2019年高中物理 第十二章 機(jī)械波 波的衍射和干涉雙基限時練 新人教版選修3-41下列現(xiàn)象或事實屬于衍射現(xiàn)象的是()A風(fēng)從窗戶吹進(jìn)來B雪堆積在背風(fēng)的屋后C水波前進(jìn)方向上遇到凸出在水面上的小石塊，小石塊對波的傳播沒有影響D晚上看到水中月亮的倒影解析波在傳播過程中偏離直線傳播繞過障礙物的現(xiàn)象稱為波的衍射C項與衍射現(xiàn)象相符答案C2已知空氣中的聲速為340 m/s.現(xiàn)有幾種聲波：周期為 s，頻率為104Hz，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和 B和C和 D解析、三種聲波的波長分別為1340× m17 m，2 m0.034 m，310 m，根據(jù)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件可知，、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項正確答案C3兩列波相疊加發(fā)生了穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，那么()A兩列波的頻率不一定相同B振動加強(qiáng)區(qū)域的各質(zhì)點(diǎn)都在波峰上C振動加強(qiáng)的區(qū)域始終加強(qiáng)，振動減弱的區(qū)域始終減弱D振動加強(qiáng)的區(qū)域和振動減弱的區(qū)域不斷周期性地交換位置解析兩列波發(fā)生穩(wěn)定的干涉的條件必須是兩列波的頻率相同且相位差恒定，故A錯；且振動加強(qiáng)區(qū)始終加強(qiáng)，振動減弱區(qū)始終減弱，形成穩(wěn)定的干涉圖樣，C對、D錯；振動加強(qiáng)區(qū)域的各質(zhì)點(diǎn)只是振幅最大，它們也在自己的平衡位置附近振動，并不是只在波峰上，B錯答案C4利用發(fā)波水槽得到的水面波形如圖、所示，則()A圖、均顯示了波的干涉現(xiàn)象B圖、均顯示了波的衍射現(xiàn)象C圖顯示了波的干涉現(xiàn)象，圖顯示了波的衍射現(xiàn)象D圖顯示了波的衍射現(xiàn)象，圖顯示了波的干涉現(xiàn)象解析由波的干涉和衍射概念知，題圖是一列波的傳播，顯示了波的衍射現(xiàn)象，題圖是兩列波的傳播，顯示了波的干涉現(xiàn)象答案D5S1和S2是相干波源，它們發(fā)出的兩列波在空間相遇發(fā)生干涉，如圖所示實線表示波峰，虛線表示波谷，則()A振動加強(qiáng)的點(diǎn)有a、b、c、d四點(diǎn)B. a、b、c、d均為振動減弱的點(diǎn)C. b、c為振動加強(qiáng)的點(diǎn)D. a、d為振動加強(qiáng)的點(diǎn)解析在兩列波發(fā)生干涉后波峰和波峰疊加的區(qū)域、波谷和波谷疊加的區(qū)域，為振動加強(qiáng)的區(qū)域，圖中a、d為加強(qiáng)的點(diǎn)，波峰和波谷疊加的區(qū)域為振動減弱的點(diǎn)，圖中c、b為減弱的點(diǎn)答案D6(多選題)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)生明顯衍射現(xiàn)象C疊加規(guī)律運(yùn)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)象解析頻率相同是產(chǎn)生干涉的必要條件，故A選項錯誤，D選項正確；一切波在任何條件下都會發(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，衍射現(xiàn)象才能明顯，故B選項錯誤；波的疊加，沒有條件限制，故C選項正確答案CD7(多選題)一列水波通過某孔的實際情況如圖所示，現(xiàn)把孔的尺寸變小，或者把水波的波長變大，對水波通過孔后的假想情況的四幅圖中，其假想錯誤的圖示有()A孔變小 B孔變小 C波長變大 D波長變大解析把孔的尺寸變小，或者把水波的波長變大，這樣當(dāng)水波到達(dá)孔后就能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故A、C選項假想正確答案BD8在空曠的廣場上有一堵較高的墻MN，墻的一側(cè)O點(diǎn)有一個正在播放男女聲合唱歌曲的聲源，某人從圖中的A點(diǎn)走到墻后的B點(diǎn)在此過程中，若從聲波的衍射來考慮，則會聽到()A聲音變響亮，男聲比女聲更響B(tài)聲音變響亮，女聲比男聲更響C聲音變?nèi)酰新暠扰暩鮀聲音變?nèi)?，女聲比男聲更弱解析男聲頻率較低，在空氣中的聲波波長較長，女聲頻率較高，在空氣中的聲波波長較短，所以男聲比女聲更容易發(fā)生衍射，故D選項正確答案D9(多選題)如圖所示，S1、S2是振動情況完全相同的兩個機(jī)械波源，振幅為A.a、b、c三點(diǎn)分別位于S1、S2連線的中垂線上，且abbc，某時刻a是兩列波的波峰相遇點(diǎn)，c是兩列波的波谷相遇點(diǎn)，則()Aa處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為2ABc處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為2ACb處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2ADc處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2A解析兩振源S1、S2振動情況相同，a、b、c是兩振源連線中垂線上的點(diǎn)，則波源到達(dá)a、b、c三點(diǎn)的波程差為零，即a、b、c三點(diǎn)都處于振動加強(qiáng)的點(diǎn)，振動加強(qiáng)的點(diǎn)的位移也在不斷的變化，只是振幅等于兩列波的振幅之和，故C、D選項正確答案CD10(多選題)如圖所示是水波干涉示意圖，S1、S2是兩波源，A、D、B三點(diǎn)在一條直線上，兩波源頻率相同，振幅相等，下列說法正確的是()A質(zhì)點(diǎn)A一會兒在波峰，一會兒在波谷B質(zhì)點(diǎn)B一會兒在波峰，一會兒在波谷C質(zhì)點(diǎn)C一會兒在波峰，一會兒在波谷D質(zhì)點(diǎn)D一會兒在波峰，一會兒在波谷解析由題意可知，A、B、D是振動加強(qiáng)的點(diǎn)，C為振動減弱的點(diǎn)，故C選項錯誤答案ABD11如圖所示為聲波干涉演示儀的原理圖兩個U形管A和B套在一起，A管兩側(cè)各有一個小孔聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)，被分成兩列頻率_的波當(dāng)聲波分別通過A、B傳播到右側(cè)小孔時，若兩列波傳播的路程相差半個波長，則此處聲波的振幅_；若傳播的路程相差一個波長，則此處聲波的振幅_. 解析由同一波源分成的兩列波頻率相同，這符合兩列機(jī)械波干涉的條件，當(dāng)兩波的路程差等于半波長的奇數(shù)倍時，振動減弱，當(dāng)路程差等于波長的整數(shù)倍時，振動加強(qiáng)答案相同減小增大12兩列簡諧波沿x軸相向而行，波速均為v0.4 m/s，兩波源分別位于A、B處，t0時的波形如圖所示當(dāng)t2.5 s，M點(diǎn)的位移為_cm，N點(diǎn)的位移為_cm.解析本題考查波的形成與傳播、波的疊加由圖可看出波源A的波長為A0.2 m，波源B的波長為B0.4 m，在02.5 s時間內(nèi)兩列波分別向左和向右傳播的距離均為xvt1 m如圖所示，將兩列波向左和向右分別平移x1 m的距離，得到t2.5 s時刻的兩列波形圖，顯然此時波A使M質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置向上振動，而波B使M質(zhì)點(diǎn)處于波谷位置，故M質(zhì)點(diǎn)的位移疊加后為2 cm.波A使N質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置向上振動，而波B使N質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置向上振動，故N質(zhì)點(diǎn)的位移疊加后為0 cm.答案2013波源S1和S2振動方向相同，頻率均為4 Hz，分別置于均勻介質(zhì)中x軸上的O、A兩點(diǎn)處，OA2 m，如圖所示兩波源產(chǎn)生的簡諧橫波沿x軸相向傳播，波速為4 m/s.已知兩波源振動的初始相位相同求：(1)簡諧橫波的波長；(2)OA間合振動振幅最小的點(diǎn)的位置解析(1)設(shè)簡諧橫波波長為，頻率為f，則vf，代入已知數(shù)據(jù)，得1 m(2)以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，設(shè)P為OA間的任意一點(diǎn)，其坐標(biāo)為x，則兩波源到P點(diǎn)的波程差lx(2x)，0x2.其中x、l以m為單位合振動振幅最小的點(diǎn)的位置滿足l，k為整數(shù)，所以xk，可得k，故k2、1、0、1.解得：x0.25 m,0.75 m,1.25 m,1.75 m答案(1) 1 m(2) x0.25 m0.75 m1.25 m1.75 m14如圖所示，兩個完全相同的聲源S1、S2發(fā)出兩列頻率、振幅、相位完全相同的聲波，波長為2 m，S1在原點(diǎn)，S2在x軸上x4 m處，一人沿y軸正方向行駛，在y>0的區(qū)域內(nèi)能聽到幾次強(qiáng)音？解析在y>0上一點(diǎn)P，要振動加強(qiáng)應(yīng)滿足yk(k0,1,2,3)，由幾何關(guān)系可知0<k<4，即0<k<2，則k1，只能聽到1次強(qiáng)音答案1次