《2024年新编高中同步作业高中物理选择性必修第一册人教版》

4. 波的干涉是波特有的现象，能够发生干涉现象的一定是__________。

答案： 波

[微训练]
根据预习内容判断以下说法的正误。
1. 任意两列波都能产生稳定干涉现象。（ ）
2. 发生稳定干涉现象的两列波，它们的频率一定相同。（ ）
3. 发生干涉现象时，加强区的质点的位移始终最大。（ ）
4. 发生干涉现象时，减弱区的质点的位移始终为0。（ ）

答案： ×
@@√
@@×
@@×

1. 两个不等幅的脉冲波在均匀介质中均以1.0 m/s的速率沿同一直线相向传播，$t = 0$时刻的波形如图所示，图中小方格的边长为0.1 m，则以下不同时刻，波形不正确的是（ ）
　

答案： C 解析：当$t = 0.3\ s$时，由$x = vt = 0.3\ m$可知，两波正好相遇，出现题图A的波形，所以A正确；由波的叠加原理可知B、D正确，C错误。

2. 下列关于两列波相遇时叠加的说法，不正确的是（ ）
A. 相遇后振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强
B. 相遇后两列波各自的波形和传播方向与相遇前完全相同
C. 在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和
D. 几个人在同一房间说话，相互之间都听得清楚，说明波在相遇时互不干扰

答案： A 解析：两列波相遇后仍保持各自的运动特征，B、D正确；由波的叠加原理可知，C正确；两列波相遇时振动的加强和减弱与波的振幅大小无关，A错误。

3. 如图甲所示，两列振幅和波长相同而传播方向相反的波，在相遇的某一时刻（如图乙），两列波“消失”，之后介质中M、N两质点的运动方向将是（ ）
　　　　
A. M、N都静止
B. M、N都向上
C. M向下，N向上
D. M向上，N向下

答案： C 解析：由题图可知，两列波的波峰与波谷叠加，振动减弱，由于两波的振幅相等，所以题图乙所示的时刻两列波“消失”。根据波形平移法判断可知，向右传播的波单独引起M的运动方向向下，N的运动方向向上，向左传播的波单独引起M的运动方向向下，N的运动方向向上，根据叠加原理可知，此时M质点的运动方向向下，N质点的运动方向向上，故C正确，A、B、D错误。

4.（2023·湖南卷）如图（a），在均匀介质中有A、B、C和D四点，其中A、B、C三点位于同一直线上，$AC = BC = 4\ m$，$DC = 3\ m$，DC垂直AB。$t = 0$时，位于A、B、C处的三个完全相同的横波波源同时开始振动，振动图像均如图（b）所示，振动方向与平面ABD垂直，已知波长为4 m，下列说法正确的是（ ）
　
A. 这三列波的波速均为2 m/s
B. $t = 2\ s$时，D处的质点开始振动
C. $t = 4.5\ s$时，D处的质点向y轴负方向运动
D. $t = 6\ s$时，D处的质点与平衡位置的距离是6 cm

答案： C 解析：由题图(b)可知，振动的周期为4 s，故三列波的波速为$v=\frac{\lambda}{T}=1\ m/s$，A错误；由题图(a)可知，D点距离C处波源最近，开始振动后C处波源的横波传播到D处所需的时间为$t_C=\frac{DC}{v}=3\ s$，故$t = 2\ s$时，D处的质点还未开始振动，B错误；由几何关系可知$AD = BD = 5\ m$，波源A、B产生的横波传播到D处所需的时间为$t_{AB}=\frac{AD}{v}=\frac{5\ m}{1\ m/s}=5\ s$，故$t = 4.5\ s$时，仅C处波源的横波传播到D处，此时D处的质点振动的时间为$t_1=t - t_C = 1.5\ s$，由振动图像可知此时D处的质点向y轴负方向运动，C正确；$t = 6\ s$时，C处波源的横波传播到D处后振动时间为$t_2=t - t_C = 3\ s$，A、B处波源的横波传播到D处后振动时间为$t_3=t - t_{AB}=1\ s$，由振动图像可知，此时D处为C处波源传播横波的波谷且为A、B处波源传播横波的波峰，根据波的叠加原理可知，此时D处质点的位移为$y = 2A - A = 2\ cm$，D错误。