学人教版必修34 12.4波的衍射和干涉（1）.docx

2017-2018学年度人教版必修3-4 12.4波的衍射和干涉（1）1如图所示为水波的衍射现象，s为波源，d为挡板上的小孔宽度，相邻弧线间距为一个波长，其中符合事实的是()a. b. c. d. 2下列说法正确的是a. 系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率b. 一切波必须在一定条件下才有衍射现象c. 两列频率相同的波相遇叠加时，介质中振动加强的质点在某时刻的位移可能是零d. 只要有电场和磁场，就能产生电磁波3如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷设两列波的振幅均为，且图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为和， 点是连线的中点，下列说法中正确的是（ ）a. 此时刻、质点的振动是最强的， 、质点的振动是最弱的， 质点振动既不是最强也不是最弱b. 此时刻、质点的振动是最强的， 、质点的振动是最弱的c. 图示时刻、两点的竖直高度差为d. 从图示的时刻起经， 点通过的路程为4如图所示，表示两列相干水波的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷设两列波的振幅均为，波束和波长均为和， 点是连线的中点，下列说法中正确的是（ ）a. 图示时刻、两点的竖直高度差为b. 点是振动加强点， 点是振动减弱点c. 图示时刻点正处在平衡位置且向上运动d. 从图示时刻起经后， 点通过的路程为5如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=-0.2m和x=1.2m处，两列波的速度均为v=0.4m/s，两波源的振幅均为a=2cm。图示为t=0时刻两列波的图像（传播方向如图所示），此刻平衡位置处于x=0.2m和x=0.8m的p、q两质点刚开始振动。质点m的平衡位置处于x=0.5m处，关于各质点运动情况，下列判断正确的是（ ）a. 两列波相遇后振幅仍然各为2cmb. t=1s时刻，质点m的位移为-4cmc. 质点p、q的起振方向都沿y轴负方向d. t=0.75s时刻，质点p、q都运动到质点m所处的位置6我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究创新的里程碑米波雷达发射无线电波的波长在110m范围内，则对该无线电波的判断正确的有_a.必须依靠介质传播b.频率比厘米波的频率低c.比可见光更容易产生衍射现象d.遇到厘米波有可能产生干涉现象7声波属于机械波。下列有关声波的描述中正确的是（ ）a. 同一列声波在各种介质中的波长是相同的b. 声波的频率越高，它在空气中传播的速度越快c. 人能辨别不同乐器同时发出的声音，证明声波不会发生干涉d. 声波可以绕过障碍物传播，即它可以发生衍射8如图所示，为机械波a和机械波b在同一介质中传播时某时刻的波形图，则下列说法中正确的是( )a. b波的速度比a波的速度大b. b波的波长比a波的波长大c. b波的频率比a波的频率大d. 这两列波可能会发生干涉现象9声波是一种机械波，在空气中传播速度约为340m/s，人能听到的声波频率在20hz到20000hz之间，对于波长为34m的声波，下列说法正确的是（ ）a. 在水中它比波长为20m的声波传播得更快一些b. 不能产生明显的干涉和行射c. 它不能被人听到d. 不能产生反射现象10如图所示为一沿x轴传播的筒谐横波在t=0时刻的波形图，图中p质点从此时刻开始的振动方程为y=5cos5t+23cm，则下列说法正确的是_a这列筒谐横波沿x轴负方向传播b这列简谐横波的传播速度为10m/sc再过0.05s，质点p到达波谷d再过0.05s，质点p沿x轴传播了1me该波遇到宽度为10cm的狭缝时，可以发生明显的衍射现象11甲、乙两列简谐横波波速均为v = 2 m/s，甲沿x轴负方向传播，乙沿x轴正方向传播，某时刻波的图象分别如图甲、乙所示，其中p、q处的质点均处于波峰，关于这两列波，下列说法正确的是_。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个 得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分） a甲波中的m处质点比p处质点先回到平衡位置b从图示的时刻开始，p处质点与q处质点同时回到平衡位置c从图示的时刻开始，经过1.0 s，p质点沿x轴负方向通过的位移为2 md从图示的时刻开始，经过1.0 s，m质点通过的路程为20 cme如果这两列波相遇不可能形成稳定的干涉图样12如图所示，实线表示两个相干波源s1、s2发出的波峰位置，设波的周期为t，波长为，波的传播速度为v，下列说法正确的是_（选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分，没选错一个扣3分，最低得分为0）a图中的a点为振动减弱点的位置 b图中的b点为振动加强点的位置 c从图中时刻开始，波源sl的波峰传播到a、b位置的最短时间均为t/2dv=te波源s1的波经过干涉之后波的性质完全改变13如图所示，甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t0时刻的波动图象，乙图为参与波动质点p的振动图象，则下列判断正确的是_a该波的传播速率为4 m/sb该波的传播方向沿x轴负方向c经过05 s时间，质点p沿波的传播方向向前传播2 md该波在传播过程中若遇到30 m的障碍物，能发生明显衍射现象e经过05 s时间，质点p的位移为零，路程为04 m试卷第3页，总4页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1bc【解析】水波发生衍射现象，由于频率不变，则周期也不变，因绕过阻碍物继续向前传播的现象叫波的衍射，由于波速不变，则波长也不变，因振动能量的减弱，导致振幅减小，故bc正确，ad错误。2ac【解析】根据受迫振动的特点可知，系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率，故a正确；波发生明显衍射的条件是：孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或者比波长更小，但如果孔、缝的宽度或障碍物的尺寸，比波长大得多时，就不能发生明显的衍射现象，而一切波在任何情况下都有衍射现象，故b错误；两列频率相同的波相遇时，会发生波的干涉现象，振动方向相同的点相遇，振动加强，如两个质点都在平衡位置，方向相同，所以振动加强，但位移为0，因此振动加强点的位移可以最大，也可能最小，故c正确；只有变化电场和变化磁场，才可以产生电磁波，故d错误；故选ac.【点睛】受迫振动的振动的频率等于周期性驱动力的频率一切波在任何情况下都有衍射现象，衍射现象分明显或不明显；只有频率相同的两列波才能发生干涉现象；变化的电场或变化磁场才会产生电磁波.3ac【解析】试题分析：频率相同的两列水波的叠加：当波峰与波峰、可波谷与波谷相遇时振动是加强的；当波峰与波谷相遇时振动是减弱的依据图形，实线与实线的交点为振动加强点，虚线与虚线也是而实线与虚线的交点为振动减弱点，a正确b错误； 、两点处于振动加强区，由于振动加强，竖直高度差为，c正确；周期，经过后点由波谷振动到波峰，注意到点振动加强，所以通过路程为，d错误4ac【解析】点与点是波峰与波峰相遇， 点是波谷相遇，它们均属于振动加强点；因为振幅是， 点是波峰与波峰相遇，则点相对平衡位置高，而点是波谷与波谷相遇，则点相对平衡低，所以、相差；故a正确；点是波峰与波谷相遇，振动减弱，振幅为零，故保持静止；点是振动加强点，振幅为，故b错误；图示时刻点处于平衡位置，两列波单独引起的速度均向上，故点此时的合速度向上，故c正确周期的；从图示时刻起经， 质点通过的路程为： ，故d错误；故选ac5abc【解析】两列波相遇过后不改变波的性质，所以振幅不变，振幅仍然为2cm，故a正确；由图知波长=04m，由得，波的周期为，两质点传到m的时间为，当t=1s时刻，两波的波谷恰好传到质点m，所以位移为-4cm，故b正确；由波的传播方向根据波形平移法可判断出质点的振动方向：两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，则质点p、q均沿y轴负方向运动，故c正确； 质点不随波迁移，只在各自的平衡位置附近振动，所以质点p、q都不会运动到m点，故d错误。所以abc正确，d错误。6bc【解析】a. 无线电波不需要介质传播，故a错误； b. 根据可知，波长越大的波，波的频率越低，故米波的频率比厘米波的频率低，故b正确；c. 米波的波长比可见光长，比可见光更容易产生衍射现象，故c正确；d.两列波发生干涉的条件是频率相等，波长相等。所以米波遇到厘米波不可能产生干涉现象，故d错误。故选：bc。7d【解析】同一列声波在各种传播的速度不同，根据v=f可得=v/f，由于频率不变，故在不同的介质中传播时同一列波的波长不同。故a错误。不同的声波在相同的介质中传播速度相同，如果频率不同，造成波长不同。故b错误。根据波的叠加原理，不同的波相遇时发生叠加再分开时各自独立传播互不影响，故人能辨别不同乐器同时发出的声音，干涉是两列波相遇时发生的，故c错误。衍射是波特有的现象，声波是机械波故能够发生衍射现象，故d正确。故选d.8c【解析】由于机械波的传播速度由介质决定，同类机械波在同一介质中的波速相同，故a错误。由图可看出波长关系为a=2b，而va=vb由知fb=2fa故，b错误，c正确。两列波的频率不同，所以不能发生干涉现象。故d错误。故选c。点睛：波长、波速和频率是描述机械波常用的物理量，要掌握它们的决定因素：波速由介质决定，频率由波源决定，则波长由介质和波源共同决定9c【解析】波速由介质决定，在同一介质中波速相同，故a错误；波具有波的特性，能发生波的反射、干涉、衍射和反射，故bd错误。据v=f可知，f=10hz，所以该波为次声波，人不能听见，故c正确；故选c。点睛：明确波速由介质决定和波速公式求出频率是解题的关键；利用波特有的反射、干涉和衍射现象10abe【解析】a、由表达式y=5cos(5t+23)cm，可知t=0时刻质点p沿y轴负方向运动，故结合波形平移可得波的波形向左平移，即该波的传播方向沿x轴负方向，故a正确； b、由图读出波长为=4m，由y=5cos(5t+23)cm可知=5rad/s，则周期为：t=2=0.4s，则波速为：v=t=40.4m/s=10m/s，故b正确；c、再过0.05s，y=5cos(50.05+23)cm=5cos1112，质点p没到达波谷，故c错误；d、质点在平衡位置附近做简谐运动，不随波迁移，故d错误；e、发生明显衍射的条件是波长与障碍物尺寸相差不大，或者比障碍物尺寸大，该波波长为4m，该波在传播的过程中，由于波长比障碍物尺寸大，故能够发生明显的衍射，故e正确；故选abe。11ade【解析】甲沿x轴负方向传播，则甲波中的m处质点沿y轴负方向振动，比p处质点先回到平衡位置，选项a正确；因甲乙两波的波长不同，虽然传播速度相同，但是周期不同，则从图示的时刻开始，p处质点与q处质点回到平衡位置的时间不同，选项b错误；甲简谐横波沿x轴负方向传播，介质中质点只在各自平衡位置附近上下振动，不沿x轴负方向移动，故c错误。甲波的周期t甲=甲v=42s=2s，则t=1.0s=0.5t，则从图示的时刻开始，经过1.0 s，m质点通过的路程为2a=20 cm，选项d正确；，乙波的周期t乙=乙v=82s=4s，周期不同，两波频率不同，不能产生稳定的干涉，选项e正确；故选ade. 点睛：波的基本特点是波传播的是振动形式和能量，而质点不随波迁移，只在各自的平衡位置附近振动要熟练进行质点振动方向和波的传播方向关系的判断12abc【解析】a、由图可以知道，a质点是波峰与波谷相遇，为振动减弱点的位置，故a正确；b、b点到两波源的距离相等，是波峰与波峰相遇处、波谷与波谷相遇处，为振动加强点的位置，故b正确；c、波在同一均匀介质中是匀速传播的，从图中时刻，波源s1的波峰到a、b平衡位置的距离都是半个波长，所以波源s1的波峰传播到a、b位置的最短时间均为t/2，故c正确；d、波速公式为v=t，故d错误；e、源s1的波经过干涉之后波的性质不变，故e错误；故选abc。13abe【解析】a、 由甲读出该波的波长为=4m，由乙图读出周期为t=1s，则波速为v=t=4m/s，故a正确；b、 在乙图上读出t=0时刻p质点的振动方向沿y轴负方向，在甲图上判断出该波的传播方向沿x轴负方向，故正确；c、 质点p只在自己的平衡位置附近上下振动，并不波的传播方向向前传播，故c错误；d、由于该波的波长为4m，所以该波在传