2019-2020年高中物理 2.5波的干涉與衍射自我小測 滬科版選修3-4.doc

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2019-2020年高中物理 2.5波的干涉與衍射自我小測 滬科版選修3-4 1關(guān)于干涉和衍射現(xiàn)象的正確說法是(　　) A．兩列波在介質(zhì)中疊加，一定產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 B．因衍射是波特有的特征，所以波遇到障礙物時一定能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 C．疊加規(guī)律適用于一切波 D．只有頻率相同的兩列波疊加才能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象 2已知空氣中的聲速為340 m/s?，F(xiàn)有幾種聲波：①周期為1/20 s，②頻率為104 Hz，③波長為10 m，它們傳播時若遇到寬約為13 m的障礙物，能產(chǎn)生顯著的衍射現(xiàn)象的是(　　) A．①和② B．②和③ C．①和③ D．都可以 3如圖所示，甲、乙兩平面波是振幅相同的相干波，甲波沿x軸正方向傳播，乙波沿y軸正方向傳播，圖中實線表示某一時刻的波峰位置，虛線表示波谷位置，對圖中正方形中央的a、b、c、d四點的振動情況，正確的判斷是(　　) A．a(chǎn)、b點振動加強，c、d點振動減弱 B．a(chǎn)、c點振動加強，b、d點振動減弱 C．a(chǎn)、d點振動加強，b、c點振動減弱 D．a(chǎn)、b、c、d點的振動都加強 4波長分別為60 m和17 m的兩列聲波在空氣中傳播時，下列敘述正確的是(　　) A．波長為60 m的聲波比波長為17 m的聲波傳播速度慢 B．波長為60 m的聲波比波長為17 m的聲波頻率小 C．波長為60 m的聲波比波長為17 m的聲波易發(fā)生衍射 D．波長為60 m的聲波不能被反射 5將一音叉敲響后，實驗者繞著音叉走一圈，將會聽到忽強忽弱的聲音，這是由于(　　) A．兩叉股發(fā)出的兩列聲波強弱不同造成的 B．兩叉股所發(fā)出的兩列聲波互相干涉造成的 C．在音叉周圍不同位置處，空氣振動的振幅不同形成的 D．在音叉周圍不同位置處，空氣振動的頻率不同形成的 6兩列頻率相同、振幅也相同的波發(fā)生干涉，下列說法正確的是(　　) A．波峰與波峰相遇時，質(zhì)點振動加強；波谷與波谷相遇時，質(zhì)點振動減弱 B．波峰與波峰相遇處，質(zhì)點總是位于波峰 C．波峰與波峰相遇處，質(zhì)點在以后時刻的位移也能出現(xiàn)零 D．波谷與波峰相遇的質(zhì)點的位移總是零 7如圖所示，正中O是水面上一波源，實、虛線分別表示該時刻的波峰、波谷，A是擋板，B是小孔，經(jīng)過一段時間，水面上的波形將分布于(　　) A．整個區(qū)域 B．陰影Ⅰ以外區(qū)域 C．陰影Ⅱ以外區(qū)域 D．上述答案均不對 8兩個不等幅的脈沖波在均勻介質(zhì)中均以1.0 m/s的速度沿同一直線相向傳播，t＝0時刻的圖形如圖所示，圖中小方格的邊長為0.1 m，則以下不同時刻，波形正確的是(　　) 9在空曠的廣場上有一堵較高大的墻MN，墻的一側(cè)O點有一個正在播放男女聲合唱歌曲的聲源。某人從圖中A點走到墻后的B點，在此過程中，如果從聲波的衍射來考慮，則會聽到(　　) A．聲音變響，男聲比女聲更響 B．聲音變響，女聲比男聲更響 C．聲音變?nèi)?，男聲比女聲更? D．聲音變?nèi)?，女聲比男聲更? 10兩列簡諧橫波均沿x軸傳播，傳播速度的大小相等。其中一列沿x軸正方向傳播(如圖中實線所示)，另一列沿x軸負(fù)方向傳播(如圖中虛線所示)。這兩列波的頻率相等，振動方向均沿y軸方向。則圖中x＝1,2,3,4,5,6,7,8各點中振幅最大的是x＝__________處的點，振幅最小的是x＝__________處的點。 11甲、乙兩人分乘兩只船在湖中釣魚，兩船相距24 m，有一列水波在湖面上傳播，使每只船每分鐘上下浮動10次。當(dāng)甲船位于波峰時，乙船位于波谷，這時兩船之間還有一個波峰，則此水波的波長為多少？波速為多少？若此波在傳播過程中遇到一根豎立的電線桿，是否會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象？ 12如圖所示，湖面上有一個半徑為45 m的圓周，AB是它的直徑，在圓心O和圓周上的A點分別裝有同樣的振動源，其波在湖面上傳播的波長是10 m。若一只小船在B點恰好感覺不到振動，它沿圓周慢慢向A點劃行，在到達(dá)A點之前的過程中還有幾次感覺不到振動？ 答案 1解析：頻率相同是干涉的必要條件，A錯，D對；一切波在任何條件下都能發(fā)生衍射現(xiàn)象，但只有障礙物的尺寸與波長相差不多，或比波長小時，衍射才最明顯，B錯；波的疊加沒有條件限制，C對。 答案：CD 2解析：①、②、③三種聲波的波長分別為λ1＝340 m＝17 m，λ2＝ m＝0.034 m，λ3＝10 m，根據(jù)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件可知，①、③兩聲波的波長與障礙物的尺寸差不多，能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，故C正確。 答案：C 3解析：當(dāng)兩列波出現(xiàn)干涉現(xiàn)象時，要產(chǎn)生干涉圖樣，形成一條加強線，一條減弱線……加強線、減弱線彼此相間的穩(wěn)定的干涉圖樣，在圖中設(shè)定A、B、C、D四點，實線相交點，即波峰與波峰相遇，都是振動加強點，可知BD決定的直線為加強線，過A、C的平行于BD直線的兩條直線也應(yīng)是加強線，a、c兩點在BD直線上，故a、c兩點是振動加強點，分別過b、d點且平行于BD直線的兩條直線均在兩加強線之間，應(yīng)為減弱線，故b、d兩點的振動是減弱點。 答案：B 4解析：不管波長為多少，聲波在空氣中的傳播速度都為340 m/s，由波長、聲速、頻率關(guān)系可知f＝，波長越長，頻率越小，所以A錯誤，B正確；由發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件可知，波長越長，越容易發(fā)生衍射，C正確；任何波都可以發(fā)生反射，D錯誤。 答案：BC 5解析：音叉兩叉股完全相同，發(fā)出相同頻率的兩列聲波，從而發(fā)生了干涉現(xiàn)象。 答案：BC 6解析：波峰與波峰相遇時和波谷與波谷相遇時，質(zhì)點振動都加強，A錯誤；波峰與波峰相遇處的質(zhì)點此刻位于波峰，而該質(zhì)點仍在不停地振動，并不是始終停在波峰處，B錯誤，C正確；因兩列波頻率相同、振幅也相同，所以波谷與波峰相遇處的質(zhì)點在此處的振動方向始終相反，而且位移大小相等，所以此后該質(zhì)點的位移總是零，D正確。 答案：CD 7解析：從圖中可以看出擋板A比波長大得多，因此波不會繞過擋板A，而小孔B的大小與波長差不多，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故B正確。 答案：B 8解析：根據(jù)波的疊加原理可知，疊加后任一點位移為兩列波分別引起位移的矢量和，經(jīng)0.3 s、0.4 s、0.5 s、0.6 s后，每列波形往前平移的距離分別為0.3 m、0.4 m、0.5 m、0.6 m，由疊加原理可知A、B、D正確。 答案：ABD 9解析：由于MN很高大，故衍射現(xiàn)象比較弱，由于女聲音調(diào)更高，波長更小，衍射更不明顯。 答案：D 10解析：在圖示時刻，兩列波引起各質(zhì)點振動的位移和都為零，但其中一些點是振動過程中恰好經(jīng)過平衡位置，而另外一些點是振動減弱，確實不振動，對x＝4處的質(zhì)點，實、虛兩列波均使質(zhì)點從平衡位置向上運動，是同向疊加的，即振幅為兩列波分別引起的振幅之和。同理對x＝8處的質(zhì)點，兩列波都使該質(zhì)點向下振動，也是同向疊加，即是振動加強的點；而x＝2與x＝6處的質(zhì)點則均為反向疊加，即均為振幅最小的點。 答案：4、8　2、6 11解析：本題主要考查了兩個知識點：一是如何根據(jù)物理情景，求出描述波的物理量；二是發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。 由題意知：周期T＝ s＝6 s。設(shè)波長為λ，則24 m＝λ＋，即λ＝16 m，所以v＝＝ m/s＝ m/s。由于λ＝16 m大于豎立電線桿的直徑，所以當(dāng)此波通過豎立的電線桿時會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 答案：波長為16 m；波速為 m/s；會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 12解析：小船在某點感覺不到振動，是由于此處為振動減弱點，由條件Δx＝(2n＋1)(n＝0，1，2…)知，此處到兩波源的距離差為半波長的奇數(shù)倍。 如題圖設(shè)C點到A、O距離相等，則小船從B向C移動過程中，它到A、O點的距離差從45 m減小到零，此過程中有四次距離差為半波長5 m的奇數(shù)倍，它們分別是5 m、15 m、25 m、35 m，故有4次感覺不到振動。小船由C點運動到A點的過程中，船到A、O兩點的距離差由零增到45 m，同理，此過程也有4處感覺不到振動，故小船從B到A整個過程不算A、B兩位置共有8次感覺不到振動。 答案：8次