《相干波源》相干波源

1单选题

如图所示，波形1和波形2在同一介质中相遇，则(　　)

b点的振动始终加强

a点的振动始终加强

两列波传播速度不同

在两波相遇的区域中不会产生干涉

题目答案

答案解析

分析：

波速由介质决定，介质相同，则两列波的波速相同，发生干涉的条件是两列波的频率相同．

解答：

解：选项1-、选项2-、a、b此时刻振动加强，因为它们波长不同，质点不是始终加强．故选项1-、选项2-错误．

选项3-、波速由介质决定，介质相同，波速相同．故选项3-错误．

选项4-、两列波的波速相同，但是波长不同，则波的频率不同，在相遇区域内不会发生干涉．故选项4-正确．

故选选项4-．

点评：

解决本题的关键知道波的干涉的条件，以及知道波长、波速、频率的关系．

2多选题

(多选)如图，沿同一弹性绳相向传播的两列简谐横波，波长相等．在某时刻恰好传到坐标原点．两列波相遇叠加后(　　)

不可能产生稳定的干涉图象

在x=2点振动始终加强

在x=0.5m的质点振幅为零

坐标原点的振幅为30cm

题目答案

答案解析

分析：

由图读出两波波长的关系，根据波速相同，研究周期关系，对照判断能否发生干涉．由振动方向相同，则为振动加强，结合矢量合成法则，且振幅是质点离开平衡的位置最大距离，从而即可求解．

解答：

解：A、由图可知，两波的波长相等，又波速相等，则频率相等，能发生干涉，故A错误；

B、两列波相遇后，在叠加区域x=2质点，振动方向相同，则振动始终加强，故B正确；

C、两列波在x=0.5m的质点振动方向相反，则振幅为两列波的振幅之差，即为10cm．故C错误；

D、根据矢量叠加原则，两列波在原点振动方向相同，则原点的振幅为两列波的振幅之和，即为30cm．故D正确；

故选：BD．

点评：

波速是由介质的性质决定的，对于同一介质中传播的同一类波，波速相等，同时掌握振幅与偏转平衡位置的位移区别，并理解振动加速与减弱的区分．

3多选题

(多选)如图所示为两列频率相等简谐横波在同一绳上传播在t=0时刻的波形图，已知甲波向左传，乙波向右传．请根据图中信息判断以下说法正确的是（　　）

两列波的波长一样大

由于两波振幅不等，故两列波相遇时不会发生干涉现象

两列波同时传到坐标原点

x=0.2cm处的质点开始振动时的方向向-y方向

两列波相遇时会发生干涉且x=0.5cm处为振动加强的点

题目答案

ACE

答案解析

分析：

根据相邻波峰或波谷间的距离等于波长，直接比较波长的大小；两列波的波速相同，由波速公式v=λf分析频率关系；若两列波的频率相同，就能够发生干涉；介质中各点的起振方向与波最前头的起振方向相同，由波的传播方向判断．

解答：

解：A、根据相邻波峰或波谷间的距离等于波长，读出两列波的波长都为λ=2cm．故A正确．

B、两波振幅不等，但频率相等，满足干涉的条件，故两列波相遇时会发生干涉现象．故B错误．

C、由于波速相等，所以两列波同时传到坐标原点．故C正确．

D、甲波向左传播，图中x=0.5cm处质点的振动方向沿+y轴方向，所以x=0.2cm处的质点开始振动时的方向向+y方向．故D错误．

E、两列波相遇时会发生干涉，两列波的波谷或波峰同时传播x=0.5cm处，则该处是振动加强的点．故E正确．

故选：ACE．

点评：

考查对波动图象和波叠加原理的理解，注意干涉的条件．

4多选题

(多选)甲、乙两列连续简谐横波在同一绳上相向传播，t=0时的波形图如图所示，则(　　)

两列波同时传到坐标原点

x=0.2cm处的质点开始振动时的运动方向向-y方向

由于两波振幅不等，故两列波相遇时不会发生干涉现象

两列波相遇时会发生干涉，且x=1.5cm处为振动加强点

题目答案

答案解析

分析：

波速由介质决定，知两列波的波速相等，根据到达O点的距离判断谁先到达．根据波的传播方向判断质点的振动方向．波发生干涉的条件是两列波的频率相同．根据波的叠加判断x=1.5cm的质点是振动加强点还是减弱点．

解答：

解：A、两列波的传播速度相等，与O点距离相等，知两列波同时传到坐标原点．故A正确．

B、乙波先传播到x=0.2m处，根据波的传播方向，知该质点向y轴正向运动．故B错误．

C、两列波的波速相等，波长都为2cm，知频率相等，则两列波能发生干涉现象．故C错误．

D、两列波的频率相等，相遇时会发生干涉，从图中可以看出，两波距离x=1.5cm位置相隔2.5cm都是波谷，波谷与波谷叠加，振动加强，所以x=1.5cm处为振动加强点．故D正确．

故选AD．

点评：

解决本题的关键知道波干涉的条件，以及知道在波的干涉中，振动加强点始终振动加强．

5多选题

(多选)两列相干波在空中相遇产生相互迭加的过程中，关于质点的振动，说法正确的是（　　）

在振动加强区域里的位移较大

在振动加强区域里的点不一定比减弱区域的位移大

在振动加强区域里的位移随时间变化

振动减弱区域的振幅较小

题目答案

BCD

答案解析

分析：

频率相同的两列水波的叠加：当波峰与波峰、可波谷与波谷相遇时振动是加强的；当波峰与波谷相遇时振动是减弱的；振动加强是指振幅增加．

解答：

解：在振动加强区域里的点的振动幅度增加了，但振动的位移是随时间变化的，故振动加强区域里的振幅大，位移不一定大；

故A错误，BCD正确；

故选：BCD．

点评：

运动方向相同时叠加属于加强，振幅为二者之和，振动方向相反时叠加属于减弱振幅为二者之差．

6多选题

(多选)如图所示为两列沿同一弹性绳传播的简谐横波在某时刻的波形图，(虚线表示甲波，实线表示乙波)，M为绳上x=0.2m处的质点，则下列说法中正确的是(　　)

这两列波相遇区域将发生干涉现象

图示时刻质点M的速度沿+y方向

由图示时刻开始，再经甲波周期的$\frac {1}{4}$，质点M的位移为20cm

因两列波沿同一弹性绳传播，故它们的波速大小相等

题目答案

ABD

答案解析

分析：

两列频率相同的相干波，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，则振动情况相同时振动加强；振动情况相反时振动减弱．由波的传播方向可确定质点的振动方向．

解答：

解：A、由某时刻的简谐横波的波形图，可知它们的频率相同，则可以发生干涉现象．故A正确；

B、由逆向描波法，可知两列波在图示时刻均使得M质点向y轴正方向运动，故B正确；

C、由图示时刻开始，再经甲波周期的$\frac {1}{4}$，两列波的波峰正好在质点M相遇，所以点M的位移大于20cm，故C错误；

D、因两列波沿同一弹性绳传播，故它们的波速大小相等，故D正确；

故选：ABC

点评：

波的叠加满足矢量法则，当振动情况相同则相加，振动情况相反时则相减，且两列波互不干扰

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