人教版物理高中二年级选修3-4第十二章 12.4波的干涉和衍射练习题
高二物理选修3-4第十二章：12.4波的衍射和干涉(有答案)
波的衍射练习1．下列说法中正确的是（）A．衍射是一切波特有的现象B．障碍物或孔越大越易产生衍射C．在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声波的衍射现象D．在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声音的反射现象2．下述关于声波的传播速度中正确的说法是（）A．声波的频率越高，传播速度越大B．声波振幅越大，传播速度越大C．声波传播速度只由介质决定D．在空气中声速约是340m／s3．一列声波由空气传到水中（）A．频率不变，波长变小B．频率不变，波长变大C．频率变小，波长变长D．频率变大，波长变大4．以下关于波的衍射的说法中正确的是（）A．波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象B．当障碍物的尺寸比波长大得多时，衍射现象很明显C．当孔的大小比波长小时，衍射现象很明显D．只有当障碍物的尺寸与波长相差不多时，才会发生明显的衍射现象5．下列说法正确的是（）A．只有横波能发生衍射，纵波不能发生衍射B．当波长比孔的宽度小得越多时，波的衍射越明显C．声波能发生衍射现象，光不能发生衍射现象D．声波易发生明显的衍射现象，光不易发生明显的衍射现象6．下列说法正确的是（）A．衍射是一切波特有的现象B．对同一列波，障碍物或孔越小衍射越明显C．听到回声是声波的衍射现象D．听到墙外人的说话声是衍射现象7．如图所示，S是振源，MN是带孔的挡板，其中M固定，N可以上下移动，为了使原来不振动的A点振动起来，可采用的办法是（）A．增大S的振动频率B．减小S的振动频率C．N上移D．N下移8．如图是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD两块挡板，AB是一小孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述中正确的是（）A．此时能明显观察到波的衍射现象B．挡板前后波纹距离相等C．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显观察到衍射现象9．在用水波槽做衍射实验时，若打击水面的振子振动频率是5Hz，水波在水槽中的传播速度为0.05rn／s，为观察到明显的衍射现象，小孔的直径d应为（）A．10cm B．50cm C．d＞10cm D．d＜1cm10．有一障碍物的高度为10m，下列波衍射现象最朋显的是（）A．波长为40m的波B．波长为9．9m的波C．频率为40Hz的声波D．频率为5000MHz的电磁波（v＝3.0×108m／s）11．已知空气中的声速为340m/s，现有几种声波：（1）周期为201s；（2）频率为104Hz;（3）波长为10m．它们传播时若遇到宽度约为13m的障碍物，发生明显衍射现象的是（）A．（1）和（2）B．（2）和（3）C．（1）和（3）D．都可以12．一列波在传播过程中通过一个障碍物，发生了一定程度的衍射，以下哪种情况能使衍射现象更明显（）A．增大障碍物尺寸，同时增大波的频率B．增大障碍物尺寸，同时减小波的频率C．缩小障碍物尺寸，同时增大波的频率D．缩小障碍物尺寸，同时减小波的频率13．在空旷的广场上有一堵较高大的墙MN，墙的一侧O点有一个正在播放男女声合唱歌曲的声源。
2021-2022高二物理人教版选修3-4课后作业：12.4 波的衍射和干涉 Word版含解析
4.波的衍射和干涉1.一列波在传播过程中通过一个障碍物,发生了肯定程度的衍射,以下哪种状况使衍射现象更明显()A.增大障碍物的尺寸,同时增大波的频率B.增大障碍物的尺寸,同时减小波的频率C.缩小障碍物的尺寸,同时增大波的频率D.缩小障碍物的尺寸,同时减小波的频率解析:波在介质中传播时波速是由介质打算的,与波的频率无关,所以转变波的频率不会转变波速,但由v=λf可知,当波速肯定时,减小频率则波长增大,而发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长相差不多,所以缩小障碍物的尺寸,同时减小波的频率会使衍射现象更明显,D选项正确。
答案:D2.如图甲所示,沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等,当它们相遇时可能消灭的波形是图乙所示的()甲乙解析:当两列波的前半个波(或后半个波)相遇时,依据波的叠加原理,在前半个波(或后半个波)重叠的区域内全部的质点振动的合位移为零,而两列波的后半个波(或前半个波)的波形保持不变,所以选项B正确;当两列波完全相遇时(即重叠在一起),由波的叠加原理可知,全部质点振动的位移均等于每列波单独传播时引起的位移的矢量和,使得全部的质点振动的位移加倍,所以选项C也是正确的。
答案:BC3.已知空气中的声速为340 m/s。
现有几种声波:①周期为120s,②频率为104Hz,③波长为10 m,它们传播时若遇到宽约为13 m 的障碍物,能产生显著的衍射现象的是()A.①和②B.②和③C.①和③D.都可以解析:①②③三种声波的波长分别为λ1=340×120m=17 m,λ2=340104m=0.034 m,λ3=10 m,依据发生明显衍射现象的条件可知,①③两声波的波长与障碍物的尺寸差不多,能产生明显的衍射现象,故C项正确。
答案:C4.两波源S1、S2在水槽中形成的波形如图所示,其中实线表示波峰、虚线表示波谷,则()A.在两波相遇的区域中会产生干涉B.在两波相遇的区域中不会产生干涉C.a点的振动始终加强D.a点的振动始终减弱解析:由题图知,两列波的波长不相等,波在水中的速度相等,由f=1T =vλ,可知两列波的频率不相等,不满足波的干涉条件,故B正确,A、C、D错误。
人教版物理高二选修3-4 12.4波的衍射和干涉同步练习(II)卷
人教版物理高二选修3-4 12.4波的衍射和干涉同步练习（II）卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共37分)1. （3分）下列说法中正确的是（）A . 机械波可以在真空中传播B . 波从一种介质进入另一种介质时，频率保持不变C . 机械波的频率越高，在介质中的传播速度越大D . 两列波发生稳定的干涉现象，则两列波的频率必然相同2. （3分）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（）A .B .C .D .3. （3分）下列说法正确的是（）A . 同一波源的不同波面上的质点的运动情况可能相同，平面波的波面表示波的传播方向B . 无论怎样的波，波线始终和波面垂直C . 若孔的尺寸比波长大得多，则不会发生衍射现象D . 单色光的双缝干涉实验中，出现暗条纹处是两列光波的波峰和波谷相遇的地方4. （2分）关于简谐运动与机械波的下列说法中，正确的是（）A . 同一单摆，在月球表面简谐振动的周期大于在地球表面简谐振动的周期B . 受迫振动的振幅与驱动力的频率无关C . 在同一种介质中，不同频率的声波的传播速度不同D . 在横波的传播过程中，质点的振动方向总是与波的传播方向平行5. （2分）如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮在水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动．为使水波能带动叶片振动，可用的方法是（）A . 提高波源频率B . 降低波源频率C . 增加波源距桥墩的距离D . 减小波源距桥墩的距离6. （3分）如图中四幅图的说法，正确的是（）A . 由图甲中两个简谐运动的图象可知：它们的相位差为或者πB . 在图乙中，当球与横梁之间存在摩擦的情况下，球的振动不是简谐运动C . 由图丙可知，频率相同的两列波叠加时，某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱D . 如图丁所示，该简谐横波的振动周期一定是4秒E . 如图丁所示，当简谐波向右传播时，质点A此时的速度沿y轴负方向7. （3分）(2017·西宁模拟) 如图是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2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），S1的振幅A1=3cm，S2的振幅A2=2cm，则下列说法正确的是（）A . 质点D是振动减弱点B . 质点A，D在该时刻的高度差为10cmC . 再过半个周期，质点A、C是振动加强点D . 质点C的振幅为1cmE . 质点C此刻以后将向下振动8. （2分）如图所示表示两列同频率相干水波在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，波速为2m/s，波长为0.4m，E点是BD连线和AC连线的交点，下列说法正确的是（）A . A，E，C三点均是振动减弱点B . D，E，B三点均是振动加强点C . B，D两点在该时刻的竖直高度差为4cmD . t=0.05s，E点离开平衡位置2cm9. （2分）对于单缝衍射现象，下列说法正确的是（）A . 缝的宽度d越小，衍射条纹越亮B . 缝的宽度d越大，衍射现象越明显C . 缝的宽度d越小，光的传播路线越接近直线D . 入射光的波长越大，衍射现象越明显10. （2分）在同一地点有两个静止的声源，发出声波1和声波2在同一空间的空气中同时沿同一方向传播，如图所示为某时刻这两列波的图像，则下列说法中正确的是（）A . 波1速度比波2速度大B . 相对于同一障碍物，波1比波2更容易发生衍射现象C . 这两列波传播的方向上，能产生稳定的干涉现象D . 这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率可以相同11. （2分）两列完全相同的波叠加后产生的干涉图样．实线和虚线表示同一时刻的波峰和波谷．若a、b、c、d四点的位置如图所示，那么，再过半个周期后，下列叙述正确的是（）A . a 点仍为振动减弱点，c 点仍为振动加强点B . b 点变为振动加强点，c 点变为振动减弱点C . a 点仍为振动加强点，b 点仍为振动减弱点D . b 点变为振动加强点，d 点变为振动加强点12. （3分）下列关于波的说法正确的是（）A . 人通常讲话产生的声波，经过尺寸为1m左右的障碍物时会发生明显衍射现象B . 当两列水波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，则P点的位移始终最大C . 只要波源与观察者发生相对运动，观察者接收到的波的频率就会发生变化D . 在波的传播中，与波面垂直的那些线代表了波的传播方向，叫做波线13. （3分） (2017高三上·黑龙江期末) 某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s．下列说法正确的是（）A . 水面波是一种机械波B . 该水面波的频率为6HzC . 该水面波的波长为3mD . 水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E . 水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移14. （2分）有下列声学现象：①夏日的雷声能持续很长时间；②敲响一只音叉，另一只与其相隔不远的同样的音叉也能发出声音；③敲响音叉，使音叉的两支叉股一起振动，在其周围某些区域声音较强，某些区域的声音较弱；④屋子外的人虽然看不到屋内的人，但却能听到屋内人的谈笑声；⑤警车驶离事发现场，现场围观的人感觉警笛音调变低．则（）A . ①、②和⑤是反射现象，③是共鸣现象，④是衍射现象B . ①是干涉现象，②是反射现象，③是衍射现象，④是折射现象，⑤是多普勒效应C . ①是反射现象，②是折射现象，③是干涉现象，④是衍射现象，⑤是多普勒效应D . ①是反射现象，②是共鸣现象，③是干涉现象，④是衍射现象，⑤是多普勒效应15. （2分）关于波的叠加和干涉，下列说法中正确的是（）A . 两列频率不相同的波相遇时，因为没有稳定的干涉图样，所以波没有叠加B . 两列频率相同的波相遇时，振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点C . 两列频率相同的波相遇时，如果介质中的某点振动是加强的，某时刻该质点的位移可能是零D . 两列频率相同的波相遇时，振动加强点的位移总是比振动减弱点的位移大二、填空题 (共5题；共9分)16. （2分）(2017·虹口模拟) 如图，虚线和实线分别表示在同一绳上传播的甲、乙两列简谐横波某时刻的波形图，波速均为v=4m/s．则绳上位于x=0.2m处的质点M的振动是________的（选填“加强”、“减弱”）．从图示时刻开始，再经过________ s，M将位于波峰．17. （2分）下列说法中的现象属于波干涉的是________；属于波的衍射的是________．A．夏日雷声轰鸣不绝B．闻其声而不见其人C．听到远离的汽笛声音音调较低D．两个完全相同的声源固定在空间某两位置上．如果在声源周围走动，时而感到有声，时而感到无声．18. （1分）如图是不同频率的水波通过相同的水孔所能到达区域的示意图（图中波纹间距仅为示意，并不代表波长大小），________情况中水波的频率最大．19. （2分） S1、S2为两个完全一样的相干波源，发出的光频率为7.5×1014Hz，光屏上A点到S1、S2的路程差为1.8×10﹣6m，B点到S1、S2的路程差为3.2×10﹣6m则A点出现________条纹B点出现________条纹．20. （2分）(2016·闵行模拟) 如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中实线为波峰，虚线表示波谷，设两列波的振幅均为5cm，且图示范围内振幅不变，波速和波长分别为1m/s和0.5m，C点是BE连线的中点，则图示时刻A、B两质点的竖直高度差为________ cm，从图示时刻起经0.25s，C质点通过的路程为________ cm．三、解答题 (共5题；共35分)21. （5分）如图所示，在半径为R=45m的圆心O和圆周A处，有两个功率差不多的喇叭，同时发出两列完全相同的声波，且波长λ=10m．若人站在B处，正好听不到声音；若逆时针方向从B走到A，则时而听到时而听不到声音．试问在到达A点之前，还有几处听不到声音？22. （5分）如图所示，两东西向放置的相干声源S1和S2相距25m，在S1和S2中垂线上正北方距离S1和S2连线12m处有一点A，某人站在A处听到声音很响，此人自A向正西方走，听到声音逐渐减弱，走到距离A 3.5m 的B处，完全听不到声音，求声波的波长．23. （5分）已知空气中的声速为340m/s，现有周期为和频率为1×104Hz的两种声波，当它们传播时若遇到宽度约为13m的障碍物，哪种声波发生的衍射现象较明显?24. （10分）一个人在船上测得，每经过5s有一个波峰经过船的锚链，他还通过目测估计出相邻两个波峰的距离是15m ，问：（1）这时的波速是多少？（2）船的固有频率是多大就会引起共振？25. （10分）两列横波在x轴上沿相反方向传播，如图所示，传播速度v＝6 m/s，两列波的频率都是f＝30 Hz，在t＝0时，这两列波分别从左和右刚刚传到S1和S2处，使S1和S2都开始向上做简谐振动，S1的振幅为2 cm，S2的振幅也为2 cm，已知质点A与S1、S2的距离分别是S1A＝2.25 m，S2A＝4.25 m。
高中物理 第十二章 4 波的衍射和干涉练习(含解析)新人教版选修3-4
4 波的衍射和干涉1.(多选)下列事实属于明显的衍射现象的是( AC )A.池塘里的水波,遇到突出水面的小石块,小石块对波的传播没有影响B.水波前进方向上有一障碍物,其后面没有水波传播过去C.水波前进方向上有一带孔的屏,水波通过小孔传播到屏后的区域D.板胡的声音比弦声更响解析:波绕过障碍物(或小孔)继续传播的现象叫衍射现象,故A,C选项正确;因为水波没有绕过障碍物,所以B选项错误;声音是否响亮由振幅决定而不是由波的衍射所决定的,故D错误.2.关于波的叠加和干涉,下列说法中正确的是( C )A.两列频率不相同的波相遇时,因为没有稳定的干涉图样,所以波没有叠加B.两列频率相同的波相遇时,振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点C.两列频率相同的波相遇时,介质中振动加强的质点在某时刻的位移可能是零D.两列频率相同的波相遇时,振动加强的质点的位移总是比振动减弱的质点的位移大解析:两列波相遇时一定叠加,没有条件,A错;振动加强是指振幅增大,而不只是波峰与波峰相遇,B错;加强点的振幅增大,质点仍然在自己的平衡位置两侧振动,故某时刻的位移可以是振幅范围内的任何值,C正确,D错误.3.两波源S1,S2在水槽中形成的波形如图所示,其中实线表示波峰,虚线表示波谷,则( B )A.在两波相遇的区域中会发生干涉B.在两波相遇的区域中不会发生干涉C.a点的振动始终加强D.a点的振动始终减弱解析:从题图中看出,两列波的波长不同,但在同一介质中波速相等,根据v=λf知频率不同,所以在两波相遇的区域中不会发生干涉;虽然此时刻a点的振动加强,但不能始终加强,当然也不能始终减弱.所以本题选B.4.(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所示,可以肯定的是( BD )A.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波明显解析:由波的图象可以看出,a波的周期是b波的2倍,则a波源的频率为b波源频率的,因为波速相等(同一介质),由v=可知a波的波长等于b波波长的2倍,故A错误,B正确;两列波相干的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.5.甲、乙两人分别乘两只小船在湖中钓鱼,两船相距24 m.有一列水波在湖面上传播,使每只船每分钟上下浮动20次,当甲船位于波峰时,乙船位于波谷,这时两船之间还有5个波峰.(1)此水波的波长为多少?波速为多少?(2)若此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆,是否会发生明显的衍射现象?(3)若该波经过一跨度为30 m的桥洞,桥墩直径为3 m,桥墩处能否看到明显衍射现象?(4)若该桥为一3 m宽的涵洞,洞后能否发生明显衍射?解析:(1)由题意知:周期T= s=3 s.设波长为λ,则5λ+=24 m,λ= m.由v=得,v= m/s= m/s.(2)由于λ= m,大于竖立电线杆的直径,所以此波通过竖立的电线杆时会发生明显的衍射现象.(3)、(4)由于λ= m>3 m,所以此波无论是通过直径为3 m的桥墩,还是通过宽为3 m的涵洞,都能发生明显的衍射现象.答案:(1) m m/s (2)会(3)能(4)能6.如图所示,两列简谐波频率相等,波速大小相等,分别沿x轴正方向和x轴负方向传播,则图中x=1,2,3,4,5,6,7,8各点中振幅最大的是x= 的点,振幅最小的是x= 的点.解析:频率相等的两列波叠加发生干涉,2,6两点振动总相反,此时为峰谷相遇,振动减弱,振幅最小.质点4此时位于平衡位置,但两列波在该点引起的振动均沿y轴正方向,则此时质点4沿y轴正方向振动,T后两列波在该处均形成波峰,振幅为两波振幅之和,是加强区,振幅最大;同理,质点8此时沿y轴负方向振动,T后为两列波的波谷与波谷相遇处,也是加强区,故振幅最大的质点为4和8.答案:4,8 2,67.如图所示,为声波干涉演示仪的原理图.两个U形管A和B套在一起,A管两侧各有一个孔,声波从左侧小孔传入管内,被分成两列频率的波.当声波分别通过A,B传播到右侧小孔时,若两列波传播的路程相差半个波长,则此处声波的振幅;若传播的路程相差一个波长,则此处声波的振幅.解析:声波从左侧小孔传入管内向上、向下分别形成两列频率相同的波,若两列波传播的路程相差半个波长,则振动相消,所以此处振幅为零;若传播的路程相差一个波长,振动加强,则此处声波的振幅等于原振幅的2倍.答案:相同等于零等于原振幅的2倍8.在图中,A,B是同一介质中的两相干波源,其振幅均为A=5 cm,频率均为f=100 Hz,当A点为波峰时,B点恰好为波谷,波速v=10 m/s,判断P点为振动加强点还是振动减弱点?解析:A到P与B到P的波程差为Δx= m-15 m=10 m.这两列波的波长为λ==m=0.1 m.10 m恰好为0.1 m的整数倍,又因A,B步调相反,因此P点为振动减弱点.答案:振动减弱点。
人教版物理高二选修3-4 12.4 波的衍射和干涉同步练习A卷(精编)
人教版物理高二选修3-4 12.4 波的衍射和干涉同步练习A卷（精编）姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共39分)1. （3分）(2020·兴庆模拟) 如图所示，两个相干简谐横波在同一区域传播，实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷，已知两列波的报幅均为A、频率均为f。
此刻，a、c点波峰与波谷相遇点，b点波谷与波谷相遇点，d 点波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是（）A . b点振幅为2AB . a、c两点始终处在平衡位置C . a、c连线上各点始终处在平衡位置D . 从该时刻起，经过时间，b点振动到d点E . 从该时刻起，经过时间，b点到达平衡位置2. （3分） (2019高二下·晋江期中) 下列说法正确的是（）A . 在干涉现象中，振动加强点的位移总比减弱点的位移要大B . 单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关C . 火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高D . 当水波通过障碍物时，若障碍的尺寸与波长差不多，或比波长大的多时，将发生明显的衍射现象E . 用两束单色光A，B，分别在同一套装置上做干涉实验，若A光的条纹间距比B光的大，则说明A光波长大于B光波长3. （2分）下列事实属于明显的衍射现象的是（）A . 池塘里的水波，遇到突出水面的小石块，小石块对波的传播没有影响B . 水波前进方向上有一障碍物，其后面没有水波传播过去C . 水波前进方向上有一带孔的屏，水波通过小孔传播到屏后的区域D . 板胡的声音比弦声更响4. （3分）(2020·鄂尔多斯模拟) 以下说法正确的是（）A . 在真空中传播的电磁波频率不同，传播的速度也不同B . 两列机械波发生干涉现象，在振动加强的区域，质点的位移总是最大C . 一切波都能发生衍射现象，衍射是波特有的现象D . 火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高E . 电磁波能发生偏振现象，说明电磁波是横波5. （3分） (2019高二下·邢台期末) 下列说法中正确的是（）A . 一切波都能发生干涉、衍射现象B . 只有两列横波相遇时才能发生干涉C . 在障碍物的后面可以听到前面人说话的声音是衍射现象D . 发生多普勒效应时，观察者接收的频率发生了变化，是波源的频率变化的缘故6. （2分） (2020高二下·沧县月考) 分析下列物理现象，这些物理现象分别属于声波的（）①“闻其声而不见其人”；②夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；③当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高；④围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音。
人教版物理高二选修3-4 12.4 波的衍射和干涉同步练习
人教版物理高二选修3-4 12.4 波的衍射和干涉同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共39分)1. （3分）如图是观察水波衍射的装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已经画出波源所在区域波的传播情况，每条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一波长，则对于波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是（）A . 此时不能明显观察到波的衍射现象B . 挡板前后波纹间距离不相等C . 如果孔AB扩大后，有可能观察不到明显的衍射现象D . 如果孔的大小不变，使波源频率减小，能更明显观察到衍射现象2. （3分） (2016高三上·重庆期中) 下列说法正确的是（）A . 简谐运动的周期和振幅无关B . 在弹簧振子做简谐运动的回复力表达式F=﹣kx中，F为振动物体所受的合外力，k为弹簧的进度系数C . 在波的传播方向上，某个质点的振动速度就是波的传播速度D . 在双缝干涉实验中，同种条件下用紫光做实验比红光做实验得到的条纹更宽E . 在单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象，狭缝宽度必需比波长小或者相差不多3. （2分）如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AB和CD是两块挡板，BC是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间的距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述中不正确的是（）A . 此时能观察到明显的波的衍射现象B . 挡板前后波纹间距相等C . 如果将孔BC扩大，有可能观察不到明显的衍射现象D . 如果孔的大小不变，使波源频率增大，能观察到更明显衍射现象4. （3分）关于波的衍射，下列说法正确的是（）A . 衍射是一切波的特征B . 波长跟孔的宽度差不多时，能发生明显的衍射现象C . 波长比孔的宽度小得越多，衍射越不明显D . 波长比孔的宽度大得越多，衍射越不明显5. （3分）(2017·西宁模拟) 如图是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2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），S1的振幅A1=3cm，S2的振幅A2=2cm，则下列说法正确的是（）A . 质点D是振动减弱点B . 质点A，D在该时刻的高度差为10cmC . 再过半个周期，质点A、C是振动加强点D . 质点C的振幅为1cmE . 质点C此刻以后将向下振动6. （2分） (2017高二上·淮南期中) 如图，S1、S2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同．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，d在b 和e的连线上．关于图中所标的a、b、c、d、e四点，下列说法中正确的有（）A . a点是水面始终静止不动的位置B . c点是振动最弱的点C . d点的振幅比b点的振幅小D . 再过 T后的时刻，b质点的振动是减弱的7. （2分）(2018·浙江模拟) 如图所示，S1和S2是两个相干波源，其振幅均为A ，周期均为T。
人教版高中物理选修3-4第十二章第四节波的衍射和干涉课时作业.docx
高中物理学习材料桑水制作一、选择题1．下列属于明显衍射现象的是( )A．隔墙有耳B．池中假山前有水波，假山后无水波C．河中芦苇后面没有留下无波的区域D．在大山前喊话，多次听到自己的声音解析：选AC.假山前有波，假山后无波，说明波没有绕过障碍物，因此不属于明显衍射现象，B不正确．对着大山喊话，多次听到自己的声音是波的反射现象，D不正确．2．波长为60 m和17 m的两列声波在空气中传播时，下列叙述正确的是( )A．波长60 m的声波比17 m的声波传播速度慢B．波长60 m的声波比17 m的声波频率小C．波长60 m的声波比17 m的声波易发生衍射D．波长60 m的声波不能被反射解析：选BC.不管波长长度为多少，声波在空气中的传播速度都约为340 m/s，由波长、声速、频率关系可知f＝vλ，波长越长，频率越小，所以A错误，B正确．由发生明显衍射的条件可知，波长较长，发生衍射较容易，C正确．任何波都可以发生反射，D错误．3．(2013·南通高二检测)如图所示，沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等，当它们相遇时可能出现的波形是下图中的哪个( )解析：选BC.当两列波的前半个波(或后半个波)相遇时，根据波的叠加原理，在前半个波(或后半个波)重叠的区域里所有的质点振动的合位移为零，而两列波的后半个波(或前半个波)的波形保持不变，所以当它们相遇时可能出现的波形是图中B.当两列波完全相遇(即重叠在一起)时，由波的叠加原理可知，所有质点振动的位移均等于每列波单独传播时引起的位移的矢量和，使得所有质点振动的位移加倍，所以当它们相遇时可能出现的波形是图中C.故选B、C.4. (2013·聊城高二检测)波源在绳的左端发出半个波①，频率为f1，振幅为A1；同时另一个波源在绳右端发出半个波②，频率为f2(f2>f1)，振幅为A2，P为绳的中点，如图所示，下列说法错误的是( )A．两列波同时到达P点B．两列波相遇时P点波峰值可达到A1＋A2C．两列波相遇再分开后，各自保持原波形传播D．因频率不同，这两列波相遇不能叠加解析：选BD.因两波源同时起振，形成的都是绳波，波速相同，因此两列波同时到达P 点，选项A正确；因f2>f1，又λ2<λ1，当①的波峰传至P点时，②的波峰已过了P点，即两波峰在P点不会相遇，根据波的叠加原理，P点的波峰值不可能达到A1＋A2，选项B错误；根据波的独立传播原理，选项C正确；因为波的叠加没有条件，故选项D错误．5.如图表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇．图中实线表示某时刻的波峰，虚线表示的是波谷，下列说法正确的是( )A．a、c两点的振动加强，b、d两点的振动减弱B．e、f两点的振动介于加强点和减弱点之间C．经适当的时间后，加强点和减弱点的位置互换D．经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，原来位于波谷的点将位于波峰解析：选AD.波的干涉示意图所示的仅是某一时刻两列相干波叠加的情况，形成干涉图样的所有介质质点都在不停地振动着，其位移的大小和方向都在不停地变化着．但要注意，对稳定的干涉，振动加强和减弱区域的空间位置是不变的．a点是波谷和波谷相遇的点，c 点是波峰和波峰相遇的点，都是振动加强的点；而b、d两点都是波峰和波谷相遇的点，是振动减弱的点，A正确．e点位于加强点的连线上，仍为加强点；f点位于减弱点的连线上，仍为减弱点，B错误．相干波源叠加产生的干涉是稳定的，不会随时间变化，C错误．因形成干涉图样的介质质点也是不停地做周期性振动，经半个周期后步调相反，D正确．6．如图所示，在空旷的广场上有一堵较高大的墙MN，墙的一侧O点有一个正在播放男女声合唱歌曲的声源．某人从A点走到墙后的B点，在此过程中，如果从声波的衍射考虑，则会听到( )A．声音变响，男声比女声更响B．声音变响，女声比男声更响C．声音变弱，男声比女声更弱D．声音变弱，女声比男声更弱解析：选D.由于MN很高大，故衍射现象较弱，声音变弱，由于女声的音调更高，即频率大，由v＝λf可知波长更小，衍射更不明显，女声比男声更弱，故正确选项为D.7．(2013·银川模拟)如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200 m/s，则下列说法中正确的是( )A．图示时刻质点b的加速度正在减小B．从图示时刻开始，经过0.01 s，质点a通过的路径为0.4 mC．若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为50 HzD．若该波传播中遇到宽约4 m的障碍物，则能发生明显的衍射现象解析：选BCD.由波的特性知题中图示时刻质点b 的振动方向向下，加速度正在增大，A错误；由图象可知波长λ＝4 m ，则T ＝λv ＝0.02 s,0.01 s ＝12T ，故经过0.01 s ，质点a 通过的路程为2A ＝0.4 m ，B 正确；发生稳定干涉现象的条件为两列波的频率相等，故C 正确；能发生明显的衍射现象的条件为障碍物的宽度与波长相接近，D 正确．8．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，请选择a 、b 组合正确的是( )A ．蝉的嘴 干涉B ．蝉的翅膀 干涉C ．蝉的翅膀 共振D ．蝉的嘴 共振解析：选B.蝉是依靠一双翅膀的振动发声，两翅膀的振动频率、振幅相同，形成相干波源，在周围出现振动加强与减弱的区域．☆9.如图所示，在均匀介质中S 1和S 2是同时起振(起振方向相同)、频率相同的两个机械波源，它们发出的简谐波相向传播．在介质中S 1和S 2平衡位置的连线上有a 、b 、c 三点，已知S 1a ＝ab ＝bc ＝cS 2＝λ/2(λ为波长)，则下列说法中正确的是( )A ．b 点的振动总是最强，a 、c 两点的振动总是最弱B ．b 点的振动总是最弱，a 、c 两点的振动总是最强C ．a 、b 、c 三点的振动都总是最强D ．a 、b 、c 三点的振动都是有时最强有时最弱解析：选C.由于|aS 1－aS 2|＝|cS 1－cS 2|＝λ，故a 、c 两点为振动加强点，|bS 1－bS 2|＝0，b 点也是振动加强点．相对于固定不动的相干波源，a 、b 、c 总是振动加强的，故C 项正确．☆10.如图所示，甲、乙两平面波是振幅相同的相干波，甲波沿x 轴正方向传播，乙波沿y 轴正方向传播，图中实线表示某一时刻的波峰位置，虚线表示波谷位置，对图中正方形中央的a 、b 、c 、d 四点的振动情况，正确的判断是( )A ．a 、b 点振动加强，c 、d 点振动减弱B ．a 、c 点振动加强，b 、d 点振动减弱C ．a 、d 点振动加强，b 、c 点振动减弱D ．a 、b 、c 、d 点的振动都加强解析：选 B.当两列波出现干涉现象时，要产生干涉图样，形成加强线、减弱线，即加强线、减弱线彼此相间的稳定的干涉图样，在图中设定A 、B 、C 、D 四点为实线相交点，即波峰与波峰相遇，都是振动加强点，可知B 、D 决定的直线为加强线，过A 、C 两点且平行于BD 直线的两条直线也是加强线，a 、c 两点在BD 直线上，故a 、c 点是振动加强点，分别过b 、d 点且平行于BD 直线的两条直线均在两加强线之间，应为减弱线，故b 、d 两点的振动是减弱的．二、非选择题11．(2011·高考上海卷)两列简谐波沿x 轴相向而行，波速均为v ＝0.4 m/s ，两波源分别是位于A 、B 处，t ＝0时的波形如图所示．当t ＝2.5 s 时，M 点的位移为________cm ，N 点的位移为________cm.解析：由题图可知，两列波的波长分别为λA ＝0.2 m ，λB ＝0.4 m ，波源的起振方向都沿y 轴负方向，可知两波的周期分别为T A ＝λA v ＝0.5 s ，T B ＝λB v＝1 s ．由于t ＝0时M 点距A 波波前0.5 m ，距B 波波前0.3 m ，故两波传播到M 点时经历的时间分别为Δt A ＝1.25 s ，Δt B ＝0.75 s ．当t ＝2.5 s 时，A 波使M 点已振动的时间为t －Δt A ＝1.25 s ＝52T A ，引起质点M 的位移x A ＝0；B 波使M 点已振动的时间为t －Δt B ＝1.75 s ＝74T B ，引起质点M 位移x B ＝2.0 cm ，由波的叠加可知此时质点M 的位移x ＝x A ＋x B ＝2.0 cm.N 点位移可用同样方法判定．答案：2.0 0☆12.在图中，A 、B 是同一介质中两相干波源，其振幅均为A ＝5 cm ，频率均为f ＝100 Hz ，当A 点为波峰时，B 点恰好为波谷，波速v ＝10 m/s ，判断P 点为振动加强点还是振动减弱点？解析：A 到P 与B 到P 的波程差为Δx ＝25 m －15 m ＝10 m ．这两列波的波长为λ＝v f＝10100m ＝0.1 m ．10 m 恰好为0.1 m 的整数倍，又因A 、B 步调相反，因此P 点为减弱点． 答案：减弱点。
高中物理12.4波的衍射和干涉每课一练新人教版选修3-4
12.4波的衍射和干预每课一练（人教版选修3-4 ）1．对于波的衍射现象，以下说法正确的选项是()A．当孔的尺寸比波长大时，必定不会发生衍射现象B．只有孔的尺寸与波长相差不多，或许比波长还小时才会察看到显然的衍射现象C．只有波才有衍射现象D．以上说法均不正确2．以下属于显然衍射现象的是()A．隔墙有耳B．池中假山前有水波，假山后无水波C．河中芦苇后边没有留下无波的地区D．在大山前喊话，多次听到自己的声音3．对于衍射，以下说法正确的选项是()A．发生衍射就是波传到阻碍物或孔的后边B．发生衍射的同时把波源的能量流传到“衍射”地区C．衍射只有波才能发生D．只有孔才能发生衍射，一块挡板不行能发生波的衍射4．水波经过小孔，发生了必定程度的衍射，为使衍射现象更显然，以下做法可取的是()A．增大小孔尺寸B.减小小孔尺寸C．增大水波频次D．减小水波频次5．在水波槽的衍射实验中，若打击水面的振子振动的频次是 5 Hz，水波在水波槽中的流传速度是 0.05m/ s，为察看到明显的衍射现象，小孔直径 d 应为 ()．10cm． 5mA BC．d>1 cm D．d<1 cm6．波长为 60和 17的两列声波在空气中流传时，以下表达中正确的选项是()m mA．波长60 m的声波比波长17 m的声波流传速度慢B．波长60 m的声波比波长17 m的声波频次小C．波长60 m的声波比波长17 m的声波易发生衍射D．波长60 m的声波不可以被反射7．以以下图所示是水波碰到小孔或阻碍物后的图象，图中每两条实线间的距离约为一个波长，则此中可能出现的图象是()8．如图是挡板，3 所示，正中O是水面上一波源，实、虚线分别表示该时辰的波峰、波谷，B 是小孔，经过一段时间，水面上的波形将散布于()A图 3A．整个地区B．暗影Ⅰ之外地区C．暗影Ⅱ之外地区D．上述答案均不对9．以下对于两列波相遇时叠加的说法中正确的选项是( ) A．相遇以后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将增强B．相遇以后，两列波的振动状况与相遇前完整同样C．在相遇地区，任一点的总位移等于两列波分别惹起的位移的矢量和D．几个人在同一房间说话，互相间听得清楚，这说明声波在相遇时互不扰乱图 410．波源在绳的左端发出半个波①，频次为 f 1，振幅为A1；同时另一波源在绳右端发出半个波②，频次为 f 2(f 2＞f 1) ，振幅为A2， P 为绳的中点，如图 4 所示，以下说法错误的是()A．两列波同时抵达P 点B．两列波相遇时P 点波峰值可达到A1＋ A2C．两列波相遇再分开后，各自保持原波形流传D．因频次不一样，这两列波相遇不可以叠加11．两列波在同一种介质中流传时发生了干预现象，则()A．振动增强地区，介质质点的位移老是比振动减弱地区介质质点的位移大B．振动增强地区，介质质点的振幅总比振动减弱地区介质质点的振幅大C．振动增强地区，介质质点的位移随时间做周期性变化D．振动增强地区，介质质点的振幅随时间做周期性变化12．水槽中步伐相反的波源S1、 S2发出两列波长相等的水波，设某一时辰P 点恰巧是两波谷相遇，则 ()A．这两列波能干预B．P点一直就在波谷C．P是振动增强点D．P的位移有时可为零13．如图 5 所示，图 5M是波峰与波峰实线和虚线分别表示振幅、频次均同样的两列波的波峰和波谷．现在，相遇点，以下说法中正确的选项是()A．该时辰质点O正处在均衡地点B．P、N两质点一直处在均衡地点O点处挪动C．跟着时间的推移，质点M向D．从该时辰起，经过四分之一周期，质点M抵达平衡地点题1234567答案题8910111213答案14. 甲、乙两人分乘两只小船在湖中垂钓，两船相距24 m．有一列水波在湖面上流传，使5每只船每分钟上下浮动20 次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这时两船之间还有个波峰．(1)此水波的波长为多少？波速为多少？(2)若此波在流传过程中碰到一根直立的电线杆，能否会发生显然的衍射现象？(3)若该波经过一跨度为 30 m的桥洞，桥墩直径为 3 m，桥墩处可否看到显然衍射？(4)若该桥为一 3 m宽的涵洞，洞后可否发生显然衍射？参照答案1． BC [ 当孔的尺寸比波长大时，会发生衍射现象，只可是不显然．只有当孔、缝或阻碍物的尺寸跟波长相差不多，或许比波长更小时，才会发生显然衍射现象，切不行把此条件用来判断波能否发生了衍射现 象． ]2．AC3．ABC [ 波在发生衍射时，其衍射地区的质点振动，所以拥有能量．小孔或阻碍物只需知足条件都能发生显然的衍射现象， D 不正确． ]4． BD [ 依据发生显然衍射的条件，可知此题中要使现象更显然，可采纳：减小小孔直径或增大水波波长，或同时减小小孔直径、增大水波波长，所以选项B 正确， A 错误；改变频 率表面看对现象仿佛没影响，但情形中是水波，介质已确立，由v ＝ λ f 知：若 f 改变了， λ 也会改变，就会影响衍射发生的显然程度，所以欲增大波长，必减小水波频次，故C 错，D 正 确． ]5．D [ 此题考察波发生显然衍射的条件，一般直接比较孔的直径 d 与水波波长 λ 的关系即可，当 d<λ 时必定发生显然的衍射，由题知水波的波长v 0.05 m ＝ 0.01 m ＝ 1 cm .λ ＝ f ＝ 5即孔径 d 应与 1 cm 相当或比它还小． ]v6．BC [ 两列声波在同种介质中波速同样，选项A 错误；由 v ＝ λ f 得 f ＝ λ ，波长越大， 频次越小，选项B 正确；波长越大越简单发生衍射，选项C 正确；全部波都能发生反射，选 项D 错误． ]7．AB 6．B [ 从题图中能够看出挡板 A 比波长大的多，所以波不会绕过挡板 A ，而小孔 B 的大小与波长差不多，能发生显然的衍射现象，故 B 正确． ]9．BCD [ 两列波相遇时，每一列波惹起的振动状况都保持不变，而质点的振动则是两列 波共同作用的结果，应选项 A 错误，选项 、 正确；几个人在同一房间说话，声音振动发出B C的声波在空间中互相叠加后，其实不改变每列波的振幅、频次，所以声波传到人的耳朵后，仍 能分辨出不一样的人所说的话，应选项 D 正确． ]10． BD [ 因两波源同时起振，形成的都是绳波，波速同样，所以两列波同时抵达 P 点，选项 A 正确；因 f 2＞ f 1，有 λ 2＜ λ 1，当①的波峰传至 P 点时，②的波峰已过了 P 点，即两波峰在 P 点不会相遇，依据波的叠加原理，P 点的波峰值不行达到A ＋A ，选项B 错误，选项 C1 2正确；因波的叠加没有条件，应选项 D 错误． ]11．BC [ 振动增强地区， 各质点的位移随时间做周期性变化， 它的位移某时辰可能为零，也不必定比振动减弱地区的位移大，故A 错误， C 正确；振幅是质点振动的最大位移，故B 正 确， D 错误． ]12． ACD [ 步伐相反简单理解成振动方向不一样，这是两个截然相反的观点，振动方向相 同包含步伐同样、步伐相反等状况．另由两波波长相等可知两波频次同样，所 以两列波能发 生干预，选项 A 正确．因某时辰 P 点是两波谷相遇，故 P 点是振动增强点，选项 C 正确，再1 B 错误， D 正确． ]过 T ，P 点就是两均衡地点相遇，选项4 13． BD [ 此题考察对干预图样的认识．由图可知，图中 O 、 M 为振动增强点，此时辰O处于波谷， M 处于波峰，所以 A 错误； N 、 P 为减短处，又因两列波振幅同样，所以， N 、P 两点振幅为零，即两质点一直处于均衡地点，B 正确；质点不会随波向前推移，C 不正确；从该时辰经1周期，两列波在 M 点分别惹起的振动都位于均衡地点 ，故 M 点位于均衡地点， D 正确．]414． (1) 4816/(2) 会(3) 能 (4) 能11m11m s分析(1) 由题意知：周期 T ＝2060s ＝ 3 s .设波长为 λ，则 5λ ＋λ ＝ 24 m ， λ ＝ 48 m .211 由 v ＝ λ得， v ＝ 48 / ＝ 16 / .T 11×3 m s 11 m s48(2) 因为 λ ＝11 m ，大于直立电线杆的直径， 所以此波经过直立的 电线杆时会发生显然的衍射现象．48m >3 m ，所以此波不论是经过直径为3 m 的桥墩，仍是通 过宽为 3 m(3) 、 (4) 因为 λ ＝ 11 的涵洞，都能发生显然的衍射现象．。
最新人教版高中物理选修3-4：12.4 波的衍射和干涉 知识点总结及同步课时练习
4波的衍射和干涉记一记波的衍射和干涉知识体系2个特有现象——波的衍射和干涉2个条件——干涉和明显衍射的条件1个原理——波的叠加原理辨一辨1.“隔墙有耳”指的是声波的衍射现象．(√)2．只有当障碍物的尺寸与波长差不多或比波长小时，才会发生衍射现象．(×)3．敲击音叉使其发声，然后转动音叉，听到声音忽强忽弱是声波的干涉现象．(√)4．只有频率相同的两列波才可以叠加．(×)5．两列频率不同的水波不能发生波的干涉现象．(×)6．在振动减弱的区域，各质点都处于波谷．(×)想一想1.既然一切波都能够发生衍射，那为什么生活中见不到光波的衍射现象？提示：光波的波长通常在0.4～0.7 μm的范围内，跟一般障碍物的尺寸相比非常小，所以通常的情况下看不到光的衍射，看到的是光的直线传播．2．如图所示，操场中两根竖直杆上各有一个扬声器，接在同一扩音机上，一位同学沿着AB方向走来．结果他听到的声音会忽强忽弱，这属于什么物理现象？提示：波的干涉现象．3．大家都熟悉“闻其声不见其人”的物理现象，你能说出是什么原因吗？提示：声波在传播过程中遇到障碍物时，可以绕过障碍物继续传播，不沿直线传播；光沿直线传播，不能绕过障碍物，这样就发生了“闻其声不见其人”的现象．4．你知道“风声、雨声、读书声，声声入耳”体现了波的什么性质吗？提示：声波在相互交错、叠加之后互不影响，仍能保持原来的性质向前传播，这种现象体现了波传播具有独立性．5．在波的干涉中，振动加强的点和振动减弱的点的振动情况是怎样的？是不是振动减弱的点始终位于平衡位置不动？提示：在波的干涉中，振动加强的点是指两列波在该点的振动方向始终相同，因而使该点以两列波的振幅之和作为新的振幅做简谐运动；而振动减弱的点是指两列波在该点的振动方向始终相反，因而使该点以两列波的振幅之差作为新的振幅做简谐运动．只有当两列波的振幅相等时，所形成的干涉中的振动减弱的点的振幅才为零，此时该点表现为始终处于平衡位置不动．思考感悟：练一练1.)A．某些波在一定条件下才有衍射现象B．不是所有的波在任何情况下都有衍射现象C．一切波在一定条件下才有衍射现象D．一切波在任何情况下都有衍射现象解析：衍射现象是波在传播过程中所特有的特征，没有条件，故一切波在任何情况下都有衍射现象，只是有的明显，有的不明显，故D项正确．答案：D2．(多选)如图所示是观察水面波衍射的实验装置．AC和BD 是两块挡板，AB是一个孔，O是波源．图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波长，则关于波经过孔之后的传播情况，下列描述中正确的是() A．此时能观察到波的明显的衍射现象B．挡板前后波纹间距离相等C．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能观察到更明显的衍射现象解析：观察题图可知道孔的尺寸与波长差不多，能观察到波的明显的衍射现象，A项正确；因波的传播速度不变，频率不变，故波长不变，即挡板前后波纹间距应相等，B项正确；若将孔AB 扩大，且孔的尺寸远大于波长，则可能观察不到明显的衍射现象，C项正确；若f增大，由λ＝vf，知λ变小，衍射现象变得不明显了，D项错误．答案：ABC3．(多选)如图所示，沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等，当它们相遇时可能出现的波形是下列选项中的()解析：两列波的半个波形相遇时，B项正确．当两列波完全相遇时(即重叠在一起)，由波的叠加原理可知，所有质点振动的位移均等于每列波单独传播时引起的位移的矢量和，使得所有质点的振动的位移加倍，C项正确．答案：BC4．两波源S1、S2在水槽中形成的波形如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则()A．在两波相遇的区域中会发生干涉B．在两波相遇的区域中不会发生干涉C．a点的振动始终加强D．a点的振动始终减弱解析：从题图中看出，两列波的波长不同，但同一介质中波速相等，根据v＝λf，知频率不同，所以在两波相遇的区域中不会发生干涉；因为不能发生干涉，所以虽然此时刻a点的振动加强，但不能始终加强，当然也不能始终减弱，所以本题选B.答案：B要点一波的衍射1．(多选)下列现象属于波的衍射现象的是()A．隔墙有耳B．空山不见人，但闻人语响C．余音绕梁，三日不绝D．夏日雷声轰鸣不绝解析：“余音绕梁，三日不绝”和“夏日雷声轰鸣不绝”主要是声音的反射现象引起的，而“隔墙有耳”和“空山不见人，但闻人语响”均属于波的衍射现象．答案：AB2．(多选)水波通过小孔，发生了一定程度的衍射，为使衍射现象更明显，下列做法可取的是()A．增大小孔尺寸B．减小小孔尺寸C．增大水波频率D．减小水波频率解析：根据发生明显衍射的条件，可知本题中要使现象更明显，可采取：减小小孔尺寸或增大水波波长，或同时减小小孔尺寸、增大水波波长，A项错误，B项正确；改变频率对衍射现象好像没有影响，但题目的情景中是水波，介质已确定，由v＝λf知：若f改变了，λ也会改变，就会影响衍射发生的明显程度，因此欲增大波长，必须减小水波频率，C项错误，D项正确．答案：BD3．如图所示，图中O点是水面上一波源，实线、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷，A是挡板，B是小孔，经过一段时间，水面上的波形将分布于()A．整个区域B．阴影Ⅰ以外区域C．阴影Ⅱ以外区域D．上述选项均不对解析：从题图中可以看出挡板A比水波波长大的多，因此波不会绕过挡板A，而小孔B的大小与波长差不多，能发生明显的衍射现象，故B项正确．答案：B要点二波的干涉4.(多选)如图所示为两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇时产生的干涉图样．图中实线表示某时刻的波峰，虚线表示波谷，下列说法正确的是()A．a、c两点的振动加强，b、d两点的振动减弱B．e、f两点的振动介于加强点和减弱点之间C．经适当的时间后，加强点和减弱点的位置互换D．经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，原来位于波谷的点将位于波峰解析：a点是波谷和波谷相遇的点，c点是波峰和波峰相遇的点，都是振动加强的点；而b、d两点是波峰和波谷相遇的点，都是振动减弱的点，A项正确；e点位于加强点的连线上，仍为加强点，f点位于减弱点的连线上，仍为减弱点，B项错误；相干波源叠加产生的干涉是稳定的，不会随时间变化，C项错误；因形成干涉图样的质点都在不停地做周期性振动，经半个周期步调相反，D项正确．答案：AD5．当两列同频率的水波发生干涉现象时，若两列波的波峰在P点相遇，则()①质点P的振动始终加强②质点P的频率最大③质点P 的位移始终最大④质点P的位移有时可能为零A．①②B．②③C．③④D．①④解析：由于两列波的波峰在P点相遇，P点是振动加强点，且振动始终加强，①正确；两列波发生干涉，它们的周期和频率不会发生改变，各个点的频率仍是相同的，②错误；振动加强并不意味着其位移始终最大，振动加强点的振幅最大，但位移总在变化，有时可能为零，③错误，④正确．故D项正确．答案：D6．(多选)如图所示，S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，振幅为A.a、b、c三点分别位于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()A．a处质点的位移始终为2AB．c处质点的位移始终为－2AC．b处质点的振幅为2AD．c处质点的振幅为2A解析：因为a、b、c三点均在S1、S2连线的中垂线上，则各点到S1、S2的距离相等，则S1与S2到各点的波程差为零，S1与S2振动情况相同，则a、b、c各点振动加强，振动加强并不是位移不变，而是振幅为2A.答案：CD7．(多选)如图所示，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，S1、S2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()A．P点到两波源的距离差等于2λB．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：振动减弱点到两波源距离差等于半波长的奇数倍，A 项错误；两波源振动情况相同，故P点振幅为零，B项正确，C 项错误；在P点合位移为零，故其中一列波的波峰传播到P点时，另一列波的波谷也传播到P点，D项正确．答案：BD8．如图所示，为声波干涉演示仪的原理图．两个U形管A 和B套在一起，A管两侧各有一小孔，声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率________的波．当声波分别通过A、B传播到右侧小孔时，若两列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅________；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅________．解析：声波从左侧小孔传入管内向上、向下分别形成两列频率相同的波，若两列波传播的路程相差半个波长，则振动相消，所以此处振幅为零；若传播的路程相差一个波长，振动加强，则此处声波的振幅等于原振幅的2倍．答案：相同等于零等于原振幅的2倍基础达标1.(多选)下列关于波的衍射的说法正确的是()A．衍射是机械波特有的现象B．对同一列波，缝、孔或障碍物越小衍射现象越明显C．只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象D．声波容易发生明显衍射现象是由于声波波长较大解析：衍射是一切波特有的现象，A、C两项错误；发生明显衍射是有条件的：当缝、孔或障碍物尺寸比波长小或差不多时，缝、孔或障碍物越小，越易发生明显衍射，B项正确，D项正确．答案：BD2．(多选)下列关于两列波相遇时叠加的说法中正确的是() A．相遇之后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强B．相遇之后，两列波的振动情况与相遇前完全相同C．在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和D．几个人在同一房间说话，相互间听得清楚，这说明声波在相遇时互不干扰解析：两列波相遇时，每一列波引起的振动情况都保持不变，而质点的振动则是两列波共同作用的结果，故A项错误，B、C 两项正确；几个人在同一房间说话，发出的声波在空间中相互叠加后，并不改变每列波的振幅、频率，所以声波传到人的耳朵后，仍能分辨出不同的人所说的话，故D项正确．答案：BCD3．关于波的叠加和干涉，下列说法中正确的是()A．两列频率不相同的波相遇时，因为没有稳定的干涉图样，所以波没有叠加B．两列频率相同的波相遇时，振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点C．两列频率相同的波相遇时，介质中振动加强的质点在某时刻的位移可能是零D．两列频率相同的波相遇时，振动加强的质点的位移总是比振动减弱的质点的位移大解析：两列波相遇时一定叠加，没有条件，A项错误；振动加强是指振幅增大，而不只是波峰与波峰相遇，B项错误；加强点的振幅增大，质点仍然在自己的平衡位置两侧振动，故某时刻的位移可以是振幅范围内的任何值，C项正确，D项错误．答案：C4．(多选)两列振动方向相同，振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇．下列说法正确的是()A．波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1－A2|B．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1＋A2C．波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D．波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅解析：波峰与波谷相遇时，振幅相消，故实际振幅为|A1－A2|，A项正确；波峰与波峰相遇处，质点的振幅最大，合振幅为A1＋A2，但此处质点仍处于振动状态中，其位移随时间按正弦规律变化，B项错误；振动减弱点和加强点的位移随时间按正弦规律变化，C项错误；波峰与波峰相遇时振动加强，波峰与波谷相遇时振动减弱，加强点的振幅大于减弱点的振幅，D项正确．答案：AD5．在水波槽的衍射实验中，若打击水面的振子的振动频率是5 Hz，水波在水槽中的传播速度为0.05 m/s，为观察到明显的衍射现象，小孔直径d应为()A．10 cm B．5 cmC．d≥1 cm D．d＜1 cm解析：在水槽中激发的水波波长为λ＝vf＝0.055m＝0.01 m＝1cm.若要在小孔后产生明显的衍射现象，应取小孔的尺寸小于波长或与波长相差不多．答案：D6．利用发波水槽得到的水面波形如图甲、乙所示，则()A．图甲、乙均显示了波的干涉现象B．图甲、乙均显示了波的衍射现象C．图甲显示了波的干涉现象，图乙显示了波的衍射现象D．图甲显示了波的衍射现象，图乙显示了波的干涉现象解析：由图可以看出，图甲是水波通过小孔的情况，属于波的衍射现象，图乙是两列波在传播过程中叠加形成的干涉图样，属于波的干涉现象，D项正确．答案：D7．(多选)如图所示，一小型渔港的防波堤两端MN相距约60 m，在防波堤后A、B两处有两个小船进港躲避风浪．某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播，下列说法中正确的有()A．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响B．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响C．假设波浪的波长约为50 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响D．假设波浪的波长约为50 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响解析：A、B两处小船明显受到影响是因为水波发生明显的衍射，波浪能传播到A、B处的结果，当障碍物或缝隙的尺寸比波长小或跟波长差不多的时候，会发生明显的衍射现象．答案：AD8．(多选)两个不等幅的脉冲波在均匀介质中均以1.0 m/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0.1 m．则不同时刻的波形正确的是()解析：脉冲波在介质中传播，x＝v t，当t＝0.3 s时，两脉冲波各沿波的传播方向传播0.3 m，恰好相遇，故A项正确；当t＝0.4 s、0.5 s、0.6 s时，两脉冲波各沿波的传播方向传播0.4 m、0.5 m、0.6 m，由波的叠加原理可知B、D两项正确，C项错误．答案：ABD9．(多选)波源在绳的左端发出半个波①，频率为f1，振幅为A1；同时另一波源在绳右端发出半个波②，频率为f2(f2＞f1)，振幅为A2，P为绳的中点，如图所示，下列说法正确的是() A．两列波同时到达P点B．两列波相遇时P点波峰值可达到A1＋A2C．两列波相遇再分开后，各自保持原波形传播D．因频率不同，这两列波相遇不能叠加解析：因两波源同时起振，形成的都是绳波，波速相同，因此两列波同时到达P点，A项正确；因f2＞f1，故λ2＜λ1，当①的波峰传至P点时，②的波峰已过了P点，即两波峰在P点不会相遇，根据波的叠加原理，P点的波峰值不会达到A1＋A2，B项错误，C项正确；因波的叠加没有条件，D项错误．答案：AC10．(多选)如图所示，实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷．此刻，M是波峰与波峰的相遇点，下列说法中正确的是()A．该时刻质点O正处在平衡位置B．P、N两质点始终处在平衡位置C．随着时间的推移，质点M向O点处移动D．从该时刻起，经过四分之一周期，质点M到达平衡位置解析：由题图可知，图中O、M为振动加强点，此时刻O处于波谷，M处于波峰，因此A项错误；N、P为减弱点，又因两列波振幅相同，因此，N、P两点振幅为零，即两质点始终处于平衡位置，B项正确；质点不会随波移动，C项错误；从该时刻经14周期，两列波在M点分别引起的振动都位于平衡位置，故M点位于平衡位置，D项正确．答案：BD11．如图甲所示，两列横波沿同一水平面传播，两列横波的波源沿竖直方向振动．横波1的波源B点的振动图象如图乙所示；横波2的波源C点的振动图象如图丙所示．两列波的波速都为20 cm/s，两列波在P点相遇，P与B、C两点的距离均为40 cm，则P点振幅为()A．70 cm B．－10 cmC．0 D．10 cm解析：由图知，两列波的周期都是T＝1 s，由v＝λT得，波长λ＝v T＝0.2×1 m＝0.2 m．因PC＝PB＝40 cm，而t＝0时刻两波的振动方向相反，则两列波的波峰和波谷同时传到P点，P点是振动减弱的点，振幅等于两波振幅之差，即为A＝40 cm－30 cm ＝10 cm，故A、B、C三项错误，D项正确．答案：D能力达标12.(多选)如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x＝－2×10－1m和x＝12×10－1m处，两列波的波速均为v＝0.4 m/s，两波源的振幅均为A＝2 cm.图示为t＝0时刻两列波的图象(传播方向如图所示)，此刻平衡位置处于x ＝0.2 m和0.8 m的P、Q两质点刚开始振动．质点M的平衡位置处于x＝0.5 m处，关于各质点运动情况判断正确的是()A．质点P、Q都首先沿y轴负向运动B．t＝0.75 s时刻，质点P、Q都运动到M点C．t＝1 s时刻，质点M的位移为＋4 cmD．t＝1 s时刻，质点M的位移为－4 cm解析：根据“上下坡”法可以判断，质点P，Q都首先沿y 轴负向运动；两列波波速相等，经过t＝0.75 s，两波传播的路程都为30 cm，但P，Q两质点并不沿x轴运动；t＝1 s时刻，左边波传到x＝60 cm处，右边波传到x＝40 cm处，两波的波谷相遇在M点，叠加后质点M的位移为－4 cm.答案：AD13．(多选)如图所示为两列沿同一绳子相向传播的简谐横波在某时刻的波形图，虚线表示甲波，波速为v1，实线表示乙波，波速为v2，M为绳上x＝0.2 m处的质点，则下列说法中正确的是()A．这两列波将发生干涉现象，质点M的振动始终加强B．由图示时刻开始，再经甲波周期的14，M将位于波谷C．甲波的速度v1与乙波的速度v2一样大D．因波的周期未知，故两列波波速的大小无法比较解析：两列机械波在同一介质中传播，波速相同，D项错误，C项正确；从波的图象可以看出，两列波的波长相同，则频率、周期也相同，两列波将发生干涉现象，再经14周期，两列波的波谷同时传到M点，M将出现波谷，振动加强，A、B两项正确．答案：ABC14．甲、乙两人分乘两只小船在湖中钓鱼，两船相距24 m．有一列水波在湖面上传播，使每只船每分钟上下浮动20次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这时两船之间还有5个波峰．求：(1)此水波的波长为多少？波速为多少？(2)若此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆，是否会发生明显的衍射现象？(3)若该波经过一跨度为30 m的桥洞，桥墩直径为3 m，桥墩处能否看到明显衍射现象？(4)若该桥为一3 m宽的涵洞，洞后能否发生明显衍射现象？解析：(1)由题意知：周期T ＝6020 s ＝3 s. 设波长为λ，则5λ＋λ2＝24 m ，λ＝4811 m.由v ＝λT 得，v ＝4811×3m/s ＝1611 m/s. (2)由于λ＝4811 m ，大于竖立电线杆的直径，所以此波通过竖立的电线杆时会发生明显的衍射现象．(3)、(4)由于λ＝4811 m>3 m ，所以此波无论是通过直径为3 m的桥墩，还是通过宽为3 m 的涵洞，都能发生明显的衍射现象．答案：(1)4811 m 1611 m/s (2)会 (3)能 (4)能15．波源S 1和S 2振动方向相同，频率均为4 Hz ，分别置于均匀介质中x 轴上的O 、A 两点处，OA ＝2 m ，如图所示．两波源产生的简谐横波沿x 轴相向传播，波速为4 m/s.已知两波源振动的初始相位相同．求：(1)简谐横波的波长；(2)O 、A 间合振动振幅最小的点的位置．解析：(1)设波长为λ，频率为f ，则v ＝λf ，代入已知数据，得λ＝1 m.(2)以O 为坐标原点，设P 为OA 间的任意一点，其坐标为x ，则两波源到P 点的波程差为Δs ＝x －(2－x )，0≤x ≤2.其中x 、Δs 以m 为单位．合振动振幅最小的点的位置满足Δs ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫k ＋12λ，k 为整数．解得：x ＝0.25 m 、0.75 m 、1.25 m 、1.75 m.答案：(1)1 m(2)O 、A 间离O 点的距离为0.25 m 、0.75 m 、1.25 m 、1.75 m 的点为合振动振幅最小的点。
人教版物理高二选修3-4 12.4 波的衍射和干涉同步练习B卷
人教版物理高二选修3-4 12.4 波的衍射和干涉同步练习B卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共39分)1. （3分） (2019高二下·延边月考) 如图所示，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，S1、S2在空间共形成了5个振动加强的区域，如图中实线所示。
P是振动加强区域中的一点，从图中可看出错误的是（）A . P点到两波源的距离差等于1.5λB . S1波在该区域传播速度更大C . P点此时刻振动最强，过半个周期后，振动变为最弱D . 两波源之间的距离一定在2个波长到3个波长之间2. （3分） (2015高二上·内蒙古期末) 如图所示，实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷．此刻，M是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是（）A . 该时刻质点O正处在平衡位置B . P，N两质点始终处在平衡位置C . 随着时间的推移，质点M向O点处移动D . 从该时刻起，经过四分之一周期，质点M到达平衡位置3. （2分）如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮在水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动．为使水波能带动叶片振动，可用的方法是（）A . 提高波源频率B . 降低波源频率C . 增加波源距桥墩的距离D . 减小波源距桥墩的距离4. （3分）如图所示，一小型渔港的防波堤两端MN相距约60m，在防波堤后A、B两处有两只小船进港躲避风浪．某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播，则下列说法中正确的是（）A . 假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响B . 假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响C . 假设波浪的波长约为50 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响D . 假设波浪的波长约为50 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响5. （3分）当两列水波发生干涉时，若两列波的波峰在P点相遇，则（）A . P的振动始终是加强的B . P的振幅总最大C . P的位移始终最大D . P的位移有时为零6. （2分）(2018·浙江模拟) 如图所示，S1和S2是两个相干波源，其振幅均为A ，周期均为T。
新人教版选修3-4《124_波的衍射和干涉》同步练习卷有答案
新人教版选修3-4《12.4 波的衍射和干涉》同步练习卷一、课前预习练1. 波的叠加原理：在几列波传播的重叠区域里，介质的质点要同时参与由几列波引起的________，质点的总位移________这几列波单独存在时在该处引起的振动________的矢量和。
2. ________相同的两列波叠加，使介质中某些区域的质点振动________，另一些区域的质点振动________，并且这两种区域互相间隔、位置保持不变，这种现象叫做波的干涉。
形成的图样叫做波的干涉图样。
________相同的两列波叠加是出现稳定干涉图样的必要条件。
3. 波能够绕到________的后面继续传播的现象，叫做波的衍射。
缝、孔的________或障碍物的尺寸大小跟________相差不多，或比波长小，就能看到明显的衍射现象。
4. ________和________都是波特有的现象。
二、选择题关于波的叠加和干涉，下列说法中正确的是（）A.两列频率不相同的波相遇时，因为没有稳定的干涉图样，所以波没有叠加B.两列频率相同的波相遇时，振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点C.两列频率相同的波相遇时，介质中振动加强的质点在某时刻的位移可能是零D.两列频率相同的波相遇时，振动加强的质点的位移总是比振动减弱的质点的位移大关于波的衍射现象，下列说法中正确的是（）A.某些波在一定条件下才有衍射现象B.某些波在任何情况下都有衍射现象C.一切波在一定条件才有衍射现象D.一切波在任何情况下都有衍射现象下列现象属于波的衍射现象的是（）A.在空旷的山谷里喊叫，可以听到回声B.“空山不见人，但闻人语响”C.“余音绕梁，三日而不绝”D.夏日的雷声有时轰鸣不绝如图所示，沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等，当它们相遇时可能出现的波形是选项所示的（）A. B.C. D.下列关于两列波相遇时叠加的说法中正确的是（）A.相遇后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强B.相遇后，两列波的振动情况与相遇前完全相同C.在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和D.几个人在同一房间说话，相互间听得清楚，这说明声波在相遇时互不干扰关于波的干涉，下列说法正确的是（）A.只有横波才能产生干涉，纵波不能产生干涉B.只要是波都能产生稳定的干涉C.不管是横波还是纵波，只要叠加的两列波的频率相等，振动情况相同就能产生稳定干涉D.以上说法均不正确两列波相叠加得到了干涉图样，则以下说法正确的是（）A.两列波的频率一定相同B.两波源振动一定同步C.振动加强区与振动减弱区交替变化D.振动加强区与振动减弱区互相间隔下列关于波的衍射的说法正确的是（）A.衍射是一切机械波的特有的现象B.对同一列波，缝、孔的宽度越小，障碍物越小衍射现象越明显C.只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象D.声波容易发生衍射现象是由于声波波长较大（1）既然衍射是波的特有现象，也就是说一切波都会发生衍射现象，为什么一般情况下我们都观察不到衍射现象？（2）一般情况下，什么样的波容易产生显著的衍射现象？（3）孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长的关系是决定衍射能否发生的条件吗？如图表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇．图中实线表示某时刻的波峰，虚线表示的是波谷，下列说法正确的（）A.a、c两点的振动加强，b、d两点的振动减弱B.a点位移始终处于最大位置C.经适当的时间后，加强点和减弱点的位置互换D.经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，原来位于波谷的点将位于波峰当两列同频率的水波发生干涉现象时，若两列波的波峰在P点相遇，则（）①质点P的振动始终加强②质点P的频率最大③质点P的位移始终最大④质点P的位移有时可能为零A.①②B.②③C.③④D.①④如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长，则波经过孔后的传播情况，下列描述中正确的是（）A.此时能明显观察到波的衍射现象B.挡板前后波纹间距离相等C.如果将AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象D.如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显观察到衍射现象s；（2）频率为30Hz；已知空气中的声速为340m/s，现有几种声波：（1）周期为120（3）波长为10m，它们传播时若遇到宽度均为9.5m的障碍物，能发生明显衍射现象的是（）A.(1)和(2)B.(2)和(3)C.(1)和(3)D.都可以一波源在绳的左端发出半个波①，频率f1，振幅A1；同时另一波源在绳右端发出半个波②，频率f2(f2>f1)，振幅A2，P为两波源的中点，如图所示，下列说法错误的是（）A.两列波同时到达P点B.两列波相遇时P点波峰值可达到A1+A2C.两列波相遇再分开后，各自保持原波形传播D.因频率不同，这两列波相遇不能叠加两列简谐波在同一种介质中传播时发生了干涉现象，则（）A.在振动加强区域，质点的位移总比振动减弱区域质点的位移大B.在振动加强区域，质点的振幅总比振动减弱区域质点的振幅大C.在振动加强区域，质点的位移随时间作周期性变化D.在振动加强区域，质点的振幅随时间作周期性变化水槽中步调相反的波源S1、S2发出两列波长相等的水波，设某一时刻P点恰好是两波谷相遇，则（）A.这两列波能干涉B.P点始终就在波谷C.P是振动加强点D.P的位移有时可为零如图所示，实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷．此刻，M 是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是（）A.该时刻质点O正处在平衡位置B.P、N两质点始终处在平衡位置C.随着时间的推移，质点M向O点处移动D.从该时刻起，经过四分之一周期，质点M到达平衡位置关于波的衍射现象下列说法正确的是（）A.当孔的尺寸比波长大时，一定不会发生衍射现象B.只有孔的尺寸与波长相差不多时，或者比波长还小时才会观察到明显的衍射现象C.只有波才有衍射现象D.以上说法均不正确下列属于明显衍射现象的是（）A.隔墙有耳B.池中假山前有水波，假山后无水波C.河中芦苇后面没有留下无波的区域D.在大山前喊话，多次听到自己的声音关于衍射，下列说法正确的是（）A.发生衍射就是波传到障碍物或孔的后面B.发生衍射的同时把波源的能量传播到“衍射”区域C.衍射只有波才能发生D.只有孔才能发生衍射，一块挡板不可能发生波的衍射水波通过小孔，发生了一定程度的衍射，为使衍射现象更明显，下列做法可取的是（）A.增大小孔尺寸 B.减小小孔尺寸 C.增大水波频率 D.减小水波频率在水波槽的衍射实验中，若打击水面的振子振动的频率是5Hz，水波在水波槽中的传播速度为0.05m/s，为观察到显著的衍射现象，小孔直径d应为（）A.10 cmB.5 mC.d>1 cmD.d<1 cm波长为60m和17m的两列声波在空气中传播时，下列叙述正确的是（）A.波长60m的声波比17m的声波传播速度慢B.波长60m的声波比17m的声波频率小C.波长60m的声波比17m的声波易发生衍射D.波长60m的声波不能被反射如下图所示是水波遇到小孔或障碍物后的图像，图中每两条实线间的距离约为一个波长，则其中可能出现的图像是（）A. B. C. D.如图所示，O是水面上一波源，实线圆、虚线圆分别表示该时刻的波峰、波谷，A是挡板，B是小孔，经过一段时间，水面上的波形将分布于（）A.整个区域B.阴影Ⅰ以外的区域C.阴影Ⅱ以外的区域D.上诉答案均不对甲、乙两人分乘两只小船在湖中钓鱼，两船相距24m。
高中物理人教版选修3-4作业：第12章+机械波+12.4
课后提升作业【基础达标练】1.(2018·南京高二检测)在水波槽的衍射实验中,若打击水面的振子振动的频率是5Hz,水波在水波槽中的传播速度是0.05m/s,为观察到显著的衍射现象,小孔直径d应为( )A.10cmB.5 mC.d>1cmD.d<1cm【解析】选D。
本题考查波发生明显衍射的条件,一般直接比较孔的直径d与水波波长λ的关系即可,当d<λ时肯定发生明显的衍射,由题知水波的波长λ==m=0.01m=1cm,即孔径d应与1cm相当或比它还小。
2.(多选)关于干涉和衍射现象的正确说法是( )A.两列波在介质中叠加一定产生干涉现象B.因衍射是波特有的特征,所以波遇到障碍物时一定能发生明显衍射现象C.叠加规律运用于一切波D.只有频率相同的两列波叠加才能产生稳定的干涉现象【解析】选C、D。
频率相同是产生干涉的必要条件,故A错误、D正确;一切波在任何条件下都会发生衍射现象,但只有障碍物的尺寸与波长相差不多或比波长小,衍射现象才能明显,故B错误;波的叠加,没有条件限制,故C正确。
3.(2018·长沙高二检测)已知空气中的声速为340m/s,现有几种声波:(1)周期为s;(2)频率为104Hz;(3)波长为10m。
它们传播时若遇到宽度约为13m的障碍物,发生明显衍射现象的是( )A.(1)和(2)B.(2)和(3)C.(1)和(3)D.都可以【解析】选C。
本题考查发生明显衍射现象的条件。
首先由v=λ·f=计算各种波的波长。
题中三种声波的波长分别为λ1=vT=340×m=17m;λ2==0.034m;λ3=10m。
因为λ1大于障碍物的宽度,所以能发生明显衍射现象;λ2远小于障碍物的宽度,因而不能发生明显的衍射现象;λ3与障碍物的宽度相差不多,也能发生明显衍射现象,所以C正确。
4.(多选)(2018·武汉高二检测)如图所示,沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等,当它们相遇时可能出现的波形是下图中的( )【解析】选B、C。
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高二物理选修3-4 波的干涉和衍射当堂练习题
1．(多选)关于波的干涉和衍射，下列说法中错误的是( )
A．只有横波才能产生干涉，纵波不能产生干涉
B．任何两列波相遇，都能产生稳定干涉
C．不管是横波还是纵波，只要叠加的两列波的频率相等，振动情况相同，相位差恒定就能产生稳定的干涉
D．波长很小的波可以产生衍射，不能产生干涉
2．(多选)如图所示，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( )
A．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
3.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中(a)所示，则根据波的叠加原理，以下叙述中正确的是( )
A．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
4.如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮在水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动．为使水波能带动叶片振动，可用的方法是( )
A．提高波源频率
B．降低波源频率
C．增加波源距桥墩的距离
D．减小波源距桥墩的距离
5．(多选)将一条长x＝16m的均匀弹性绳沿水平方向拉直，M为绳的中点，两端的波源P、Q 同时开始沿竖直方向上下振动，两波源振动0.4s产生的波形如图5所示，A点距P点4m，以下判断正确的是( )
A．两列波的波速均为10m/s
B．波源Q的振动频率为5Hz
C．质点M开始振动时，速度方向竖直向下
D．从两波源开始振动经时间1.0s，质点M恰好在平衡位置
6.(多选)如图所示，两列简谐横波a和b均沿x轴正方向传播，波速为40 m/s，下列说法正确的是( )
A．a波的周期为0.2 s，b波的周期为0.1 s
B．对于b波，x轴上x＝1 m处的质点经过0.1 s就传到x＝5 m处
C．a、b两列波相遇时不能发生稳定干涉
D．x＝8 m处的质点振动总是加强的
E．若两列波进入另一种介质，它们的频率都不会改变
7.(多选)如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200 m/s，下列说法中正确的是（）
A．从图示时刻开始质点a的加速度将减小
B．从图示时刻开始，经过0.01 s，质点a通过的路程为0.4 m
C．若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象，则另一列波的
频率为50 Hz
D．若该波传播过程中遇到宽约4 m的障碍物，则不会发生明显的衍射现象
8．甲、乙两人分乘两只小船在湖中钓鱼，两船相距24 m。
有一列水波在湖面上传播，使每只船每分钟上下浮动20次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这时两船之间还有5个波峰。
(1)此水波的波长为多少？波速为多少？
(2)若此波在传播过程中遇到一根竖直的电线杆，是否会发生明显的衍射现象？
(3)若该波经过一跨度为30 m的桥洞，桥墩直径为3 m，桥墩处能否看到明显衍射？
(4)若该桥为一3 m宽的涵洞，洞后能否发生明显衍射？
高二物理选修3-4 波的干涉和衍射课后测试题
1．如图所示为两列不同频率的水波通过相同的小孔形成的衍射
图样，由图可知，两列波的波长和频率的大小关系是( )
A．λ甲>λ乙，f甲>f乙B．λ甲<λ乙，f甲<f乙
C．λ甲>λ乙，f甲<f乙D．λ甲<λ乙，f甲>f乙
2.在一根水平的弹性细绳上，一上一下两个形状相同的正弦半波相向传播，某个时刻恰好完全叠合，如图所示，a、b、c是细绳上三个质点，且b是此刻波的正中点，则( )
A．a、b、c三质点此刻均在它们各自的平衡位置且振动速度为零
B．a质点此刻合运动的速度方向竖直向下
C．b质点此刻有最大振动加速度
D．c质点此刻合运动的速度方向水平向右
3．(多选)如图所示，S1、S2是振幅均为A的两个水波波源，某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示，则下列说法中正确的是( )
A．两列波在相遇区域内发生干涉
B．两列波在相遇区域内发生叠加
C．此时各点的位移是x B＝－2A，x C＝2A，x D＝0
D．B、C处振动始终加强，D处振动始终减弱
4.(多选)水槽中，与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上。
振动片做简谐振动时，两根细杆周期性触动水面形成两个波源。
两波源发出的波在水面上相遇。
在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样。
关于两列波重叠区域内水面上振动的质点，下列说法正确的是( ) A．不同质点的振幅都相同
B．不同质点振动的频率都相同
C．不同质点振动的相位都相同
D．不同质点振动的周期都与振动片的周期相同
E．同一质点处，两列波的相位差不随时间变化
5.(多选)图甲为某一简谐波在t＝0时刻的波形图，图乙为图甲中平衡位置位于x＝2 m处的质点B的振动图象，质点C的平衡位置位于x＝4 m处。
则下列说法正确的是( )
A．该简谐波沿x轴负方向传播，其波速v＝4 m/s
B．在0～3.5 s时间内，质点B运动的路程为3.5 m
C．在t＝2 s时刻，质点C恰好经过平衡位置向y轴正方向运动
D．要使该波能够发生明显的衍射，则障碍物的尺寸应远大于4 m
E．若该波能与另一列波发生稳定的干涉，则另一列波的频率为0.5 Hz
6.(多选)如图表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇．图中实线表示某时刻的波峰，虚线表示的是波谷，下列说法正确的（）
A ．a 、c 两点的振动加强，b 、d 两点的振动减弱
B ．e 、f 两点的振动介于加强点和减弱点之间
C ．经适当的时间后，加强点和减弱点的位置互换
D ．经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷， 原来位于波谷的点将位于波峰
7.(多选)两列在同一介质中的简谐横波沿相反方向传播，某时刻两列波相遇，如图所示，其中实线波的频率为2.50 Hz ，图示时刻平衡位置x ＝3 m 处的质点正在向上振动．则下列说法正确的是（ ）
A ．实线波沿x 轴正方向传播，虚线波沿x 轴负方向传播
B ．两列波在相遇区域发生干涉现象
C ．两列波的波速均为15 m/s
D ．从图示时刻起再过0.025 s ，平衡位置x ＝1.875 m 处的质点将位于y ＝15 cm 处
E ．图示时刻平衡位置x ＝4.5 m 处的质点位于y ＝－15 cm 处
8.如图（a ），在xy 平面内有两个沿z 方向做简谐振动的点波源S 1（0,4）和S 2（0,2），两波源的振动图线分别如图（b ）和图（c ）所示，两列波的波速均为1.00m/s 。
两列波从波源传播到点A （8，-2）的路程差为________m ，两列波引起的点B （4,1）处质点的振动相互_______（填“加强”或“减弱”）点C （0,0.5）处质点的振动相互_____(填“加强”或“减弱”。
)
高二物理选
修3-4 波的干涉和衍
射 当堂练习题答案
1 2 3 4 5 6 7 ABD CD
D
B
ABD
ACE
ABC
8.解析：(1)由题意知：周期T ＝60
20
s ＝3 s 。
设波长为λ，则5λ＋λ2＝24 m ，λ＝48
11 m 。
由v ＝λT 得，v ＝4811×3 m/s ＝16
11 m/s 。
(2)由于λ＝48
11
m ，大于竖立电线杆的直径，
所以此波通过竖立的电线杆时会发生明显的衍射现象。
(3)、(4)由于λ＝48
11 m>3 m ，所以此波无论是通过直径为3 m 的桥墩，还是通过宽为3 m
的涵洞，都能发生明显衍射现象。
答案：(1)4811 m 16
11
m/s (2)会 (3)能 (4)能
高二物理选修3-4 波的干涉和衍射 课后测试题答案
8.
解析:点波源S 1（0,4）传播到点A （8，-2）的路程为L 1=10m ，点波源S 2（0,-2）传播到点A （8，-2）的路程为L 2=8m ，两列波从波源传播到点A （8，-2）的路程差为△L= L 1- L 2=2m 。
由于两列波的波源到点B 的路程相等，路程差为零。
由于t=0时两列波的波源的振动方向相反，所以两列波到达B 点时振动相反，引起的点B （4,1）处质点的振动相互减弱；由振动图像可知，波动周期为T=2s ，波长λ=vT=2m 。
由于两列波的波源到点C 的路程分别为3.5m 和2.5m ，路程差为1m 。
由于t=0时两列波的波源的振动方向相反，所以两列波到达C 点时振动相同，引起的点C （0,0.5）处质点的振动相互加强。
答案：2 减弱 加强。