《波的衍射和干涉》第1学时同步练习1

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33波的干涉和衍射同步练习(Word版含答案)

33波的干涉和衍射同步练习(Word版含答案)

3.3波的干涉和衍射同步练习2021—2022学年高中物理鲁科版(2019)选择性必修第一册一、选择题(共15题)1.如图所示,降噪耳机的消声原理是利用()A.声波的干涉B.声波的反射C.声波的衍射D.声波的多普勒效应2.如图所示是观察水面波衍射的实验装置。

AC和BF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,每两条波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长。

为了使衍射现象更明显,可以采取的措施有()A.将孔AB扩大或者增大波源频率B.将孔AB扩大或者减小波源频率C.将孔AB缩小或者增大波源频率D.将孔AB缩小或者减小波源频率3.根据波的反射和折射原理,以下说法正确的是()A.声波从空气传到平静的湖面上,声波只在水面处发生反射B.声波从空气传到平静的湖面上,声波只在水面处发生折射C.声波从空气传到平静的湖面上时既发生反射又发生折射D.声波从空气传到平静的湖面上时既不发生反射又不发生折射4.关于机械波的衍射,下列说法错误..的是()A .波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫波的衍射B .一切波都能发生衍射,衍射是波特有的现象C .波长一定的机械波通过宽度不同的狭缝时宽度越小衍射越明显D .波长不同的机械波通过宽度一定的狭缝时波长越小衍射越明显5.声波是我们常见的一种机械波,下列关于声波的说法,正确的是( )A .声波的频率越高,它在空气中的传播速度越快B .同一列声波在各种介质中的波长是相同的C .声波可以绕过障碍物传播,即它可以发生衍射D .人能辨别出不同人说话的声音,说明声波不会干涉6.一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t =0时刻的波形如图所示,质点P 的x 坐标为3 m ,已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s ,下列说法正确的是( )A .波速为4m/sB .质点P 在1s 内沿波的传播方向前进5mC .这列波碰到3m 宽的障碍物不能发生明显的衍射现象.D .波的频率为1.25Hz7.如图所示,S 1、S 2 是一水平面上的两个波源,它们的振动周期都为 T ,振幅都为 A . 某时刻 S 1 发出的波恰好传到 C ,S 2 发出的波恰好传到 A ,图中画出的是该时刻两列波在 AC 部分的叠加波形,S 1A 间、S 2C 间波形没有画出.若两列波传播速度相同,则( )A .两波源的起振方向相同B .再经过2T ,AC 间的波形是一条直线 C .A 、B 、C 三点始终都是振动加强点,振幅为 2AD . A 、B 、C 三点始终都是振动减弱点,振幅为 08.如图,在观察水面波的衍射的实验装置中,AC 和BD 是两块挡板,AB 是一个小孔,O 是波源。

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)

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.。

《3.5 波的干涉与衍射》(同步训练)高中物理选择性必修第一册_沪教版_2024-2025学年

《3.5 波的干涉与衍射》(同步训练)高中物理选择性必修第一册_沪教版_2024-2025学年

《3.5 波的干涉与衍射》同步训练(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、下列关于波的干涉现象,说法正确的是()A、干涉现象只在相干波相遇时才会发生B、干涉现象一定伴随着衍射现象C、干涉现象只能发生在频率相同的波之间D、干涉现象只会在同一种介质中发生2、在双缝干涉实验中,若增大双缝间距d,以下说法正确的是()A、干涉条纹间距变大B、干涉条纹间距变小C、干涉条纹间距不变D、干涉条纹消失3、一束光通过两个相距较近且间距固定的狭缝后,形成的衍射图样中会出现明暗相间的条纹。

请问,这些条纹之间的间距与什么因素有关?A、狭缝的宽度与光的波长B、狭缝之间的距离与光的频率C、狭缝的宽度与光的频率D、狭缝之间的距离与光的波长4、在进行杨氏双缝干涉实验时,为了增加衍射条纹的亮度,应该采取以下哪种措施?A、增大狭缝宽度B、增大入射光的波长C、增加狭缝之间的距离D、增大观察屏与双缝间的距离5、在双缝干涉实验中,为了使干涉条纹的间距变大,以下哪种方法不能实现?A、增大屏幕与双缝之间的距离B、减小双缝之间的距离C、减小波长D、增大波长6、一列机械波在均匀介质中传播,已知周期为(T=0.2)秒,波速为(v=20)m/s。

这列波的波长是多少?A、1 mB、0.1 mC、2 mD、0.4 m7、一束单色光通过狭缝后,在屏幕上形成衍射条纹。

若增大狭缝的宽度,以下说法正确的是:A. 衍射条纹的宽度变宽B. 衍射条纹的间距变宽C. 衍射条纹的亮度增强D. 衍射条纹的明暗对比度变差二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)1、下列关于波的干涉和衍射的描述,哪些是正确的?(A)两列强度不同的波叠加,一定会形成稳定的干涉条纹。

(B)当两列波波谷与波谷相遇时,该点的振幅最大。

(C)波的衍射现象说明波可以绕过障碍物继续传播。

(D)当孔径大小与波长相比非常小的时候,衍射现象明显。

2、在波的衍射实验中,下列哪些情况会使得波的衍射现象更加明显?(A)波的波长足够大,与障碍物尺寸相近或小得多。

高中物理 12.4 波的干涉和衍射每课一练 新人教版选修3

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 2.5波的干涉、衍射同步练习(含解析)新人教版选修3-4

高中物理 2.5波的干涉、衍射同步练习(含解析)新人教版选修3-4

第5节波的干涉、衍射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.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6.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.一切波在一定条件下才有衍射现象D.一切波在任何情况下都有衍射现象7.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概念规律练知识点一波的叠加1.如图1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图中的( )图12.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知识点二波产生干涉的条件3.关于波的干涉,下列说法正确的是( )A.只有横波才能发生干涉,纵波不能发生干涉B.只要是两列以上的波,在相遇的区域内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,就能产生稳定的干涉现象D.干涉是机械波特有的现象4.两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知识点三对波的衍射的理解5.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长6.(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?方法技巧练一、对干涉图样的理解技巧7.图2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( )图2A.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8.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.①② B.②③ C.③④ D.①④二、发生明显衍射条件的应用技巧9.如图3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( )图3A.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10.已知空气中的声速为340 m/s,现有几种声波:(1)周期为1/20 s;(2)频率为30 Hz;(3)波长为10 m,它们传播时若遇到宽度均为9.5 m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1.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( )图4A.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2.两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3.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的位移有时可为零4.如图5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( )图5A.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5.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6.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7.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8.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9.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 cm10.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11.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( )12.如图6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6A.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13.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?第5节波的干涉、衍射答案课前预习练1.振动等于位移2.频率始终加强始终减弱频率3.障碍物宽度波长4.干涉衍射5.C [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,仍然在自己的平衡位置两侧振动,故某时刻位移x可以是振幅范围内的任何值,C正确,D错误.]6.D [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正确.]7.B [判定一些现象是否是波的衍射现象,首先要看现象中是否有波,其次是看波从波源传出后是否偏离了直线传播,即是否“拐弯”,都符合时即波发生了衍射现象.A中是声波的反射,B中是声波的衍射,C和D是声音多次反射.故选B.]课堂探究练1.BC [该题考查波的叠加原理.半个波形(或前半个波形)相遇时,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,使得所有质点的振动的位移加倍,C正确.] 2.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.]3.C [干涉是波的特有现象,只要波的频率相同,两个波源的相位差保持不变,就会产生干涉现象.]点评产生干涉的两个条件:①频率相等;②波源的相位差保持不变.4.AD [干涉产生的必要条件是波的频率相等、波源的相位差恒定,两波源的振动不一定同步,故A正确,B错误.产生干涉现象时,振动加强区与振动减弱区互相间隔且不会变化,故C错误,D正确.]点评产生干涉现象时,振动加强区与振动减弱区互相间隔,且加强区总是加强,减弱区总是减弱,不会发生变化.5.BD [衍射是一切波特有的现象,所以选项A 、C 错;发生明显的衍射现象是有条件的,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 之间,一般常见的障碍物或孔的大小可与之相比,由于声波波长较长,所以声波容易发生明显衍射现象,所以选项D 也是正确的.]点评 知道衍射是一切波特有的现象,及发生明显衍射的条件.6.见解析解析 (1)一切波都能发生衍射现象,但很多情况下因波长与障碍物或孔、缝的宽度相比较小,衍射现象极不明显,所以看不清或看不到衍射现象.(2)波长较长的波容易产生显著的衍射现象.(3)不是.波发生衍射现象没有条件,孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长的关系只是决定波能否发生明显衍射的条件.点评 波在任何情况下都有衍射现象,有明显和不明显的区别.孔、缝的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多或比波长更小,是发生明显衍射的条件.7.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,振动加强和减弱的区域的空间位置是不变的.a 点是波谷和波谷相遇的点,c 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 位于加强点的连线上,仍为加强点,f 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不停地做周期性振动,经半个周期步调相反,D 正确.]8.D [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,各个点频率仍然是相同的,②错误;振动加强并不意味着其位移始终是最大,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.故选项D 正确.]方法总结 两个频率相同的同种波源形成的干涉图样,以两波源为中心向外辐射延伸,形成振动加强线和减弱线,即加强区和减弱区.加强区是指该区域内质点的振幅增大,减弱区是指该区域内质点的振幅减小(若两列波的振幅相等则减弱区振幅为0),不论加强区还是减弱区(振幅为0除外)中的质点,都仍在其平衡位置附近振动,它们的振动位移仍随时间发生周期性变化.因此某一时刻,加强区中质点的振动位移可能小于减弱区中质点的振动位移.9.ABC [本题主要考查发生明显衍射的条件.观察图可知道孔的尺寸与波长差不多,能明显观察到波的衍射现象,故选项A 对;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,故选项B 对;若f 增大,由λ=v f,知λ变小,衍射现象变得不明显了,故选项D 错;若将孔AB 扩大,且孔的尺寸远大于波长,则可能观察不到衍射现象,故选项C 对.]方法总结 本题考查的是一个演示实验.要求对波发生明显衍射现象的条件,以及波长、频率、波速之间的关系有正确的认识.因此对重要的演示实验的实验原理和实验方法,都必须有深入的理解.在观察水波衍射现象的实验中,若打击水面的振子使振动频率增大,观察到的衍射现象有什么变化?(提示:λ=v/f ,f 增大,λ减小,则衍射现象变得不明显)10.D [(1)T =120 s ,由v =λT 得λ=vt ,则λ1=17 m ,(2)λ2=v f 2=11.3 m ,(3)λ3=10 m ,而障碍物宽度d =9.5 m ,比三种波的波长都小,所以D 正确.]方法总结 判断能否发生明显衍射的方法是比较波长与障碍物的尺寸的大小关系. 课后巩固练1.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.]2.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.]3.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.] 4.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.]5.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.]6.AC7.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.]8.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.]9.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.]10.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.]11.AB12.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.]13.(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 第章 机械波 第4节 波的衍射和干涉练习高二物理试题

高中物理 第章 机械波 第4节 波的衍射和干涉练习高二物理试题

积盾市安家阳光实验学校波的衍射和干涉[A组素养达标]1.关于波的衍射现象,下列说法中正确的是( )A.某些波在一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正确.答案:D2.关于波的干涉,下列说法正确的是( )A.只有横波才能发生干涉,纵波不能发生干涉B.只要是两列以上的波,在相遇的区域内都能产生稳的干涉C.能产生稳的干涉现象的波频率一相同D.干涉是机械波特有的现象解析:干涉是波特有的性质,任何波只要满足相干条件都能产生干涉现象.答案:C3.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:两列波相遇时一叠加,没有条件,A错误;振动是指振幅增大,而不只是波峰与波峰相遇,B错误;点(减弱点)的振幅增大(减小),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.答案:C4.两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都向上解析:a、b质点的振动方向是两列波振动的叠加,根据波的传播方向和波形图,可判知质点的振动方向,选项B正确.答案:B5.(多选)当两列水波发生干涉时,如果两列波的波峰在P点相遇,下列说法正确的是( )A.质点P的振动有时是减弱的B.质点P的振动始终是的C.质点P的振幅最大D.质点P的位移始终最大解析:P点是两列波的波峰的相遇点,故其振动始终是的,A错误,B正确;质点P处于振动区,振幅最大,C正确;对于某一个振动的质点,位移是会随时间变化的,D错误.答案:BC6.小有一个实心桥墩P,A为靠近桥墩浮在水面上的一片树叶,俯视图如图所示,小河水面平静.现在S处以某一频率拍打水面,要使形成的水波能带动树叶A振动起来,可以采用的方法是( )A.提高拍打水面的频率B.降低拍打水面的频率C.无论怎样拍打,A都不会振动起来D.无需拍打,A也会振动起来解析:使形成的水波能带动树叶A振动起来,必须使水面形成的水波波长足够长,衍射现象明显,可以采用的方法是降低拍打水面的频率,选项B正确.答案:B7.(多选)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.波长为60 m的声波比17 m的声波传播速度慢B.波长为60 m的声波比17 m的声波频率小C.波长为60 m的声波比17 m的声波易发生明显衍射D.波长为17 m的声波不能发生衍射解析:不管波长为多少,声波在空气中的传播速度都约为340 m/s,由波长、波速、频率关系v=λf可知,波长越长,频率越小,所以A错,B对.由发生明显衍射的条件可知,波长越长,越容易发生明显衍射,C对.任何波都可以发生衍射,D错.答案:BC8.如图所示,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( ) A.整个区域B.阴影Ⅰ以外区域C.阴影Ⅱ以外区域D.阴影Ⅲ以外区域解析:由题图中可以直观看出,半波长为实虚两圆半径之差,且可看出挡板A的尺寸比波长大得多,而小孔B与波长长度差不多.根据波发生明显衍射的条件知,该波在挡板A处的衍射现象很不明显,即可认为波沿直线传播,故阴影Ⅰ区域内水面无波形;该波的波长与小孔B差不多,能够产生明显的衍射,故在阴影Ⅲ、Ⅱ区域内存在明显的衍射波形,故B选项正确.答案:B9.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=vf=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[B组素养提升]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,实线相交点为A、B、C、D,虚线表示波谷位置,对图中正方形的a、b、c、d四点的振动情况,正确的判断是( )A.a、b点振动,c、d点振动减弱B.a、c点振动,b、d点振动减弱C.a、d点振动,b、c点振动减弱D.a、b、c、d点振动都解析:当两列波出现干涉现象时,要产生干涉图样,形成一条线、一条减弱线……即线、减弱线彼此相间隔的稳的干涉图样,图中实线相交点A、B、C、D,即波峰与波峰相遇,都是振动点,可知B、D决的直线为线,过A、C平行于BD直线的两条直线也是线,a、c两点在BD直线上,故a、c点是振动点,分别过b、d点且平行于BD直线的两条直线均在两线之间,为减弱线,故b、d两点的振动减弱.答案:B11.(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传到P点解析:振动减弱点到两波源距离差于半波长的奇数倍,根据P点所处虚线的位置可知,P点到S1、S2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,P点始终为振动减弱点,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,另一列波的波谷也一传播到P 点,选项D 正确.答案:ABD12.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? 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=4811m.由v =λT 得,v =4811×3 m/s =1611m/s.(2)由于λ=4811 m ,大于竖直电线杆的直径,所以此波通过竖直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,都能发生明显衍射现象.答案:(1)4811 m 1611 m/s (2)会 (3)能 (4)能[C 组 学冲刺]13.甲、乙两列完全相同的横波分别从波源A 、B 两点沿x 轴相向传播,t =0时的波形图象如图所示,如果两列波的波速都是10 m/s ,求:(1)甲、乙两列波的频率各是多少?(2)第几秒末两列波相遇?相遇时C 、D 两点间有哪些位移最大? 解析:(1)由图知λ=4 m ,又因v =10 m/s所以由f =v λ得f =104Hz =2.5 Hz故甲、乙两列波的频率均为 2.5 Hz. (2)设经t 时间两波相遇,则2vt =4 m 所以t =42×10 s =0.2 s又因T =1f =12.5s =0.4 s故两列波分别向前传播λ2相遇,此时两列波的图象如图中的虚线所示.故C、D间有x=5 m和x=7 m处的点位移最大.答案:(1)2.5 Hz 2.5 Hz (2)0.2 s x=5 m与x=7 m处的点位移最大。

(完整版)光的干涉、衍射同步练习及答案

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光的干涉、衍射1.如图所示,在用单色光做双缝干涉实验时,若单缝S 从双缝S 1、S 2的中央对称轴位置处稍微向上移动,则( )A .不再产生干涉条纹B .仍可产生干涉条纹,且中央亮纹P 的位置不变C .仍可产生干涉条纹,中央亮纹P 的位置略向上移D .仍可产生干涉条纹,中央亮纹P 的位置略向下移2.如图所示是双缝干涉的实验装置,其光屏上P 处发现明条纹,则双缝到光屏上P点的距离之差为( ) A .光波的半波长的奇数倍 B .光波的波长的奇数倍C .光波的半波长的偶数倍D .光波的波长的偶数倍3.在双缝干涉实验中,光屏上P 点到双缝S 1、S 2的距离之差δ1=0.75 μm,光屏上Q 点到双缝S 1、S 2的距离之差为δ2=1.5 μm.如果用频率为f =6.0×1014 Hz 的黄光照射双缝,则( )A .P 点出现亮条纹,Q 点出现暗条纹B .Q 点出现亮条纹,P 点出现暗条纹C .两点均出现暗条纹D .两点均出现亮条纹4.在双缝干涉实验中,以下说法正确的是( )A .狭缝屏的作用是使入射光线到达双缝屏时,双缝就成了两个振动情况完全相同的光源B .若入射光是白光,像屏上产生的条纹是黑白相间的干涉条纹C .像屏上某点到双缝的距离差为入射光波长的1.5倍,该点处一定是亮条纹D .双缝干涉图样中,亮条纹之间距离相等,暗条纹之间距离不相等5.某同学自己动手利用如图所示器材观察光的干涉现象,其中A 为单缝屏,B 为双缝屏,C为像屏.当他用一束阳光照射到A 上时,屏C 上并没有出现干涉条纹.他移走B 后,C 上出现一窄亮斑.试分析实验失败的原因,最大的可能是( )A .单缝S 太窄B .单缝S 太宽C .S 到S 1和S 2距离不等D .阳光不能做光源6.以下光源可作为相干光源的是( ) A .两个相同亮度的烛焰 B .两个相同规格的灯泡C .双丝灯泡D .出自一个单色光源的一束光所分成的两列光7.光通过双缝后在屏上产生彩色条纹,若用红色和绿色玻璃分别挡住双缝,则屏上将出现( )A .黄色的干涉条纹B .红绿相间的条纹C .黑白相间条纹D .无干涉条纹8.由两个不同光源所发出的两束白光落在同一点上,不会产生干涉现象.这是因为( )A .两个光源发出光的频率不同B .两个光源发出光的强度不同C .两个光源的光速不同D .这两个光源是彼此独立的,不是相干光源9.用白光做双缝干涉实验时,得到彩色的干涉条纹,下列说法正确的是( )A .干涉图样的中央亮条纹是白色的B .在靠近中央亮条纹两侧最先出现的是红色条纹C .在靠近中央亮条纹两侧最先出现的是紫色条纹D .在靠近中央亮条纹两侧最先出现的彩色条纹的颜色与双缝间距离有关10.如图所示是单色光双缝干涉实验某一时刻的波形图,实线表示波峰,虚线表示波谷.在此时刻,介质中A 点为波峰相叠加点,B 点为波谷相叠加点,A 、B 连线上的C 点为某中间状态相叠加点.如果把屏分别放在A 、B 、C 三个位置,那么( )A .A 、B 、C 三个位置都出现亮条纹 B .B 位置处出现暗条纹C .C 位置出现亮条纹或暗条纹要由其他条件决定D .以上结论都不对11.市场上有种灯具俗称“冷光灯”,用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低,从而广泛地应用于博物馆、商店等处,这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀了一层薄膜(例如氟化镁),这种膜能消除玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线,以λ表示此红外线的波长,则所镀薄膜的厚度最小应为( ) A .18λ B .14λ C .12λ D .λ 12.如图所示是双缝干涉实验装置,使用波长为600 nm 的橙色光源照射单缝S ,在光屏中央P 处观察到亮条纹,P 点上方的P 1点出现第一级亮纹中心(即P 1到S 1、S 2的光程差为一个波长),现换用波长为400 nm 的紫光源照射单缝,则( )A .P 和P 1仍为亮条纹B .P 为亮条纹,P 1为暗条纹C .P 为暗条纹,P 1为亮条纹D .P 、P 1均为暗条纹13.如图甲所示,在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜,在两者之间形成厚度不均匀的空气膜,让一束单色光垂直入射到该装置上,结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹,称为牛顿环.以下说法正确的是( )A .干涉现象是凸透镜下表面反射光和凸透镜上表面反射光叠加形成的B.干涉现象是凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的C.干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的D.若将该装置放到真空中观察,就无法看到牛顿环14.劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图甲所示,将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夹入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜.当光垂直入射后,从上往下看到的干涉条纹如图乙所示,干涉条纹有如下特点:(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等;(2)任意相邻明条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定.现若在图甲装置中抽去一张纸片,则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后,从上往下观察到的干涉条纹()A.变疏 B.变密 C.不变 D.消失15.如图所示为单色光源发出的光经一狭缝,照射到光屏上.可观察到的图象是()16.在用游标卡尺观察光的衍射现象时,当游标卡尺两测脚间狭缝宽度从0.1mm逐渐增加到0.8mm的过程中,通过狭缝观察一线状光源的情况是()A.衍射现象逐渐不明显,最后看不到明显的衍射现象了 B.衍射现象越来越明显C.衍射条纹的间距随狭缝变宽而逐渐变小 D.衍射条纹的间距随狭缝变宽而逐渐变大17.下列说法不正确的是( ) A.增透膜的厚度应为入射光在薄膜中波长的四分之一B.光的色散现象表明了同一介质对不同色光的折射率不同,各色光在同一介质中的光速也不同C.用单色光做双缝干涉实验相邻条纹之间的距离不相等 D.光的衍射为光的波动提供了有力的证据18.一个不透光的薄板上有两条平行的窄缝,有一频率单一的红光通过两窄缝在与薄板平行的屏上呈现明暗相间的间隔均匀的红色条纹,若将其中一窄缝挡住让另一缝通过红光,则在屏上可观察到()A.明暗与原来相同,间隔均匀的红色条纹 B.明暗与原来不相同,间隔不均匀的红色条纹C.一条红色的条纹 D.既无条纹,也不是一片红光,而是光源的像19. 用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射实验时,在光屏上得到衍射图形,它们的特征是()A.用小圆盘时中央是暗的,用小圆孔时中央是亮的 B.中央均为亮点的同心圆形条纹C.中央均为暗点的同心圆形条纹 D.用小圆盘时中央是亮的,用小圆孔时中央是暗的20.在用单色平行光照射单缝以观察衍射现象时,下面说法正确的是()A.缝越窄,衍射现象越明显 B.缝越宽,衍射现象越明显C.照射光的波长越短,衍射现象越明显 D.照射光的波长越长,衍射现象越明显21.在白炽灯的照射下,能从捏紧的两块玻璃板的表面看到彩色条纹;通过两根并在一起的铅笔狭缝去观察发光的白炽灯,也会看到彩色条纹.这两种现象 ( )A.都是光的衍射现象 B.前者是光的色散现象,后者是光的衍射现象C.前者是光的干涉现象,后者是光的衍射现象D.都是光的波动性的表现22.用某种单色光做双缝干涉实验时,已知双缝间距离d=0.25mm,双缝到毛玻璃屏间距离L的大小由下图中毫米刻度尺读出(如戊图所示),实验时先移动测量头(如图甲所示)上的手轮,把分划线对准靠近最左边的一条明条纹(如图乙所示),并记下螺旋测微器的读数x1(如丙图所示),然后转动手轮,把分划线向右边移动,直到对准第7条明条纹并记下螺旋测微器读数x7(如丁图所示),由以上测量数据可求该单色光的波长。

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)

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。

高中物理 第章 机械波 4 波的衍射和干涉课时作业高中物理试题

高中物理 第章 机械波 4 波的衍射和干涉课时作业高中物理试题

积盾市安家阳光实验学校波的衍射和干涉时间:45分钟一、选择题(1~6为单选,7~9为多选)1.关于波的衍射现象,下列说法中正确的是( D )A.某些波在一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正确.2.音箱装饰布既美观又能阻止灰尘进入音箱内部,但是它又有不利的一面,对于音箱发出的声音来说,布就成了障碍物,它阻碍了声音的传播,造成了声音失真,有的生产厂家就把装饰布安装了子母扣,这样听音乐时就可以把布卸下来,从而获得高保真的听觉效果.听同样的音乐不卸下布和卸下布相比较,你认为声音损失掉的主要是( A )A.高频 B.低频C.中频 D.不能确解析:由v=λf知,波速一时,频率越高、波长越小.波长越小,越不易发生衍射现象,故不卸布损失掉的主要是高频,所以选项A正确.3.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:两列波相遇时一叠加,没有条件,A错;振动是指振幅增大,而不只是波峰与波峰相遇,B错;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.4.两列波相叠加发生了稳的干涉现象,那么( C )A.两列波的频率不一相同B.振动区域的各质点都在波峰上C.振动的区域始终,振动减弱的区域始终减弱D.振动的区域和振动减弱的区域不断周期性地交换位置解析:两列波发生稳的干涉现象的条件是两列波的频率相同且相位差恒,故A错;且振动区始终,振动减弱区始终减弱,形成稳的干涉图样,C对,D 错;振动区域的各质点振幅最大,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.5.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( B ) 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正确.6.两波源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,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,B正确;因为不能发生干涉,所以虽然此时刻a点的振动,但不能始终,当然也不能始终减弱.所以本题选B.7.水波通过小孔,发生了一程度的衍射,为使衍射现象更明显,下列做法可取的是( BD )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,所以选项A错误,B正确;改变频率表面看对衍射现象没影响,但题目的情景中是水波,介质已确,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,故C错误,D正确.8.关于干涉和衍射现象,下列说法正确的是( CD )A.两列波在介质中叠加,一产生干涉现象B.因衍射是波特有的特征,所以波遇到障碍物时一能发生明显衍射现象C.叠加规律适用于一切波D.只有频率相同的两列波叠加才能产生稳的干涉现象解析:频率相同是干涉的必要条件,A错,D对;一切波在任何条件下都能发生衍射现象,但只有障碍物的尺寸与波长相差不多,或比波长小时,衍射现象才最明显,B错;波的叠加没有条件,C对.9.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( BD ) 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;质点不会随波移动,C 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 正确.二、非选择题10.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,被分成两列频率相同的波.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,则此处声波的振幅于零;若传播的路程相差一个波长,则此处声波的振幅于原振幅的2倍.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,则此处声波的振幅于原振幅的2倍.11.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现象?(4)若该桥为一3 m 宽的涵洞,洞后能否发生明显衍射? 答案:(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=4811m.由v =λT 得,v =4811×3 m/s =1611m/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=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.12.甲、乙两列完全相同的横波分别从波源A 、B 两点沿x 轴相向传播,t =0时的波形图象如图所示,如果两列波的波速都是10 m/s ,求:(1)甲、乙两列波的频率各是多少?(2)第几秒末两列波相遇?相遇时C 、D 两点间有哪些质点位移最大? 答案:(1)2.5 Hz 2.5 Hz (2)0.2 s x =5 m 与x =7 m 解析:(1)由题图知甲、乙两列波波长均为λ=4 m , 又因波速均为v =10 m/s ,所以由f =v λ得f =104Hz =2.5 Hz ,故甲、乙两列波的频率均为2.5 Hz. (2)设经t 时间两波相遇,则2vt =4 m , 所以t =42×10 s =0.2 s ,又因T =1f =12.5 s =0.4 s ,故波分别向前传播λ2相遇.此时两列波的图象如图中的虚线所示.故C 、D 间x =5 m 和x =7 m 处的质点位移最大.。

《3.5 波的干涉与衍射》(同步训练)高中物理选择性必修第一册_沪教版_2024-2025学年

《3.5 波的干涉与衍射》(同步训练)高中物理选择性必修第一册_沪教版_2024-2025学年

《3.5 波的干涉与衍射》同步训练(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、在干涉现象中,两列相干光的频率分别为f1和f2,要使这两列光在某点产生亮条纹,则必须满足的条件是:A.f1=f2B.f1+f2=λ1c/2C.f1−f2=λ2c/2D.(f1+f2)/2=λc/22、某单缝衍射实验中,若增加入射光的波长,则以下描述正确的是:A. 中央亮条纹宽度将减小B. 极小值处的明暗条纹间隔将增大C. 中央亮条纹的对比度将降低D. 极小值处的明暗条纹间隔将减小3、下列关于波的干涉现象的描述,正确的是:A、两列频率不同的波叠加时,一定发生干涉现象。

B、只有两列频率相同的波才能发生稳定的干涉现象。

C、干涉条纹的间距与波的频率无关。

D、干涉条纹的分布是均匀的,不会发生条纹的疏密变化。

4、一束单色光通过两个狭缝后,在屏幕上形成干涉条纹。

若将其中一个狭缝的宽度缩小,下列说法正确的是:A、干涉条纹的间距将增大。

B、干涉条纹的间距将减小。

C、干涉条纹的亮度将减弱。

D、干涉条纹的形状将发生变化。

)的波在空间相遇,下列说法不正确5、两列频率相同,振动方向一致,相位差为(π2的是:A、两波形成的干涉图样一定是正弦型的或余弦型的。

B、观察者在波峰和波谷相遇处将体验到较大的干扰。

C、观察者在波峰与波峰相遇处永远不会经历加强的振幅。

D、当两波峰或两波谷相遇时,干涉现象表现为加强,而两波峰与波谷相遇时表现为减弱。

6、在双缝干涉实验中,若使用不同波长的单色光,以下哪项描述是不正确的?A、波长越长,观察到的干涉条纹间距越大。

B、不同波长的光会产生不同的干涉条纹图案。

C、当波长增加到某一特定值时,干涉条纹将不再出现。

D、使用不同波长的光在其它条件不变的情况下,干涉条纹的亮度不同。

7、下列关于波的干涉和衍射现象的描述,正确的是:A. 水波经过狭缝后,在B点出现明显干涉条纹,说明B点始终振动加强。

B. 两列同频率、同振幅的波相遇,若它们的路程差为半个波长的奇数倍,则它们在会合点处的振动始终减弱。

人教版选修3-4 12.4波的衍射和干涉 课时对点练(解析版)

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 波的干涉和衍射每课一练

高中物理 12 波的干涉和衍射每课一练

实蹲市安分阳光实验学校12.4 波的干涉和衍射 同步练习(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,即水波的波速不变,则有λ=vf,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 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.(高考单科卷)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,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?答案:(1)水面波以狭缝S2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.(高考卷)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.(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.(高二检测)如图12-4-12所示是观察水面波衍射的装置,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=vf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.它的周期一是两分振动周期之和B.它的频率一是两分振动频率之和C.它的振幅一是两分振动振幅之和D.它的位移一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于每列波的频率,也可能不振动,A、B不对.某点的振幅可能于两列波的振幅之和,也可能于两列波的振幅之差.但位移一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,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,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.振动区域,介质质点的位移随时间做周期性变化D.振动区域,介质质点的振幅随时间做周期性变化解析:选BC.振动区域,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,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.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T4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,所以必然为振动点.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 两点为振动点,|bS 1-bS 2|=0,b 点也是振动点.相对于固不动的相干波源,a 、b 、c 总是振动的,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.(高考单科卷)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 =λBv=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. 答案:2.0 012.(高考课标卷)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。

高中物理选修一波的干涉同步练习含答案

高中物理选修一波的干涉同步练习含答案

高中物理选修一波的干涉同步练习含答案卷I(选择题)一、选择题(本题共计 10 小题,每题 3 分,共计30分,)1. 如图所示,S1和S2是两个相同的波源,它们发出的波相叠加,实线为波峰,虚线为波谷,关于a、b、c三点的振动,以下正确的是()A.a点振幅比b点振幅大B.a点位移最大时,b点位移最小C.a的位移一定比c点位移大D.a、b两点的位移总是大小相等,方向相反2. 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.此时能明显观察到波的衍射现象B.频率不变,则AB孔越大,挡板后面的相邻波纹间距越大C.频率不变,将孔扩大,可观察到更明显的衍射现象D.孔的大小不变,使波源频率增大,可观察到更明显的衍射现象3. 以下有关物理概念和规律,说法正确的有()A.简谐振动的质点做变加速运动,单摆运动到最低点时加速度为零B.两列频率相同的波发生干涉,加强点的位移始终为两波振幅之和C.一列机械波由空气进入水中继续传播,波速变大,频率变小D.单位时间内经过介质中一点的完全波的个数就是这列波简谐波的频率4. 下列现象中属于光的干涉现象的有()A.雨后出现的彩虹B.小孔成像现象C.阳光下肥皂泡上的彩色条纹D.阳光通过三棱镜产生彩色条纹5. 如图所示为某学校报告厅的平面图,AB是主席台,S1、S2是报告厅墙壁上的两个喇叭.报告者的声音经喇叭放大后传回话筒,重复放大时可能会产生啸叫.为避免啸叫,话筒最好摆放在主席台上适当的位置,在这些位置上两个喇叭传来的声音强度因干涉而减弱.主席台上有四个位置a、b、c、d,到S1的距离分别为5m、6m、7m、8m,到S2的距离分别为8m、6m、5m、4m.已知空气中声速为340m/s,假设报告人声音的频率为170Hz,则话筒最好摆放在()A.aB.bC.cD.d6. 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,以下说法错误的是()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7. 如图所示,在直线PQ的中垂线OM上有A、B两个声源,分别距O点6m和1m,两个声源同时不断向外发出波长都为2m的完全相同的声波.在直线PQ上从−∞到+∞的范围内声波干涉减弱的区域共有()A.无穷多个B.7个C.5个D.3个8. 如图所示,S1、S2是两个周期为T的相干波源,它们振动同步且振幅相同,实线和虚线分别表示波的波峰和波谷,关于图中所标的a、b、c、d四点,下列说法中正确的是()A.质点a的位移为零B.质点b振动加强,质点c振动减弱C.质点d振动最弱后b点振动减弱D.再过T29. 如图所示,S1、S2是两个频率相同的波源,它们发出的两列简谐横波在空间相遇,图中虚线和实线分别代表某时刻这两列波的波谷和波峰,则下列说法中正确的是()A.质点A的振动不一定总是加强的B.质点C的振动总是减弱的C.质点B的振动总是加强的D.质点D的振动总是加强的10. 如图所示为某时刻的两列简谐横波在同一介质中沿相同方向传播的波形图,M为a 波与b波的交点,且a波上的M质点正在向上运动,则下列说法不正确的是()A.两列波具有相同的波速B.此时b波上的质点M正在向下运动C.两列波相遇时可能会产生稳定的干涉现象D.在a波振源完成6次全振动的时间内b波振源可完成4次全振动二、多选题(本题共计 5 小题,每题 3 分,共计15分,)11. 如图所示为演示波的衍射的装置,S为水面上振动的波源,M、N是水面上的两块挡板,其中N板可以移动,两板中有一狭缝,此时测得图中O处水没有振动,为了使O处的水也能发生振动,下列措施可行的是()A.移动N板,使狭缝的间距增大B.移动N板,使狭缝的间距减小C.使波源的振动频率减小D.使波源的振动频率增大12. 两列频率相同、振幅分别为A1和A2的横波相遇时某一时刻的干涉示意图如图所示,实线表示波峰,虚线表示波谷,M、N两点两列波相遇点。

高中物理2.4波的干涉与衍射专项测试同步训练1942

高中物理2.4波的干涉与衍射专项测试同步训练1942

高中物理2.4波的干涉与衍射专项测试同步训练2020.031,如图所示,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。

关于a、b、c、d四点,说法中正确的是 ( )A.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质点振动都最强C.a质点的振动始终是最弱的, 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2,如图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.如果将孔AB扩大,有可能观察不到明显的衍射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3,S1、S2为两个相干波源,它们产生的两列波在空间发生干涉时,在干涉区域内有a、b、c三点。

某时刻a点波峰与波谷相遇,b点波谷与波谷相遇,c点波峰与波峰相遇,则再过半个周期,振动加强的是( )A.只有a点 B.只有c点 C.a点和b点 D.b 点和c点4,两个相干波源,在振动过程中的运动方向始终相反,由这两个波源激起的两列波在同一介质中传到某一固定点P时,发现P的位移始终为零,则P点到这两个波源的距离差 ( )A.可能等于一个波长 B.可能等于半个波长C.可能等于两个波长 D.等于半波长的偶数倍5,下列关于衍射和干涉的说法正确的是( )A.衍射是一切波特有的现象B.对于同一列波,障碍物孔越小衍射现象越明显C.听到回声是声波的衍射现象D.听到回声是声波的干涉现象6,以下各种波,属于机械波的是( )A.水波B.光波C.无线电波D.地震波7,如图所示,两个相干波源发出的两列波分别用不同的同心圆表示,波峰用实线表示,波谷用虚线表示。

人教版选择性必修1《34_波的干涉》同步练习卷有答案(1)

人教版选择性必修1《34_波的干涉》同步练习卷有答案(1)

人教版选择性必修1《3.4 波的干涉》同步练习卷(1)1. 两列波在某区域相遇,下列说法中正确的是()A.两列波相遇前后能够保持各自的状态而不互相干扰B.由于一切波都能发生干涉,故这两列波相遇一定能产生干涉图样C.若两列波叠加后,出现某些区域振动加强,某些区域振动减弱,这两列波发生了衍射D.在两列波重叠区域里,任何一个质点的位移都是由这两列波引起的位移的矢量和2. 两个振动情况完全一样的波源S1、S2相距6m,它们在空间产生的干涉图样如图所示,图中实线表示振动加强区域,虚线表示振动减弱区域,下列说法正确的是()A.两波源的振动频率一定相同B.虚线一定是波谷与波谷相遇处C.两列波的波长都是2mD.两列波的波长都是1m3. 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14cmC.再过半个周期,质点B、C是振动加强点D.质点C的振幅为7cm4. 如图所示,简谐横波a沿x轴正方向传播,简谐横波b沿x轴负方向传播,波速都是10m/s,振动方向都平行于y轴。

t=0时刻这两列波的波形如图所示。

下列选项是平衡位置在x=2m处的质点从t=0开始在一个周期内的振动图象,其中正确的是()A. B.C. D.5. S1和S2为同一均匀介质中的两个振源,S1位于坐标原点,S2位于x=10m处,t=0时振源S1从平衡位置开始向上做简谐运动,形成的简谐波向+x方向传播,振幅为10cm,振源频率为0.5Hz.1秒后,振源S2也做同样的简谐运动,形成的简谐波向−x方向传播,t=6s时两波的波峰首次相遇。

则下列说法正确的是()A.由于不是同时起振的,所以这两列波相遇时不会发生干涉现象B.这两列波在介质中的波长为0.5mC.这两列波在介质中的传播速度均为1m/sD.t=10s时,x=2m处质点的位移为06. 如图所示,水面上有一个半径为4.5m的圆,圆心O与圆周上的a点各放一个振源,两振源的振动情况相同,产生波长为2m的水波,c、d为Oa连线的中垂线与圆周的交点,则()A.圆周上b点的振幅为0B.c、d两点的位移始终最大C.圆周上振动加强的点共有10个D.圆周上振动减弱的点共有8个7. 如图所示,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λ1<λ2,该时刻在P点为两列波的波峰与波峰相遇,则以下叙述正确的是()A.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C.P点的振动不遵守波的叠加原理,P点的运动也不始终加强D.P点的振动遵守波的叠加原理,但并不始终加强参考答案与试题解析人教版选择性必修1《3.4 波的干涉》同步练习卷(1)1.【答案】A,D【考点】波的衍射现象波的干涉条件波的干涉现象【解析】两列水波发生干涉时,则两频率相同,且出现互不干扰,明确叠加原理,知道波在叠加的过程中,质点的位移等于两列波引起位移的矢量和。

沪科版高中物理 选择性必修第一册 第四节 机械波的干涉和衍射 课后练习、课时练习

沪科版高中物理 选择性必修第一册 第四节 机械波的干涉和衍射 课后练习、课时练习

一、单选题(选择题)1. 声波属于机械波。

下列有关声波的描述中正确的是()A.同一列声波在各种介质中的频率是相同的B.同一列声波在各种介质中的波长是相同的C.普通声波可以绕过障碍物传播,超声波只能沿直线传播D.声波的频率越高,它在空气中传播的速度就越大2. 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.降低波源频率B.增大波源振幅C.减小波源距桥墩的距离D.增大波源距桥墩的距离3. 如图所示为钱塘江的“交叉潮”与“鱼鳞潮”,如果把该现象视为两列波的叠加,则()A.发生叠加的两列波频率相同B.两列波交叉分开后,其振动周期保持不变C.两列波的频率不同,也有可能会发生干涉现象D.两列波叠加时,振动加强点一直处在波峰位置4. 两列波相叠加发生了稳定的干涉现象,那么()A.两列波的周期不一定相同B.振动加强区域的各质点都在波峰或波谷上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5. 如图,挡板M是固定的,挡板N可以上下移动。

现在把M、N两块挡板中的空隙当作一个“小孔”做水波的衍射实验,出现了图示中的图样,P点的水没有振动起来。

为了使挡板左边的振动传到P点,可以采用的办法是()A.增大振源频率B.减小振源频率C.N板向下移动D.N板向左移动6. 如图为两个周期均为T、振幅均为A的波源在某时刻形成的干涉图样,实线表示波峰、虚线表示波谷,d点位于a、b两点连线的中点上。

从图示时刻开始计时,经过()A.a点位于平衡位置,运动路程为2AB.b点位于平衡位置,运动路程为AC.c点位于平衡位置,运动路程为AD.d点位于平衡位置,运动路程为07. 下列哪个现象是波的衍射现象()A.面对障碍物大喊一声,过一会儿听见自己的声音B.将一个音叉鼓响,人围它走一周,将听到忽强忽弱的声音C.在障碍物的后面可以听到前面人说话的声音D.一人敲一下长管的一端,另一人用耳朵贴紧钢管另一端,先后听到两次声音8. 如图所示,振幅和频率均相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波相遇,实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷。

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第四节波的衍射和干涉
第1学时波的衍射
1.关于波的衍射,下列说法中正确的是()
A.衍射是一切波的特性
B.波长与孔的宽度差不多时,能发生明显衍射
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
2.水波槽中放一带孔的挡板,一水波通过孔后,宽度基本与孔等竞,这是因为()
A.于太宽B.子太窄
C.振源振动太慢D.振源振动太快
3.波长0.01m的超声波,在经过某小孔时发生了明显的衍射现象,则这个小孔的可能直径为()
A.1m左右B.0.5m左右C.0.1m左右D.0.01m左右4.关于波的衍射现象,下列说法正确的是()
A.只有某些波在一定条件下才有衍射现象
B.只有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才有衍射现象
D.一切波在任何情况下都有衍射现象
5.图10.4-6中是观察水波衍射的实验装置,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
6.将一粒石子扔入湖水中激起一列水波,当水波遇到以下障碍物时,能发生明显衍射现象的是()
A.竖立的一根电线杆B.一艘静止的船
C.一座小岛D.竖直的一根钢筋
7.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
8.一列水波通过小孔产生衍射,衍射后的水波()
A.波长增大B.周期增大
C.频率不变D.波速不变
9.波长分别为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的声波比波长17m的声波传播速度慢
B.波长60m的声波比波长17m的声波频率小
C.波长60m的声波比波长17m的声波易发生衍射
D.波长60m的声波比波长17m的声波振幅大
10.一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,以下情况能使衍射现象更明显的是()
A.缩小障碍物的尺寸,同时减小波的频率
B.缩小障碍物的尺寸,同时增大波的频率
C.增大障碍物的尺寸,同时减小波的频率
D.增大障碍物的尺寸,同时增大波的频率
11.频率相同的声波,在空气中和水中相比较,在中容易发生明显衍射现象,这是因为的缘故.
12.将一只小瓶立于水波槽中,在槽中激发水波,若想在瓶子后面看到水波绕进的现象,激发水波的振子振动频率大些好还是小些好?为什么?
13.如图10.4-7所示,水面上一波源S 做简谐振动,振动频率为10Hz ,产生波长为0.2m 的水波向远处传播,远处水面有一带小孔的挡板s 到小孔的距离为100m ,孔宽0.1m ,求波从S 传播至距小孔20m 的A 点所用的时间.
14.如图10.4-8是用窄缝宽度不变改变水波的波长,观察波的衍射实验时拍下的三张照片甲、乙、丙.窄缝宽度为l ,三种波的波长分别为l A 103=λ,λB =105l ,λC =10
7l (1)请分别指出哪张照片表示的是λA 、λB 、λC ;
(2)由实验可得出什么结论.
15.日常生活中,一般的障碍物(尺寸1.7cm ~17m )都“挡不住”声音,据此你是否能估算一下,一般声音的频率范围是多少?
(设空气中的声速为340m /s )
16.声波和水波的衍射现象很明显也很常见,而光波也是波,也能发生衍射现象,但我们平常见到的是光沿直线传播,在障碍物后形成阴影,很难见到光波的衍射现象,试根据我们学过的有关知识解释其中的原因(已知光波的波长范围在0.4μm ~0.8μm 之间).
参考答案
1.ABC 2.AD 3.D 4.D 5.ABC 6.D 7.ABC 8.CD 9.BC 10.A
11.水 水中声波的波长比空气中大
12.频率小些好 分析:由于瓶子的直径已经确定,即障碍物尺寸已经确定,故水波的波长越长衍射现象越明显,效果越好;激发水波的振子振动频率越小,则波长越长,所以振动频率小些好.
13.60s 分析:由于波长大于小孔宽度,所以波从S 传播至小孔后可通过小孔衍射至A 点.水波的波速v =λf =0.2×10m /s =2m /s ,波传播至A 点的时间t=t 1+t 2=2
202100+s s=60s.14.(1)甲表示λA 乙表示λB 丙表示λC (2)波长与孔的尺寸相差不多或比孔大时衍射现象明显 15.20Hz ~20000Hz
16.要点:光波的波长很小,由明显衍射条件知,只有当障碍物或孔的尺寸比波长小或差不多时才会发生明显衍射现象,所以,光波在宏观条件下,衍射现象不明显,表现为光沿直线传播,如果满足明显衍射的条件,光波也会发生明显的衍射现象,不过由于人眼的分辨能力较低,无法直接看见.。

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