点振幅为两振幅之和,减弱点振幅为两振幅之差。注意加强点是振幅最大,位移仍随时间周期性变化,并非恒为最大值。)
1.如图所示,、
是两个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b、c、d三点,下列说法正确的是( )
A.d点始终保持静止不动
B.图示时刻c点的位移为零
C.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
2.两列频率相同、振幅均为A的水波相遇后,某时刻在它们重叠的区域形成如图所示的图样,实线表示波峰,虚线表示波谷,P、Q、M为叠加区域的三个点,则( )
A.M点为振动减弱点 B.Q点始终静止不动
C.P点在一个周期内路程为4A D.P点经过一个周期将变为振动减弱点
3.两列频率相同,振幅均为A的简谐横波在空间中传播。某一时刻,质点P为两列波的波峰相遇点,质点Q为两列波的波谷相遇点,如图所示。下列说法正确的是( )
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A.Q的位移始终是零
B.P的位移大小始终是2A
C.经半个周期,P运动的路程是4A
D.P、Q连线的中点一定是振动减弱的点
4.如图是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况,以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线);S1的振幅A1 = 5 cm,S2的振幅A2 = 4 cm,则下列说法正确的是( )
A.质点A、B在该时刻的高度差为8 cm
B.质点A、C在该时刻的高度差为8 cm
C.再过半个周期,质点D迁移到A点
D.质点C始终静止不动
题型二 干涉条件与波的叠加辨析
【解题技巧】(产生稳定干涉的必要条件是两列波频率相同、相位差恒定,同一介质中波速相同,波长相同则频率必相同。叠加时每列波独立引起各自的振动,合位移是两者位移的矢量和,相遇后各波继续前进互不干扰。判断能否干涉先算各自频率或波长,频率不同则只叠加、不干涉。)
1.如图所示,两列简谐横波在同一介质中沿相反方向传播,某时刻两列波相遇,图示时刻处的质点正在向上振动,若两列波的波速均为15m/s,则下列说法正确的是( )
A.实线波的传播方向为x轴负方向
B.实线波与虚线波的频率相同
C.两列波在相遇区域不能发生干涉现象
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D.从图示时刻起再过0.6s,平衡位置处的质点位于波谷位置
2.如图甲所示,现在的智能手机大多有“双MIC降噪技术”,其原理为辅助麦克风收集背景噪声后,主动发出反噪声信号来降低耳机内噪声,从而来提高通话质量。图乙为声波叠加的原理简化图,下列说法正确的是( )
A.降噪过程应用了声波的干涉原理
B.降噪过程应用了声波的衍射原理
C.反噪声与噪声源的频率不一定相等
D.反噪声与噪声源的传播速度不一定相等
3.如图所示,甲乙两列振幅和波长均相同的简谐横波在同种介质中沿相反方向传播,t=0时刻甲、乙两波分别到达A、B两点。已知两列波的周期均为0.4s,则( )
A.此时x=2.0m处的质点速度为零
B.两列波在相遇区域会发生干涉现象
C.t=0.1s时,x=0.5m处的质点处于波谷
D.t=0.2s到t=0.3s内,x=1.0m处的质点运动的路程为20cm
4.(多选)关于振动和波的相关知识,下列说法正确的有( )
A.弹簧振子的回复力,其中
代表弹簧的形变量
B.振幅是振动的物体偏离其平衡位置的最大距离
C.波源振动的频率越高,波的传播速度越快
D.两列波要发生干涉,它们的频率必须相同,振幅可以不同
5.(多选)一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播,t=0时刻的波形如图甲所示,质点P的振动图像如图乙所示。则下列分析正确的是( )
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