含解析）新人教版选修3_4.doc

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1、- 1 -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

2、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 ab bc。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( )A a 处质点始终处于波峰 B c 处质点始终处于波谷C b 处质点为振动加强点 D c 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

3、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( )- 2 -A P 点到两波源的距离差等于 1.5B P 点始终不振动C P 点此时刻振动最弱，过半个周

4、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(

5、 )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

6、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。6020- 3 -设波长为 ，则 5 24 m， m。 2 4811由 v 得， v m/s m/s。 T 48113 1611(2)由于 m，大于竖立电线杆的直径，4811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

7、4811m 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4811 16117.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？12(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？34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12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34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- 4 -