人教版选修3-4：(9) 波的衍射和干涉 Word版含解析

课时跟踪检测（九）波的衍射和干涉1．利用发波水槽得到的水面波形如图1(a)、(b)所示，则()图1A．图(a)、(b)均显示了波的干涉现象B．图(a)、(b)均显示了波的衍射现象C．图(a)显示了波的干涉现象，图(b)显示了波的衍射现象D．图(a)显示了波的衍射现象，图(b)显示了波的干涉现象解析：选D由波的干涉和衍射概念知，图(a)是一列波的传播，显示了波的衍射现象，图(b)是两列波的传播，显示了波的干涉现象。

2．蝉是利用了a发出声音，某同学围绕蝉歇息的树干走了一圈，听到忽高忽低的蝉鸣声，这是由于声波的b现象，a、b组合正确的是()A．蝉的嘴干涉B．蝉的腹鼓干涉C．蝉的翅膀共振D．蝉的嘴共振解析：选B蝉发出声音是蝉的腹鼓振动发出的，某同学围绕蝉歇息的树干走了一圈，听到忽高忽低的蝉鸣声，是声波的干涉现象，故B正确。

3．(多选)如图2所示，S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，a、b、c三点位于S1、S2连线的中垂线上，且ab＝bc。

某时刻a是两列波波峰的相遇点，c是两列波波谷的相遇点，则()图2A．a处质点始终处于波峰B．c处质点始终处于波谷C．b处质点为振动加强点D．c处质点为振动加强点解析：选CD由于a是两列波波峰的相遇点，c是两列波波谷的相遇点，所以a点和c点均为振动加强点。

但是，只要a、c点有振动，位移就有变化，不能说a、c点始终在波峰或波谷，A、B错误；S1、S2传到b点的振动同步，所以b点也是振动加强点，实际上在S1、S2连线的中垂线上的任何点都是振动加强点，C、D正确。

4．(多选)如图3所示，S1、S2为两个振动情况完全一样的波源，两列波的波长都为λ，它们在介质中产生干涉现象，S 1、S 2在空间共形成6个振动减弱的区域(图中虚线处)，P 是振动减弱区域中的一点，从图中可看出( )图3A ．P 点到两波源的距离差等于1.5λB ．P 点始终不振动C ．P 点此时刻振动最弱，过半个周期后，振动变为最强D ．当一列波的波峰传到P 点时，另一列波的波谷也一定传到P 点解析：选ABD 振动减弱点到两波源距离差等于半波长的奇数倍，根据P 点所处虚线的位置可知，P 点到S 1、S 2的距离之差为1.5λ，选项A 正确；两波源振动情况相同，故P 点振幅为零，选项B 正确，选项C 错误；在P 点合位移为零，故其中一列波的波峰传播到P 点时，另一列波的波谷一定传播到P 点，选项D 正确。

5.波源甲、乙分别在一根水平放置的绳的左右两端，两波源发出的波在绳中的传播速度均是1 m/s ，在t ＝0时刻绳上的波形如图4中(a)所示，则根据波的叠加原理，以下叙述中正确的是( )图4A ．当t ＝2 s 时，波形如图①所示，当t ＝4 s 时，波形如图②所示B ．当t ＝2 s 时，波形如图①所示，当t ＝4 s 时，波形如图③所示C ．当t ＝2 s 时，波形如图②所示，当t ＝4 s 时，波形如图①所示D ．当t ＝2 s 时，波形如图②所示，当t ＝4 s 时，波形如图③所示解析：选D 由题知v ＝1 m/s ，t ＝2 s 时，两列波正好重叠，叠加各质点后位移为0，图①错，图②对；t ＝4 s 时，两列波已相互错开，互不影响，图③正确。

6．用2×106 Hz 的超声波检查胆结石，该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2 250 m/s 和1 500 m/s ，则该超声波在结石中的波长是胆汁中的________倍。

用超声波检查胆结石是因为超声波的波长较短，遇到结石时________(选填“容易”或“不容易”)发生衍射。

解析：由v ＝λf 知，超声波在结石中的波长λ1＝v 1f ，在胆汁中的波长λ2＝v 2f ，则波长之比：λ1λ2＝v 1v 2＝1.5。

超声波遇到结石时，其波长远小于结石的线度，则超声波遇到结石时不容易发生衍射现象。

答案：1.5 不容易7.图5是两个波源振动频率相同、振动方向相同的两列波在空间传播的情景，实线表示波峰，虚线表示波谷。

a 为虚线交点，b 为实线交点，c 为a 与b 连线的中点。

图5(1)从图示时刻开始，经过12周期，a 、b 、c 各点分别处于什么位置？ (2)从图示时刻开始，经过34周期，a 、b 、c 各点又分别处于什么位置？ 解析：(1)由题图可知，此刻a 、b 点分别是两列波的波谷相遇点和波峰相遇点，都是振动加强点；而c 点处于加强区域，所以c 点也是加强点，a 、b 、c 三点的振幅为两列波的振幅之和。

此刻a 点在波谷，b 点在波峰，c 点在平衡位置，经12周期后，a 点在波峰，b 点在波谷，c 点仍在平衡位置。

(2)经过34周期，a 点在平衡位置，将向波谷振动；b 点在平衡位置，将向波峰振动；c 点为a 、b 的中点，所以此刻c 点在波峰位置。

答案：(1)a 在波峰，b 在波谷，c 在平衡位置(2)a 在平衡位置，b 在平衡位置，c 在波峰8．(1)(多选)在空气中的同一区域内，两列声波波源的振动情况如图6所示，可以肯定的是( )图6A ．a 波源的频率为b 波源频率的2倍B ．a 波的波长为b 波波长的2倍C ．a 、b 两列波叠加能产生稳定的干涉D ．通过同一狭缝，a 波的衍射效果比b 波明显(2)如图7所示，S 是水面波的波源，x 、y 是挡板，S 1、S 2是两个狭缝(SS 1＝SS 2，狭缝的尺寸比波长小得多)，试回答以下问题：图7①若闭上S1，只打开S2会看到什么现象？②若S1、S2都打开，会发生什么现象？③若实线和虚线分别表示波峰和波谷，那么在A、B、C、D各点中，哪些点向上振动最强，哪些点向下振动最强，哪些点振动最弱？解析：(1)由波的图像可以看出，a波的周期是b波的2倍，因为波速相等(同一介质)，由波速公式v＝λf可知a波的波长等于b波的2倍，故A错而B正确；两列波产生稳定的干涉条件是频率必须相等，可知a、b两列波叠加不会产生稳定的干涉，C错误；波长越长，衍射现象越明显，故D选项正确。

(2)①只打开S2时，波源S产生的波传播到狭缝S2时，由于狭缝的尺寸比波长小，于是水面波在狭缝S2处发生衍射现象，水面波以狭缝S2处为波源向挡板另一侧传播开来。

②由于SS1＝SS2，从波源发出的水波传播到S1、S2处时它们的振动情况完全相同，当S1、S2都打开时产生相干波，它们在空间相遇时产生干涉现象，一些地方振动加强，一些地方振动减弱，加强区与减弱区相互隔开，发生明显的干涉。

③质点D是波峰与波峰相遇处，是该时刻向上振动最强点，质点B是波谷与波谷相遇处，是该时刻向下振动最强点，质点A、C是波峰与波谷相遇的地方，这两点振动最弱。

加强和减弱是指质点振动的剧烈程度，或者说是振幅大小的差异，加强点的振幅大，减弱点的振幅小，但它们的位移是随时间变化的，某一时刻加强点的位移完全可以小于减弱点的位移，当然也可以为零。

答案：(1)BD(2)见解析阶段验收评估（四）电磁波(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。

其中第1～5小题只有一个选项符合题意，第6～8小题有多个选项符合题意)1．下列说法正确的是()A．电磁波在真空中以光速c传播B．在空气中传播的声波是横波C．声波只能在空气中传播D．光需要介质才能传播解析：选A电磁波在真空中的传播速度为光速c，选项A正确；在空气中传播的声波是纵波，选项B 错误；声波可以在气体中传播，也可以在液体、固体中传播，选项C 错误；光可以在真空中传播，因此，光不需要介质也能传播，选项D 错误。

2．声呐能发射超声波，雷达能发射电磁波，超声波和电磁波相比较，下列说法正确的是( )A ．超声波与电磁波传播时，都向外传递了能量B ．超声波与电磁波都既可以在真空中传播，又可以在介质中传播C ．在空气中传播的速度与在其他介质中传播速度相比，均是在空气中传播时具有较大的传播速度D ．超声波与电磁波相遇时可能会发生干涉解析：选A 超声波与电磁波传播时，都向外传递了能量、信息，A 正确；声呐发出的超声波是机械波，不可以在真空中传播，B 错；机械波在空气中传播时速度较小，在其他介质中传播时速度大，而电磁波恰好相反，C 错；超声波和电磁波不是同一类波，不可能发生干涉，D 错。

3．在LC 振荡电路中，电容器极板上的电荷量从最大值变化到零所需的最短时间是( ) A.π4LC B.π2LC C ．πLC D ．2πLC解析：选B LC 振荡电路的周期T ＝2πLC ，其电容器极板上的电荷量从最大值变化到零所需的最短时间t ＝T 4，所以t ＝π2LC ，选项B 正确。

4．电磁波已广泛运用于很多领域。

下列关于电磁波的说法符合实际的是( )A ．电磁波不能产生衍射现象B ．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C ．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D ．不同的电磁波在真空中的传播速度不同解析：选C 干涉、衍射是波所特有的现象，所以电磁波能产生衍射现象，选项A 错误；常用的遥控器是通过发出红外线来遥控电视机的，选项B 错误；利用多普勒效应可以判断遥远天体相对地球的速度，选项C 正确；所有电磁波在真空中的传播速度都等于光速，是相同的，选项D 错误。

5．如图1所示，i -t 图像表示LC 振荡电流随时间变化的图像，在t ＝0时刻，电路中电容器的M 板带正电，在某段时间里，电路的磁场能在减少，而M 板仍带正电，则这段时间对应图像中( )图1A．Oa段B．ab段C．bc段D．cd段解析：选D由电流图像可得，在t＝0时刻是电容器开始放电，电路中电容器的M板带正电，故电流方向逆时针为正方向；某段时间里，电路的磁场能在减少，说明电路中的电流在减小，是电容器的充电过程，此时M板带正电，说明此时电流方向顺时针方向为负，符合电流减小且为负值的只有cd段，故D项正确。

6．关于电磁波谱，下列说法中正确的是()A．电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波B．红外线、紫外线、可见光是原子的外层电子受激发后产生的C．X射线和γ射线是原子的内层电子受激发后产生的D．红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线解析：选AB波长越长的无线电波波动性越显著，干涉、衍射现象易发生；红外线、紫外线、可见光是原子的外层电子受激发产生的；从电磁波产生的机理可知γ射线是原子核受激发后产生的；不论物体温度高低都能辐射红外线，物体的温度越高，它辐射的红外线越强。

7．在LC回路产生电磁振荡的过程中，下列说法正确的是()A．电容器放电完毕时刻，回路中电场能最小B．回路中电流值最大时刻，回路中磁场能最小C．电容器极板上的电荷最多时，电场能最大D．回路中电流值最小时，电场能最小解析：选AC电容器放电结束时，电容器极板间场强为零，电场能最小，A项说法正确；回路中电流最大时，线圈周围的磁场最强，磁场能最大，B项说法错误；电容器极板上的电荷最多时刻，电场最强，电场能最大，C项说法正确；回路中电流最小时刻，磁场能最小，而电场能最大，故D项说法错误。