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文檔簡介
波的反射、折射和衍射
知識點:波的反射、折射和衍射
一、波的反射
1.反射現(xiàn)象:波遇到介質(zhì)界面(如水遇到擋板)時會返回原介質(zhì)繼續(xù)傳播的現(xiàn)象.
2.反射規(guī)律:反射線、法線與入射線在同一平面內(nèi),反射線與入射線分居法線兩側(cè),反射
角等于入射角.
二、波的折射
1.波的折射:光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時會發(fā)生折射,同樣,其他波從一種介質(zhì)進入
另一種介質(zhì)時也發(fā)生折射.
2.水波的折射:水波在深度不同的水域傳播時,在交界處發(fā)生折射.
三、波的衍射
1.波的衍射:波繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象.
2.發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件:只有縫、孔的寬度或障礙物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.
3.波的衍射的普遍性:一切波都能發(fā)生衍射,衍射是波特有的現(xiàn)象.
技巧點撥
一、波的反射和折射
1.波的反射遵從反射定律,即入射線、反射線及法線位于同一平面內(nèi),入射線、反射線分
別位于法線的兩側(cè),反射角等于入射角.
2.波的頻率是由振源決定的,介質(zhì)中各個質(zhì)點的振動都是受迫振動,因此不論是反射還是
折射,波的頻率是不改變的.
3.波速是由介質(zhì)決定的,波反射時是在同一介質(zhì)中傳播,因此波速不變,波折射時是在不
同介質(zhì)中傳播,因此波速改變.
4.波長是由頻率和波速共同決定的,即在波的反射中,由于波的頻率和波速均不變,根據(jù)
7)T)
公式4=7可知波長不改變;在波的折射中,當進入新的介質(zhì)中波速增大時,由可知波
長變大,反之變小.
總結(jié)提升
回聲測距的三種情況
1.當聲源不動時,聲波遇到了障礙物后會返回繼續(xù)傳播,反射波與入射波在同一介質(zhì)中傳
播速度相同,因此,入射波和反射波在傳播距離一樣的情況下用的時間相等,設(shè)經(jīng)時間f聽
到回聲,則聲源到障礙物的距離為s=o聲當
2.當聲源以速度。向靜止的障礙物運動或障礙物以速度。向靜止的聲源運動時,聲源發(fā)聲
時障礙物到聲源的距離為s—(v
3.當聲源以速度o遠離靜止的障礙物或障礙物以速度o遠離靜止的聲源時,聲源發(fā)聲時障
礙物到聲源的距離為s—(v>—f)-^.
二、波的衍射
1.衍射是波特有的現(xiàn)象,一切波都可以發(fā)生衍射.衍射只有“明顯”與“不明顯”之分,
障礙物或小孔的尺寸跟波長差不多,或比波長小是產(chǎn)生明顯衍射的條件.
2.聲波波長較長,一般在1.7cm?17m.
3.波的直線傳播只是在衍射不明顯時的近似情況.
例題精練
1.(2021?泰安四模)關(guān)于波的衍射、干涉,下列說法正確的是()
A.超聲波定位利用了波的衍射
B.“聞其聲不見其人”中的“聞其聲”是聲波發(fā)生明顯衍射的結(jié)果
C.兩列波疊加時一定可以觀察到穩(wěn)定的干涉圖樣
D.兩列波發(fā)生穩(wěn)定干涉時,介質(zhì)中某點的振動可能時而加強時而減弱
【分析】超聲波定位利用了波的反射;“聞其聲不見其人”中的“聞其聲”是聲波衍射的
結(jié)果;兩列波頻率完全相同時,才可以發(fā)生干涉;兩列波發(fā)生干涉時,加強點始終加強,
減弱點始終減弱。
【解答】解:A、超聲波定位利用了波的反射,故A錯誤;
B、“聞其聲不見其人”中的“聞其聲”是聲波繞過障礙物繼續(xù)傳播,是聲波發(fā)生明顯衍
射的結(jié)果,故B正確;
C、兩列波頻率完全相同,相位差恒定時,疊加才可以觀察到穩(wěn)定的干涉圖樣,故C錯
誤;
D、兩列波發(fā)生干涉時,介質(zhì)中某點的振動如果加強,則該點始終加強,如果減弱,則該
點始終減弱,故D錯誤。
故選:Bo
【點評】本題考查波的反射、衍射和干涉,考查知識點針對性強,難度較小,考查了學
生掌握知識與應(yīng)用知識的能力。
2.(2021春?思明區(qū)校級期中)如圖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,。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()
O
CABD
A.水面波經(jīng)過孔后波速會改變
B.水面波經(jīng)過孔后波紋間距離可能變大
C.若波源頻率增大,衍射現(xiàn)象更明顯
D.如果將孔擴大,可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象
【分析】波速取決于介質(zhì),頻率取決于波源;縫的寬度與波長差不多或者比波長還小時,
就能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,這是發(fā)生明顯衍射的條件。
【解答】解:A、波速取決于介質(zhì),所以水面波經(jīng)過孔后波速不變,故A錯誤;
B、水面波經(jīng)過孔后波速不變,頻率取決于波源,波的頻率也不變,根據(jù)公式入=又知
水面波經(jīng)過孔后,波紋間距離不變,故B錯誤;
C、若波源頻率增大,根據(jù)公式入=又知,波長減小,衍射現(xiàn)象不會更明顯,故C錯誤;
D、孔的寬度與波長差不多或者比波長還小時,就能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,如果將孔擴
大,孔的尺寸大于波的波長,可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象,故D正確。
故選:D。
【點評】解決本題的關(guān)鍵掌握產(chǎn)生明顯衍射的條件,知道波速、頻率、波長的決定因素
及其關(guān)系。
隨堂練習
3.(2021春?金山區(qū)校級期中)兩波源I、II在水槽中形成的波形如圖所示,其中實線為波
峰,虛線為波谷,則()
A.a是振動始終加強的點
B.b是振動始終加強的點
C.a和b都是振動始終加強的點
D.a和b都不是振動始終加強的點
【分析】明確兩列波發(fā)生干涉的條件,由圖分析能否保證頻率相同,從而確定能否加強。
【解答】解:由圖可知,兩列波的波長不同,而在同一介質(zhì)中波速相同,則根據(jù)v=Af
可知,兩列波的頻率不相同,故不會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,故ab兩點均不會始終加強,故ABC
錯誤,D正確。
故選:D。
【點評】本題考查波的F干涉,注意首先要明確兩列波是否滿足頻率相同,然后再分析
其是否發(fā)生干涉。
4.(2021春?思明區(qū)校級期中)如圖所示是水波遇到小孔后的圖像,圖中每兩條實線間的距
離表示一個波長,其中正確的圖像是()
【分析】當波的波長與小孔或障礙物得尺寸相當,或大于小孔和障礙物的尺寸,會發(fā)生
明顯的衍射,即繞過障礙物繼續(xù)傳播。
【解答】解:根據(jù)發(fā)生明顯衍射的條件,即當波的波長與小孔或障礙物得尺寸相當,或
大于小孔和障礙物的尺寸,會發(fā)生明顯的衍射;
A、波遇到小孔發(fā)生明顯的衍射時,小孔處相當于新的波源,可知A的衍射圖樣錯誤,
故A錯誤;
B、當波的波長與小孔或障礙物得尺寸相當,或大于小孔和障礙物的尺寸,會發(fā)生明顯的
衍射,由圖可知圖B中孔的尺寸大于波的波長,故不會發(fā)生明顯衍射,波應(yīng)按直線傳播,
不會明顯出現(xiàn)在障礙物后方,故B錯誤;
CD、波遇到與波長差不多的障礙物后,能“繞過”障礙物繼續(xù)向前傳播。故C錯誤,D
正確。
故選:D。
【點評】解決本題的關(guān)鍵知道衍射是波特有的現(xiàn)象,掌握發(fā)生明顯衍射的條件以及常見
的衍射圖樣是關(guān)鍵。
5.(2020秋?威海期末)下列現(xiàn)象屬于波的衍射的是()
A.”聞其聲而不見其人”
B.閃電過后雷聲轟鳴不絕
C.圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強忽弱的聲音
D.鳴笛的火車向著我們急駛而來時,我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高
【分析】波繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象是波的衍射;圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強
忽弱的聲音是相同頻率波源疊加的結(jié)果,是波的干涉現(xiàn)象;對于多普勒效應(yīng)是波源與觀
察者發(fā)生相對運動時,發(fā)出的頻率與接收的頻率不相等的現(xiàn)象.
【解答】解:A、“聞其聲而不見其人“,表明聲音繞過障礙物傳播,屬于衍射現(xiàn)象,故
A正確;
B、閃電過后雷聲轟鳴不絕,屬于聲音的反射,故B錯誤;
C、圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強忽弱的聲音,屬于聲波的干涉現(xiàn)象,故C錯誤;
D、鳴笛的火車向著我們急駛而來時,我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高,屬于聲波的多普勒效
應(yīng),故D錯誤;
故選:Ao
【點評】無論反射、衍射還是干涉,其頻率均不變,而多普勒效應(yīng)是波源發(fā)出的頻率與
接收的頻率不相等的現(xiàn)象.
6.(2020秋?金山區(qū)期末)發(fā)波水槽中產(chǎn)生一列水波,用一支圓珠筆插入水中,如圖所示,
筆對波的傳播()
A.有影響,水波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象
B.有影響,水波不發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象
C.無影響,水波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象
D.無影響,水波不發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象
【分析】波發(fā)生明顯衍射的條件是:孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相比差不多或
者比波長更小,但如果孔、縫的寬度或障礙物的尺寸就不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,從而
即可求解.
【解答】解:由波的衍射現(xiàn)象可知,當孔、縫的寬度或障礙物的尺寸比波長大得多,就
不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象;當孔、縫的寬度或障礙物的尺寸比波長小得多,能發(fā)生明顯
的衍射現(xiàn)象。當圓珠筆插入水中,筆尖的線度遠小于水波的波長時,水波會發(fā)生明顯的
衍射現(xiàn)象,即筆對波的傳播沒有影響,故C正確,ABD錯誤。
故選:Co
【點評】注重對基礎(chǔ)知識的積累,加強對基本概念的深入理解,是學習物理的關(guān)鍵.只
有真正理解了各種物理現(xiàn)象的實質(zhì)才能順利解決各類題目,注意區(qū)別衍射與明顯衍射的
不同.
綜合練習
選擇題(共15小題)
1.(2020秋?威海期末)下列現(xiàn)象屬于波的衍射的是()
A.”聞其聲而不見其人”
B.閃電過后雷聲轟鳴不絕
C.圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強忽弱的聲音
D.鳴笛的火車向著我們急駛而來時,我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高
【分析】波繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象是波的衍射;圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強
忽弱的聲音是相同頻率波源疊加的結(jié)果,是波的干涉現(xiàn)象;對于多普勒效應(yīng)是波源與觀
察者發(fā)生相對運動時,發(fā)出的頻率與接收的頻率不相等的現(xiàn)象.
【解答】解:A、“聞其聲而不見其人“,表明聲音繞過障礙物傳播,屬于衍射現(xiàn)象,故
A正確;
B、閃電過后雷聲轟鳴不絕,屬于聲音的反射,故B錯誤;
C、圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強忽弱的聲音,屬于聲波的干涉現(xiàn)象,故C錯誤;
D、鳴笛的火車向著我們急駛而來時,我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高,屬于聲波的多普勒效
應(yīng),故D錯誤;
故選:Ao
【點評】無論反射、衍射還是干涉,其頻率均不變,而多普勒效應(yīng)是波源發(fā)出的頻率與
接收的頻率不相等的現(xiàn)象.
2.(2020秋?金山區(qū)期末)發(fā)波水槽中產(chǎn)生一列水波,用一支圓珠筆插入水中,如圖所示,
筆對波的傳播()
A.有影響,水波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象
B.有影響,水波不發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象
C.無影響,水波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象
D.無影響,水波不發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象
【分析】波發(fā)生明顯衍射的條件是:孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相比差不多或
者比波長更小,但如果孔、縫的寬度或障礙物的尺寸就不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,從而
即可求解.
【解答】解:由波的衍射現(xiàn)象可知,當孔、縫的寬度或障礙物的尺寸比波長大得多,就
不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象;當孔、縫的寬度或障礙物的尺寸比波長小得多,能發(fā)生明顯
的衍射現(xiàn)象。當圓珠筆插入水中,筆尖的線度遠小于水波的波長時,水波會發(fā)生明顯的
衍射現(xiàn)象,即筆對波的傳播沒有影響,故C正確,ABD錯誤。
故選:Co
【點評】注重對基礎(chǔ)知識的積累,加強對基本概念的深入理解,是學習物理的關(guān)鍵.只
有真正理解了各種物理現(xiàn)象的實質(zhì)才能順利解決各類題目,注意區(qū)別衍射與明顯衍射的
不同.
3.(2020秋?雙塔區(qū)校級期末)在水波槽的衍射實驗中,若打擊水面的振子振動頻率是5Hz,
水波在水槽中的傳播速度為0.05m/s,為觀察到顯著的衍射現(xiàn)象,小孔直徑d應(yīng)為()
A.d=100cmB.d=5mC.d>lmD.d<lcm
【分析】本題考查波發(fā)生明顯衍射的條件,一般直接比較孔的直徑d與水波波長入的關(guān)
系即可,當d<入時肯定發(fā)生明顯的衍射,
【解答】解:由題知水波的波長入=工=2些m=0.01m=lcm.即孔直徑d應(yīng)與1cm
f5
差不多或比它還小。故選項D正確。
故選:D。
【點評】考查波長、波速與頻率的關(guān)系,明顯的衍射條件,同時要區(qū)分衍射與干涉的區(qū)
另
4.(2020秋?臨沂期末)小河中有一個實心橋墩P,A為靠近橋墩浮在水面上的一片樹葉,
俯視如圖所示,小河水面平靜.現(xiàn)在S處以某一頻率拍打水面,使形成的水波能帶動樹
葉A振動起來,可以采用的方法是()
A.提高拍打水面的頻率
B.降低拍打水面的頻率
C.無論怎樣拍打,A都不會振動起來
D.無需拍打,A也會振動起來
【分析】發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件:孔縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相近或更小.當
衍射現(xiàn)象明顯時,形成的水波能帶動樹葉A振動起來.
【解答】解:拍打水面時,水波中的質(zhì)點上下振動,形成的波向前傳播,提高拍打水面
的頻率,則質(zhì)點振動的頻率增加,波的頻率與振動的頻率相等,根據(jù)入波速不變,
f
頻率增大,波長減小,衍射現(xiàn)象不明顯,反之降低頻率,波長增大,衍射現(xiàn)象更明顯。
故A錯誤,B正確。C、D錯誤。
故選:Bo
【點評】解決本題的關(guān)鍵知道質(zhì)點振動的頻率與波傳播的頻率相等,以及掌握波發(fā)生明
顯衍射的條件.
5.(2020秋?莒縣期中)關(guān)于機械波的特性,下列判定正確的是()
A.機械波從一種介質(zhì)進入(不垂直)另一種介質(zhì)時,會發(fā)生折射現(xiàn)象
B.當波源與觀察者相互遠離時,波源的頻率會減小
C.只有狹縫寬度與波長相差不多或比波長小的情況下,才發(fā)生衍射現(xiàn)象
D.兩列波在相遇區(qū)域,某些區(qū)域振動總是加強,某些區(qū)域振動總是減弱
【分析】根據(jù)折射的定義分析;根據(jù)多普勒效應(yīng)分析;根據(jù)明顯衍射現(xiàn)象條件分析;根
據(jù)干涉的條件分析。
【解答】解:A、機械波從一種介質(zhì)進入(不垂直)另一種介質(zhì)時,傳播方向會發(fā)生變化,
即發(fā)生折射現(xiàn)象,故A正確;
B、當波源與觀察者相互遠離時,根據(jù)多普勒效應(yīng),可知觀察者接收到的頻率減小,但是
波源的頻率不變,故B錯誤;
C、只有狹縫寬度與波長相差不多或比波長小的情況下,才發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象,故C錯
誤;
D、兩列頻率相同的波在相遇區(qū)域,某些區(qū)域振動總是加強,某些區(qū)域振動總是減弱,故
D錯誤。
故選:Ao
【點評】本題考查了折射現(xiàn)象、多普勒效應(yīng)、明顯衍射的條件、干涉的條件等基礎(chǔ)知識,
要求學生最這部分知識要重視課本,強化記憶。
6.(2020秋?諸暨市校級期中)如圖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,。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)之間的距離表示一個波長,則關(guān)于波經(jīng)過孔之后的傳播情況,下列描述
中正確的是()
A.此時能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象
B.頻率不變,則AB孔越大,擋板后面的相鄰波紋間距越大
C.頻率不變,將孔擴大,可觀察到更明顯的衍射現(xiàn)象
D.孔的大小不變,使波源頻率增大,可觀察到更明顯的衍射現(xiàn)象
【分析】當孔、縫的寬度與波長差不多或者比波長還小時,就能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,
這是發(fā)生明顯衍射的條件。
【解答】解:A.因為波長與孔的尺寸差不多,所以能夠觀察到明顯的衍射現(xiàn)象,故A
正確;
B.波通過孔后,波速、頻率、波長不變,則擋板前后波紋間的距離相等,故B錯誤;
C.如果將孔AB擴大,孔的尺寸大于波的波長,可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象,故C
錯誤;
D.如果孔的大小不變,使波源頻率增大,因為波速不變,根據(jù)人=三知,波長減小,可
f
能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象,故D錯誤。
故選:Ao
【點評】解決本題的關(guān)鍵掌握產(chǎn)生明顯衍射的條件,知道波速、頻率、波長的關(guān)系。
7.(2020秋?寶山區(qū)校級月考)如圖所示,S為波源,M、N是兩塊擋板,其中M板固定,
N板可左右移動,兩板中間有一狹縫,此時觀察不到A點振動,為了使A點能發(fā)生振動,
可采用的方法是()
?A
MN
A.增大波源的頻率B.增大波源的振幅
C.將波源S向左移D.將N板向左移
【分析】發(fā)生明顯衍射的條件是當縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多,或比
波長更小。
【解答】解:當縫的尺寸跟波長相差不多,或比波長更小時,會發(fā)生明顯的衍射,所以
為了使A點能發(fā)生振動,一個方法是增大波長,即減小波源的頻率(因為波速不變,頻
率減小,波長變大);一個方法是減小狹縫的寬度,即將N板向左移;移波源和增大波源
的振幅不會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,故只有D正確,ABC錯誤。
故選:D?
【點評】解決本題的關(guān)鍵掌握發(fā)生明顯衍射的條件,以及知道波速、波長與頻率的關(guān)系。
8.(2020春?黃岡期末)如圖所示為兩列頻率相同、相位差恒定的橫波相遇時某一時刻的情
況,實線表示波峰,虛線表示波谷。M、N、P、Q是兩列波相遇區(qū)域的四點,下列說法
正確的是()
A.M點為振動減弱點B.N點為振動減弱點
C.P點始終處于波谷D.Q點始終處于波峰
【分析】明確波的疊加原理,知道波峰和波峰疊加,波谷與波谷疊加振動加強,波峰與
波谷疊加,振動減弱。
【解答】解:AB、由圖可知,N、Q為波峰和波峰的相遇點,P為波谷和波谷的相遇點,
故三點均為振動加強點,而M為波峰和波谷的相遇點,故為振動減弱點,故A正確,B
錯誤;
CD、振動加強點仍然在振動,并不是始終處于波峰和波谷,故CD錯誤。
故選:Ao
【點評】解決本題的關(guān)鍵知道波峰和波峰疊加,波谷與波谷疊加振動加強,波峰與波谷
疊加,振動減弱.注意振動加強點只是振幅最大,不是始終處于波峰或波谷位置。
9.(2020春?威海期末)交通警察向行進中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波,同時測量反射波
的頻率,根據(jù)反射波頻率變化的多少就能知道車輛的速度,其工作原理利用的是()
A.波的干涉B.波的衍射C.波的折射D.多普勒效應(yīng)
【分析】知道在波源與觀察者靠近時觀察者接收到的波的頻率變高,而在波源與觀察者
遠離時接收頻率變低。
【解答】解:多普勒效應(yīng)是指波源或觀察者發(fā)生移動,而使兩者間的位置發(fā)生變化,使
觀察者收到的頻率發(fā)生了變化,根據(jù)反射波頻率變化的多少就能知道車輛的速度,其工
作原理利用的是多普勒效應(yīng),故D正確,ABC錯誤。
故選:D。
【點評】本題考查多普勒效應(yīng)的原理,熟記多普勒的定義即可求解,同時掌握頻率變化
與運動間的關(guān)系。
10.(2020春?天津期末)如圖所示是利用水波槽觀察到的水波衍射圖象,從圖象可知()
A.B側(cè)波是衍射波
B.減小擋板間距離,衍射波的波長不變
C.A側(cè)波速比B側(cè)波速大
D.增大擋板間距離,衍射現(xiàn)象將更明顯
【分析】波發(fā)生明顯衍射的條件,一般直接比較孔的直徑d與水波波長入的關(guān)系即可,
當d<A時肯定發(fā)生明顯的衍射。
【解答】解:A、小孔是衍射波的波源,則A側(cè)波是衍射波,故A錯誤;
B、同一介質(zhì)中傳播,波速不變,同時頻率不變,則波長不變,根據(jù)波速、波長和頻率的
關(guān)系式v=Af,減小擋板間距離,衍射波的波長不變,故B正確;
C、在同一種介質(zhì)中,波速相等,故C錯誤;
D、波長比小孔尺寸越大,越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象,在波長不改變的情況下,減小擋板間距,
衍射現(xiàn)象將更明顯,故D錯誤;
故選:Bo
【點評】本題考查波長、波速與頻率的關(guān)系,明顯的衍射條件,對于此類試題要勤加練
習。
11.(2020春?浙江期中)如圖所示,Si、S2為水波槽中的兩個波源,它們分別激起兩列水
波,圖中實線表示波峰,虛線表示波谷。已知兩列波的波長分別為入1、入2,且入1<入2,
圖示時刻a點為兩列波的波峰與波峰相遇,則以下敘述中正確的是()
A.a點的振動始終加強
B.a點的振動始終減弱
C.因為入2,所以a點的振動不遵守波的疊加原理
D.a點的振動遵守波的疊加原理
【分析】明確波發(fā)生干涉現(xiàn)象的條件是兩列波的頻率相同,但是不論兩波頻率是否相同,
它們均是可以產(chǎn)生疊加現(xiàn)象的。
【解答】解:A、如圖所示,此時a點正好是波峰與波峰的相遇點,隨著時間推移,a點
的位移發(fā)生變化,由波長不同,導(dǎo)致兩波的頻率不同,所以不是始終振動加強的,故A
錯誤;
B、如圖所示,此時a點正好是波峰與波峰的相遇點,此時為加強點,所以不會是始終減
弱的,故B錯誤;
CD、雖然波長不同,但均屬于波,都有波的特性,所以遵從波的疊加原理,故C錯誤,
D正確。
故選:D。
【點評】波的疊加滿足矢量法則,當振動情況相同則位移相加,振動情況相反時則位移
相減,且兩列波互不干擾;當頻率相同時才有穩(wěn)定的干涉圖樣,當頻率不同時不能形成
明顯的干涉圖樣。
12.(2020?長寧區(qū)二模)以線狀白熾燈為光源,通過狹縫觀察該光源,可以看到()
A.黑白相間的條紋,這是光的干涉
B.黑白相間的條紋,這是光的衍射
C.彩色的條紋,這是光的干涉
D.彩色的條紋,這是光的衍射
【分析】通過狹縫觀察以線狀白熾燈為光源,為光的衍射現(xiàn)象,看到的是彩色條紋,狹
縫越寬,衍射條紋間距越小;波長越大,衍射條紋間距越越大。
【解答】解:通過狹縫觀察以線狀白熾燈為光源,為光的衍射現(xiàn)象,看到的是彩色條紋,
中間條紋最大,衍射條紋的間距隨狹縫變寬而變小,即狹縫越寬,衍射條紋間距越小。
故ABC錯誤,D正確。
故選:D。
【點評】掌握了衍射現(xiàn)象的特點即可順利解決此題,記憶性知識點,需要同學們不遺余
力的加強基礎(chǔ)知識的理解和記憶。
13.(2020春?啟東市月考)下列說法中正確的是()
A.樹枝在風的作用下運動是簡諧運動
B.波長比孔的寬度小得越多,波的衍射越明顯
C.只要是兩列波疊加,都能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣
D.當觀察者和波源間存在相對運動時不一定能觀察到多普勒效應(yīng)現(xiàn)象
【分析】根據(jù)質(zhì)點做簡諧運動的條件來判斷質(zhì)點是否做簡諧運動;當波長比孔的寬度大
得越多或相差不大時,波的衍射越明顯;發(fā)生的穩(wěn)定的干涉圖樣必須滿足一定的條件;
正確理解多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的條件。
【解答】解:A、質(zhì)點做簡諧運動的條件是質(zhì)點所受的回復(fù)力滿足F=-kx,顯然樹枝在
風的作用下運動不是簡諧運動,故A錯誤;
B、當波長比孔的寬度大得越多或相差不大時,波的衍射越明顯,故B錯誤;
C、只有疊加的兩列波頻率相等,振動方向相同,相位差恒定,才可以產(chǎn)生的穩(wěn)定的干涉,
故C錯誤;
D、當觀察者和波源間存在相對運動時不一定能觀察到多普勒效應(yīng)現(xiàn)象,如觀測者繞波源
做勻速圓周運動,故D正確;
故選:D。
【點評】熟練掌握簡諧運動、發(fā)生明顯衍射、產(chǎn)生的穩(wěn)定的干涉及多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的條
件。
14.(2020春?洛龍區(qū)校級月考)有一障礙物的高度為10m,下列那一列波衍射最明顯()
A.波長為40m的波
B.波長為8m的波
C.頻率為40Hz的聲波
D.頻率為5000MHz的電磁波
【分析】波發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是:當孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相比
差不多或比波長更小,由入=工計算不同頻率的波的波長,然后通過各種波的波長與障礙
f
物的尺寸比較即可。
【解答】解:A、波長為40m的波的波長大于障礙物的尺寸,能發(fā)生明顯衍射;
B、8m與10m相差不多能發(fā)生明顯衍射;
C、聲波的傳播速度約為340m/s,由入=工的頻率為40Hz的聲波,入=旦也=g5m,8.5
f40°
m與10m相差不多能發(fā)生明顯衍射;
D、電磁波的速度是3X108m/$,頻率為5000MHz的電磁波,人=一"1。:二006m,
5000X106
比障礙物小得多,不能產(chǎn)生明顯衍射。
將四種波長與障礙物的尺寸比較可知,波長為40m的聲波的波長最大,所以產(chǎn)生的衍射
最明顯。故A正確
故選:Ao
【點評】本題屬于基礎(chǔ)題目,考查衍射的定義以及發(fā)生明顯衍射的條件,障礙物的尺寸
相比于波的波長越小,衍射越明顯。
15.(2020春?海淀區(qū)校級期中)如圖所示是觀察水面波衍射的實驗裝置,AC和BD是兩塊
擋板,AB是一個小孔,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)之間的距離表示一個波長,則波經(jīng)過小孔之后的傳播情況,下列的描
述中正確的是()
A.此時不能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象
B.擋板前后波紋距離相等
C.如果將孔AB擴大,衍射現(xiàn)象會變的更顯著
D.如果孔的大小不變,使波源振動頻率增大,能更明顯觀察到衍射現(xiàn)象
【分析】當孔、縫的寬度與波長差不多或者比波長還小時,就能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,
這是發(fā)生明顯衍射的條件。
【解答】解:A、因為波長與孔的尺寸差不多,所以能夠觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。故A
錯誤。
B、波通過孔后,波速、頻率、波長不變,則擋板前后波紋間的距離相等。故B正確。
C、如果將孔AB擴大,孔的尺寸大于波的波長,可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象。故C
錯誤。
D、如果孔的大小不變,使波源頻率增大,因為波速不變,根據(jù)入=又知,波長減小,可
f
能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象。故D錯誤。
故選:Bo
【點評】解決本題的關(guān)鍵掌握產(chǎn)生明顯衍射的條件,知道波速、頻率、波長的關(guān)系
二.多選題(共15小題)
16.(2020春?信陽期末)如圖所示,是水平面上兩列頻率相同的簡諧波在某時刻的疊加情
況。兩列波振幅均為A=5cm,波的傳播方向如箭頭方向所示,實線與虛線分別表示波峰
和波谷。此刻,M是波峰與波峰相遇點,下列說法中正確的是()
A.N、P兩處質(zhì)點此刻位移為0
B.P、Q兩處質(zhì)點在該時刻的豎直高度差為10cm
C.M、Q連線中點處的質(zhì)點是振動減弱點
D.從該時刻起,經(jīng)過四分之一周期,位于M點的質(zhì)點到達平衡位置,此時位移為零
【分析】P、N兩處的質(zhì)點是振動減弱點,M、O兩質(zhì)點是振動加強點,振幅為質(zhì)點離開
平衡的位置的最大位移。根據(jù)波的疊加原理分析豎直高度差,同時明確質(zhì)點M回到平衡
位置需要的時間。
【解答】解:A、N、P兩處質(zhì)點始終是波峰與波谷疊加,為振動減弱區(qū),位移為0,故
A正確;
B、P點是波谷和波峰疊加,位移為零,Q點是波谷與波谷疊加,位移大小為10cm,P、
Q兩處質(zhì)點在該時刻的豎直高度差為10cm,故B正確;
C、經(jīng)過四分之一周期,M、Q連線中點處是兩個波波峰的到達處,是振動加強點,故C
錯誤;
D、該時刻M點處于波峰位置,從該時刻起,經(jīng)過四分之一周期,質(zhì)點M到達平衡位置,
故D正確。
故選:ABDo
【點評】本題主要考查的是波的干涉,難度一般,考查學生對波的特性的理解,體現(xiàn)模
型建構(gòu)的素養(yǎng),注意明確圖動圖象的性質(zhì)以及波的疊加規(guī)律。
17.(2020春?海淀區(qū)校級期末)2019年央視春晚深圳分會場首次成功實現(xiàn)4K超高清內(nèi)容
的5G網(wǎng)絡(luò)傳輸。2020年我國將全面進入5G萬物互聯(lián)的商用網(wǎng)絡(luò)新時代。所謂5G是指
第五代通信技術(shù),采用3300~5000MHZ頻段的無線電波。現(xiàn)行的第四代移動通信技術(shù)
4G,其頻段范圍是1880?2635MHZ,5G相比4G技術(shù)而言,其數(shù)據(jù)傳輸速度提升了數(shù)
十倍,容量更大,時延大幅度縮短到1毫秒以內(nèi),為產(chǎn)業(yè)革命提供技術(shù)支撐。根據(jù)以上
內(nèi)容結(jié)合所學知識,判斷下列說法正確的是()
A.4G和5G信號都能發(fā)生偏振現(xiàn)象
B.4G信號和5G信號相遇能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象
C.4G信號比5G信號更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象
D.4G信號比5G信號在真空中的傳播速度更小
【分析】明確電磁波的性質(zhì),知道電磁波在真空中傳播速度均為光速,并且電磁波為橫
波;明確光的光粒二象性,知道頻率越大粒子性越明顯;波長越大,波動性越明顯。
【解答】解:A、電磁波為橫波,故4G和5G信號都能發(fā)生偏振現(xiàn)象,故A正確;
B、兩種不同頻率的波不能發(fā)生干涉,故B錯誤;
C、因5G信號的頻率更高,則波長小,故4G信號更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,故C正
確;
D、任何電磁波在真空中的傳播速度均為光速,故4G信號與5G信號在真空中的傳播傳
播速度相同,故D錯誤。
故選:ACo
【點評】本題考查波粒二象性以及電磁波的傳播和接收規(guī)律,注意明確波長越長波動性
越明顯,而頻率越高粒子性越明顯。
18.(2020春?南陽期中)如圖所示,是完全相同的波源Si、S2產(chǎn)生的兩列簡諧波在介質(zhì)中
疊加,實線表示波峰,虛線表示波谷,C為BD連線的中點。已知兩列波的振幅均為A,
則()
A.質(zhì)點B的振幅為2A,質(zhì)點C始終靜止
B.從圖示時刻起再經(jīng)過半個周期,質(zhì)點D將成為振動最弱點
C.從圖示時刻起再經(jīng)過半個周期,質(zhì)點C通過的路程為4A
D.從圖示時刻起再經(jīng)過四分之一周期,質(zhì)點B和質(zhì)點D的速度等大反向
【分析】頻率相同的兩列水波的疊加時發(fā)生干涉現(xiàn)象:當波峰與波峰、可波谷與波谷相
遇時振動是加強的;當波峰與波谷相遇時振動是減弱的,明確干涉圖象的性質(zhì)即可準確
求解。
【解答】解:A、BCD在同一連線上,BCD三點都是振動加強點,振幅為2A,故C點
不是始終靜止的,故A錯誤;
B、D點是振動加強點,再經(jīng)過半個周期仍是振動加強點,故B錯誤;
C、兩波的振幅均為A,故C點疊加后振幅為2A,每個周期內(nèi)質(zhì)點的振動路程為4個振
幅,故再經(jīng)過半個周期,通過的路程為S=2X2A=4A,故C正確;
D、D點是波峰與波峰相遇,B點是波谷與波谷相遇,它們均屬于振動加強點;再經(jīng)過四
分之一周期,它們均回到平衡位置,質(zhì)點B向下振動,而質(zhì)點D向上振動,質(zhì)點B和質(zhì)
點D的速度等大反向,故D正確。
故選:CDo
【點評】本題考查波的干涉以及疊加原理,注意明確加強點和減弱點的性質(zhì),知道運動
方向相同時疊加屬于加強,振幅為二者之和,振動方向相反時疊加屬于減弱振幅為二者
之差。
19.(2020春?鹿泉區(qū)校級月考)如圖表示兩列同頻率相干水波在t=0時刻的疊加情況,圖
中實線表示波峰,虛線表示波谷,已知兩列波的振幅均為2cm(且在圖中所示范圍內(nèi)振
幅不變),波速為2m/s,波長為0.4m,E點為BD連線和AC連線的交點。下列敘述正確
的是()
A.A、C兩點都是振動減弱點
B.振動加強的點只有B、E、D
C.直線BD上的所有點都是振動加強的
D.B、D兩點在該時刻的豎直高度差為4cm
【分析】波峰和波峰疊加、波谷與波谷疊加,振動加強,波峰與波谷疊加,振動減弱;
質(zhì)點的位移等于兩個振動引起位移的矢量和。
【解答】解:A、A、C兩點都為波峰與波谷疊加,振動減弱,為振動減弱點,故A正確;
BC、B、D兩點是波谷和波谷、波峰和波峰疊加點,為振動加強點,B、D的連線上所有
點為振動加強點,故B錯誤,C正確;
D、該時刻,D點處于波峰,偏離平衡位置的位移大小為4cm,B點處于波谷,偏離平衡
位置的位移大小為4cm,則B、D兩點此時刻豎直高度差為8cm,故D錯誤。
故選:ACo
【點評】波的疊加滿足矢量法則,當振動情況相同則相加,振動情況相反時則相減,且
兩列波互不干擾。例如當該波的波峰與波峰相遇時,此處相對平衡位置的位移為振幅的
二倍;當波峰與波谷相遇時此處的位移為零。
20.(2020?鄭州二模)如圖所示,水平面上的同一區(qū)域介質(zhì)內(nèi),甲、乙兩列機械波獨立傳播,
傳播方向互相垂直,波的頻率均為2Hz.圖中顯示了某時刻兩列波的波峰與波谷的情況,
實線為波峰,虛線為波谷。甲波的振幅為5cm,乙波的振幅為10cm。質(zhì)點2、3、4共線
且等距離。下列說法正確的是()
A.質(zhì)點1的振動周期為0.5s
B.質(zhì)點2的振幅為5cm
C.圖示時刻質(zhì)點2、4的豎直高度差為30cm
D.圖示時刻質(zhì)點3正處于平衡位置且向上運動
E.從圖示的時刻起經(jīng)0.25s,質(zhì)點5能通過的路程為10cm
【分析】明確波的干涉現(xiàn)象,根據(jù)頻率和周期互為倒數(shù)關(guān)系可確定周期,再根據(jù)兩列波
在各點的振動情況確定其振幅和某段時間內(nèi)的路程。
【解答】解:A、兩列波的頻率相同,故周期也相同,各點的振動周期均為T=」=工s
f2
=0.5s,故A正確;
B、質(zhì)點2為波谷和波谷相遇點,為振動加強點,其振幅為兩列波振幅之和,故振幅為
15cm,故B錯誤;
C、圖示時刻質(zhì)點2在波谷處,4在波峰處,故2、4的豎直高度差為30cm,故C正確;
D、質(zhì)點3處于兩列波的波谷和波峰之間的中間位置,則可知,此時一定在平衡位置,根
據(jù)帶動法可知,此時應(yīng)向下運動,故D錯誤;
E、5為波峰和波谷相遇的位置,為振動減弱點,振幅為兩波振幅之差,振幅A=5cm,
0.25s為半個周期,故路程為s=2A=10cm,故E正確。
故選:ACE?
【點評】本題考查波的干涉現(xiàn)象,要注意各質(zhì)點同時參與了兩列波的運動,各質(zhì)點的振
動是各自位置的矢量和,注意波峰和波峰、波谷和波谷相遇的點為加強點,而波峰和波
谷相遇的點為振動減弱點。
21.(2020?江蘇二模)如圖所示,用橡膠錘敲擊音叉,關(guān)于音叉的振動及其發(fā)出的聲波,下
列說法正確的有()
r
A.在空氣中傳播的聲波是縱波
B.聲波在空氣中傳播的速度隨波頻率增大而增大
C.音叉周圍空間聲音強弱的區(qū)域相互間隔
D.換用木錘敲擊,音叉發(fā)出聲音的音調(diào)變高
【分析】音叉的振動發(fā)出的聲波為縱波;聲音在空氣中的傳播的波速不發(fā)生變化;根據(jù)
干涉定義分析;聲音的高低叫音調(diào)。音調(diào)與物體的振動頻率有關(guān),以此分析。
【解答】解:A、音叉的振動發(fā)出的聲波為縱波,故A正確;
B、聲音在空氣中的傳播的波速不發(fā)生變化,故B錯誤;
C、音叉發(fā)出兩個相同頻率的波,在空氣中發(fā)生干涉,周圍會形成強弱區(qū)域,故C正確;
D、聲音的高低叫音調(diào);音調(diào)與物體的振動頻率有關(guān),頻率越高,音調(diào)越高,換用木錘敲
擊,頻率不變,音調(diào)不變,故D錯誤;
故選:AC?
【點評】本題考查音叉問題,關(guān)鍵是知道音叉發(fā)生屬于縱波,以及知道音調(diào)與頻率有關(guān)。
22.(2020?浙江模擬)下列四幅圖分別對應(yīng)四種說法,其中正確的是()
A.利用眇工裝置■示H.共振曲線C.彼的干芽的示克用處亮?
?蕭遂注的女驗
A.圖A中,若勻速拉動木板的速度較大,則由圖象測得簡諧運動的周期不變
B.由圖B可知,系統(tǒng)的固有頻率為fo
C.圖C中頻率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振動加強,某些區(qū)域的振動減弱,這
種現(xiàn)象叫做波的干涉,只有頻率相同的橫波才能發(fā)生干涉
D.圖D中泊松亮斑是小孔衍射形成的圖樣
【分析】簡諧運動的周期與單擺的固有周期有關(guān);當驅(qū)動力的頻率f跟固有頻率fo相同
時,產(chǎn)生共振現(xiàn)象;結(jié)合干涉的定義解答即可;泊松亮斑是圓板衍射形成的圖樣。
【解答】解:A、演示簡諧運動的圖象實驗中,若勻速拉動木板的速度較大,會導(dǎo)致圖象
的橫標變大,但對應(yīng)的時間仍不變,簡諧運動的周期等于單擺的固有周期,與木板移動
的速度無關(guān),故A正確;
B、由乙圖可知,當驅(qū)動力的頻率f跟固有頻率fo相同時,振幅最大,出現(xiàn)共振現(xiàn)象,所
以系統(tǒng)的固有頻率為fo,故B正確;
C、根據(jù)干涉產(chǎn)生的概念知:頻率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振動加強,某些區(qū)域
的振動減弱,這種現(xiàn)象叫做波的干涉;橫波與縱波都有可能發(fā)生干涉現(xiàn)象,故C錯誤;
D、泊松亮斑是圓板衍射形成的圖樣,故D錯誤。
故選:ABo
【點評】本題要掌握干涉、衍射形成的條件和其概念,注意共振的條件,及簡諧運動的
固有周期與策動力周期的區(qū)別。
23.(2020春?海原縣校級月考)關(guān)于波的衍射,下列說法中正確的是()
A.衍射是一切波的特性
B.波長比孔的寬度大得越多,衍射現(xiàn)象越不明顯
C.發(fā)生波的衍射時必須有兩個波源
D.波的衍射也是由于波的疊加產(chǎn)生的
【分析】明確衍射一切波的特性,而波發(fā)生明顯衍射的條件是:孔、縫的寬度或障礙物
的尺寸與波長相比差不多或者比波長更小,但如果孔、縫的寬度或障礙物的尺寸比波長
大得多時,就不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。
【解答】解:A、一切波均可以發(fā)生衍射,故衍射是一切波的特性,故A正確;
B、波發(fā)生衍射的條件是:孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相比差不多或者比波長更
小,所以波長比孔的寬度大得越多,衍射現(xiàn)象越明顯,故B錯誤;
C、發(fā)生波的衍射不需要兩個波源,是波在傳播中遇到障礙物而產(chǎn)生的現(xiàn)象,故C錯誤;
D、波的衍射也是由于波的疊加產(chǎn)生的,故D正確。
故選:AD?
【點評】本題考查波的衍射現(xiàn)象,要注意明確發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件,知道一切波均
可以發(fā)生衍射,同時知道如何用波的疊加來解釋衍射現(xiàn)象。
24.(2020?4月份模擬)關(guān)于機械振動、機械波,下列說法正確的是()
A.在豎直方向上做受迫振動的彈簧振子,穩(wěn)定后其振動頻率等于驅(qū)動力的頻率
B.做簡諧運動的單擺,其質(zhì)量越大,振動頻率越大
C.在簡諧運動中,介質(zhì)中的質(zhì)點在工周期內(nèi)的路程一定是一個振幅
4
D.只有頻率相同的兩列波在相遇區(qū)域才可能形成穩(wěn)定的干涉圖樣
E.簡諧橫波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定
【分析】受迫振動的振動頻率等于驅(qū)動力的頻率;做簡諧運動的單擺振動頻率與質(zhì)量無
關(guān);在簡諧運動中,介質(zhì)中的質(zhì)點在工周期內(nèi)的路程不一定是一個振幅;形成穩(wěn)定干涉
4
的條件是兩列波的頻率相同;簡諧橫波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定。
【解答】解:A、在豎直方向上做受迫振動的彈簧振子,穩(wěn)定后其振動頻率等于驅(qū)動力的
頻率,與固有頻率無關(guān),故A正確;
B、根據(jù)單擺的頻率公式f=」_,但知,做簡諧運動的單擺振動頻率與質(zhì)量無關(guān),故B
2兀五
錯誤;
C、在簡諧運動中,介質(zhì)中的質(zhì)點在2周期內(nèi)的路程不一定是一個振幅,與質(zhì)點的起始位
4
置有關(guān),只有起點在平衡位置或最大位移處時,質(zhì)點在上周期內(nèi)的路程才一定是一個振
4
幅,故C錯誤;
D、根據(jù)形成穩(wěn)定干涉的條件知,只有頻率相同的兩列波在相遇區(qū)域才可能形成穩(wěn)定的干
涉圖樣,故D正確;
E、簡諧橫波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定,與波的頻率無關(guān),故E正確。
故選:ADEo
【點評】解決本題的關(guān)鍵要理解并掌握振動和波的基本知識。要理解振動的周期性,可
結(jié)合振動圖象分析質(zhì)點在工周期內(nèi)通過的路程與振幅的關(guān)系。
4
25.(2019秋?興寧市校級期末)下列關(guān)于兩列波相遇時疊加的說法中正確的是()
A.相遇之后,振幅小的一列波將減弱,振幅大的一列波將加強
B.相遇之后,兩列波的振動情況與相遇前完全相同
C.在相遇區(qū)域,任一點的總位移等于兩列波分別在該點引起的位移的矢量和
D.幾個人在同一房間說話,相互間聽得清楚,這說明聲波在相遇時互不干擾
E.相遇之后,振動加強區(qū)域內(nèi)質(zhì)點的位移始終最大
【分析】根據(jù)波的疊加原理可以知道相遇之后波的振幅、位移等變化情況,根據(jù)波的獨
立性可以知道,兩列波相遇后的傳播情況。
【解答】解:A、根據(jù)波的疊加可以知道,兩列波相遇后,振動方向相同的質(zhì)點振動將加
強,振動方向相反的質(zhì)點振動將減弱,與振幅的大小沒有關(guān)系,故A錯誤;
B、根據(jù)波傳播的獨立性可知,相遇后,兩列波的振動情況不發(fā)生變化,與相遇前完全相
同,故B正確;
C、由波的疊加原理可知,在相遇區(qū)域,任一點的總位移等于兩列波單獨傳播時在該點引
起的位移的矢量和,故C正確;
D、由波的獨立性可以知道,幾個人在同一房間說話,相互間聽的清楚,正是獨立性的體
現(xiàn),就說明聲波的互不干擾,故D正確;
E、相遇之后,振動區(qū)域振動加強點的振幅是兩列波的振幅之和,但該質(zhì)點的頻率、周期
不發(fā)生變化,但位移還是隨時間做周期性變化,只是振幅變大,所以位移并不是始終最
大,也有為零的時候,故E錯誤。
故選:BCDo
【點評】波動疊加原理是,在波的傳播方向上某一質(zhì)點同時處于幾列波的傳播方向上,
該質(zhì)點的總位移等于每列波單獨傳播時所引起的位移的矢量和。
26.(2020?全國卷II模擬)有兩列頻率相同、振動方向相同、振幅均為A、傳播方向互相垂
直的平面波相遇發(fā)生干涉。如圖所示,圖中實線表示波峰,虛線表示波谷,a為波谷與波
谷相遇點,b、c為波峰與波谷相遇點,d為波峰與波峰相遇點,e、g是a、d連線上的兩
點,其中e為連線的中點,則()
A.a、d處的質(zhì)點振動加強,b、c處的質(zhì)點振動減弱
B.從圖示時刻經(jīng)過半個周期,e處質(zhì)點通過的路程為4A
C.從圖示時刻經(jīng)過半個周期,g處質(zhì)點加速向平衡位置運動
D.從圖示時刻經(jīng)過四分之一周期,d處的質(zhì)點振幅恰好為零
E.從圖示時刻經(jīng)過半個周期,b處質(zhì)點通過的路程為2A
【分析】根據(jù)兩波在質(zhì)點處的振動得到質(zhì)點合振動,根據(jù)波的傳播方向及幾何關(guān)系得到
質(zhì)點位移及振動方向,從而得到質(zhì)點振動及運動路程。
【解答】解:A、a為波谷與波谷相遇點,b、c為波峰與波谷相遇點,d為波峰與波峰相
遇點,故a、d處的質(zhì)點振動加強,b、c處的質(zhì)點振動減弱,故A正確;
BC、根據(jù)幾何關(guān)系可知:兩波的波谷同時傳播到e,g;故e,g均為振動加強點,振幅
為2A;那么,從圖示時刻經(jīng)過半個周期,e處質(zhì)點通過的路程為2X2A=4A;由e為連
線的中點,可得:圖示時刻兩波在e點都處于平衡位置向下運動,故圖示時刻質(zhì)點g位
移為正,在向平衡位置運動,故從圖示時刻經(jīng)過半個周期,g處質(zhì)點位移為負,在向平衡
位置運動,故B、C正確;
D、d為振動加強點,那么,d點振動周期不變,振幅為2A,故從圖示時刻經(jīng)過四分之一
周期,d處的質(zhì)點振幅為2A,故D錯誤;
E、b為振動減弱點,又兩列波振幅均為A,所以兩列波在b點的合振幅等于0,從圖示
時刻經(jīng)過半個周期,b處質(zhì)點通過的路程為0,故E錯誤;
故選:ABCo
【點評】機械振動和機械波問題中,一般根據(jù)振動圖或質(zhì)點振動得到周期、質(zhì)點振動方
向;再根據(jù)波形圖得到波長和波的傳播方向,從而得到波速及質(zhì)點振動,進而根據(jù)周期
得到路程。
27.(2019春?工農(nóng)區(qū)校級期中)如圖表示兩個相干波源Si、S2產(chǎn)生的波在同一種均勻介質(zhì)
中相遇。圖中實線表示某時刻的波峰,虛線表示的是波谷,下列說法正確的是()
A.a、c兩點的振動加強,b、d兩點的振動減弱
B.a點位移始終處于最大位置
C.經(jīng)適當?shù)臅r間后,加強點和減弱點的位置互換
D.經(jīng)半個周期后,原來位于波峰的點將位于波谷,原來位于波谷的點將位于波峰
【分析】兩列頻率相同的相干波,當波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇時振動加強,當
波峰與波谷相遇時振動減弱,則振動情況相同時振動加強;振動情況相反時振動減弱,
從而即可求解
【解答】解:A、由圖可知,a點是波谷與波谷相遇點,c點是波峰與波峰相遇,而b、d
點是波峰與波谷相遇,由于當波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇時振動加強,當波峰與
波谷相遇時振動減弱,故A正確;
B、a點為振動加強點,但并不是始終處于最大位移處,而是在平衡位置附近振動,只是
偏離平衡位置位移更大,故B錯誤;
C、振動加強和減弱區(qū)位置固定不變的,故C錯誤;
D、由波動過程可知,經(jīng)半個周期后,原來位于波峰位于波谷,原來位于波谷的點將位于
波峰,故D正確。
故選:ADo
【點評】波的疊加滿足矢量法則,例如當該波的波峰與波峰相遇時,此處相對平衡位置
的位移為振幅的二倍;當
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