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--(附解析答案)
人教版物理选修3-4《12.4 波的衍射和干涉》每课一练(含答案)
1.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,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2.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3.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4.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5.在水波槽的衍射实验中,若打击水面的振子振动的频率是5 Hz,水波在水波槽中的传播速度是0.05 m/s,为观察到显著的衍射现象,小孔直径d应为( )A.10 cm B.5 mC.d>1 cm D.d<1 cm6.波长为60 m和17 m的两列声波在空气中传播时,下列叙述中正确的是( ) A.波长60 m的声波比波长17 m的声波传播速度慢B.波长60 m的声波比波长17 m的声波频率小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的声波不能被反射7.如下图所示是水波遇到小孔或障碍物后的图象,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象是( )8.如图3所示,正中O是水面上一波源,实、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( )图3A.整个区域 B.阴影Ⅰ以外区域C.阴影Ⅱ以外区域D.上述答案均不对9.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图410.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4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11.两列波在同一种介质中传播时发生了干涉现象,则( )A.振动加强区域,介质质点的位移总是比振动减弱区域介质质点的位移大B.振动加强区域,介质质点的振幅总比振动减弱区域介质质点的振幅大C.振动加强区域,介质质点的位移随时间做周期性变化D.振动加强区域,介质质点的振幅随时间做周期性变化12.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的位移有时可为零13.如图5所示,图5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?(4)若该桥为一3 m宽的涵洞,洞后能否发生明显衍射?参考答案6.BC [两列声波在同种介质中波速相同,选项A 错误;由v =λf 得f =vλ,波长越大,频率越小,选项B 正确;波长越大越容易发生衍射,选项C 正确;一切波都能发生反射,选项D 错误.]7.AB6.B [从题图中可以看出挡板A 比波长大的多,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 正确.]9.BCD [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,故选项A 错误,选项B 、C 正确;几个人在同一房间说话,声音振动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,故选项D 正确.]10.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f 2>f 1,有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 点的波峰值不可达到A 1+A 2,选项B 错误,选项C 正确;因波的叠加没有条件,故选项D 错误.]11.BC [振动加强区域,各质点的位移随时间做周期性变化,它的位移某时刻可能为零,也不一定比振动减弱区域的位移大,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 [步调相反容易理解成振动方向不同,这是两个截然不同的概念,振动方向相同包括步调相同、步调相反等情况.另由两波波长相等可知两波频率相同,所以两列波能发生干涉,选项A 正确.因某时刻P 点是两波谷相遇,故P 点是振动加强点,选项C 正确,再过14T ,P 点就是两平衡位置相遇,选项B 错误,D 正确.]13.BD [本题考查对干涉图样的认识.由图可知,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 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 正确;质点不会随波向前推移,C 不正确;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 正确.]14.(1)4811 m 1611m/s (2)会 (3)能 (4)能解析 (1)由题意知:周期T =6020s =3 s.设波长为λ,则5λ+λ2=24 m ,λ=4811m.由v =λT 得,v =4811×3 m/s =1611m/s.(2)由于λ=4811m ,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=4811m>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.。
高中物理 12.4 波的干涉和衍射每课一练 新人教版选修3-4
12.4 波的干涉和衍射 同步练习(人教版选修3-4)1.下列哪些现象是波的衍射现象( )A .面对障碍物大叫一声,过一会儿听见自己的声音B .夏天听到天空中轰鸣不绝的雷声C .在障碍物的后面可以听到前面人说话的声音D .一人敲一下长钢管的一端,另一人用耳朵贴近钢管的另一端,先后听到两次声音 答案:C2.水波通过小孔,发生一定程度的衍射,为使衍射现象更明显,可( )A .增大小孔尺寸,同时增大水波的频率B .增大小孔尺寸,同时减小水波的频率C .缩小小孔尺寸,同时增大水波的频率D .缩小小孔尺寸,同时减小水波的频率解析:选D.根据观察到明显衍射的条件是缝、小孔或障碍物的尺寸可与波长相比拟,或小于波长,因此应缩小小孔的尺寸或增大波的波长,选项A 、B 错误;根据公式v =λf 且水波的波速由介质决定,即水波的波速不变,则有λ=v f,可见减小频率可以使波长增大.故选项C 错误,选项D 正确.3.下列关于两列波相遇时叠加的说法,不正确的是( )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 .相遇后两列波各自的波形和传播方向与相遇前完全相同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,相互都听得清楚,说明波在相遇时互不干扰答案:A4.(2011年高考上海单科卷)两波源S 1、S 2在水槽中形成的波形如图12-4-9所示,其中实线表示波峰,虚线表示波谷,则( )图12-4-9A .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:选B.由图知,两列波的波长不相等,不满足波的干涉条件,故B 正确,A 、C 、D 错误.5.如图12-4-10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12-4-10(1)若闭上S 1,只打开S 2,会看到什么现象?(2)若S 1、S 2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?答案:(1)水面波以狭缝S 2处为波源向挡板另一侧传播开来(2)发生明显的干涉现象(3)D B A 、C一、选择题1.(2010年高考上海卷)利用发波水槽得到的水面波形如图12-4-11a 、b 所示,则( )图12-4-11A .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.(2011年泰安高二检测)关于波的干涉和衍射现象,下列说法中正确的是( )A .一切种类的波都能产生干涉和衍射现象B .波只要遇到障碍物就能够发生明显的衍射现象C .在干涉现象中在振动加强区域的质点总是处于波峰或总是处于波谷D .发生干涉现象的两列波频率必然相同答案:AD3.(2011年郑州高二检测)如图12-4-12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,则对于波经过孔之后的传播情况,下列描述中正确的是( )图12-4-12A .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,能更明显地观察到衍射现象解析:选ABC.从题图可以看出,孔AB 尺寸与波长差不多,衍射现象的明显程度与波长及障碍物线度有关:当两者较接近或波长大于障碍物线度时,衍射现象明显,否则不明显,故选项A 、C 正确.由λ=v f知,v 不变,f 增大,则λ减小,故选项D 错.既然衍射是指“波绕过障碍物而传播的现象”,那么经过孔后的波长自然不变,故选项B 是正确的.4.两列波叠加时,关于介质中的任一质点的振动,下列说法正确的是( )A .它的周期一定是两分振动周期之和B .它的频率一定是两分振动频率之和C .它的振幅一定是两分振动振幅之和D .它的位移一定是两分振动位移之和解析:选D.两列波叠加时,振动的周期和频率不一定等于两者之和.例如频率相同的两列波叠加,某点的振动频率可能等于每列波的频率,也可能不振动,A 、B 不对.某点的振幅可能等于两列波的振幅之和,也可能等于两列波的振幅之差.但位移一定是两分振动的位移之和,D 正确.5.如图12-4-13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图12-4-13图12-4-14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)重叠的区域内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,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,使得所有的质点振动的位移加强,所以选项C 也是正确的.6.两列沿相反方向传播的、振幅和波长都相同的半波如图12-4-15甲所示,在相遇的某一时刻如图乙所示,两列波“消失”,此时图中a 、b 质点的振动方向是( )图12-4-15A .a 向上,b 向下B .a 、b 都静止C .a 向下,b 向上D .a 、b 都向上解析:选C.由波的叠加原理知,波在相遇后互不影响地相互通过,通过后各自保持原有的状态继续传播.在图乙所对应的时刻,a 的振动是由左行波引起的,b 的振动是由右行波引起的,根据波的传播方向和质点的振动方向之间的关系可以判定选项C 是正确的.7.两列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,介质质点的位移总是比振动减弱区域介质质点的位移大B .振动加强区域,介质质点的振幅总比振动减弱区域介质质点的振幅大C .振动加强区域,介质质点的位移随时间做周期性变化D .振动加强区域,介质质点的振幅随时间做周期性变化解析:选BC.振动加强区域,各质点的位移随时间做周期性变化,它的位移某时刻可能为零,也不一定比振动减弱区域的质点的位移大,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.8.如图12-4-16所示,S 1、S 2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.关于图中所标的a 、b 、c 、d 四点(d 点与b 点在同一条直线上),下列说法中正确的有( )图12-4-16A .该时刻a 质点振动最弱,b 、c 质点振动最强,d 质点振动既不是最强也不是最弱B .该时刻a 质点振动最弱,b 、c 、d 质点振动最强C .a 质点振动始终是最弱的,b 、c 、d 质点的振动始终是最强的D .再过T 4后的时刻a 、b 、c 三个质点都将处于各自的平衡位置,因此振动最弱解析:选BC.该时刻a 质点振动最弱,b 、c 质点振动最强,这不难理解.但是d 既不是波峰和波峰叠加,又不是波谷和波谷叠加,如何判定其振动强弱?这就要用到充要条件:“到两波源的路程之差是波长的整数倍时振动最强”,从图中可以看出,d 是S 1、S 2连线的中垂线上的一点,到S 1、S 2的距离相等,所以必然为振动加强点.描述振动强弱的物理量是振幅,而振幅不是位移.每个质点在振动过程中的位移是在不断改变的,但振幅是保持不变的,所以振动最强的点无论处于波峰还是波谷,振动始终是最强的.本题应选B 、C.9.如图12-4-17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( )图12-4-17A .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12-4-18所示,S 为上下振动的波源,频率为100 Hz ,所产生的正弦波向左、右传播,波速为80 m/s ,已知SP =17.4 m ,SQ =16.2 m ,则当S 通过平衡位置向上振动时,则( )图12-4-18A .P 在波峰,Q 在波谷B .都在波峰C .P 在波谷,Q 在波峰D .均在平衡位置解析:选A.由λ=v f 得λ=0.8 m ,即依题意可得SP =2134λ,SQ =2014λ,当S 在平衡位置向上振动时,Q 、P 都应在最大位移处,画出最简波形图如图所示.故P 在波峰,Q 在波谷,A 正确,B 、C 、D 错.二、非选择题11.(2011年高考上海单科卷)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12-4-19所示.当t =2.5 s 时,M 点的位移为________cm ,N 点的位移为________cm.图12-4-19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 =134T 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:2.0 012.(2010年高考新课标全国卷)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12-4-20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:图12-4-20(1)简谐横波的波长;(2)OA 间合振动振幅最小的点的位置.解析:(1)设简谐横波波长为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Δl =x -(2-x ),0≤x ≤2.其中x 、Δl 以m 为单位.合振动振幅最小的点的位置满足Δl =(k +12)λ,k 为整数,所以x =12k +54又-52≤k ≤32,故k =-2、-1、0、1.解得:x =0.25 m,0.75 m,1.25 m,1.75 m.答案:(1)1 m(2)x =0.25 m,0.75 m,1.25 m,1.75 m。
高中物理 12.4 波的干涉和衍射每课一练 新人教版选修3
4 波的干涉和衍射(时间:60分钟)知识点基础中档稍难波的衍射1、2、4 3波的叠加及干涉现象5、6、78、9、10综合提升1112、13知识点一波的衍射现象1.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,但闻人语声”C.“余音绕梁,三日而不绝”D.夏日雷声轰鸣不绝解析“余音绕梁,三日而不绝”和夏日雷声轰鸣不绝主要是声音的反射现象所引起的.答案AB2.对于波长为100 m的声波,下列说法正确的是 ( ).A.在同一均匀的介质中,此波长比20 m的声波传播得快B.不能被听见C.波长太长,不能产生明显的衍射D.不能产生干涉解析对于波长为100 m的声波,其频率为:f=vλ=340100Hz=3.4 Hz<20 Hz,故正常人听不见,选项B正确.由于在同一种均匀的介质中,故声波的传播速度相同,选项A错误.由于声波也是机械波,具有波的一切性质,故C、D错误.答案 B3.一列水波通过某孔的实际情况如图12-4-10所示,现把孔的尺寸变小,或者把水波的波长变大,对水波通过孔后的假想情况的四幅图中,其假想错误的图示有 ( ).解析 由发生明显衍射现象的条件知,波长不变,孔变小时衍射现象明显,故A 正确,B 错误;当孔不变,波长变大时衍射现象更明显,故C 正确,D错误.答案 BD4.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.某人从图12-4-11中A 点走到墙后的B 点,在此过程中,如果从声波的衍射来考虑,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 男声的频率比女声的频率低,其波长大,更易衍射所致.答案 D知识点二 波的叠加及干涉现象5.两列波相叠加发生了稳定的干涉现象,那么 ( ).A .两列波的频率不一定相同B .振动加强区域的各质点都在波峰上C .振动加强的区域始终加强,振动减弱的区域始终减弱D .振动加强的区域和振动减弱的区域不断地周期性地交换位置解析 两列波发生稳定的干涉的条件必须是两列波的频率相同且相位差恒定,故A 错,且振动加强区始终加强,振动减弱的区域始终减弱,形成稳定的干涉图样,C 对D 错,振动加强区域的各质点,只是振幅最大,它们也在自己的平衡位置附近振动,并不是只在波峰上,B 错.图12-4-10 图12-4-11答案 C6.下列关于两列波相遇时叠加的说法正确的是 ( ).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 选项错误,B 、C 选项正确.几个人在同一房间说话,声带振动发出的声波在空间中相互叠加后,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正确.答案 BCD7.水槽中步调相反的波源S 1、S 2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 的位移有时可为零解析 步调相反容易理解成振动方向不同,这是两个截然不同的概念,振动方向相同包括步调相同、步调相反等情况.另由两波波长相等可知两波频率相同,所以两列波能发生干涉,选项A 正确.因某时刻P 点是两波谷相遇,故P 点是振动加强点,选项C 正确;再过14T ,P 点就是两平衡位置相遇,选 项B 错误,D 正确.答案 ACD8.如图12-4-12所示,水面上有A 、B 两个振动情况完全相同的振源,在AB 连线的中垂线上有a 、b 、c 三个质点,已知某时刻,a 点是两列波的波峰相遇点,c 点是与a 点相邻的两列波的波谷相遇点,b 为a 、c 的中点,则以下说法正确的是 ( ).A .a 点是振动加强点,c 点是振动减弱点B .a 点与c 点都是振动加强点,b 点是振动减弱点图12-4-12C.a点与c点此时刻是振动加强点,经过一段时间后变成振动减弱点,而b点可能变成振动加强点D.a、b、c都是振动加强点解析在A、B的垂直平分线上的所有的点到A、B的路程差都等于0,因此都是振动加强点,故D选项正确.答案 D9.如图12-4-13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到达平衡位置解析本题考查对干涉图样的认识.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正确.质点不会随波向前推移,C不正确.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正确.答案BD10.如图12-4-14所示,S1、S2为水波槽中的两个波源,它们分别激起两列水波,图中实线表示波峰,虚线表示波谷,已知两列波的波长分别为λ1、λ2,且λ1>λ2,该时刻在P点为两列波波峰与波峰相遇,则以下叙述中正确的是( ).图12-4-14A.P点有时在波峰有时在波谷,振动始终加强B.P点始终在波峰,不可能在波谷图12-4-13C.因为λ1>λ2,所以P点的振动不遵守波的叠加原理D.P点的振动遵守波的叠加原理,但并不始终振动加强解析由波面图可知:该时刻P点的振动为两列波的波峰与波峰相遇,振动加强.由于两列波是在同种介质中传播,两列波的波速相同,但两列波的波长关系为:λ1>λ2,所以两列波的下一个波峰到达P点的时间不相同,即P点的振动并不是始终加强的.而波的叠加原理对于不是始终加强的点仍能适用,故正确答案为D.答案 D11.如图12-4-15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 ( ).图12-4-15解析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)重叠的区域内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,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,使得所有的质点振动的位移加倍,所以选项C也是正确的.答案BC12.两列简谐波频率相等,波速大小相等,分别沿+x和-x传播,则图12-4-16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 该题考查振动加强点和减弱点的判断.两列波频率相等叠加发生干涉,2、6两点振动 总相反,此为波峰与波谷相遇,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 轴正向,则此时质点4向y 轴正向 振动,T 4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 轴负向振动,T 4为两列波的波谷、波谷相遇处,也 是加强区,则振幅最大的质点为4和8.叠加时不仅是位移为分位移的矢量和, 速度也为分速度的矢量和,另外本题也可把两列波沿各自传播方向平移T 4、T2 等,再看各点位移情况.答案 4和8 2和613.在图12-4-17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 =10100 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 点为减弱 点.答案 减弱点图12-4-16图12-4-17。
高中物理 12.4 波的衍射和干涉 新人教版选修3-4
2.波的衍射的实质:波传到小孔(障碍物)时,小孔(障 碍物)仿佛是一个新波源,由它发出的与原来同频率的 波在小孔(障碍物)后传播,就偏离了直线方向。波的 直线传播只是在衍射不明显时的近似情况。
3.衍射现象与观察的矛盾:当孔的尺寸远小于波长时尽 管衍射十分突出,但由于衍射波的能量很弱,衍射现 象不容易观察到。
知识点一 对波的衍射现象的理解 探究导入: 光是一种波,如图为灯泡发光的情况。
(1)生活中见到的光的传播有何特点。 (2)满足什么条件才能使光发生衍射? 提示:(1)沿直线传播。 (2)障碍物或孔的尺寸与光的波长相差不多。
【归纳总结】 1.波的衍射的条件:应该说衍射是没有条件的,衍射是 波特有的现象,一切波都可以发生衍射。衍射只有 “明显”与“不明显”之分,障碍物或小孔的尺寸跟 波长差不多,或比波长小是产生明显衍射的条件。
【过关训练】 1.(2018·宜春高二检测)一列波在传播过程中遇到一 个障碍物,发生了一定程度的衍射,一定能使衍射现 象更明显的措施是 ( )
A.增大障碍物尺寸,同时增大波的频率 B.缩小障碍物尺寸,同时增大波的频率 C.增大障碍物尺寸,同时减小波的频率 D.缩小障碍物尺寸,同时减小波的频率
【解析】选D。波在介质中传播时波速是由介质决定的, 与波的频率无关,所以改变波的频率不会改变波速, 但由v=λf可知,当波速一定时,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、缝的尺寸比波 长小或相差不多,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。故选D。
A.a点是振动加强点,c点是振动减弱点 B.a点与c点都是振动加强点,b点是振动减弱点 C.a点与c点此时刻是振动加强点,经过一段时间后变 成振动减弱点,而b点可能变成振动加强点 D.a、b、c点都是振动加强点
高中物理第十二章机械波第4节波衍射及干涉练习含解析新人教选修34
波的衍射和干预( 40分钟)1.已知空气中的声速为340 m/s 。
现有几种声波: ①周期为 0. 05 s, ②频次为104 Hz, ③波长为10 m。
它们流传时若碰到宽约为13 m 的阻碍物 , 能产生明显的衍射现象的是()A. ①和②B. ②和③C. ①和③D. 都能够分析:①②③三种声波的波长分别为λ 1=340×0.05 m=17 m,λ2=0.034 m,λ 3=10 m,依据发生显然衍射现象的条件可知, ①③两声波的波长与阻碍物的尺寸差不多, 能产生显然的衍射现象,应选项 C 正确。
答案: C2.两列波叠加时, 对于介质中的任一质点的振动, 以下说法正确的选项是()A.它的周期必定是两分振动周期之和B.它的频次必定是两分振动频次之和C.它的振幅必定是两分振动振幅之和D.它的位移必定是两分振动位移之和分析:两列波叠加时, 振动的周期和频次不必定等于二者之和。
比如, 频次同样的两列波叠加,某点的振动频次可能等于每列波的频次, 也可能不振动。
某点的振幅可能等于两列波的振幅之和 , 也可能等于两列波的振幅之差, 但位移必定是两分振动的位移之和, 应选 D。
答案: D3.甲一列水波经过某孔的实质状况如图甲所示, 现把孔的尺寸变小, 或许把水波的波长变大, 对水波经过孔后的设想状况的四幅图( 如图乙所示 ) 中 , 其设想错误的图示有()乙分析:由发生显然衍射现象的条件知, 波长不变 , 孔变小时衍射现象变显然, 应选项 A 正确 , 选项 B 错误 ; 当孔不变、波长变大时衍射现象变显然, 应选项 C 正确 , 选项 D错误。
答案: BD4.如下图 , 水面上有、B 两个振动状况完整同样的振源, 在AB连线的中垂线上有a、、c三A b个质点。
已知某时辰,a 质点处是两列波的波峰的相遇点, c质点处是与 a 质点处波峰相邻的两列波的波谷的相遇点, b质点处为a、c两质点所在处的中点, 则以下说法正确的选项是 ()A. a质点是振动增强点, c质点是振动减短处B. a质点与c质点都是振动增强点, b质点是振动减短处C. a质点与c质点此时辰是振动增强点, 经过一段时间后变为振动减短处, 而b质点可能变为振动增强点D. a、b、c质点都是振动增强点分析:在 AB的垂直均分线上的全部的点到A、B 的行程差都等于0, 所以都是振动增强点, 应选项 D正确。
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。
高中物理第12章机械波第4节波的衍射和干涉练习含解析新人教版选修341130131
高中物理第12章机械波第4节波的衍射和干涉练习含解析新人教版选修3411301311.(2019·山东省诸城一中高二下学期月考)下列关于波的衍射的说法正确的是( B ) A.波要发生衍射现象必须满足一定的条件B.与光波相比声波容易发生衍射是由于声波波长较大C.对同一列波,缝、孔或障碍物越大衍射现象越明显D.只有横波才能发生衍射现象,纵波不能发生衍射现象解析:衍射是波特有的现象,一切波都能发生衍射现象,故A、D错误;波长越长衍射现象越明显,B正确;对同一列波障碍物越大衍射现象越不明显,C错误。
2.(多选)(2019学年江苏省扬州中学高二下学期期中)如图所示,一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统,小球振动的固有频率为2 Hz。
现在长绳两端分别有一振源P、Q 同时开始以相同振幅A上下振动一段时间,某时刻两个振源在绳上形成的波形如图所示,两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置,观察到小球先后出现了两次振动,小球第一次振动时起振方向向上,且振动并不显著,而小球第二次发生了显著的振动,则以下说法正确的是( AD )A.由振源P产生的波先到达弹簧处B.由振源Q产生的波先到达弹簧处C.两列波可能形成干涉D.由振源Q产生的波的波速接近4 m/s解析:由“上下坡”法知P振源起振方向向上,Q振源起振方向向下,故先到达振动系统的是P波,故振源P离振动系统较近,故A正确,B错误;干涉条件是两个波的频率相等,由于两列波的频率不相等,故不会形成干涉,故C错误;Q晚到达弹簧振子所在位置,且小球产生了较强烈的振动,即共振,故Q的振动频率接近2 Hz,则周期为0.5 s,波速v=4 m/s,故D正确。
3. (2019·吉林省延边二中高二下学期期中)如图所示,实线和虚线分别表示振幅和频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷,此时M点是波峰与波峰的相遇点。
设两列波的振幅均为A,则( B )A.再过四分之一周期,Q点为振动减弱点B.图中位于P、N两处的质点正处于平衡位置C.M点为振动加强点,位移始终为2AD.从此刻起,经过半个周期,M点的位移为零解析:由图知Q点是波谷和波谷叠加,正处在波谷,故A错误;P、N两点是波谷和波峰叠加,位移始终为零,即处于平衡位置,故B正确;由图可知M点为波峰与波峰相遇,是振动加强点,但并不是位移始终为2A,故C错误;M点为波峰与波峰相遇,半个周期后为波谷与波谷相遇,M点处于波谷,位移为-2A,故D错误。
高中物理人教版选修3-4练习:第十二章第4节 波的衍射和干涉 随堂检测 含解析
解析:根据波的叠加原理,只要两列波相遇就会叠加,所以A错;两列频率相同的波相遇时,振动加强的点是波峰与波峰、波谷与波谷相遇,所以B错;振动加强的点仅是振幅加大,但仍在平衡位置附近振动,也一定有位移为零的时刻,所以选项C正
确,选项D错误。
答案:C
3.(对应要点二)如图12-4-6所示是甲、
乙两列相互垂直传播的波,实线表示波峰,虚线表示波谷,箭头表示波传播的方向,则图中P点(小正方形中央的一点)是( ) A.振动加强点
B.振动减弱点
图12-4-6
C.既不是加强点也不是减弱点
D.条件不足无法判断
解析:如图所示,P点处在减弱点连线EF上,故P点为振动减弱点。
答案:B。
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 波的衍射和干涉每课一练(人教版选修3-4)1.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,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2.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3.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4.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5.在水波槽的衍射实验中,若打击水面的振子振动的频率是5 Hz,水波在水波槽中的传播速度是0.05 m/s,为观察到显著的衍射现象,小孔直径d应为( )A.10 cm B.5 mC.d>1 cm D.d<1 cm6.波长为60 m和17 m的两列声波在空气中传播时,下列叙述中正确的是( ) A.波长60 m的声波比波长17 m的声波传播速度慢B.波长60 m的声波比波长17 m的声波频率小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的声波不能被反射7.如下图所示是水波遇到小孔或障碍物后的图象,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象是( )8.如图3所示,正中O是水面上一波源,实、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( )图3A.整个区域B.阴影Ⅰ以外区域C.阴影Ⅱ以外区域D.上述答案均不对9.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图410.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4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11.两列波在同一种介质中传播时发生了干涉现象,则( )A.振动加强区域,介质质点的位移总是比振动减弱区域介质质点的位移大B.振动加强区域,介质质点的振幅总比振动减弱区域介质质点的振幅大C.振动加强区域,介质质点的位移随时间做周期性变化D.振动加强区域,介质质点的振幅随时间做周期性变化12.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的位移有时可为零13.如图5所示,图5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点处移动到达平衡位置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?(4)若该桥为一3 m宽的涵洞,洞后能否发生明显衍射?参考答案1.BC [当孔的尺寸比波长大时,会发生衍射现象,只不过不明显.只有当孔、缝或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才会发生明显衍射现象,切不可把此条件用来判断波是否发生了衍射现象.]2.AC3.ABC [波在发生衍射时,其衍射区域的质点振动,因此具有能量.小孔或障碍物只要满足条件都能发生明显的衍射现象,D 不正确.]4.BD [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好像没影响,但情景中是水波,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,必减小水波频率,故C 错,D 正确.]5.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=v f =0.055m =0.01 m =1 cm .即孔径d 应与1 cm 相当或比它还小.]6.BC [两列声波在同种介质中波速相同,选项A 错误;由v =λf 得f =v λ,波长越大,频率越小,选项B 正确;波长越大越容易发生衍射,选项C 正确;一切波都能发生反射,选项D 错误.]7.AB6.B [从题图中可以看出挡板A 比波长大的多,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 正确.]9.BCD [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,故选项A 错误,选项B 、C 正确;几个人在同一房间说话,声音振动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,故选项D 正确.]10.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f 2>f 1,有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 点的波峰值不可达到A 1+A 2,选项B 错误,选项C 正确;因波的叠加没有条件,故选项D 错误.]11.BC [振动加强区域,各质点的位移随时间做周期性变化,它的位移某时刻可能为零,也不一定比振动减弱区域的位移大,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 [步调相反容易理解成振动方向不同,这是两个截然不同的概念,振动方向相同包括步调相同、步调相反等情况.另由两波波长相等可知两波频率相同,所以两列波能发生干涉,选项A 正确.因某时刻P 点是两波谷相遇,故P 点是振动加强点,选项C 正确,再过14T ,P 点就是两平衡位置相遇,选项B 错误,D 正确.] 13.BD [本题考查对干涉图样的认识.由图可知,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 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 正确;质点不会随波向前推移,C 不正确;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 正确.] 14.(1)4811 m 1611m /s (2)会 (3)能 (4)能 解析 (1)由题意知:周期T =6020s =3 s . 设波长为λ,则5λ+λ2=24 m ,λ=4811m . 由v =λT 得,v =4811×3 m /s =1611m /s . (2)由于λ=4811m ,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=4811m >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.。
【人教版】物理选修(3-4):12-4《波的衍射和干涉》课时精练(含答案)
【金版教程】高中物理 12-4 波的衍射和干涉课时精练新人教版选修3-41. 关于波的衍射和叠加,下列说法正确的是( )A.衍射和干涉是机械波特有的现象B.对同一列波,缝或孔、障碍物尺寸越小衍射现象越明显C.两列波相遇时能够保持各自的状态互不干扰D.由于这两列波相遇时叠加,当它们分开时波的频率、振幅都会发生变化E.如果这两列波叠加以后使某些区域振动加强,某些区域振动减弱,那么这两列波发生明显干涉F.两列波重叠的区域里,任何一点的总位移都等于两列波分别引起的位移的矢量和解析:衍射和干涉是所有波特有的现象,A错;由波的叠加的独立性可知D错;形成稳定干涉的条件是:波的频率相同,振动相位差恒定,E错。
答案:BCF2. 在水波槽的衍射实验中,若打击水面的振子其振动图象如图所示,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.7 cmC.5 cm D.小于或等于1 cm解析:水波槽中激发的水波波长为λ=vT=0.05×0.2 m=0.01 m=1 cm。
要发生明显衍射现象,应使孔的尺寸比波长短或者跟波长差不多。
答案:D3. 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: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,A 对;两波源振动情况相同,故P 点振幅为零,B 对、C 错;在P 点合位移为零,故其中一列波的波峰传播到P 点时,另一列波的波谷传播到P 点,D 对。
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。
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。
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。
人教版选修3-4 12.4波的衍射和干涉 课时对点练(解析版)
课时对点练一、选择题考点一波的衍射1.(多选)以下说法中正确的是()A.波的衍射现象必须具备一定的条件,否则不可能发生衍射现象B.要观察到水波明显的衍射现象,必须使狭缝的宽度远大于水波波长C.波长越长的波,越容易发生明显的衍射现象D.只有波才有衍射现象答案CD解析衍射是波特有的现象,即任何波都会发生衍射现象,只不过存在明显与不明显的差别而已,只有当障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或者比波长小时,才会观察到明显的衍射现象,选项C、D正确.2.(多选)如图1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()图1A.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答案AD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,故A、D正确.3.(2018·沈阳东北育才学校高二下学期期中)如图2,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()图2A.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答案 B4.在水波槽里放两块挡板,中间留一窄缝,已知窄缝的宽度为0.5 cm,所用水波的波长为5 cm,则下图所示的衍射图样中正确的是()答案 C解析窄缝宽度0.5 cm明显小于水波波长5 cm,符合发生明显衍射的条件,且水波是以水中“某点”为中心的弧线,故只有选项C正确.考点二波的叠加5.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答案 C解析两列波相遇时一定叠加,没有条件,A错误;振动加强是指振幅增大,而不只是波峰与波峰相遇,B错误;振动加强点的振幅增大,质点仍然在自己的平衡位置附近振动,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.6.(多选)如图3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()图3答案BC解析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)重叠的区域内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,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,使得所有的质点振动的位移加倍,所以选项C正确.7.(多选)(2018·青岛一中高二模块考试)如图4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 cm和x=12 cm处,两列波的波速均为v=4 cm/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,此刻平衡位置处于x=2 cm和x=8 cm的P、Q两质点刚开始振动.质点M的平衡位置处于x=5 cm处,关于各质点运动情况的判断正确的是()图4A.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答案AD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,A正确;两列波波速相等,经过t=0.75 s,两波传播的路程都为3 cm,但P、Q两质点并不沿x轴运动,B错误;t=1 s 时刻,左边波传到x=6 cm处,右边波传到x=4 cm处,两波的波谷相遇在M点,叠加后质点M的位移为-4 cm,C错误,D正确.考点三波的干涉8.(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答案AD解析波峰与波谷相遇处质点的实际振幅为|A1-A2|,故选项A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,其位移随时间按正弦规律变化,故选项B错误;振动减弱点和振动加强点的位移均随时间按正弦规律变化,选项C 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,振动加强点的振幅大于振动减弱点的振幅,故选项D正确.9.两波源S1、S2在水槽中形成的波形如图5所示,其中实线表示波峰,虚线表示波谷,则()图5A.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.P点的振动始终加强D.P点的振动始终减弱答案 B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,知两波频率不同,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P 点的振动加强,但不会始终加强,也不会始终减弱,故选B.10.(多选)两列频率相同、振幅均为A的简谐横波P、Q分别沿x轴正方向和x轴负方向在同一介质中传播,两列波的振动方向均沿y轴.某时刻两波的波面如图6所示,实线表示P 波的波峰、Q波的波谷;虚线表示P波的波谷、Q波的波峰.a、b、c为三个等距的质点,d为b、c中间的质点.下列判断正确的是()图6A.质点a的振幅为2AB.质点b始终静止不动C.图示时刻质点c的位移为0D.图示时刻质点d的振动方向沿-y轴答案CD解析由题图可知,a、c两点为减弱点,b为加强点,所以a、c两点始终静止不动,故A、B错误,C正确;此时d点处P波向下运动,Q波向下运动,所以质点d沿-y轴方向振动,D正确.二、非选择题11.在“观察水波的干涉”实验中得到如图7所示的干涉图样.S1、S2为波源,实线表示波峰,虚线为P位置与波源连线,且S1P=S2P.图7(1)P点是振动________点(选填“加强”或“减弱”).(2)若有一小纸片被轻放在P点浮于水面上,则此后纸片的运动情况是________.A.一定沿箭头A方向运动B.一定沿箭头B方向运动C.一定沿箭头C方向运动D.在P点处随水面上下运动答案(1)加强(2)D解析(1)据题图可知,两列波的波长相同,振动情况相同,所以两列波的频率相同,由于S1P=S2P,所以路程差为波长的整数倍,所以P为振动加强点.(2)据波传播的特点,各质点并不随波迁移,而是在各自平衡位置附近做简谐运动,所以小纸片在P点随水面上下运动,故A、B、C错误,D正确.12.如图8所示,S是水面波的波源,xy是挡板,S1、S2是两个狭缝(SS1=SS2),狭缝的尺寸比波长小得多,试回答以下问题:图8(1)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,哪些点振动最强,哪些点振动最弱?答案见解析解析(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得多,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)因为SS1=SS2,所以从波源发出的水面波传播到S1、S2处时它们的振动情况完全相同,当S 1、S 2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间隔开,产生稳定的干涉现象.(3)质点D 是波峰与波峰相遇处,是振动最强点;质点B 是波谷与波谷相遇处,也是振动最强点.质点A 、C 是波峰与波谷相遇的地方,这两点振动最弱.13.“华附讲坛”是华师附中邀请专家做前沿专题报告的常规学术活动,通常在东阶梯课室举办.图9是课室主席台的平面图,AB 是讲台,S 1、S 2是与讲台上话筒等高的相同的喇叭,它们相互之间的位置和尺寸如图所示.专家的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫.为了避免啸叫,话筒最好摆放在讲台上适当的位置,在这些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相消.已知空气中声速为v =340 m/s ,专家声音的频率为f =136 Hz ,忽略讲台的宽度,则图9(1)求专家声音的波长λ;(2)图中B 点是振动“加强”点还是振动“减弱”点,试通过计算说明判断依据;(3)讲台上能够避免啸叫的适当位置有多少个?答案 (1)2.5 m (2)见解析 (3)4个解析 (1)专家声波的波长是λ=v f=2.5 m. (2)B 点为振动加强点;B 点与两个声源的路程差为:Δx B =S 1B -S 2B =5 m =2λ. 即波源到B 点的距离差为波长的整数倍,所以B 点为振动加强点.(3)设P 是AB 上任意的一个消音点,则该点与两个声源的路程差应该满足:Δx P =S 1P -S 2P =±(2k +1)λ2(k =0,1,2,3…) 由于P 是在AB 间的点,即有:|Δx P |<2λ因此k 只能取0和1,因此AB 上共有4个消音点.。
高中物理 12.4 波的衍射和干涉2精品练案(含解析) 新人教版选修3-4
第十二章机械波12.4波的衍射和干涉(二)【自主预习】1.波的叠加:事实表明,几列波相遇时能够保持________运动状态,继续传播,在它们重叠的区域里,介质的质点________参与这几列波引起的振动,质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的________。
2.波的干涉:频率____________两列波叠加时,使某些区域的振幅________、某些区域的振幅________,这种现象叫做波的干涉,形成的图样常常叫做________。
注意:①干涉是波叠加的结果,任意两列机械波都会叠加,但只有满足频率相同,即f1=f2时,才能出现稳定的干涉现象。
②振动加强(减弱)的区域是指质点的振幅大(小),而不是指振动的位移大(小),因为位移是在时刻变化的。
③一切波都能发生干涉现象,干涉是波特有的现象。
但是两列频率不同的波叠加后,加强和减弱不稳定,不能形成干涉图样。
3.产生干涉的必要条件是,两列波的________必须相同。
跟________一样,干涉也是波所________的现象。
4.两个完全相同的波源产生的干涉,当某点到两波源的路程差等______ 时,振动加强;当某点到两波源的路程差等于_________________________时,振动减弱。
理解:加强点和减弱点①加强点:振动加强的点振动总是加强,但并不是始终处于波峰或波谷,它们都在平衡位置附近振动,也有的时刻位移为零。
只是振幅为两列波振幅之和,显得振动剧烈。
②减弱点:振动减弱点的振动始终减弱,它位移的大小始终等于两列波分别引起位移的大小之差,振幅为两列波振幅之差。
如果两列波的振幅相同,则振动减弱点将会总是处于静止的。
【典型例题】一、波的叠加【例1】.如图12-4-5所示,波源S1在绳的左端发出频率为f1,振幅为A1的半个波形a,同时另一个波源S2在绳的右端发出频率为f2,振幅为A2的半个波形b,且f1<f2,P为两个波源连线的中点。
高中物理 12.4 波的衍射和干涉1精品练案(含解析) 新人教版选修3-4
第十二章机械波12.4波的衍射和干涉(一)【自主预习】1.波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的________。
2.实验表明:只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长________,或者比波长________时,才能观察到明显的衍射现象。
3.一切波________发生衍射。
衍射是波________的现象。
4.衍射现象的理解①衍射是波特有的现象,一切波都可以发生衍射。
②凡能发生衍射现象的就是波。
③波的衍射总是存在的,只有“明显”与“不明显”的差异。
④波长较长的波容易产生明显的衍射现象。
⑤波传到孔或障碍物时,孔或障碍物仿佛一个新波源,由它发出与原来同频率的渡在孔或障碍物后传播,就偏离了直线方向。
因此,波的直线传播只是在衍射不明显时的近似。
【典型例题】【例1】下列关于波的衍射的说法正确的是 ( )A.衍射是一切波特有的现象B,对同一列波,缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长差不多或比波长小时,衍射现象明显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【例2】关于波的衍射.下列说法正确的是 ( )A.衍射是一切波的特性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,衍射现象越不明显D波长比孔的宽度大得越多,衍射现象越不明显【例3】甲、乙两人分乘两只船在湖中钓鱼,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 10次。
当甲船位于波峰时,乙船位于波谷,这时两船之间还有一个波峰,则此水波的波长为多少?波速为多少?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?【例4】如图12-4-2所示是观察水面波衍射现象的实验装置,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.挡板前后波纹间距离相等C.如果孔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,能更明显的观察到衍射现象【例5】.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12-4-3所示的图样,位置P处的水没有振动起来,现要使挡板左边的振动传到P处,在不改变挡板M 的左右位置和P点位置的情况下,可以采用哪些办法?【课堂反馈】1.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2.如图10.4-4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【课后练习】1.以下关于波的衍射说法正确的是( )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差不多时,才会发生明显的衍射现象2.关于波的衍射现象,下列说法正确的是( )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.一切波在一定条件下都有衍射现象D.一切波在任何情况下都有衍射现象3.对于波长为100m的声波,下列说法正确的是( )A.在同一均匀介质中,此波比波长为20的声波传播得更快B.不能被听见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差不多时,才会发生明显的衍射现象4.在水波槽的衍射实验中,若打击水面的振子振动的频率为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,小孔直径应为( ) A.10cm B.5mC.大于1cm D.小于1cm5.“闻其声而不见其人”是因为一般障碍物的尺寸( )A.可以跟声波波长相比较,使声波发生明显衍射B.比声波波长大得多,声波不能发生衍射C.可以跟光波波长相比较,使光波也发生衍射D.比光波波长大得多,光波不能发生明显衍射6.关于波的衍射现象,下列说法中正确的是( )A.水波绕过障碍物而继续传播的现象,即为波的衍射现象B.衍射现象是波特有的现象C.一切波都能发生衍射,只不过明显与否而已D.要发生明显的衍射,必须满足一定的条件7.在下列四种情况中,能够使声波发生明显衍射的情况是( )A.声源频率为330 Hz,声速为340 m/s,障碍物尺寸为60 m×60 mB.声源频率为330 Hz,声速为1 500 m/s,障碍物尺寸为60 m×60 mC.声源频率为300 Hz,在空气中传播,障碍物尺寸为1 m×1 mD.声源频率为300 Hz,声速为1 500 m/s,障碍物尺寸为1 dm×1 dm8.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,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9.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10.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11.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12.在水波槽的衍射实验中,若打击水面的振子振动的频率是5 Hz,水波在水波槽中的传播速度是0.05 m/s,为观察到显著的衍射现象,小孔直径d应为( )A.10 cm B.5 mC.d>1 cm D.d<1 cm13.波长为60 m和17 m的两列声波在空气中传播时,下列叙述中正确的是( )A.波长60 m的声波比波长17 m的声波传播速度慢B.波长60 m的声波比波长17 m的声波频率小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的声波不能被反射14.如下图所示是水波遇到小孔或障碍物后的图象,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象是( )15.如图10.4-5所示是不同频率的水波通过相同的小孔所能到达区域的示意图,情况中水波的频率最大;情况中水波的频率最小.例题答案:1. 答案 :A 、B 、D解析: 衍射是一切波特有的现象,所以选项A 对c 错;发生明显的衍射现象是有务件的,只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长差不多或比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象,所以选项B 是正确的;声波的波长在1.7 cm 到17 m 之问,一般常见的障碍物或孔的大小可与之相比,正是由于声波波长较大,声波容易发生衍射现象,所以选项D 也是正确的。
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12.4 波的衍射和干涉每课一练(人教版选修3-4)
1.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,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
2.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
3.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
4.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
5.在水波槽的衍射实验中,若打击水面的振子振动的频率是5 Hz,水波在水波槽中的
传播速度是0.05 m/s,为观察到显著的衍射现象,小孔直径d应为( )
A.10 cm B.5 m
C.d>1 cm D.d<1 cm
6.波长为60 m和17 m的两列声波在空气中传播时,下列叙述中正确的是( )
A.波长60 m的声波比波长17 m的声波传播速度慢
B.波长60 m的声波比波长17 m的声波频率小
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的声波不能被反射
7.如下图所示是水波遇到小孔或障碍物后的图象,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象是( )
8.如图3所示,正中O是水面上一波源,实、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( )。