高中物理124波的衍射和干涉每课一练新人教版选修34高中物理练习试题

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-1-12.4波的衍射和干涉每课一练(人教版选修3-4)1.关于波的衍射现象,下列说法正确的是()A.当孔的尺寸比波长大时,一定不会发生衍射现象B.只有孔的尺寸与波长相差不多,或者比波长还小时才会观察到明显的衍射现象C.只有波才有衍射现象D.以上说法均不正确2.下列属于明显衍射现象的是()A.隔墙有耳B.池中假山前有水波,假山后无水波C.河中芦苇后面没有留下无波的区域D.在大山前喊话,多次听到自己的声音3.关于衍射,下列说法正确的是()A.发生衍射就是波传到障碍物或孔的后面B.发生衍射的同时把波源的能量传播到“衍射”区域C.衍射只有波才能发生D.只有孔才能发生衍射,一块挡板不可能发生波的衍射4.水波通过小孔,发生了一定程度的衍射,为使衍射现象更明显,下列做法可取的是()A.增大小孔尺寸B.减小小孔尺寸C.增大水波频率D.减小水波频率5.在水波槽的衍射实验中,若打击水面的振子振动的频率是5Hz,水波在水波槽中的传播速度是0.05m/s,为观察到显著的衍射现象,小孔直径d应为()A.10cmB.5mC.d1cmD.d1cm6.波长为60m和17m的两列声波在空气中传播时,下列叙述中正确的是()A.波长60m的声波比波长17m的声波传播速度慢B.波长60m的声波比波长17m的声波频率小C.波长60m的声波比波长17m的声波易发生衍射D.波长60m的声波不能被反射7.如下图所示是水波遇到小孔或障碍物后的图象,图中每两条实线间的距离约为一个波长,则其中可能出现的图象是()8.如图3所示,正中O是水面上一波源,实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷,A是挡板,B是小孔,经过一段时间,水面上的波形将分布于()图3A.整个区域B.阴影Ⅰ以外区域C.阴影Ⅱ以外区域D.上述答案均不对9.下列关于两列波相遇时叠加的说法中正确的是()A.相遇之后,振幅小的一列波将减弱,振幅大的一列波将加强B.相遇之后,两列波的振动情况与相遇前完全相同-2-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图410.波源在绳的左端发出半个波①,频率为f1,振幅为A1;同时另一波源在绳右端发出半个波②,频率为f2(f2>f1),振幅为A2,P为绳的中点,如图4所示,下列说法错误的是()A.两列波同时到达P点B.两列波相遇时P点波峰值可达到A1+A2C.两列波相遇再分开后,各自保持原波形传播D.因频率不同,这两列波相遇不能叠加11.两列波在同一种介质中传播时发生了干涉现象,则()A.振动加强区域,介质质点的位移总是比振动减弱区域介质质点的位移大B.振动加强区域,介质质点的振幅总比振动减弱区域介质质点的振幅大C.振动加强区域,介质质点的位移随时间做周期性变化D.振动加强区域,介质质点的振幅随时间做周期性变化12.水槽中步调相反的波源S1、S2发出两列波长相等的水波,设某一时刻P点恰好是两波谷相遇,则()A.这两列波能干涉B.P点始终就在波谷C.P是振动加强点D.P的位移有时可为零13.如图5所示,图5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B.P、N两质点始终处在平衡位置C.随着时间的推移,质点M向O点处移动D.从该时刻起,经过四分之一周期,质点M到达平衡位置题号1234567答案题号8910111213答案14.甲、乙两人分乘两只小船在湖中钓鱼,两船相距24m.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立的电线杆,是否会发生明显的衍射现象?(3)若该波经过一跨度为30m的桥洞,桥墩直径为3m,桥墩处能否看到明显衍射?(4)若该桥为一3m宽的涵洞,洞后能否发生明显衍射?-3-参考答案1.BC[当孔的尺寸比波长大时,会发生衍射现象,只不过不明显.只有当孔、缝或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才会发生明显衍射现象,切不可把此条件用来判断波是否发生了衍射现象.]2.AC3.ABC[波在发生衍射时,其衍射区域的质点振动,因此具有能量.小孔或障碍物只要满足条件都能发生明显的衍射现象,D不正确.]4.BD[根据发生明显衍射的条件,可知本题中要使现象更明显,可采取:减小小孔直径或增大水波波长,或同时减小小孔直径、增大水波波长,所以选项B正确,A错误;改变频率表面看对现象好像没影响,但情景中是水波,介质已确定,由v=λf知:若f改变了,λ也会改变,就会影响衍射发生的明显程度,因此欲增大波长,必减小水波频率,故C错,D正确.]5.D[本题考查波发生明显衍射的条件,一般直接比较孔的直径d与水波波长λ的关系即可,当dλ时肯定发生明显的衍射,由题知水波的波长λ=vf=0.055m=0.01m=1cm.即孔径d应与1cm相当或比它还小.]6.BC[两列声波在同种介质中波速相同,选项A错误;由v=λf得f=vλ,波长越大,频率越小,选项B正确;波长越大越容易发生衍射,选项C正确;一切波都能发生反射,选项D错误.]7.AB6.B[从题图中可以看出挡板A比波长大的多,因此波不会绕过挡板A,而小孔B的大小与波长差不多,能发生明显的衍射现象,故B正确.]9.BCD[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,故选项A错误,选项B、C正确;几个人在同一房间说话,声音振动发出的声波在空间中相互叠加后,并不改变每列波的振幅、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,故选项D正确.]10.BD[因两波源同时起振,形成的都是绳波,波速相同,因此两列波同时到达P点,选项A正确;因f2>f1,有λ2<λ1,当①的波峰传至P点时,②的波峰已过了P点,即两波峰在P点不会相遇,根据波的叠加原理,P点的波峰值不可达到A1+A2,选项B错误,选项C正确;因波的叠加没有条件,故选项D错误.]11.BC[振动加强区域,各质点的位移随时间做周期性变化,它的位移某时刻可能为零,也不一定比振动减弱区域的位移大,故A错误,C正确;振幅是质点振动的最大位移,故B正确,D错误.]12.ACD[步调相反容易理解成振动方向不同,这是两个截然不同的概念,振动方向相同包括步调相同、步调相反等情况.另由两波波长相等可知两波频率相同,所以两列波能发生干涉,选项A正确.因某时刻P点是两波谷相遇,故P点是振动加强点,选项C正确,再过14T,P点就是两平衡位置相遇,选项B错误,D正确.]13.BD[本题考查对干涉图样的认识.由图可知,图中O、M为振动加强点,此时刻O处于波谷,M处于波峰,因此A错误;N、P为减弱点,又因两列波振幅相同,因此,N、P两点振幅为零,即两质点始终处于平衡位置,B正确;质点不会随波向前推移,C不正确;从该-4-时刻经14周期,两列波在M点分别引起的振动都位于平衡位置,故M点位于平衡位置,D正确.]14.(1)4811m1611m/s(2)会(3)能(4)能解析(1)由题意知:周期T=6020s=3s.设波长为λ,则5λ+λ2=24m,λ=4811m.由v=λT得,v=4811×3m/s=1611m/s.(2)由于λ=4811m,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λ=4811m3m,所以此波无论是通过直径为3m的桥墩,还是通过宽为3m的涵洞,都能发生明显的衍射现象.

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