2023-2025全国高考物理试题汇编：波的干涉

2023-2025全国高考真题物理汇编

波的干涉

一、单选题

1.（2023浙江高考真题）主动降噪耳机能收集周围环境中的噪声信号，并产生相应的抵消声波，某一噪声

信号传到耳膜的振动图像如图所示，取得最好降噪效果的抵消声波（声音在空气中的传播速度为

340m/s）（）

A.振幅为2A

B.频率为100Hz

C.波长应为1.7m的奇数倍

D.在耳膜中产生的振动与图中所示的振动同相

2.（2025黑吉辽蒙卷高考真题）平衡位置在同一水平面上的两个振动完全相同的点波源，在均匀介质中产

生两列波。若波峰用实线表示，波谷用虚线表示，P点位于其最大正位移处，曲线而上的所有点均为振动

3.（2023湖南高考真题）如图（a）,在均匀介质中有A、B、C和。四点，其中A、B、C三点位于同一直

线上，AC=BC=4m,DC=3m,DC^AB.,=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4m.下列说法正确的是

A.这三列波的波速均为2m/s

B.r=2s时，。处的质点开始振动

C.f=4.5s时，。处的质点向y轴负方向运动

D.f=6s时，。处的质点与平衡位置的距离是6cm

4.（2023浙江高考真题）如图所示，置于管口T前的声源发出一列单一频率声波，分成两列强度不同的声

波分别沿A、B两管传播到出口。。先调节A、B两管等长，。处探测到声波强度为400个单位，然后将

A管拉长d=15cm,在。处第一次探测到声波强度最小，其强度为100个单位。已知声波强度与声波振幅

平方成正比，不计声波在管道中传播的能量损失，则（）

A.声波的波长;l=15cmB.声波的波长X=30cm

C.两声波的振幅之比为3:1D.两声波的振幅之比为2:1

5.（2024江西高考真题）如图（a）所示，利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷。在某次检测实验中，

入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图（b）、（c）所示。

已知超声波在机翼材料中的波速为6300m/s。关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度4下列

选项正确的是（）

A.振动减弱；d=4.725mmB.振动加强；d=4.725mm

C.振动减弱；d=9.45mmD.振动加强；d=9.45mm

6.（2024安徽高考真题）某仪器发射甲、乙两列横波，在同一均匀介质中相向传播，波速v大小相等。某

时刻的波形图如图所示，则这两列横波（）

在龙=10.0m处开始相遇

C.波峰在x=10.5m处相遇D.波峰在x=11.5m处相遇

7.（2024浙江高考真题）频率相同的简谐波源Si、S2,和接收点M位于同一平面内，Si、S2到加的距离

之差为6m。f=0时Si,S2,同时垂直平面开始振动，M点的振动图像如图所示，则（）

B.两列波的起振方向均沿了正方向

C.Si和S2,在平面内不能产生干涉现象D.两列波的振幅分别为3cm和1cm

二、多选题

8.（2023辽宁高考真题）“球鼻脑”是位于远洋轮船船头水面下方的装置，当轮船以设计的标准速度航行

时，球鼻艄推起的波与船首推起的波如图所示，两列波的叠加可以大幅度减小水对轮船的阻力。下列现象

的物理原理与之相同的是（）

船首

球鼻艄推起的波/。

球首推起的波一代］

、一以二球鼻艄

A.插入水中的筷子、看起来折断了

B.阳光下的肥皂膜，呈现彩色条纹

C.驶近站台的火车，汽笛音调变高

D.振动音叉的周围，声音忽高忽低

9.（2024山东高考真题）甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，波速均为2m/s。r=0时

刻二者在x=2m处相遇，波形图如图所示。关于平衡位置在户2m处的质点P,下列说法正确的是（）

B.UO.5s时，P偏离平衡位置的位移为-2cm

C./=l.Os时，P向y轴正方向运动

D.z=l.Os时，P向y轴负方向运动

10.（2025浙江高考真题）如图1所示，两波源。和S?分别位于x=0与x=12m处，以x=6m为边界，两

侧为不同的均匀介质。/=0时两波源同时开始振动，其振动图像相同，如图2所示。t=0.1s时x=4m与

x=6m两处的质点开始振动。不考虑反射波的影响，则（）

A./=0.15s时两列波开始相遇

B.在6m<x<12m间S2波的波长为1.2m

C.两列波叠加稳定后，x=8.4m处的质点振动减弱

D.两列波叠加稳定后，在0<x<6m间共有7个加强点

11.（2024浙江高考真题）在如图所示的直角坐标系中，xOz平面为介质I和H的分界面（z轴垂直纸面向

外）。在介质I中的P（0,42）处有一点波源，产生波长为2、速度为V的波。波传到介质II中，其速度

为后，，图示时刻介质II中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R和S点，此时波源也恰好位于波峰。

M为。、R连线的中点，入射波与反射波在。点相干加强，则（）

A.介质n中波的频率为也B.S点的坐标为（0,一仞）

C.入射波与反射波在/点相干减弱D.折射角a的正弦值Sina=ga

三、解答题

12.（2025广西高考真题）某乐器发出频率为两倍关系的两个纯音（简谐声波），其波形叠加后呈现一种周

期性变化。图甲和图乙分别为同一时刻两列简谐声波单独沿x正方向传播的波形图，图中的坐标原点位于

同一质点处，声速为340m/s。

y1\xm

图乙

（1）从图中读出这两列波的波长。

（2）该时刻这两列波叠加，分别求x=0和x=0.375m处的质点在该时刻偏离平衡位置的位移。

（3）求这两列波叠加后的周期。

13.（2023全国高考真题）分别沿x轴正向和负向传播的两列简谐横波P、。的振动方向相同，振幅均为

5cm,波长均为8m,波速均为4m/s。r=O时刻，尸波刚好传播到坐标原点，该处的质点将自平衡位置向下

振动；。波刚好传到x=10m处，该处的质点将自平衡位置向上振动。经过一段时间后，两列波相遇。

（1）在答题卡给出的坐标图上分别画出P、。两列波在t=2.5s时刻的波形图（P波用虚线，Q波用实

线）；

（2）求出图示范围内的介质中，因两列波干涉而振动振幅最大和振幅最小的平衡位置。

参考答案

1.B

【详解】主动降噪耳机是根据波的干涉条件，抵消声波与噪声的振幅、频率相同，相位相反，叠加后才能

相互抵消来实现降噪的。

A.抵消声波与噪声的振幅相同，也为A,A错误；

B.抵消声波与噪声的频率相同，由

B正确;

C.抵消声波与噪声的波速、频率相同，则波长也相同，为

Z=vT=340x0.0Im=3.4m

C错误；

D.抵消声波在耳膜中产生的振动与图中所示的振动反相，D错误。

故选B

2.C

【详解】根据题意尸点位于其最大正位移处，故可知此时尸点位于两列波的波峰与波峰相交处；根据干涉

规律可知，相邻波峰与波峰，波谷与波谷连线上的点都是加强点，故A图像中的曲线油上的点存在振动

加强点，不符合题意。

故选C。

3.C

【详解】A.由图（b）的振动图像可知，振动的周期为4s,故三列波的波速为

A4m,,

v=——=----=lm/s

T4s

A错误；

B.由图（a）可知，。处距离波源最近的距离为3m,故开始振动后波源C处的横波传播到D处所需的时

间为

DC3m°

tc------=------=3s

vlm/s

故r=2s时，。处的质点还未开始振动，B错误；

C.由几何关系可知AD=3r>=5m,波源A、B产生的横波传播到。处所需的时间为

AD5mU

fAB=一=TV=5S

vlm/s

故t=4.5s时，仅波源C处的横波传播到。处，此时。处的质点振动时间为

%=t—tc=1.5s

由振动图像可知此时。处的质点向y轴负方向运动，C正确;

D.r=6s时，波源C处的横波传播到。处后振动时间为

由振动图像可知此时。处为波源C处传播横波的波谷；f=6s时，波源A、8处的横波传播到。处后振动

时间为

=卜

由振动图像可知此时。处为波源A、8处传播横波的波峰。根据波的叠加原理可知此时。处质点的位移为

y=2A-A=2cm

故f=6s时，。处的质点与平衡位置的距离是2cm。D错误。

故选C。

4.C

【详解】CD.分析可知A、B两管等长时，声波的振动加强，将A管拉长d=15cm后，两声波在。点减

弱，根据题意设声波加强时振幅为20,声波减弱时振幅为10,则

A+&=20

4—4=10

可得两声波的振幅之比

3

A^~1

故C正确，D错误；

AB.根据振动减弱的条件可得

—=2d

2

解得

2=60cm

故AB错误。

故选C。

5.A

【详解】根据反射信号图像可知，超声波的传播周期为

7=2x10%

又波速v=6300m/s,则超声波在机翼材料中的波长

=1.26xl(T3m

结合题图可知，两个反射信号传播到探头处的时间差为

f=1.5xl0^s

故两个反射信号的路程差

,15

2d=仙=9.45x10-3=—A

m2

解得

d=4.725mm

两个反射信号在探头处振动减弱，A正确。

故选Ao

6.C

【详解】AB.由题意可知两列波的波速相同，所以相同时间内传播的距离相同，故两列横波在x=11.0m

处开始相遇，故AB错误；

CD.甲波峰的坐标为国=5m,乙波峰的坐标为々=16m,由于两列波的波速相同，所以波峰在

,仁16—5,八u

x=5nn--------m=10.5m

2

处相遇，故C正确，D错误。

故选C。

7.B

【详解】根据图像可知f=4s时M点开始向上振动，故此时一列波传播到M点，起振方向向上，f=7s时

波形开始改变，说明另一列波传播到M点，此时两列波平衡位置都传到M点，第一列波使M点向下振

动，之后振幅减小，则此时M点振动减弱，可知第二列波使M点向上振动。

A.Si.S2到M的距离之差为6m,由图可知两列波传到M点的时间差为3s,根据v=芋可得波速为

At

v=—m/s=2m/s

3

故波长为

A,=vT=4m

故A错误；

B.根据前面分析可知两列波刚传到M点时均使M点向上振动，故两列波的起振方向均沿无正方向，故B

正确；

C.两列波频率相等，在平面内能产生干涉现象，故C错误；

D.由t=4.5s和"7.5s时的位移知第一列的振幅为3cm,,第二列波的振幅为

A=3cm—1cm=2cm

故D错误。

故选B。

8.BD

【详解】该现象属于波的叠加原理；插入水中的筷子看起来折断了是光的折射造成的，与该问题的物理原

理不相符；阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，是由于光从薄膜上下表面的反射光叠加造成的干涉现象，与该

问题的物理原理相符；驶近站台的火车汽笛音调变高是多普勒现象造成的，与该问题的物理原理不相符；

振动音叉的周围声音忽高忽低，是声音的叠加造成的干涉现象，与该问题的物理原理相符。

故选BD。

9.BC

【详解】AB.在0.5s内，甲、乙两列波传播的距离均为

Ax=vAt=2x0.5m=Im

根据波形平移法可知，f=0.5s时，尤=lm处甲波的波谷刚好传到P处，x=3m处乙波的平衡位置振动刚好

传到P处，根据叠加原理可知，r=0.5s时，P偏离平衡位置的位移为-2cm,故A错误，B正确；

CD.在1.0s内，甲、乙两列波传播的距离均为

Ax'=vAtr=2xl.0m=2m

根据波形平移法可知，t=1.0s时，x=。甲波的平衡位置振动刚好传到P处，x=4m处乙波的平衡位置振

动刚好传到P处，且此时两列波的振动都向y轴正方向运动，根据叠加原理可知，r=1.0s时，P向y轴正

方向运动，故C正确，D错误。

故选BCo

10.BC

【详解】A.波在x=6m左侧的波速

4

V.=——m/s=40m/s

10.1

右侧的波速

%=—m/s=60m/s

20.1

从0.1s开始，再经过4时间相遇

Av

\t=——=0.025s

2匕

所以

G=0.Is+0.025s=0.125s

选项A错误；

B.在6m12m间S?波的波长为

=V2T=60x0.02m=1.2m

选项B正确；

C.左侧波传到x=8.4m时用时间为

此时右侧波在该质点已经振动

12-841

4=0.19s—一=-s=0.13s=6-T

602

即此时刻左侧波在该点的振动在平衡位置向上运动，右侧波在该点的振动也在平衡位置向下振动，可知该

点的振动减弱，选项C正确；

D.当右侧波传到x=6m位置时用时间为0.1s=5T,即此时x=6m处质点从平衡位置向上振动；此时％=0处

的波源Si也在平衡位置向上振动，即振动方向相同，可知在0〈尤＜6m内至lJx=O和x=6m两点的路程差为

波长整数倍时振动加强，波在该区间内的波长4=wT=40x0.02m=0.8m

可知

x-(6—x)=H/l=0.8n

即

x=3+0.4n

其中〃取0、±1、±2、±3、±4、±5、±6、±7

则共有15个振动加强点，选项D错误。

故选BCo

11.BD

【详解】A.波从一种介质到另一种介质，频率不变，故介质n中波的频率为

f=-

故A错误；

B.在介质II中波长为

由于图示时刻介质II中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R和S点，故S点的坐标为(0,一向),故

B正确；

C.由于S为波峰，且波传到介质II中，其速度为四图示时刻介质H中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别

交于R和S点，则R也为波峰，故P到R比P到。多一个波峰，贝U

PR=5几

则

OR=32

由于

夕A

\MO-PM\^2n-~或(2〃+1)-

故不在减弱点，故C错误；

D.根据

n上=6

PR

解得