高中物理 第2章 机械波 2.5 波的干涉与衍射课后训练 沪科版选修3-4.doc

波的干涉与衍射1消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题，内燃机、通风机等在排放各种高速气流的过程中都会发出噪声，干涉型消声器可以用来削弱高速气流产生的噪声。干涉型消声器的结构及气流运行如图所示，波长为的声波沿水平管道自左向右传播。在声波到达a处时，分成两束相干波，它们分别通过r1和r2的路程，再在b处相遇，即可达到削弱噪声的目的。若rr2r1，则r等于（）。a波长的整数倍 b波长的奇数倍c半波长的奇数倍 d半波长的偶数倍2关于声波，以下说法正确的是（）。a常温下人耳能听到的声音波长范围约是1.71 700 cmb同一频率的声波在金属里传播的波长比在空气里要长c敲响一音叉，使音叉缓慢旋转，听其声音忽强忽弱，这是声波的衍射现象d在空房子里讲话，余音缭绕，这是声波多次反射所致，称为交混回响3一列水波穿过小孔产生衍射现象，衍射后水波的强度减弱是因为（）。a水波的波长增大 b水波的周期增大c水波的频率减小 d水波的振幅减小4如图所示，沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等，当它们相遇时可能出现的波形是下图中的（）。5关于波的衍射，下列说法正确的是（）。a衍射是一切波的特性b波长跟孔的宽度差不多时，能发生明显的衍射现象c波长比孔的宽度小得越多，衍射现象越不明显d波长比孔的宽度大得越多，衍射现象越不明显6如图所示，s1、s2是振幅均为a的两个水波波源，某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示。则下列说法中正确的是（）。a两列波在相遇区域发生干涉b两列波在相遇区域内发生叠加c此时各点的位移是：xa0，xb2a，xc2ada处振动始终减弱，b、c处振动始终加强7如图所示为声波干涉演示仪的原理图。两个u形管a和b套在一起，a管两侧各有一个小孔。声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率_的波。当声波分别通过a、b传播到右侧小孔时，若两列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅_；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅_。8如图所示，a处放一频率为42.5 hz的音叉，经过橡皮管acb和adb连通到b处，在b处完全听不到音叉振动的声音。已知管acb的长度为0.4 m，声音在空气中传播速度为340 m/s。（1）管adb的长度至少为多少？（2）管adb的可能长度的表达式是什么？参考答案1答案：c解析：由波的干涉特点可知：当某点到两相干波源的距离差为半波长的奇数倍时，此点为振动减弱点，故选c。2答案：abd解析：人耳能听到声音的频率范围为2020 000 hz，声音在空气中的传播速度为340 m/s，由公式知，a正确；声音在金属中的传播速度比在空气中的大，传播频率不变，由公式知，b正确，音叉产生的忽强忽弱的现象是干涉，所以c不正确；在空房子里讲话，余音缭绕，是声波的反射，所以d正确。3答案：d解析：水波的频率是由波源的频率决定的，发生衍射后水波的频率不变，所以选项b、c错误。波速是由介质决定的，发生衍射后波速不变，由vf知，水波的波长不变，选项a错误。波的强弱是由振幅决定的，所以选项d正确。4答案：bc解析：当两列波的前半个波（或后半个波）相遇时，根据波的叠加原理，在前半个波（或后半个波）重叠的区域里所有的质点振动的合位移为零，而两列波的后半个波（或前半个波）的波形保持不变，所以选项b正确。当两列波完全相遇时（即重叠在一起），由波的叠加原理可知，所有质点振动的位移均等于每列波单独传播时引起的位移的矢量和，使得所有的质点振动的位移加倍，所以选项c也是正确的。所以本题应选bc。5答案：abc解析：干涉和衍射是波的特性，故a正确；根据发生明显衍射的条件可知，b、c正确。6答案：bc解析：两列波发生干涉的条件是频率相同，相差恒定。从上图可知122，则2f1f2，这两列波不是相干波，故不能产生干涉现象。两列机械波在相遇区域发生叠加，这是波的基本现象之一。其结果是：任何一个质点的总位移，都等于这两列波分别引起的位移的矢量和。所以b、c选项都对。由于频率不同，叠加情况会发生变化。如c处此时两波峰相遇，但经t/2，s2在c处是波谷，s1则不是，故c处不能始终加强。d错。7答案：相同减小增大解析：由同一波源分成的两列波频率相同，这符合两列波干涉的条件，当两波的路程差等于半波长的奇数倍时，振动减弱，当路程差等于波长的整数倍时，振动加强。8答案：（1）4.4 m（2）s（8n4.4）m解析：（1）由公式得要使b处听不到声音，b处应为振动减弱区，而波程