山东省专用2018-2019学年高中物理第十二章机械波课时跟踪检测二十四波的衍射和干涉含解析新人教版选修3 .doc

课时跟踪检测（二十四）波的衍射和干涉1利用发波水槽得到的水面波形如图(a)、(b)所示，则()A图(a)、(b)均显示了波的干涉现象B图(a)、(b)均显示了波的衍射现象C图(a)显示了波的干涉现象，图(b)显示了波的衍射现象D图(a)显示了波的衍射现象，图(b)显示了波的干涉现象解析：选D由波的干涉和衍射概念知，图(a)是一列波的传播，显示了波的衍射现象，图(b)是两列波的传播，显示了波的干涉现象。2多选关于波的干涉和衍射，下列说法中错误的是()A只有横波才能产生干涉，纵波不能产生干涉B任何两列波相遇，都能产生稳定干涉C不管是横波还是纵波，只要叠加的两列波的频率相等，振动情况相同，相位差恒定就能产生稳定的干涉D波长很小的波可以产生衍射，不能产生干涉解析：选ABD干涉是波的特有现象，只要满足两列波的频率相等，振动情况相同，相位差恒定就能产生稳定的干涉，选项A、B、D错误，C正确。3多选如图所示，S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，a、b、c三点位于S1、S2连线的中垂线上，且abbc。某时刻a是两列波波峰的相遇点，c是两列波波谷的相遇点，则()Aa处质点始终处于波峰Bc处质点始终处于波谷Cb处质点为振动加强点 Dc处质点为振动加强点解析：选CD由于a是两列波波峰的相遇点，c是两列波波谷的相遇点，所以a点和c点均为振动加强点。但是，只要a、c点有振动，位移就有变化，不能说a、c点始终在波峰或波谷，A、B错误；S1、S2传到b点的振动同步，所以b点也是振动加强点，实际上在S1、S2连线的中垂线上的任何点都是振动加强点，C、D正确。4多选如图所示，S1、S2为两个振动情况完全一样的波源，两列波的波长都为，它们在介质中产生干涉现象，S1、S2在空间共形成6个振动减弱的区域(图中虚线处)，P是振动减弱区域中的一点，从图中可看出()AP点到两波源的距离差等于1.5BP点始终不振动CP点此时刻振动最弱，过半个周期后，振动变为最强D当一列波的波峰传到P点时，另一列波的波谷也一定传到P点解析：选ABD振动减弱点到两波源距离差等于半波长的奇数倍，根据P点所处虚线的位置可知，P点到S1、S2的距离之差为1.5，选项A正确；两波源振动情况相同，故P点振幅为零，选项B正确，选项C错误；在P点合位移为零，故其中一列波的波峰传播到P点时，另一列波的波谷一定传播到P点，选项D正确。5.波源甲、乙分别在一根水平放置的绳的左右两端，两波源发出的波在绳中的传播速度均是1 m/s，在t0时刻绳上的波形如图中(a)所示，则根据波的叠加原理，以下叙述中正确的是()A当t2 s时，波形如图所示，当t4 s时，波形如图所示B当t2 s时，波形如图所示，当t4 s时，波形如图所示C当t2 s时，波形如图所示，当t4 s时，波形如图所示D当t2 s时，波形如图所示，当t4 s时，波形如图所示解析：选D由题知v1 m/s，t2 s时，两列波正好重叠，叠加各质点后位移为0，图错，图对；t4 s时，两列波已相互错开，互不影响，图正确。6甲、乙两人分乘两只小船在湖中钓鱼，两船相距24 m。有一列水波在湖面上传播，使每只船每分钟上下浮动20次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这时两船之间还有5个波峰。(1)此水波的波长为多少？波速为多少？(2)若此波在传播过程中遇到一根竖直的电线杆，是否会发生明显的衍射现象？(3)若该波经过一跨度为30 m的桥洞，桥墩直径为3 m，桥墩处能否看到明显衍射？(4)若该桥为一3 m宽的涵洞，洞后能否发生明显衍射？解析：(1)由题意知：周期T s3 s。设波长为，则524 m， m。由v得，v m/s m/s。(2)由于 m，大于竖立电线杆的直径，所以此波通过竖立的电线杆时会发生明显的衍射现象。(3)、(4)由于 m3 m，所以此波无论是通过直径为3 m的桥墩，还是通过宽为3 m的涵洞，都能发生明显衍射现象。答案：(1) m m/s(2)会(3)能(4)能7.如图是两个波源振动频率相同、振动方向相同的两列波在空间传播的情景，实线表示波峰，虚线表示波谷。a为虚线交点，b为实线交点，c为a与b连线的中点。(1)从图示时刻开始，经过周期，a、b、c各点分别处于什么位置？(2)从图示时刻开始，经过周期，a、b、c各点又分别处于什么位置？解析：(1)由题图可知，此刻a、b点分别是两列波的波谷相遇点和波峰相遇点，都是振动加强点；而c点处于加强区域，所以c点也是加强点，a、b、c三点的振幅为两列波的振幅之和。此刻a点在波谷，b点在波峰，c点在平衡位置，经周期后，a点在波峰，b点在波谷，c点仍在平衡位置。(2)经过周期，a点在平衡位置，将向波谷振动；b点在平衡位置，将向波峰振动；c点为a、b的中点，所以此刻c点在波峰位置。答案：(1)a在波峰，b在波谷，c在平衡位置(2)a在平衡位置，b在平衡位置，c在波峰