河北省邢台市高中物理12.4波的衍射和干涉课时训练新人教版选修3_4

第四节波的衍射和干涉
基础练习
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( )
图3
A．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
10．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，如上图所示，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＋A2
C．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
14.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？
能力练习
1．一列水波通过某孔的实际情况如图(1)所示，现把孔的尺寸变小，或者把水波的波长变大，水波通过孔后的假想情况如图(2)四幅图所示，其假想错误的图示有( )
2．两列沿相反方向传播的振幅和波长都相同的半波[如图(甲)]，在相遇的某一时刻[如图(乙)]两列波“消失”，此时图中a、b质点的振动方向是( )
A．a向上，b向下B．a向下，b向上 C．a、b都静止D．a、b都向上
3．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
4.如图所示为两列分别沿绳传播的（虚线表示甲波，实线表示乙波）简谐横波在某时刻的波形图，则下列说法正确的是
A．这两列波可以发生干涉现象，x=0.1m处的质点的振动始终减弱
B．这两列波可以发生干涉现象，x= 0.2m处的质点的振动始终加强
C．甲波的速度大小v1，等于乙波的速度大小v2
D．由图示时刻开始，再经甲波周期的1/4，M将位于波峰
E．在一个周期内甲波向右传播的距离为80cm
5．如图中S1、S2是两个相干波源，由它们发出的波相互叠加，实线表示波峰，虚线表示波谷，则对a、b、c三点振动情况的下列判断中，正确的是( )
A．b处的振动永远互相减弱 B．a处永远是波峰与波峰相遇
C．b处在这时刻是波谷与波谷相遇D．c处的振动永远互相减弱
6．(2010·成都市高二调研)如图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(且在图中所示范围内振幅不变)，波速为2m/s，
波长为0.4m，E点为BD连线和AC连线的交点。

下列叙述正确的是( )
A．A、C两点都是振动加强的 B．振动加强的点只有B、E、D
C．直线BD上的所有点都是振动加强的D．B、D两点在该时刻的竖直高度差为8cm
7．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
8．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，则波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是( )
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
9．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=4cm，S2的振幅A2=3cm，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14cm
C。

再过半个周期，质点B、C是振动加强点
D．质点C的振幅为1cm E．质点C此刻以后将向下振动
10.如图所示，S1、S2是两个同向的相干波源，相距4m，激起两列相干波的波长均为A=2 m，则在以S1、S2连线为半径，S2为圆心的圆周上共有______ 处振动最弱的点。

第四节 波的衍射和干涉
基础练习
1．BC 2．AC 3．ABC 4．BD 5．D 6．BC 7．AB 8．B 9．BCD10．BD11．BC 12．ACD13．BD
14．(1)4811 m 1611
m/s (2)会 (3)能 (4)能 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 ＝4811×3 m/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．
能力练习
1.BD
2.B
3.BCD
4.ABC
5.CD
6.CD
7.D 解析：由于MN 很高大，故衍射现象比较弱，由于女声音调更高，波长更小，所以衍射更不明显。

8.ABC
9.BDE 10. 8。