高中物理第二章機械波第四節(jié)波的干涉與衍射_第1頁
高中物理第二章機械波第四節(jié)波的干涉與衍射_第2頁
高中物理第二章機械波第四節(jié)波的干涉與衍射_第3頁
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PAGEPAGE4波的干涉與衍射1關(guān)于兩列波的穩(wěn)定干涉現(xiàn)象,下列說法正確的是()A.任意兩列波都能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象B.發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的兩列波,它們的頻率一定相同C.在振動減弱的區(qū)域,各質(zhì)點都處于波谷D.在振動加強的區(qū)域,有時質(zhì)點的位移等于零2在波的干涉現(xiàn)象中,兩列波相遇點距兩個波源的距離稱為波程,這樣()A.當(dāng)波程差等于波長的整數(shù)倍時,兩波相遇點出現(xiàn)最強振動B.當(dāng)波程差等于半波長的整數(shù)倍時,兩波相遇點出現(xiàn)最強振動C.當(dāng)波程差等于波長奇數(shù)倍時,兩波相遇點出現(xiàn)最弱的振動D.當(dāng)波程差等于半波長的奇數(shù)倍時,兩波相遇點出現(xiàn)最弱的振動3下列說法中,正確的是()A.孔的尺寸比波長大得多時不會發(fā)生衍射現(xiàn)象B.孔的尺寸比波長小才發(fā)生衍射現(xiàn)象C.只有孔的尺寸跟波長相差不多或者比波長更小時,才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象D.只有波才有衍射現(xiàn)象4下列說法中正確的是()A.“空山不見人,但聞人語聲”,是波的衍射現(xiàn)象B.波長與孔的寬度差不多時能發(fā)生明顯的衍射C.“雷聲轟鳴”是聲波的衍射現(xiàn)象D.“余音繞梁,三日不絕”是聲波的衍射現(xiàn)象5關(guān)于波,下列說法中錯誤的是()A.一切波都能發(fā)生反射和衍射B.插在水中的細(xì)棒對水波的傳播沒有影響C.在墻外聽到墻內(nèi)有人講話,這是波的反射現(xiàn)象D.當(dāng)障礙物的尺寸比波長大很多時,能發(fā)生明顯的波的衍射現(xiàn)象6水波通過小孔,發(fā)生一定程度的衍射,為使衍射現(xiàn)象更不明顯,可()A.增大小孔尺寸,同時增大水波的頻率B.增大小孔尺寸,同時減小水波的頻率C.縮小小孔尺寸,同時增大水波的頻率D.縮小小孔尺寸,同時減小水波的頻率7對于波長為100m的聲波,下列說法正確的是()A.在同一均勻的介質(zhì)中,此波長比20m的聲波傳播得快B.不能被聽見C.波長太長,不能產(chǎn)生明顯的衍射D.不能產(chǎn)生反射8下列說法正確的是()A.衍射是一切波特有的現(xiàn)象B.對同一列波,障礙物或孔越小衍射越明顯C.聽到回聲是聲波的衍射現(xiàn)象D.聽到回聲是共鳴現(xiàn)象9波長為60m和17m的兩列聲波在空氣中傳播時,下列敘述正確的是()A.波長60m的聲波比17m的聲波傳播速度慢B.波長60m的聲波比17m的聲波頻率小C.波長60m的聲波比17m的聲波易發(fā)生衍射D.波長60m的聲波不能被反射10一列水波穿過小孔產(chǎn)生了衍射現(xiàn)象,衍射的水波與原來的水波相比()A.波長變短了B.頻率變高了C.波速沒有變化D.質(zhì)點的振幅變小了11兩個頻率相同的波源,在振動過程中它們的運動方向始終相反,由這兩個波源激起的兩列波傳到某一固定點P時,在P點出現(xiàn)永遠(yuǎn)抵消的現(xiàn)象.P點到兩波源的距離之差()A.可能等于一個波長B.可能等于半個波長C.可能等于兩個波長D.等于半波長的偶數(shù)倍12如圖2-4-6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(dāng)它們相遇時,圖2-4-7中可能出現(xiàn)的波形圖是()圖2-4-6聲轟鳴”是雷聲在各云層間反射造成的,“余音繞梁,三日不絕”是聲波在房內(nèi)反射的結(jié)果,故C、D不正確.答案:AB5解析:衍射是波特有的現(xiàn)象,所以一切波都會發(fā)生反射和衍射現(xiàn)象,即A項說法正確;水波的波長一般比細(xì)棒的線度大,故能發(fā)生明顯的衍射,所以細(xì)棒對水波的傳播沒有影響,則說法B正確;墻外的人能聽到墻內(nèi)人的說話,是波的衍射現(xiàn)象,故說法C錯誤;據(jù)產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件知,當(dāng)障礙物的尺寸比波長大很多時,不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,所以說法D錯誤.答案:CD6解析:水波通過小孔,發(fā)生了一定程度的衍射,說明水波的波長λ與小孔的大小相差不多,所以要使衍射現(xiàn)象更不明顯,據(jù)產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件可知,必須使水波的波長小于小孔的尺寸,由公式v=λf知,在v不變的情況下,要減小波長,可增大頻率,所以正確的選項為A.答案:A7解析:對于波長為100m的聲波,其頻率為:f=eq\f(v,λ)=eq\f(340,100)Hz=3.4Hz<20Hz,故正常人聽不見,選項B正確.由于在同一種均勻的介質(zhì)中,故聲波的傳播速度相同,選項A錯誤.由于聲波也是機械波,具有波的一切性質(zhì),故C、D錯誤.答案:B8解析:衍射是波特有的現(xiàn)象,是波區(qū)別于其他物體的特征,障礙物或孔的尺寸越小,衍射現(xiàn)象越明顯.回聲是聲波的反射現(xiàn)象,如果回聲到達(dá)人耳比原聲滯后0.1s以上,就能區(qū)分回聲和原聲.答案:AB9解析:不管波長長短為多少,聲波在空氣中傳播速度都為340m/s,由波長、聲速、頻率關(guān)系可知f=eq\f(c,λ),波長越長,頻率越小,所以A錯,B對.由發(fā)生明顯衍射條件可知,波長較長,發(fā)生衍射較容易,C對.任何波都可以發(fā)生反射,D錯.答案:BC10解析:由于衍射使波的能量分布范圍變大,從而導(dǎo)致單位面積上的能量變小,振幅變小.答案:CD11解析:當(dāng)兩個波源振動步調(diào)一致時,Δx=eq\f(2k+1,2)λ(k=0,1,…)為振動減弱點,當(dāng)兩相干波源的振動情況相反時,Δx=kλ(k=0,1,2,…),則該點為振動減弱點.答案:ACD12解析:波在傳播過程中除相遇外,波的形狀不變,而C、D兩圖的波形發(fā)生了變化,錯誤.對于A圖兩列波的半個波長重疊,由于相遇處的振動情況相反,疊加后相遇處的質(zhì)點均處于平衡位置,所以A圖正確.對于B圖是兩列波完全重合,則重合處的各個質(zhì)點的位移為兩列波引起的位移之和(而C圖卻是波形變化后疊加).A、B兩圖是可能出現(xiàn)的波形圖.答案:AB13解析:掌握波發(fā)生衍射的必要條件.在水槽中激發(fā)的水波波長為:λ=eq\f(v,f)=eq\f(0.05,5)m=0.01m=1cm,要求在小孔后產(chǎn)生顯著的衍射現(xiàn)象,應(yīng)取小孔的尺寸小于波長.答案:D14解析:本題主要考查對波的疊加原理的理解及應(yīng)用.由題可知,這兩列波的頻率相同,振動方向均沿y軸,故為相干波.設(shè)P、Q分別為兩列波的波源,在圖示時刻均沿y軸正向向上振動,則1、2、3、4、5、6、7、8到兩相干波源P、Q的路程差分別為(設(shè)波長為λ):點1或點7:Δs1=Δs7=eq\f(11,8)λ-eq\f(5,8)λ=eq\f(3,4)λ,點2或點6:Δs2=Δs6=eq\f(10,8)λ-eq\f(6,8)λ=eq\f(1,2)λ,點3或點5:Δs3=Δs5=eq\f(9,8)λ-eq\f(7,8)λ=eq\f(1,4)λ,點4:Δs4=λ-λ=0,點8:Δs8=eq\f(3,2)λ=eq\f(1,2)λ=λ.根據(jù)兩列相干波干涉時加強和減弱的條件知:點4和8位置的合振動振幅最大,點2和點6位置的合振動振幅最?。部梢赃@樣分析:在圖示時刻兩列波引起介質(zhì)中各質(zhì)點振動的位移矢量和都為零,但其中的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或確實不振動的結(jié)果.對x=4處的質(zhì)點,實線所示的波使該質(zhì)點從平衡位置向上振動,而虛線所示的波也使該質(zhì)點向上運動,因此該質(zhì)點的振動實際上是相疊加的,即振幅等于這兩列波分別引起的波的振幅之和.同時對x=8處的質(zhì)點,兩列波都使該質(zhì)點向下振動,也是同相疊加的.而x=2與x=6處的質(zhì)點則均反相疊加,即均為振幅最小的點.答案:4和82和615解析:波的傳播可以看成波形保持不變沿傳播方向平移,在兩列波疊加的區(qū)域內(nèi),每一點的位移由兩列波共同決定,由題意可知,當(dāng)兩列波都再傳播eq\f(3,4)波長時,兩列波的波谷在P點相遇,此時P點的位移將達(dá)到最大,故t=eq\f(3,4)eq\f(λ,v)=0.3s.答案:0.3s16解析:這一問題是考查波的干涉原理和波的疊加原理,介質(zhì)中某點的振動加強或減弱,是指這個質(zhì)點有較大或較小的振幅,這與只有一個波源的振動在介質(zhì)中傳播時,各質(zhì)點均按此波源的振動方式振動是不同的.理解了這一點,解決這一類問題就容易多了.疊加區(qū)的位移不管是振動加強點還是振動減弱點,總位移始終等于各列波在該點分別引起位移的矢量和.答案:兩列相干波相遇時發(fā)生

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