2018-2019高中物理第十二章机械波第4节波的衍射和干涉课时作业新人教版选修3-4 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/12 2:16:13星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

this course will help you gain the ideas, knowledge and skills you need to write fundraising copy that produces more impressive and profitable results.第十二章 第四节 波的衍射和干涉

基础夯实

一、选择题(1~3题为单选题,4~6题为多选题) 1.下列现象不属于波的明显衍射现象的是( D ) A.“隔墙有耳”

B.“空山不见人,但闻人语声” C.河中芦苇后面没有留下无波的区域 D.池中假山前有水波,假山后无水波

解析:假山前有波,假山后无波,说明波没有绕过障碍物,因此不属于明显衍射现象,故选D。

2.如图所示,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( B )

A.整个区域 C.阴影Ⅱ以外区域

B.阴影Ⅰ以外区域 D.阴影Ⅲ以外区域

解析: 由题图中可直观看出,半波长为实虚两圆半径之差,且可看出挡板A的尺寸比波长大得多,而小孔B与波长长度差不多。据波发生明显衍射的条件知道,该波在挡板A处的衍射现象很不明显,即可认为波沿直线传播,故Ⅰ区内水面无波形,故A、C、D选项不正确;该波的波长与小孔B差不多,能够产生明显的衍射,故在阴影区Ⅲ、Ⅱ之内,明显存在衍射波的波形,故B选项正确。

3.已知空气中的声速为340m/s。现有几种声波:①周期为1/20s,②频率为10Hz,③波长为10m。它们传播时若遇到宽约为13m的障碍物,能产生显著的衍射现象的是( C )

A.①和② C.①和③

B.②和③ D.都可以

4

1340

解析:①、②、③三种声波的波长分别为λ1=340×m=17m,λ2=4m=0.034m,λ3=

201010m,根据发生明显衍射现象的条件可知,①、③两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。

4.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( BD )

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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:由波的图象可以看出,a波的周期是b波的2倍,因为波速相等(同一介质),由波速公式v=λf可知a波的波长等于b波的2倍,故A错而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选项正确。

5.(内蒙古包头九中2017年高二下学期期中)两个振动情况完全一样的波源S1和S2相距6m,它们在空间产生的干涉图样如图所示,图中实线表示振动加强的区域,虚线表示振动减弱的区域。下列说法正确的是( AC )

A.两波源的振动频率一定相同 B.虚线一定是波谷与波谷相遇处 C.两列波的波长都是2m D.两列波的波长都是1m

解析:因为形成稳定的干涉图样,所以两波源的频率一定相同,A正确;因为S1和S2相距6m,由干涉图样可得,两列波的波长都是2m,C正确D错误;虚线是振动减弱区,是波峰与波谷相遇处,B错误。

6.(福建省晋江市养正中学2017~2018学年高二下学期期中)如图所示,实线与虚线分别表示振幅(振幅为A)、频率均相同的两列波的波峰和波谷,此刻M是波峰与波峰的相遇点,下列说法中正确的是( ABD )

A.O、M连线的中点是振动加强的点,其振幅为2A B.P、N两处的质点始终处在平衡位置 C.随着时间的推移,M处的质点将向O处移动

D.从该时刻起,经过四分之一周期,M处的质点到达平衡位置,此时位移为零

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this course will help you gain the ideas, knowledge and skills you need to write fundraising copy that produces more impressive and profitable results.解析:由于O、M是振动加强点,结合图可知,其连线的中点到两波源的距离差为半个波长的偶数倍,所以该点是振动加强的点,其振幅为2A,故A正确;P、N两点是波谷和波峰叠加,位移始终为零,即处于平衡位置,B正确;振动的质点只是在各自的平衡位置附近振动,不会“随波逐流”,C错误;从该时刻起,经过四分之一周期,质点M到达平衡位置,D正确。

二、非选择题

7.如图所示,S是水面波的波源,x、y是挡板,S1、S2是两个狭缝(SS1=SS2,狭缝的尺寸比波长小得多),试回答以下问题:

(1)若闭上S1,只打开S2会看到什么现象? (2)若S1、S2都打开,会发生什么现象?

(3)上图中若实线和虚线分别表示波峰和波谷,那么在A、B、C、D各点中,哪些点向上振动最强,哪些点向下振动最强,哪些点振动最弱?

解析:(1)只打开S2时,波源S产生的波传播到狭缝S2时,由于狭缝的尺寸比波长小,于是水面波在狭缝S2处发生衍射现象,水面波以狭缝S2处为波源向挡板另一侧传播开来。

(2)由于SS1=SS2,从波源发出的水波传播到S1、S2处时它们的振动情况完全相同,当S1、S2

都打开时产生相干波,它们在空间相遇时产生干涉现象,一些地方振动加强,一些地方振动减弱,加强区与减弱区相互隔开,发生明显的干涉。

(3)质点D是波峰与波峰相遇处,是该时刻向上振动最强点,质点B是波谷与波谷相遇处,是该时刻向下振动最强点,质点A、C是波峰与波谷相遇的地方,这两点振动最弱。加强和减弱是指质点的剧烈程度,或者说是振幅大小的差异,加强点的振幅大,减弱点振幅小,但它们的位移是随时间变化的,某一时刻加强点的位移完全可以小于减弱点的位移,当然也可以为零。

能力提升

一、选择题(1~3题为单选题,4、5题为多选题)

1.在空旷的广场上有一堵较高大的墙MN,墙的一侧O点有一个正在播放男女声合唱歌曲的声源。某人从图中A点走到墙后的B点,在此过程中,如果从声波的衍射来考虑,则会听到( D )

A.声音变响,男声比女声更响 B.声音变响,女声比男声更响 C.声音变弱,男声比女声更弱 D.声音变弱,女声比男声更弱

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