高考物理選修知識(shí)點(diǎn)鞏固練習(xí)波的衍射、干涉提高

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1、 【鞏固練習(xí)】 一、選擇題 1．一列波在傳播過程中遇到一個(gè)障礙物，發(fā)生了衍射，以下情況能使衍射現(xiàn)象更明顯的是（ ）． A．縮小障礙物尺寸，同時(shí)減小波的頻率 B．縮小障礙物尺寸，同時(shí)增大波的頻率 C．增大障礙物尺寸，同時(shí)減小波的頻率 D．增大障礙物尺寸，同時(shí)增大波的頻率 2．在空曠的廣場(chǎng)上有一堵較高大的墻MN，墻的一側(cè)O點(diǎn)有一個(gè)正在播放男女聲合唱歌曲的聲源．某人從圖中A點(diǎn)走到墻后的B點(diǎn)，在此過程中，如果從聲波的衍射來考慮，則會(huì)聽到（ ）． A．聲音變響，男聲比女聲更響 B．聲音變響，女聲比男聲更響

2、 C．聲音變?nèi)?，男聲比女聲更? D．聲音變?nèi)酰暠饶新暩? 3．如圖所示，S是振源，MN是帶孔擋板，其中M固定，N可上下移動(dòng)，為了使原來不振動(dòng)的A點(diǎn)振動(dòng)起來，可采用（ ）． A．增大S的頻率 B．減小S的頻率 C．N上移 D．N下移 4．（2014 伊川縣校級(jí)月考）下列關(guān)于兩列波相遇時(shí)疊加的說法正確的是(　　) A．相遇后，振幅小的一列波將減弱，振幅大的一列波將加強(qiáng) B．相遇后，兩列波的振動(dòng)情況與相遇前完全相同 C．在相遇區(qū)域，任一點(diǎn)的總位移等于兩列波分別引起的位移的矢量和 D

3、．幾個(gè)人在同一房間說話，相互間聽得清楚，這說明聲波在相遇時(shí)互不干擾 5．已知空氣中的聲速為340 m／s，下列波遇到寬度約為12 m的障礙物能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的是（ ）． A．周期為0.05 s的聲波 B．波長(zhǎng)為13 m的聲波 C．頻率為104 Hz的聲波 D．頻率為6×1014 Hz的電磁波 6．兩列平面簡(jiǎn)諧橫波在空中疊加，其中簡(jiǎn)諧橫波a（圖中虛線所示）沿x軸正方向傳播，簡(jiǎn)諧橫波b（圖中實(shí)線所示）沿x軸負(fù)方向傳播，波速都是20 m／s．t=0時(shí)，這兩列波的波動(dòng)圖像如圖12-5-12所示，那么位于x=45 m處的質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)波峰的時(shí)間和第一

4、次處于平衡位置的時(shí)間分別是（ ）． A．1.50 s，0.25 s B．0.25 s，0.75 s C．0.50 s，0.75 s D．0.75 s，0.25 s 7．如圖所示，波源S1在繩的左端發(fā)出頻率為f1，振幅為A1的半個(gè)波形a，同時(shí)另一個(gè)波源S2在繩的右端發(fā)出頻率為f2，振幅為A2的半個(gè)波形b，且f1＜f2，P為兩個(gè)波源連線的中點(diǎn)．已知機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度只由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定．下列說法正確的是（ ）． A．兩列波比較，a波將先到達(dá)P點(diǎn) B．兩列波在P點(diǎn)疊加時(shí)，

5、P點(diǎn)的位移最大可達(dá)A1+A2 C．b的波峰到達(dá)P時(shí)，a的波峰還沒有到達(dá)P D．兩列波相遇時(shí)，繩上位移可達(dá)A1+A2的點(diǎn)只有一個(gè)，此點(diǎn)在P點(diǎn)的左側(cè) 8．（2014 滎陽市期中）如圖表示兩個(gè)相干波源S1、S2產(chǎn)生的波在同一種均勻介質(zhì)中相遇。圖中實(shí)線表示某時(shí)刻的波峰，虛線表示的是波谷，下列說法正確的是(　　) A．a(chǎn)、c兩點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng)，b、d兩點(diǎn)的振動(dòng)減弱 B．e、f兩點(diǎn)的振動(dòng)介于加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)之間 C．經(jīng)適當(dāng)?shù)臅r(shí)間后，加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的位置互換 D．經(jīng)半個(gè)周期后，原來位于波峰的點(diǎn)將位于波谷，原來位于波谷的點(diǎn)將位于波峰 9．兩個(gè)振動(dòng)情況完全一樣的波源S1、S

6、2相距6 m，它們?cè)诳臻g產(chǎn)生的干涉圖樣如圖所示，圖中實(shí)線表示振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域，虛線表示振動(dòng)減弱的區(qū)域，下列說法正確的是（ ）． A．兩波源的振動(dòng)頻率一定不相同 B．虛線一定是波谷與波谷相遇處 C．兩列波的波長(zhǎng)都為2 m D．兩列波的波長(zhǎng)都為1 m 10．如圖所示，S1、S2是振動(dòng)情況完全相同的兩個(gè)機(jī)械波波源，振幅為A．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)分別位于S1、S2連線的中垂線上，且ab=bc．某時(shí)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（ ）． A．a(chǎn)處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為2

7、A B．c處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為－2A C．b處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2A D．c處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2A 11．如圖所示，a、b兩質(zhì)點(diǎn)是兩列相向傳播的簡(jiǎn)諧橫波的振源，它們的間距為6 m。若a、b振動(dòng)頻率均為5 Hz，位移大小方向始終相同，兩列波的波速均為10 m／s，則（ ）． A．a(chǎn)、b連線的中點(diǎn)為振幅最大點(diǎn) B．a(chǎn)、b連線上離a 1.5 m處無振動(dòng) C．a(chǎn)、b連線上振動(dòng)最弱位置共三處 D．a(chǎn)、b連線上振動(dòng)最強(qiáng)位置共五處 12．甲、乙兩列完全相同的橫波，分別從波源A、B兩點(diǎn)沿直線Ox相向傳播，t=0

8、時(shí)的圖像如圖所示．若兩列波的波速均為1 m／s，則C、E、F、G、D 5個(gè)質(zhì)點(diǎn)中（ ）． A．t=0.2 s時(shí)，只有F點(diǎn)的位移最大 B．t=0.2 s時(shí)，E、G兩點(diǎn)的位移最大 C．t=0.5 s時(shí)，只有F點(diǎn)的位移最大 D．t=0.5 s時(shí)，C、F、D三點(diǎn)的位移最大 二、填空題 13．(2015 蘇北四市二次調(diào)研)如圖所示，S1、S2是兩個(gè)相干波源,它們振動(dòng)同步且振幅相同。實(shí)線和虛線分別表示某一時(shí)刻兩列波的波峰和波谷。a、b、c、d四點(diǎn)中振動(dòng)減弱的點(diǎn)為　　　，經(jīng)四分之一周期，不在平衡位置的點(diǎn)為　 。?

9、 三、解答題 14．一根細(xì)繩上正在傳播著正立和倒立的兩個(gè)三角形波A和B，設(shè)在t=0時(shí)波形如圖甲所示，而在t=T時(shí)波形如圖乙所示，試在圖丙中畫出時(shí)的波形圖． 15．如圖所示，在同一均勻介質(zhì)中有S1和S2兩個(gè)波源，這兩個(gè)波源的頻率，振動(dòng)方向均相同，且振動(dòng)的步調(diào)完全一致，S1與S2之間相距為4 m，若S1、S2振動(dòng)頻率均為5 Hz，兩列波的波速均為10 m／s，B點(diǎn)為S1和S2連線的中點(diǎn)，今以B點(diǎn)為圓心，以R=BS1為半徑畫圓． （1）該波的波長(zhǎng)為多少？ （2）在S1、S2連線上振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)（S1和S2除外

10、）有幾個(gè)？ （3）在該圓周上（S1和S2兩波源除外）共有幾個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)？ 【答案與解析】 一、選擇題 1．【答案】A 【解析】波長(zhǎng)越長(zhǎng)，障礙物尺寸越小，越容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象．在波速不變的情況下，頻率越小，波長(zhǎng)越大，因此A項(xiàng)正確． 2．【答案】D 【解析】由于MN很高大，故衍射現(xiàn)象比較弱，由于女聲音調(diào)高，波長(zhǎng)便小，衍射便不明顯． 3．【答案】B、C 【解析】要使A點(diǎn)振動(dòng)起來，則需要發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象．可以增大波長(zhǎng)（減小頻率），也可以減小孔的寬度，所以B、C兩項(xiàng)正確． 4．【答案】BCD 【解析】?jī)闪胁ㄏ嘤鰰r(shí)，每一列引起的振動(dòng)情況都保持不變，而質(zhì)點(diǎn)的

11、振動(dòng)則是兩列波共同作用的結(jié)果，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤，B、C選項(xiàng)正確。幾個(gè)人在同一房間說話，聲帶振動(dòng)發(fā)出的聲波在空間中相互疊加后，不改變每列波的振幅、頻率，所以聲波到人的耳朵后，仍能分辨出不同的人所說的話，故D正確。 5．【答案】A、B 【解析】根據(jù)發(fā)生明顯衍射的條件可知：聲波的波長(zhǎng)應(yīng)在12 m左右，或比12 m大，因此B項(xiàng)正確．A=vT=17 m＞12 m，所以A項(xiàng)正確．，所以C項(xiàng)不正確．電磁渡的波長(zhǎng)，所以D項(xiàng)不正確． 答案： 6．【答案】B 【解析】從題圖上可知兩波波長(zhǎng)均為=40 m，故，a、b兩波的波峰第一次傳到P點(diǎn)，均需要，而平衡位置傳到P要． 7．【答案】C、D 【解

12、析】因兩波波速相等，故兩列波能同時(shí)到達(dá)P點(diǎn)，A錯(cuò)誤．因f1＜f2，由可知，，故當(dāng)兩列波同時(shí)到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，a波的波峰離P點(diǎn)距離比b波的波峰大，因此兩波峰不能同時(shí)到達(dá)P點(diǎn)，兩波峰應(yīng)相遇在P點(diǎn)左側(cè)，此位置對(duì)應(yīng)的位移為A1+A2，位移最大，綜上所述，B錯(cuò)誤，C、D均正確． 8．【答案】AD 【解析】波的干涉示意圖所示的僅是某一時(shí)刻兩列相于波疊加的情況，形成干涉圖樣的所有介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)都在不停地振動(dòng)著，其位移的大小和方向都在不停地變化著。但要注意，對(duì)穩(wěn)定的干涉，振動(dòng)加強(qiáng)和減弱的區(qū)域的空間位置是不變的，a點(diǎn)是波谷和波谷相遇的點(diǎn)，c點(diǎn)是波峰和波峰相遇的點(diǎn)，都是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)；而b、d兩點(diǎn)都是波峰和波谷相遇的點(diǎn)，是

13、振動(dòng)減弱的點(diǎn)，A正確。e點(diǎn)位于加強(qiáng)點(diǎn)的連線上，仍為加強(qiáng)點(diǎn)；f點(diǎn)位于減弱點(diǎn)的連線上，仍為減弱點(diǎn)，B錯(cuò)誤。相干波疊加產(chǎn)生的干涉是穩(wěn)定的，不會(huì)隨時(shí)間變化，C錯(cuò)誤。因形成干涉圖樣的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)也是不停地做周期性振動(dòng)，經(jīng)半個(gè)周期步調(diào)相反，D正確。 9．【答案】C 10．【答案】C、D 【解析】因?yàn)閍、b、c三點(diǎn)均在S1、S2連線的中垂線上，則各點(diǎn)到S1S2的距離相等，則S1與S2到各點(diǎn)的波程差為零，S1與S2振動(dòng)情況相同，在a、b、c各點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，振動(dòng)加強(qiáng)并不是位移不變始終為2A，而是振幅為2A。則選項(xiàng)C、D正確． 11．【答案】A、B、D 【解析】?jī)闪泻?jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)均為：．a(chǎn)、b連線的中

14、點(diǎn)為振幅最大點(diǎn)，選項(xiàng)A是正確的． a、b連線上離a點(diǎn)1.5 m處設(shè)為P點(diǎn)．則 ΔAs=Pb－Pa=4.5 m－1.5 m=3.0 m． 因?yàn)?2 m，，所以． 所以P點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)，其振幅最小．因兩列波波源完全相同，所以P點(diǎn)處的合振動(dòng)的振幅為零，即P點(diǎn)不振動(dòng)，所以選項(xiàng)B是正確的．由題意可知滿足Δs=n（n=0，1，2，…）的各點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，ΔA＜ab=6 m． 則Δs=n＜6 m． 當(dāng)n=0時(shí)，Δs=0，a、b連線的中點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)； 當(dāng)n=1時(shí)，Δs==2 m；當(dāng)n=2時(shí)，Δs=2=4 m． 由于對(duì)稱性，在a、b連線上

15、振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)共有五處，所以選項(xiàng)D是正確的． 12．【答案】B、D 二、填空題 13．【答案】a；d 【解析】波峰與波谷相遇疊加,振動(dòng)減弱,波峰與波峰或波谷與波谷相遇時(shí),振動(dòng)加強(qiáng),且加強(qiáng)與減弱的區(qū)域相互間隔。由圖可知,a點(diǎn)為振動(dòng)減弱的點(diǎn),b、c、d點(diǎn)均為振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)。經(jīng)四分之一周期后,a、b、c三點(diǎn)均到達(dá)平衡位置,但d點(diǎn)不在平衡位置。 三、解答題 14．【答案】見解析 【解析】如圖所示． 15．【答案】見解析 【解析】（1）由公式，得． （2）設(shè)P為S1、S2連線上的加強(qiáng)點(diǎn)，則Δx=PS1－PS2=n=2n m，其中n=0，±1，±2，…，－4 m＜Δx＜4 m，由此解得n=0或n=±1，即在S1、S2連線上除S1、S2外，還有三個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，設(shè)它們分別為A、B、C． （3）A、B、C三點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)，過A、B、C三點(diǎn)作三條加強(qiáng)線（表示三個(gè)加強(qiáng)區(qū)域）交于圓周上A1、A2、B1、B2、C1、C2六個(gè)點(diǎn)，顯然這六個(gè)點(diǎn)也為加強(qiáng)點(diǎn)，故圓周上（除S1和S2外）共有六個(gè)加強(qiáng)點(diǎn)。