人教版選修34 波的干涉和衍射 第1課時 作業(yè).docxVIP

12.4 波的干涉和衍射 同步練習（人教版選修3-4）1利用發(fā)波水槽得到的水面波形如圖12411a、b所示，則()圖12411a圖a、b均顯示了波的干涉現象b圖a、b均顯示了波的衍射現象c圖a顯示了波的干涉現象，圖b顯示了波的衍射現象d圖a顯示了波的衍射現象，圖b顯示了波的干涉現象解析：選d.由波的干涉和衍射概念知，圖a是一列波的傳播，顯示了波的衍射現象，圖b是兩列波的傳播，顯示了波的干涉現象2關于波的干涉和衍射現象，下列說法中正確的是()a一切種類的波都能產生干涉和衍射現象b波只要遇到障礙物就能夠發(fā)生明顯的衍射現象c在干涉現象中在振動加強區(qū)域的質點總是處于波峰或總是處于波谷d發(fā)生干涉現象的兩列波頻率必然相同答案：ad3.如圖12412所示是觀察水面波衍射的實驗裝置，ac和bd是兩塊擋板，ab是一個孔，o是波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每兩條相鄰波紋(圖中曲線)之間距離表示一個波長，則對于波經過孔之后的傳播情況，下列描述中正確的是() 圖12412a此時能明顯觀察到波的衍射現象b擋板前后波紋間距離相等c如果將孔ab擴大，有可能觀察不到明顯的衍射現象d如果孔的大小不變，使波源頻率增大，能更明顯地觀察到衍射現象 解析：選abc.從題圖可以看出，孔ab尺寸與波長差不多，衍射現象的明顯程度與波長及障礙物線度有關：當兩者較接近或波長大于障礙物線度時，衍射現象明顯，否則不明顯，故選項a、c正確由知，v不變，f增大，則減小，故選項d錯既然衍射是指“波繞過障礙物而傳播的現象”，那么經過孔后的波長自然不變，故選項b是正確的4兩列波疊加時，關于介質中的任一質點的振動，下列說法正確的是()a它的周期一定是兩分振動周期之和b它的頻率一定是兩分振動頻率之和c它的振幅一定是兩分振動振幅之和d它的位移一定是兩分振動位移之和解析：選d.兩列波疊加時，振動的周期和頻率不一定等于兩者之和例如頻率相同的兩列波疊加，某點的振動頻率可能等于每列波的頻率，也可能不振動，a、b不對某點的振幅可能等于兩列波的振幅之和，也可能等于兩列波的振幅之差但位移一定是兩分振動的位移之和，d正確5.如圖12413所示，沿一條直線相向傳播的兩列波的振幅和波長均相等，當它們相遇時可能出現的波形是下圖中的圖12413圖12414解析：選bc.當兩列波的前半個波(或后半個波)相遇時，根據波的疊加原理，在前半個波(或后半個波)重疊的區(qū)域內所有的質點振動的合位移為零，而兩列波的后半個波(或前半個波)的波形保持不變，所以選項b正確當兩列波完全相遇時(即重疊在一起)，由波的疊加原理可知，所有質點振動的位移均等于每列波單獨傳播時引起的位移的矢量和，使得所有的質點振動的位移加強，所以選項c也是正確的6兩列沿相反方向傳播的、振幅和波長都相同的半波如圖12415甲所示，在相遇的某一時刻如圖乙所示，兩列波“消失”，此時圖中a、b質點的振動方向是() 圖12415aa向上，b向下ba、b都靜止ca向下，b向上 da、b都向上解析：選c.由波的疊加原理知，波在相遇后互不影響地相互通過，通過后各自保持原有的狀態(tài)繼續(xù)傳播在圖乙所對應的時刻，a的振動是由左行波引起的，b的振動是由右行波引起的，根據波的傳播方向和質點的振動方向之間的關系可以判定選項c是正確的7兩列波在同一種介質中傳播時發(fā)生了干涉現象，則()a在振動加強區(qū)域，介質質點的位移總是比振動減弱區(qū)域介質質點的位移大b振動加強區(qū)域，介質質點的振幅總比振動減弱區(qū)域介質質點的振幅大c振動加強區(qū)域，介質質點的位移隨時間做周期性變化d振動加強區(qū)域，介質質點的振幅隨時間做周期性變化解析：選bc.振動加強區(qū)域，各質點的位移隨時間做周期性變化，它的位移某時刻可能為零，也不一定比振動減弱區(qū)域的質點的位移大，故a錯誤，c正確振幅是質點振動的最大位移，故b正確，d錯誤8.如圖12416所示，s1、s2是兩個相干波源，它們振動同步且振幅相同實線和虛線分別表示在某一時刻它們所發(fā)出的波的波峰和波谷關于圖中所標的a、b、c、d四點(d點與b點在同一條直線上)，下列說法中正確的有() 圖12416a該時刻a質點振動最弱，b、c質點振動最強，d質點振動既不是最強也不是最弱b該時刻a質點振動最弱，b、c、d質點振動最強ca質點振動始終是最弱的，b、c、d質點的振動始終是最強的d再過后的時刻a、b、c三個質點都將處于各自的平衡位置，因此振動最弱解析：選bc.該時刻a質點振動最弱，b、c質點振動最強，這不難理解但是d既不是波峰和波峰疊加，又不是波谷和波谷疊加，如何判定其振動強弱？這就要用到充要條件：“到兩波源的路程之差是波長的整數倍時振動最強”，從圖中可以看出，d是s1、s2連線的中垂線上的一點，到s1、s2的距離相等，所以必然為振動加強點描述振動強弱的物理量是振幅，而振幅不是位移每個質點在振動過程中的位移是在不斷改變的，但振幅是保持不變的，所以振動最強的點無論處于波峰還是波谷，振動始終是最強的本題應選b、c.9如圖12417所示，在均勻介質中s1和s2是同時起振(起振方向相同)、頻率相同的兩個機械波源，它們發(fā)出的簡諧波相向傳播在介質中s1和s2平衡位置的連線上有a、b、c三點，已知s1aabbccs2/2(為波長)，則下列說法中正確的是() 圖12417ab點的振動總是最強，a、c兩點的振動總是最弱bb點的振動總是最弱，a、c兩點的振動總是最強ca、b、c三點的振動都總是最強da、b、c三點的振動都是有時最強有時最弱解析：選c.由于|as1as2|cs1cs2|，故a、c兩點為振動加強點，|bs1bs2|0，b點也是振動加強點相對于固定不動的相干波源，a、b、c總是振動加強的，故c項正確10.如圖12418所示，s為上下振動的波源，頻率為100 hz，所產生的正弦波向左、右傳播，波速為80 m/s，已知sp17.4 m，sq16.2 m，則當s通過平衡位置向上振動時，則() 圖12418ap在波峰，q在波谷 b都在波峰cp在波谷，q在波峰 d均在平衡位置解析：選a.由得0.8 m，即依題意可得sp21，sq20，當s在平衡位置向上振動時，q、p都應在最大位移處，畫出最簡波形圖如圖所示故p在波峰，q在波谷，a正確，b、c、d錯11兩列簡諧波沿x軸相向而行，波速均為v0.4 m/s，兩波源分別是位于a、b處，t0時的波形如圖12419所示當t2.5 s時，m點的位移為_cm，n點的位移為_cm.圖12419解析：由題圖可知，兩列波的波長分別為a0.2 m，b0.4 m，波源的起振方向都沿y軸負方向，可知兩波的周期分別為ta0.5 s，tb1 s由于t0時m點距a波波前0.5 m，距b波波前0.3 m，故兩波傳播到m點時經歷的時間分別為ta1.25 s，tb0.75 s當t2.5 s 時，a波使m點已振動的時間為tta1.25 sta，引起質點m的位移xa0；b波使m點已振動的時間為ttb1.75 s1tb，引起質點m位移xb2.0 cm，由波的疊加可知此時質點m的位移xxaxb2.0 cm.n點位移可用同樣方法判定答案：2.0012.波源s1和s2振動方向相同，頻率均為4 hz，分別置于均勻介質中x軸上的o、a兩點處，oa2 m，如圖12420所示兩波源產生的簡諧橫波沿x軸相向傳播，波速為4 m/s.已知兩波源振動的初始相位相同求：圖12420(1)簡諧橫波的波長；(2)oa間合振動振幅最小的點的位置解析：(1)設簡諧橫波波長為，頻率為f，則vf，代入已知數據，得1 m.(2)以o為坐標原點