2022-2022学年高中物理第12章机械波第4节波的衍射和干涉练习含解析新人教版选修3-4.doc
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1、第4节波的衍射和干预一、选择题1在水波槽的衍射实验中,假设打击水面的振子振动的频率是5 Hz,水波在水波槽中的传播速度是0.05 m/s,为观察到显著的衍射现象,小孔直径d应为()A10 cmB5 mCd1 cm Dd1 cm解析:选D设小孔的直径为d,水波波长为,当d时发生明显的衍射,由题知水波的波长 m0.01 m1 cm.即孔径d应与1 cm相当或比它还小应选D.2. (多项选择)如下图,图中S为在水面上振动的波源,M、N是水面上的两块挡板,其中N板可以上下移动,两板中间有一狭缝,此时测得A处水面没有振动,为使A处水面也能发生振动,可采用的方法是()A使波源的频率增大B使波源的频率减小C
2、移动N使狭缝的间距增大D移动N使狭缝的间距减小解析:选BD要发生明显的衍射,障碍物的尺寸或宽度比波长小或与波长相差不多,此题中要使狭缝满足明显衍射的条件即将狭缝间距变小,或将波长变长,B、D正确3两列机械波在介质中产生干预现象,它们的振幅分别为A1和A2,某一时刻介质中质点P的位移大小为A1A2,那么()A质点P的振幅一直为A1A2B质点P的振幅再过半个周期为|A1A2|C质点P的位移大小一直为A1A2D质点P的位移大小再过半个周期为零解析:选A相干波的叠加是稳定的,即质点P的振幅一直为A1A2,故A正确,B错误;质点的位移是随时间变化的,故C错误;此刻,P在波峰或波谷,半个周期后P点将运动到
3、波谷或波峰,位移大小为A1A2,故D错误4(2022开封高中期末)S1、S2为水波槽中的两个波源,它们在同一水槽中分别激起两列水波,两列波的波长12,某时刻在P点两列波的波峰与波峰相遇,那么以下表达正确的选项是 ()AP点有时在波峰,有时在波谷,振动始终加强BP点始终在波峰CP点的振动不遵守波的叠加原理,P点的运动也不始终加强DP点的振动遵守波的叠加原理,但并不始终加强解析:选D两波源产生的波都在水中传播,故波速v相等,而两列波的波长12,根据vf可知,两列波的频率不同,所以两列波不能产生干预现象,不能形成稳定的干预图样,A错误;任意两列波都可以叠加,C错误,D正确;P点在其平衡位置附近振动,
4、B错误5(多项选择)(2022河南大学附属中学期中)如下图,沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200 m/s,以下说法正确的选项是()A从图示时刻开始,经过0.01 s质点a通过的路程为0.4 mB从图示时刻开始,质点b比质点a先到平衡位置C假设此波遇到另一列波并产生稳定的干预条纹,那么另一列波的频率为50 HzD假设该波传播中遇到宽约3 m的障碍物,那么能发生明显的衍射现象解析:选ACD由题图读出波长为4 m,那么周期为T s0.02 s,质点做简谐运动时,在一个周期内通过的路程是四个振幅,那么从图示时刻开始,经过0.01 s质点a通过的路程为s2A0.4 m,
5、故A正确;波沿x轴正方向传播,那么此时质点b向远离平衡位置运动,而质点a向平衡位置运动,那么质点b比质点a后到达平衡位置,故B错误;该列波的频率为f50 Hz,要想发生干预,频率需相同,故C正确;假设该波传播中遇到宽约3 m的障碍物,该波波长4 m大于障碍物的尺寸,故能发生明显的衍射现象,故D正确6(多项选择)(2022冀州中学期中)一条弹性绳子呈水平状态M为绳子中点,两端P、Q同时开始上下振动,一小段时间后产生的波形如下图对于其后绳上各点的振动情况,以下判断正确的选项是()A两列波将同时到达中点MB两列波波速之比为12C中点M的振动总是加强的DM点的位移大小在某时刻可能为零解析:选AD波在同
6、种介质中传播,波速相同,由于M为绳子中点,所以两波同时到达M点,故A正确,B错误;由于波长的不同,因此两波在M点相遇时,M点的振动并不总是加强或减弱;当两波刚传到M点时,此时刻位移为零,所以M点的位移大小在某时刻可能为零,故C错误,D正确应选AD.7(2022山西大学附属中学期中)如下图为两列沿绳传播的(虚线表示甲波,实线表示乙波)简谐横波在某时刻的波形图,M为绳上x0.2 m处的质点,那么以下说法正确的选项是()A这两列波将发生干预现象,质点M的振动始终加强B由图示时刻开始,再经甲波周期的,质点M将位于波峰C甲波的速度v1比乙波的速度v2大D因波的周期未知,故两列波波速的大小无法比拟解析:选
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