《叠加波型的判断》叠加波型的判断

1多选题

(多选)两个不等幅的脉冲波在均匀介质中均以1.0m/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0.1m．则以下不同时刻，波形正确的是(　　)

题目答案

ABD

答案解析

分析：

机械波在均匀介质是匀速传播的．两个脉冲波在同一介质中传播速率相同，在相遇区域内，两列波叠加，每一点的位移是两列波单独引起的位移的矢量和．相遇后，两列波保持原来的状态不变．

解答：

解：A、由题，两列波波速均为v=1.0m/s，t=0时刻相距x=0.6m，由经过t=$\frac {x}{2v}$=$\frac {0.6}{2×1}$s=0.3s两列波相遇，在这个过程中，两列波均传播0.3m距离．故A正确．

B、从t=0.3s到t=0.4s时刻，两列波又都前进了0.1m，两列波的$\frac {2}{3}$部分叠加，每一点的位移等于两列波单独引起的位移的矢量和．故B正确．

C、从t=0.4s到t=0.5s时刻，两列波又都前进了0.1m，两列波的全部叠加，左侧波形位移应为零，所以此图不符合波的叠加原理．故C错误．

D、t=0.6s时刻，两列波相遇后，保持原来的状态不变．故D正确．

故选ABD

点评：

本题考查对波的叠加原理的理解和应用能力．波的叠加，实质上是运动的合成．基础题．

2多选题

(多选)如图所示为两列相向传播的振幅、波长都相同的简谐横波(脉冲波)，当它们相遇后，下列图象中可能存在的是(　　)

题目答案

答案解析

分析：

两列波相遇时几个特殊点：波谷和波谷，波峰和波谷，波峰和波峰，分别画出叠加后的波形图．

解答：

解：当左列波的波峰和右列波的波谷相遇时，叠加后的图象为B；当两列波的波峰相遇时，叠加后的图象为D；而A和C是不可能出现的．

故选BD

点评：

介质中同时存在几列波时，每列波能保持各自的传播规律而不互相干扰．在波的重叠区域里各点的振动的物理量等于各列波在该点引起的物理量的矢量和．

3单选题

如图所示，波源S$_1$在绳的左端发出频率为f$_1$、振幅为A$_1$的半个波形a，同时另一个波源S$_2$在绳的右端发出频率为f$_2$、振幅A$_2$的半个波形b，f$_1$＜f$_2$，P为两个波源连线的中点，已知机械波在介质的传播速度只由介质本身的性质决定，则下列说法中正确的是(　　)

两列波将不同时到达P点

两列波在P点叠加时P点的位移最大可达到A$_1$+A$_2$

a的波峰到达S$_2$时，b的波峰还没有到达S$_1$

两列波相遇时，绳上位移可达A$_1$+A$_2$的点只有一个，此点在P点的左侧

题目答案

答案解析

分析：

两列波的波速相等，同时到达中点P．由于波长不同，两列波相遇时，绳上位移可达A$_1$+A$_2$的点只有一个，此点在P点的左侧．a的波峰到达S$_2$时，b的波峰已越过恰好到达S$_1$

解答：

解：

A、两列波在同一介质中传播，波速相等，同时到达中点P．故A错误．

B、由于a的波长大于b的波长，两列波在P点叠加时两列波的波峰不可能同时到达P点，所以P点的位移最大不可能达A$_1$+A$_2$．故B错误．

C、a的波峰到达S$_2$时，b的波峰已越过S$_1$．故C错误．

D、两列波相遇时，两列波峰同时到达P点的左侧，叠加后位移达到最大值，所以两列波相遇时，绳上位移可达A$_1$+A$_2$的点只有一个，而且此点在P点的左侧．故D正确．

故选：D．

点评：

解答本题关键要抓住两列波的波速相等，波在同一均匀介质中匀速传播等特点进行分析．

4单选题

有1、2两列完全相同的横波，分别从波源两点A、B沿直线相向传播，t=0时刻的图象如图所示，如果两列波的波速都为1m/s，则（　　）

t=0.2 s时，C、D之间只有点F的位移最大

t=0.2 s时，C、D之间点E、F、G的位移最大

t=0.5 s时，C、D之间只有点F的位移最大

t=0.5 s时，C、D之间点E、G的位移最大

题目答案

答案解析

分析：

波在同一介质中匀速传播，由时间求出波传播的距离．由波传播判断质点的振动方向，根据时间与周期的关系分析分析各点位移情况．

解答：

解：

AB、t=0.2s时，波传播的距离x=vt=0.2m，两列都传到F点，此时两列波单独引起F点的振动方向均向下，但位移是零．故AB错误．

CD、t=0.5s时，波传播的距离x=vt=0.5m，两列波的波峰同时传到F点，CD间只有F点的位移最大．故C正确，D错误．

故选C

点评：

本题考查波的叠加原理的应用能力．此题可以通过作出波形进行分析．

5单选题

如图所示，一波源在左绳端发出半个波①，频率f$_1$，振幅A$_1$；当此波源刚起振时绳右端的另一波源也恰好起振，发出半个波②，频率f$_2$(f$_2$＞f$_1$)，振幅A$_2$，P为绳的中点，下列说法正确的是(　　)

两列波不是同时到达P点

两列波相遇时P点振幅可达到A$_1$+A$_2$

两列波相遇再分开后，各自保持原波形传播

因频率不同，这两列波相遇不能叠加

题目答案

答案解析

分析：

波具有独立传播的特性，同一种波在相同介质中传播的速度相同，波叠加时若波峰和波峰相遇则振动加强．

解答：

解：A、对机械波在同一介质中其波速是相等的，故两列波同时到达P点，A错误；

B、由于两波波峰离P点距离不等，故两波峰不能同时传到P点，故P点最大位移达不到(A$_1$+A$_2$)，故B错误；

C、根据波的叠加原理，两列波相遇以后还会分开，各自独立传播，互不影响，故C正确；

D、频率相同时发生干涉的条件，两列波相遇就能叠加，D错误；

故选：C．

点评：

本题考查了波的独立传播性，波的干涉，波的叠加，都是本知识点的基础知识，要在学习中多积累．

6单选题

如图所示，沿一条直线传播的两个振幅相等的方波，传播方向相反，两波相遇前后，不可能出现的情况是(　　)

题目答案

答案解析

分析：

在两列波重叠的区域里，任何一个质点同时参与两个振动，其振动位移等于这两列波分别引起的位移的矢量和，当两列波振动方向在同一直线上时，这两个位移的矢量和在选定正方向后可简化为代数和．

解答：

解：A、为两列波刚刚开始相遇的情况，故A正确；

B、两列波完全叠加后的位移矢量和为0，故B错误C正确；

D、两列波刚刚要分离时的情况，故D正确；

题目要求选不可能的，故选：B．

点评：

物理学的基本原理之一．介质中同时存在几列波时，每列波能保持各自的传播规律而不互相干扰．在波的重叠区域里各点的振动的物理量等于各列波在该点引起的物理量的矢量和．

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