高二物理波的干涉和衍射试题

高二物理波的干涉和衍射试题
1.如图所示，圆形实线是波源O在水槽里产生的水波的波峰，下列说法正确的是
()．
A．水波只要进入∠CAE和∠DBF区域就叫波的衍射
B．水波只要进入∠CAA′和∠DBB′区域就叫波的衍射
C．水波必须充满∠CAE和∠DBF区域才叫波的衍射
D．水波必须充满∠CAA′和∠DBB′区域才叫波的衍射
【答案】B
【解析】衍射现象是相对直线传播而言的，由于波源在O点，如果没有波的衍射现象而沿直线传
播的话，它能传播到CABD所围的范围，所以选项A、C错；衍射现象主要体现一个“绕”字，所
以只要进入∠CAA′和∠DBB′区域就叫波的衍射，不一定非得绕到障碍物后面的每一点，所以选项
B对、D错．
2.下列说法正确的是（）
A．夏日雷声有时轰鸣不绝，这是声波的衍射现象
B．闻其声而不见其人，是声波的干涉现象
C．围绕正在发声的音叉走一圈，就会听到声音忽强忽弱，是声波的干涉现象
D．在较大的空房子里的讲话，有时会余音缭绕，是声波的反射现象
【答案】CD
【解析】夏日雷声有时轰鸣不绝，这是回声，选项A错误；闻其声而不见其人，是声波的衍射现象，选项B错误；故选CD
【考点】考查干涉和衍射现象
点评：本题难度较小，对一些常见的干涉、衍射以及其他的现象能够解释形成原理即可
3.如图，下列各图分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔（A、B图）或障碍物（C、D图），其中能发生明显衍射现象的有 ( )
【答案】BD
【解析】一列水波在传播过程中遇到了小孔（A、B图），相比而言B图的孔洞的尺寸比A图小，所以B图能发生明显的衍射．故A不正确，B正确；一列水波在传播过程中遇到了阻碍物（C、
D图），相比而言C图的阻碍物的尺寸比D图小，所以D图能发生明显的衍射．故C不正确，D 正确；
故选：BD
【考点】考查了波的衍射
点评：要使发生明显的衍射现象，必须使得孔或阻碍物的尺寸比水波的波长要小得多或相差不大．4.关于波的特点，正确的说法是
A．有的波能发生干涉现象，有的波能发生衍射现象
B．当波源远离接收者时，接收者接收到的波的频率比波源频率高
C．波具有衍射特性的条件，是障碍物的尺寸与波长比较相差不多或小得多
D．在干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移始终保持最大；振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小
【答案】C
【解析】波特有的现象是干涉、衍射，所以A错。

根据多普勒效应，当波源远离接收者时，接收者接收到的波的频率比波源频率小，B错；波具有衍射特性的条件，是障碍物的尺寸与波长比较相差不多或小得多，C对；在干涉图样中，振动加强区域的质点，振幅加强，质点依然在振动，所以D错。

【考点】波的传播
点评：本题考查了波的传播问题，机械波传播需要靠介质，但电磁波不用，机械波波速由介质决定，电磁波传播速度为光速。

5.关于两列波的干涉现象，下列说法中正确的是()
A．任意两列波都能产生干涉现象
B．发生干涉现象的两列波，它们的频率一定相同
C．在振动减弱的区域，各质点都处于波谷
D．在振动加强的区域，有时质点的位移等于零
【答案】BD
【解析】若两个分运动都使同一个质点向同一方向运动，则该点振动加强，若两个分运动使同一个质点向相反的方向运动，则该点振动减弱，而质点实际的位移为两个分位移矢量和．
A、频率相同的两列波产生干涉现象，故A错误，故B正确．
C、如果质点处于波谷位置是振动加强而不是减弱，振动削弱的区域两个独立的振动使质点振动的方向相反，但合位移可以大于0，也可以等于0，还可以小于0，故C错误．
D、在振动加强的区域，如果独立的振动使质点恰好到达平衡位置且速度方向相同，所以此时质点的位移等于0，故D正确．
故选BD．
【考点】光的干涉；波的叠加．
点评：掌握了振动加强加强和减弱的含义就可轻松解决此题．
6.当两列水波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，下列说法错误的是
A．质点P的振动始终是加强的
B．质点P的振幅最大
C．质点P的位移始终最大
D．质点P的位移有时为零
【答案】C
【解析】当两列水波发生干涉时，振幅加强。

但并不意味着该处质点适中在最大位移处，该处的质点依旧在振动，所以有时候位移为零，ABD说法正确。

【考点】波的干涉
点评：本题考查了波的干涉的理解，干涉意味着稳定加强，并不是说质点位移保持不变，质点依旧在自己的平衡位置振动。

7.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．当波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象
D．以上说法均不正确
【答案】B
【解析】波的衍射不需要条件，只有当观察明显衍射时才有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，所以B说法正确。

【考点】衍射条件
点评：本题考查了波的衍射条件。

要分清明显衍射和衍射的却别。

只有在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。

8.当两列水波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，下列说法不正确的是
A．质点P的振动始终是加强的B．质点P的振幅最大
C．质点P的位移始终最大D．质点P的位移有时为零
【答案】C
【解析】当两列波的波峰在P点相遇，始终处于振动加强区，振幅最大，但质点P做简谐运动，位移有时为零，并不一直处于最大位置，不正确的是C选项。

9.如图所示为两列频率相同的水波在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2 cm（且在图示范围内振幅不变），波速为2 m/s，波长为0.4 m，E点是BD连线和AC连线的交点，下列说法正确的是（）
A．A、C两点是振动减弱点，B．E点是振动加强点，
C．B、D两点在该时刻的竖直高度差为4 cm，
D．t＝0.05 s时，E点离平衡位置的位移大小为2 cm。

【答案】AB
【解析】A点为波峰和波谷相遇点，即为减弱点，C点为波峰与波谷相遇点，即为减弱点，所以A正确。

E点为平衡位置与平衡位置相遇点即振动一致，所以为振动加强点，B正确。

BD两点为波峰与波峰相遇点，波谷与波谷相遇点，所以为振动加强点，所以振幅为4cm，所以此时刻竖直高度为8cm，C错误。

根据信息可得两列波的周期为0.2s,所以t＝0.05 s时，即经过了四分之一周期，处于波谷位置，所以离平衡位置的位移大小为4cm。

10.由两个完全相同的波源S
1与S
2
发出的两列波在某时刻的情况如图所示，其中实线表示波峰，
虚线表示波谷。

下列说法正确的是
A．处于波谷与波谷相遇处质点振动一定最强
B．处于波峰与波峰相遇处的质点振动一定最强
C．振动最强的质点的位移始终最大.
D．振动最弱的质点除了该时刻处于波峰与波谷的交点外，没有其他质点
【答案】AB
【解析】处于波峰与波峰或者波谷与波谷相遇的点均为加强点，AB正确；振动加强的点做简谐振动，位移时刻变化，C错误；只要是波峰与波谷相遇的点均是减弱区，D错误。

11.当两列水波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，下列说法不正确的是
A．质点P的振动始终是加强的B．质点P的振幅最大
C．质点P的位移始终最大D．质点P的位移有时为零
【答案】C
【解析】当两列波的波峰在P点相遇，始终处于振动加强区，振幅最大，但质点P做简谐运动，位移有时为零，并不一直处于最大位置，不正确的是C选项。

12.如图所示，S
1、S
2
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（图中曲线处），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1.5λ
B．两波源之间的距离一定在2.5个波长到3.5个波长之间
C．若P点此时刻振动最弱，则过半个周期后，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
【答案】ABD
【解析】P是振动减弱区域中的一点，可见图中实线为振动减弱区，距离振源最近的减弱区的距
离差为半波长的一般，其次在P点距离差为半波长的三倍，即1.5λ，在波源的连线上相邻两条实
线间的距离为半个波长，所以B对；振动减弱区振动总是减弱，C错；由振动减弱的概念D对13.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（图中曲线）之间的距离表示一个波长，
则波经过小孔之后的传播情况，下列的描述中正确的是（）
A．此时不能明显观察到波的衍射现象
B．挡板前后波纹距离相等
C．如果将孔AB扩大，衍射现象会变的更显著
D．如果孔的大小不变，使波源振动频率增大，能更明显观察到衍射现象
【答案】B
【解析】发生明显衍射现象的条件是：小孔尺寸要比波长小或者和波长相差不多，所以此时能观
察到明显波的衍射现象，A错
穿过小孔传播速度没变，频率没变，故波长不变，所以挡板前后波纹距离相等，B对
如果将孔AB扩大，衍射现象将不明显，C错
如果孔的大小不变，使波源振动频率增大，则波长变短，衍射现象不明显，D错
故应该选B
14.如图中s1和s2是两个相干波源,以s1和s2为圆心的两组同心圆弧分别表示在同一时刻两列波的波峰和波谷,实线表示波峰,虚线表示波谷,a、b、c三点中,振动加强的点是 ,振动减弱的点
是 ,再过半个周期,振动加强的点是 ,振动减弱的点是 .
【答案】bc , a , bc , a
【解析】略
15.如图27-B-1是某时刻t两列波的叠加图，S
1、S
2
是相干波源，它们的振动情况完全相同，发
出两列完全相同的水波，波峰、波谷分别用实线、虚线表示，下列说法正确的是（）
A．B质点始终位于波谷处，D质点始终位于波峰处
B．经过半个周期，B质点变为波峰，D质点变为波谷
C．只有D质点振动始终加强
D．C、E两质点振动始终减弱
【答案】BD
【解析】略
16.如图所示，从入口S处送入某一频率的声音，通过左右两条管道路径SAT和SBT声音传到
了出口T处，并可以从T处监听声音.右侧的B管可以拉出或推入以改变B管的长度，开始时左
右两侧管道关于S、T对称，从S处送入某一频率的声音后，将B管逐渐拉出，当拉出的长度为l 时，第一次听到最低的声音，设声速为v，则该声音的频率为
A．/8l B．/4l C．/2l D．/l
【答案】B
【解析】略
17.如图所示，实线与虚线分别表示振幅、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正处于平衡位置
B．P、N两质点始终处于平衡位置
C．随着时间的推移，质点M将向O点处移动
D．从该时刻起，经过二分之一周期，质点M到达平衡位置
【答案】B
【解析】由波的叠加，M点处于波峰，O点处于波谷，A错；PN两点处于波峰与波谷相遇的点，为平衡位置，B对；质点不随波迁移，C错；M点处于波峰位置，再经过四分之一个周期振动到
平衡位置，D错
18.如图12-5-5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，下列描述正确的是( )
图12-5-5
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
【答案】ABC
【解析】从图中可以看出，孔的大小与波长相差不多，故能够发生明显的衍射现象，A选项正确.
由于在同一均匀介质中，波的传播速度没有变化，波的频率是一定的，又根据λ=测得波长λ没
有变化，所以B选项是正确的.当孔扩大后，明显衍射的条件将被破坏，故C选项正确.如果孔的
大小不变，使波源频率增大，则波长减小，孔的尺寸将比波长，失去发生明显的衍射现象的条件，因此D选项不正确.
19.如图所示为观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一小孔，O为波源，
图中已画出波源所在区域的传播情况，每两条相邻（图中曲线）之间距离表示一个波长，则波经
过孔之后的传播情况，下列说法中错误的是（）
A．此时能明显地观察到波的衍射现象
B．挡板前后波纹间距离相等
C．如果波源频率不变，使孔的大小增大，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
【答案】D
【解析】因为波长与孔的尺寸差不多，所以能够观察到明显的衍射现象，故A正确．波通过孔后，波速、频率、波长不变，则挡板前后波纹间的距离相等，故B正确．如果将孔AB扩大，孔的尺
寸大于波的波长，可能观察不到明显的衍射现象，故C正确．如果孔的大小不变，使波源频率增大，因为波速不变，根据知，波长减小，可能观察不到明显的衍射现象，故D错误．故选：D．
【考点】波的衍射。

20.在水波槽里放两块挡板，当中留一窄缝，已知窄缝的宽度为0.5 cm，所用水波的波长为5 cm，则如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】波的衍射。