教科版选修34 波的干涉、衍射 第1课时 作业.docx

5波的干涉、衍射一、选择题考点一波的叠加1.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，介质中振动加强的质点在某时刻的位移可能是零d.两列频率相同的波相遇时，振动加强的质点的位移总是比振动减弱的质点的位移大答案c解析两列波相遇时一定叠加，没有条件，a错误；振动加强是指振幅增大，而不只是波峰与波峰相遇，b错误；振动加强点的振幅增大，质点仍然在自己的平衡位置附近振动，故某时刻的位移可以是振幅范围内的任何值，c正确，d错误.2.(多选)如图1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()图1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)重叠的区域内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.考点二波的干涉3.(多选)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|a1a2|b.波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为a1a2c.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答案ad解析波峰与波谷相遇时，振幅相消，实际振幅为|a1a2|，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a1a2，但此处质点仍处于振动状态中，其位移随时间按正弦规律变化，故选项b错误；振动减弱点和振动加强点的位移均随时间按正弦规律变化，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，振动加强点的振幅大于振动减弱点的振幅，故选项d正确.4.两波源s1、s2在水槽中形成的波形如图2所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则()图2a.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点的振动始终减弱答案b解析从题图中看出，两列波的波长不同，但同一介质中波速相等，根据vf，知频率不同，所以在两波相遇的区域中不会发生干涉；因为不能发生干涉，所以虽然此时刻p点的振动加强，但不会始终加强，当然也不会始终减弱.5.(多选)如图3所示为两列同频率相干水波在t0时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的振幅均为2 cm，波速为2 m/s，波长为0.4 m，e点是bd连线和ac连线的交点，下列说法正确的是()图3a.a、c两点是振动减弱点b.e点是振动加强点c.b、d两点在该时刻的竖直高度差为4 cmd.t0.05 s，e点离开平衡位置2 cm答案ab解析a、c两点为波峰和波谷相遇点，为振动减弱点，选项a正确；e点为平衡位置与平衡位置相遇点且振动一致，所以为振动加强点，选项b正确；d点为波峰与波峰相遇点，b点为波谷与波谷相遇点，为振动加强点，振幅为4 cm，所以此时刻b、d两点竖直高度差为8 cm，选项c错误；两列波的周期t0.2 s，所以t0.05 s时，即经过了四分之一周期，e点离开平衡位置的位移大小为4 cm，选项d错误.考点三波的衍射6.(多选)以下说法中正确的是()a.波的衍射现象必须具备一定的条件，否则不可能发生衍射现象b.要观察到水波明显的衍射现象，必须使狭缝的宽度远大于水波波长c.波长越长的波，越容易发生明显的衍射现象d.只有波才有衍射现象答案cd解析衍射是波特有的现象，即任何波都会发生衍射现象，只不过存在明显与不明显的差别而已，只有当障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或者比波长小时，才会观察到明显的衍射现象.选项c、d正确.7.(多选)如图4所示，一小型渔港的防波堤两端mn相距约60 m，在防波堤后a、b两处有两个小船进港躲避风浪.某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播，下列说法中正确的有()图4a.假设波浪的波长约为10 m，则a、b两处小船基本上不受波浪影响b.假设波浪的波长约为10 m，则a、b两处小船明显受到波浪影响c.假设波浪的波长约为50 m，则a、b两处小船基本上不受波浪影响d.假设波浪的波长约为50 m，则a、b两处小船明显受到波浪影响答案ad解析a、b两处小船明显受到波浪影响是因为水波发生明显的衍射现象，波浪能传播到a、b处的结果，当障碍物或缝隙的尺寸比波长小或跟波长差不多的时候，会发生明显的衍射现象.8.如图5所示为两列不同频率的水波通过相同的小孔形成的衍射图样，由图可知，两列波的波长和频率的大小关系是()图5a.甲乙，f甲f乙 b.甲乙，f甲乙，f甲f乙 d.甲f乙答案c解析题图甲中衍射现象比题图乙中明显，所以甲中波长大于乙中波长，而相同的介质中，水波的传播速度相同，根据vf可知，波长越长，则频率越低，故c正确，a、b、d错误.9、波源s1和s2振动方向相同，频率均为4 hz，分别置于均匀介质中x轴上的o、a两点处，oa2 m，如图7所示.两波源产生的简谐横波沿x轴相向传播，波速为4 m/s.已知两波源振动的初始相位相同.求：图7(1)简谐横波的波长；(2)o、a间合振动振幅最小的点的位置.答案(1)1 m(2)o、a间离o点的距离为0.25 m、0.75 m、1.25 m、1.75 m的点为合振动振幅最小的点解析(1)设波长为，频率为f，则vf，代入已知数据，得1 m.(2)以o为坐标原点，设p为o、a间的任意一点，其坐标为x，则两波源到p点的波程差为s|x(2x)|,0x2.其中x、s以m为单位.合振动振幅最小的点的位置满足s(k)(k0，1，2，3，)，解得：x0.25 m、0.75 m、1.25 m、1.75 m.10、如图8所示，s是水面波的波源，xy是挡板，s1、s2是两个狭缝(ss1ss2)，狭缝的尺寸比波长小得多，试回答以下问题：图8(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)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，哪些点振动最强，哪些点振动最弱？答案(1)水面波以狭缝s2处为波源向挡板另一侧传播开来(2)产生稳定的干涉现象(3)b、d点振动最强，a、c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得多，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)因为ss1ss2，所以从波源发出的水面波传播到s1、s2处时它们的振