（浙江专版）2019年高中物理第十二章机械波课时跟踪检测（九）波的衍射和干涉（含解析）新人教版选修3_4.doc

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1、- 1 -波的衍射和干涉一、单项选择题1下列现象或事实属于衍射现象的是( )A风从窗户吹进来B雪堆积在背风的屋后C听到墙外人的说话声D晚上看到水中月亮的倒影解析：选 C 波在传播过程中偏离直线传播绕过障碍物的现象称为波的衍射。C 所述现象与衍射现象相符，故 C 正确。2一列波在传播过程中通过一个障碍物，发生了一定程度的衍射，以下哪种情况一定会使衍射现象更明显( )A增大障碍物的尺寸，同时增大波的频率B增大障碍物的尺寸，同时减小波的频率C缩小障碍物的尺寸，同时增大波的频率D缩小障碍物的尺寸，同时减小波的频率解析：选 D 波在介质中传播时波速是由介质决定的，与波的频率无关，所以改变波的频率不会改变

2、波速，但由 v f 可知，当波速一定时，减小频率则波长增大，而发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长相差不多，所以缩小障碍物的尺寸，同时减小波的频率一定会使衍射现象更明显，选项 D 正确。3两波源 S1、 S2在水槽中形成的波形如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则( )A在两波相遇的区域中会发生干涉B在两波相遇的区域中不会发生干涉C P 点的振动始终加强D P 点的振动始终减弱解析：选 B 从题图可知，两列波的波长不同，但同一介质中波速相等，根据 v f 知频率不同，所以在两波相遇的区域中不会发生干涉，B 正确；因为不能发生干涉，所以虽然此时刻 P 点的振动加强，但不能始

3、终加强，当然也不能始终减弱。4关于波的叠加和干涉，下列说法中正确的是( )A两列频率不相同的波相遇时，因为没有稳定的干涉图样，所以波没有叠加- 2 -B两列频率相同的波相遇时，振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点C两列频率相同的波相遇时，如果介质中的某点振动是加强的，某时刻该质点的位移x 可能是零D两列频率相同的波相遇时，振动加强的点的位移总是比振动减弱的点的位移大解析：选 C 根据波的叠加原理，只要两列波相遇就会叠加，所以 A 错误；两列频率相同的波相遇时，振动加强的点是波峰与波峰、波谷与波谷相遇，所以 B 错误；振动加强的点仅是振幅加大，但仍在平衡位置附近振动，也一定有位移为零的时刻，所以

4、C 正确，D 错误。5已知空气中的声速为 340 m/s。现有几种声波：周期为 1/20 s，频率为 104 Hz，波长为 10 m，它们传播时若遇到尺寸约为 13 m 的障碍物，能产生显著的衍射现象的是( )A和 B和C和 D都可以解析：选 C 、三种声波的波长分别为 1340 m17 m， 2 120 340104m0.034 m， 310 m。根据发生明显衍射现象的条件可知，、两种声波的波长与障碍物的尺寸差不多，能产生明显的衍射现象，故 C 正确。6如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图象，从图象可知( )A B 侧波是衍射波B A 侧波速与 B 侧波速相等C增大水波波源的频率，衍射现象

5、将更明显D增大挡板之间的距离，衍射现象将更明显解析：选 B 挡板左边是衍射波的波源，则 A 侧波是衍射波，故 A 错误；在同一种介质中，机械波的波速相等，故 B 正确；波速不变，增大水波波源的频率，水波的波长将减小，而挡板间距没变，所以衍射现象将没有原来的明显，故 C 错误；在波长没改变的情况下，增大挡板间距，衍射现象将没有原来的明显，故 D 错误。二、多项选择题7波源在绳的左端发出半个波，频率为 f1，振幅为 A1；同时另一波源在绳右端发出半个波，频率为 f2(f2f1)，振幅为 A2， P 为两波之间绳的中点，如图所示，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

6、的波峰值可达到 A1 A2- 3 -C两列波相遇再分开后，各自保持原波形传播D因频率不同，这两列波相遇时不能叠加解析：选 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 f2f1，又 2 1，当的波峰传至 P 点时，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 点的波峰值不可能达到 A1 A2，选项 B 错误；根据波的独立传播原理，选项 C 正确；因为波的叠加没有限制条件，故选项 D 错误。8在同一地点有两个静止的声源，发出声波 1 和声波 2。在同一空间的空气中沿同一方向传播，如图所示为某时刻这两列波的图象，则下列说

7、法中正确的是( )A波 1 速度比波 2 速度大B这两列波的频率相同C在这两列波传播方向上，不会产生稳定的干涉现象D相对于同一障碍物，波 1 比波 2 发生衍射现象更明显解析：选 CD 在同一种介质中，各种频率的机械波传播的速度相同，选项 A 错误；从题图可知波 1 的波长大于波 2 的波长，由公式 v f 可得，波 1 的频率小于波 2 的频率，选项 B 错误；由于两列波的频率不同，两列波不能发生干涉，选项 C 正确；对于同一障碍物，波长越大衍射现象越明显，选项 D 正确。9将一音叉敲响后，实验者绕着音叉走一圈，将会听到忽强忽弱的声音，这是由于( )A两叉股发出的两列声波强弱不同造成的B两叉

8、股所发出的两列声波互相干涉造成的C在音叉周围不同位置处，空气振动的振幅不同形成的D在音叉周围不同位置处，空气振动的频率不同形成的解析：选 BC 音叉两叉股完全相同，发出相同频率的两列声波，从而发生了干涉现象。易知，B、C 正确。10在空气中的同一区域内，两列声波波源的振动情况如图所示，可以肯定的是( )A a 波源的频率为 b 波源频率的 2 倍B a 波的波长为 b 波波长的 2 倍C a、 b 两列波叠加能产生稳定的干涉D通过同一狭缝， a 波的衍射效果比 b 波明显解析：选 BD 由波的图象可以看出， a 波源的周期是 b 波源的 2 倍，所以 a 波源的频率- 4 -为 b 波源频率的

9、 ，因为波速相等(同一介质)，由 v 可知 a 波的波长等于 b 波的 2 倍，12 T故 A 错误，B 正确；两列波相干的条件是频率必须相等，可知 a、 b 两列波叠加不会产生稳定的干涉，C 错误；波长越长，衍射现象越明显，故 D 正确。11两列振动方向相同、振幅分别为 A1和 A2的相干简谐横波相遇。下列说法正确的是( )A波峰与波谷相遇处质点的振幅为| A1 A2|B波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为 A1 A2C波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅解析：选 AD 波峰与波谷相遇时，振幅相消，

10、故实际振幅为| A1 A2|，故选项 A 正确；波峰与波峰相遇处，质点的振幅最大，合振幅为 A1 A2，但此处质点仍处于振动状态中，其位移随时间变化，故选项 B 错误；振动减弱点和加强点的位移随时间变化，选项 C 错误；波峰与波峰相遇时振动加强，波峰与波谷相遇时振动减弱，加强点的振幅大于减弱点的振幅，故选项 D 正确。三、非选择题12两列简谐横波均沿 x 轴传播，传播速度的大小相等。其中一列沿 x 轴正方向传播(如图中实线所示)，另一列沿 x 轴负方向传播(如图中虚线所示)。这两列波的频率相等，振动方向均沿 y 轴方向。则图中 x1,2,3,4,5,6,7,8 各点中振幅最大的是 x_处的点，振幅最小的是 x_处的点。解析：在题图所示时刻，两列波引起各质点振动的位移之和都为零，但其中一些点是振动过程中恰好经过平衡位置，而另外一些点是振动减弱，对 x4 处的质点，实、虚两列波均使质点从平衡位置向上运动，是同向叠加的，即振幅为两列波分别引起的振幅之和。同理对 x8 处的质点，两列波都使该质点向下振动，也是同向叠加，即振动加强的点；而 x2与 x6 处的质点则均为反向叠加，即均为振幅最小的点。答案：4、8 2、6- 5 -