2023届高三物理一轮复习最新试题汇编：波的干涉和衍射

试卷更新日期：2022-11-05 类型：一轮复习

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一、单选题

1. 一个春光明媚的周末上午，小华一家来到公园玩。小华发现吹出的肥皂泡有彩色花纹。下列选项中哪个是彩色花纹形成的原因（）

A、光的偏振 B、光的折射 C、光的干涉 D、光的衍射

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2. 如图所示为在同一绳上传播的两列简谐横波在 $t = 0$ 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（）

A、两列波相遇时会发生干涉且 $x = 0.5 c m$ 处为振动加强的点 B、乙波先传到坐标原点 C、由于两波振幅不等，故两列波相遇时不会发生干涉现象 D、 $x = 0.2 m$ 处的质点开始振动时的方向沿 $- y$ 方向

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3. 关于教材中出现的以下四张图片，下列说法错误的是（）

A、图1所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于多普勒效应引起的 B、图2所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的衍射产生的 C、图3所示泊松亮斑现象是由于光的衍射产生的 D、图4所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的全反射引起的

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4. 如图所示，是水平面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 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）， $S_{1}$ 的振幅 $A_{1} = 3 c m$ ， $S_{2}$ 的振幅 $A_{2} = 2 c m$ 。下列说法正确的是（）

A、质点D是振动削弱点 B、质点A是振动加强点 C、再过半个周期，质点B、C是振动加强点 D、质点C的位移始终为1cm

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5. 消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题。图示的消声器可以用来削弱高速气流产生的噪声。频率为f的声波沿水平管道自左向右传播，在声波到达a处时，分成上下两束波，这两束波在b处相遇时可削弱噪声。设上下两束波从a运动到b的时间差为Δt，不考虑声波在传播过程中波速的变化。关于该消声器的工作原理及要达到良好的消声效果必须满足的条件，下列说法正确的是（）

A、利用了波的干涉，Δt是 $\frac{1}{2 f}$ 的奇数倍 B、利用了波的衍射，Δt是 $\frac{1}{2 f}$ 的偶数倍 C、利用了波的干涉，Δt是 $\frac{1}{f}$ 的奇数倍 D、利用了波的衍射，Δt是 $\frac{1}{f}$ 的偶数倍

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6. 如图，挡板M是固定的，挡板N可以上下移动。现在把M、N两块挡板中的空隙当做一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了如图所示的图样，P点的水没有振动起来。为了使挡板左边的振动传到P点处，下列措施中正确的一组是（）

A、保持N板不动，减小振源频率 B、保持N板不动，增大振源频率 C、增大振源频率，把N板下移 D、保持振源频率不变，把N板下移

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7. 在大型活动现场如果麦克风的位置摆放不当，喇叭会发出刺耳的声音，这个刺耳的声音叫做“啸叫”，或者叫做“反馈增益”。这个过程是由于麦克风输入信号过强，使放出去的声音失真导致的啸叫。如图所示，会场上有M、N两个振动情况完全相同的喇叭，播放麦克风输入的相同频率的声音。空间有a、b、c、d、e五个位置，a、e在MN连线的中垂线上。试音时发现麦克风放置在e点喇叭会发出啸叫，判定在其余四个点中一定会发出啸叫的点为（）

A、a点 B、b点 C、c点 D、d点

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8. 如图所示， $S_{1}$ 和 $S_{2}$ 是湖面上两个完全相同的水波的波源， $M N$ 是足够长的湖岸，水波的波长为 $2 m$ ， $S_{1}$ 与 $S_{2}$ 的连线与湖岸垂直， $S_{1} S_{2} = 7.7 m$ ，则岸边始终平静的位置共有（）

A、7处 B、8处 C、9处 D、无数处

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二、多选题

9. 如图甲所示，在同一介质中，波源为 $S_{1}$ 与 $S_{2}$ 频率相同的两列机械波在t=0时刻同时起振，波源 $S_{1}$ 的振动图象如图乙所示；波源为 $S_{2}$ 的机械波在t=0.25s时波的图象如图丙所示。P为介质中的一点，P点距离波源 $S_{1}$ 与 $S_{2}$ 的距离分别是 $P S_{1} = 7 m$ ， $P S_{2} = 9 m$ ，则（）

A、质点P的振幅为1cm B、质点P的起振方向沿y轴正方向 C、波源为 $S_{2}$ 的起振方向沿y轴负方向 D、t=1.20s时，质点P处于平衡位置

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10. 如图所示，均匀介质中有两个振源 $S_{1}$ 和 $S_{2}$ ，它们的频率、振幅、振动方向均相同且振动的步调完全一致，产生的两列波的波长均为 $λ$ ， $S_{1}$ 与 $S_{2}$ 之间距离为 $1.5 λ$ ， O点为 $S_{1} 、 S_{2}$ 连线中点。现以O点为中心画一个正方形，正方形的两边与 $S_{1} 、 S_{2}$ 的连线平行，且正方形边长远大于 $λ$ ，虚线过 $S_{1} 、 S_{2}$ 与正方形的交点分别为P、Q，下列说法正确的是（）

A、O点处质点的位移始终最大 B、P、Q两点处质点的位移始终为零 C、正方形内振动减弱点的数目为无数个 D、P、Q连线上振动加强点的数目为3个

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11. 如图所示，S₁、S₂是两个相干波源，它们振动同步且振幅不同。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。与S₁、S₂共面的 a、b、c、d 四点中，b、d位于S₁与S₂的连线的垂直平分线上。关于a、b、c、d四点的振动情况，下列说法正确的是（）

A、质点a振动最弱，质点b、c振动最强，质点d振动介于最强与最弱之间 B、质点a振动最弱，质点b、c、d振动最强 C、该时刻质点a的位移为0，质点b、c、d的位移均为最大 D、再过 $\frac{T}{4}$ 后的时刻，a、b、c三个质点都将处于各自的平衡位置

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12. 关于波的性质，下列说法正确的是（）

A、波是振动的传播，所以波的传播都需要介质 B、只要两列波的频率相同，就能形成稳定干涉 C、哈勃望远镜观测到遥远恒星发光的红移现象（频率变小），证明了宇宙在膨胀 D、两列机械波叠加时，振动减弱点可能一直处于平衡位置 E、光的衍射现象证明了光是一种波，而偏振现象则说明它是横波

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13. 如图所示，水平面上的同一区域介质内，甲、乙两列机械波独立传播，传播方向互相垂直，波的频率均为2Hz。图中显示了某时刻两列波的波峰与波谷的情况，实线为波峰，虚线为波谷。甲波的振幅为5cm，乙波的振幅为10cm。质点2、3、5共线且等距离。下列说法正确的是（）

A、质点1的振动周期为0.5s B、质点2的振幅为5cm C、图示时刻质点2、4的竖直高度差为30cm D、图示时刻质点3正处于平衡位置且向上运动 E、从图示的时刻起经0.25s，质点5能通过的路程为30cm

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三、填空题

14. $S_{1} 、 S_{2}$ 两波源同时同向起振并在水面激起两列水波，某时刻的波形如图所示（实线为波峰，虚线为波谷）。将水波视为简谐横波，且知水波的传播速度一定，不随波长而变。已知 $S_{1}$ 激起的水波振幅 $A_{1} = 3.0 m m$ ，波长 $λ_{1} = 1.00 c m ， S_{2}$ 的振幅为 $A_{2} = 2.0 m m ， S_{1} ， S_{2}$ 间的距离为 $d = 28.00 c m$ 。欲使两波在叠加区域形成稳定的干涉图样，仅需适当（填“提高”或“降低”） $S_{2}$ 的振动频率，使其等于 $S_{1}$ 的振动频率；在完成调节后，待振动稳定后，两波源连线上距 $S_{1}$ 距离为 $d_{1} = 16.75 c m$ 的 $P$ 点振动的振幅为 $m m_{∘}$

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15. 如图所示是两列同频率的相干水波在t=0时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的振幅均为2cm，波速均为2m/s，波长均为0.4m，E点是BD连线和AC连线的交点，则B、D两点在该时刻的竖直高度差为cm；在t=0.05s时，E点离开平衡位置的位移大小是cm。

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四、综合题

16. 如图所示， $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 是同一种介质中相距5m的两个振动情况完全一致的相干波源，它们振动的频率为 $8 H z$ ，振动方向垂直于直角 $Δ S_{1} S_{2} P$ 所在的平面，在介质中形成的机械波的波速 $v = 16 m / s$ 。 $Δ S_{1} S_{2} P$ 中， $P S_{2} ⊥ S_{1} S_{2}$ ， $S_{2} P = 12 m$ 。

(1)、试判断P点是振动加强点还是振动减弱点；

(2)、求 $S_{2} P$ 上距离 $S_{2}$ 最远的振动加强点和最近的振动加强点到 $S_{2}$ 的距离。

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