高中物理 12_4 波的衍射和干涉课时作业 新人教版选修3-4

波的衍射和干涉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，但闻人语响”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错误，B、C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：BCD3波长为60 m和17 m的两列波在空气中传播时，下列叙述中正确的是()A波长为60 m的波比波长为17 m的波传播得慢B波长为60 m的波比波长为17 m的波频率小C波长为60 m的波比波长为17 m的波容易发生衍射D波长为60 m的波不能发生衍射解析：由vf可知越大，f越小，B正确波长越长，越容易发生明显的衍射现象，C正确答案：BC4一列波在传播过程中遇到障碍物发生了衍射，以下情况能使衍射现象更明显的是()A缩小障碍物尺寸，同时减小波的频率B缩小障碍物尺寸，同时增大波的频率C增大障碍物尺寸，同时减小波的频率D增大障碍物尺寸，同时增大波的频率解析：波长越长，障碍物尺寸越小，越容易发生明显的衍射现象在波速不变的情况下，频率越小，波长越大，因此A正确答案：A5在同一介质中两列频率相同，振动步调一致的横波互相叠加，则()A波峰与波谷叠加的点振动一定是减弱的B振动最强的点经过T后恰好回到平衡位置，因而该点的振动是先加强，后减弱C振动加强区和减弱区相间隔分布，且加强区和减弱区不随时间变化D加强区的质点某时刻位移可能是零解析：当频率相同、步调一致的两列波叠加时，若波峰与波谷叠加必为减弱点，A正确；振动加强点并不是指其位移就最大，有时可能为零，所以B错，C、D对答案：ACD6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BP、N两点始终处于平衡位置CM点到两波源的距离之差一定是波长的整数倍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：由题图可知，O、M为振动加强的点，此时O点处于波谷，M点处于波峰，M点是峰、峰相遇，只有当两波源振动相位相同时，M点到两波源的距离差才是波长的整数倍，若两波源振动相位相反，则M点到两波源的距离差为半波长的奇数倍，故A、C均错；N、P两点为减弱点，又因为两列波的振幅相同，即N、P两点的振幅为零，两点始终处于平衡位置，B正确从该时刻经周期，两列波分别引起的振动都使M点位于平衡位置，故M点位于平衡位置，D正确故选B、D.答案：BD7在下列四种情况中，能够使声波发生明显衍射的情况是()A声源频率为300 Hz，声速为340 m/s，障碍物尺寸为60 m60 mB声源频率为300 Hz，声速为1 500 m/s，障碍物尺寸为60 m60 mC声源频率为300 Hz，在空气中传播，障碍物尺寸为1 m1 mD声源频率为300 Hz，声速为1 500 m/s，障碍物尺寸为1 dm1 dm解析：A中：声波波长A1.1 m60 m，不发生明显衍射；B中：声波波长B5 m1 dm，发生明显衍射答案：CD8下图表示两个相干波源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()Aa、c两点的振动加强，b、d两点的振动减弱Be、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解析：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也是不停地做周期性振动，经半个周期步调相反，D正确答案：AD9下图所示为水波的衍射现象，S为波源，d为挡板上的小孔宽度，相邻弧线间距为一个波长，其中符合事实的是()解析：选项A、B中小孔宽度远大于波长，衍射现象不明显，故A错、B对；选项C、D中小孔宽度远小于波长，衍射现象明显，但穿过小孔后波速和频率不变，波长应不变，故C对，D错答案：BC10.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_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_；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅_解析：声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率相同的波且相位差固定若波程相差为半波长的偶数倍，则干涉相长；若波程相差为半波长的奇数倍，则干涉相消所以，若两列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅减小；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅增大答案：相同减小增大11. 在水面上有两个振幅和频率相同的波源S1和S2，开始起振时两波源的振动方向相反在两波源连线的中垂线上有a、b、c三点，经过一段时间这三点都处于两列波的叠加区域内，如图所示下列说法中正确的是()Aa点是振动加强点，c点是振动减弱点Ba、c点是振动加强点，b点是振动减弱点Ca、c点此时刻振动加强，经过一段时间后变为振动减弱点，而b点可能变为振动加强点Da、b、c三点都是振动减弱点解析：由S1和S2这两列频率相同的波源所发出的机械波，相遇后满足相干条件，在它们的重叠区域将发生干涉由于S1和S2两列波源振动方向相反，在S1S2的垂直平分线上，任一点由两列波所引起的振动点总是大小相同，方向相反，相互叠加，使振动减弱所以，a、b、c三点都是振动减弱点，因此只有选项D是正确的答案：D12如图所示为某干涉型消声器的结构及气流运行示意图，若已知发动机排出高速气流的速度为v，高速气流的振动频率为f.当高速气流沿排气管自左向右运动到a处时，被装置分成向上和向下运行的两束波，它们分别通过路程r1和r2后再在b处相遇欲达到消声的目的，则下列情形中合理的是(n为正整数)()Ar2r1nBr2r1nCr2r1(2n1) Dr2r12n解析：据波的干涉的特点，当分别从上、下各传到b点的两列波相遇发生干涉后，欲得到相互减弱的目的，这两列波在到达b点时必须反相，而在a处分离时是同相的，故到达b点处两波的路程差rr2r1必须满足r等于半波长的奇数倍的条件而该波的波长可由公式vf解得，B、D为波长的整倍数，故B、D错误；而对于A项，当n为偶数时也不满足该条件，故A错误；而C选项满足条件，故C正确答案：C