沪科版选修3－4 2.4 波的干涉和衍射 作业.doc

2.4 波的干涉和衍射 作业1.以下说法正确的是()a.两列波相遇后，振幅小的波振动减弱，振幅大的波振动加强b.两列波相遇后，两列波的振动情况与相遇前完全相同c.在两列波相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和d.一切种类的波都能产生干涉和衍射现象2.利用发波水槽得到的水面波形如图a、b所示，则()a.图a、b均显示了波的干涉现象b.图a、b均显示了波的衍射现象c.图a显示了波的干涉现象，图b显示了波的衍射现象d.图a显示了波的衍射现象，图b显示了波的干涉现象3.水波通过小孔，发生一定程度的衍射，为使衍射现象更明显，可()a.增大小孔尺寸，同时增大水波的频率b.增大小孔尺寸，同时减小水波的频率c.缩小小孔尺寸，同时增大水波的频率d.缩小小孔尺寸，同时减小水波的频率4.两列波叠加时，关于介质中的任一质点的振动，下列说法正确的是()a.它的周期一定是两分振动周期之和b.它的频率一定是两分振动频率之和c.它的振幅一定是两分振动振幅之和d.它的位移一定是两分振动位移之和5.下列各图分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(甲、乙图)或障碍物(丙、丁图)，其中能发生明显衍射现象的有()a.只有甲、乙、丁 b.只有甲、丁c.只有乙、丙 d.只有甲、丙6.如图所示，s1、s2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。关于图中所标的a、b、c、d四个质点，下列说法中正确的有()a.该时刻a质点振动最弱，b、c质点振动最强，d质点振动既不是最强也不是最弱b.该时刻a质点振动最弱，b、c、d质点振动都最强c.a质点的振动始终是最弱的，b、c、d质点的振动始终是最强的d.再过t/4后的时刻a、b、c三个质点都将处于各自的平衡位置，因此振动最弱7.在学校运动场上50m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器。两个扬声器连续发出波长为5m的声波。一同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进10m。在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为()a.2 b.4 c.6 d.88.如图是两列频率相同的相干水波于某时刻的叠加情况，图中的实线和虚线分别表示波峰和波谷，此时()a.a、b连线中点速度为零b.a、b连线中点振动加强c.再经过12周期，a、b两点振动减弱d.再经过12周期，c、d两点振动加强9.如图所示，s是波源，m、n为两块挡板，其中m固定，n可上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得a点没有振动，为了使a点能发生振动可采用的方法是()a.增大波源的频率b.减小波源的频率c.将n板向上移动一些d.将n板向下移动一些10.音箱装置布网既美观又能阻止灰尘进入音箱内部，但是它又有不利的一面，对于音箱发出的声音来说，布网就成了障碍物，它阻碍了声音的传播，造成了声音的失真。有的生产厂家就把装饰布安装上子母扣，这样听音乐时就可以将布网卸下来，从而获得真实的听觉效果，听同样的音乐时，不卸下布网跟卸下布网相比较，你认为声音损失掉的主要是()a.高频成分 b.低频成分 c.中频成分 d.不能确定11.在同一地点有两个静止的声源，发出的声波1和声波2在同一空间的空气中沿同一方向传播，如图所示为某时刻这两列波的图像，则下列说法中正确的是()a.声波1的速度比声波2的速度大b.相对于同一障碍物，声波1比声波2更容易发生衍射现象c.在这两列波传播的方向上，会产生稳定的干涉现象d.在这两列波传播方向上运动的观察者，听到这两列波的频率可以相同12.如图所示，两个完全相同的声源相距l，一个声音接收器从它们连线的正中央开始，逐渐向其中一个声源移动，当移动距离等于d时，接收器第一次收不到声响，则这两个声源所发声波的波长为多少?13.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=-210-1m和x=1210-1m处，两列波的波速均为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)，此刻处于平衡位置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。(1)从t=0时刻起，两列波经多长时间相遇?(2)质点m振动的振幅多大?(3)t=1s时刻，质点m的位移多大?答案解析1.【解析】选b、c、d。波是一种特殊的运动形式，波的传播具有独立性，不会受外来干扰而改变自己的运动状态。两列波相遇以后，仍像相遇前一样，各自保持原有的波形，继续向前传播，b对；在两列波重叠的区域里，介质中任一质点的实际位移等于两列波分别引起位移的矢量和，振幅小的波振动不一定减弱，振幅大的波振动不一定加强，a错，c对；干涉和衍射是波特有的现象，d对。2.【解析】选d。由波的干涉和衍射概念知，图a是一列波的传播，显示了波的衍射现象，图b是两列波的传播，显示了波的干涉现象，故选d。3.【解析】选d。发生明显衍射的条件是缝、小孔或障碍物的尺寸可与波长相比拟，或小于波长，因此应缩小小孔的尺寸或增大波的波长，a、b错误；根据公式v=f且水波的波速由介质决定，即水波的波速不变，则有=vf，可见减小频率可以使波长增大。故c错误，d正确。4.【解析】选d。两列波叠加时，振动的周期和频率不一定等于两者之和。例如频率相同的两列波叠加，某点的振动频率可能等于每列波的频率，也可能不振动，a、b错误。某点的振幅可能等于两列波的振幅之和，也可能等于两列波的振幅之差。但位移一定是两分振动的位移之和，d正确。5.【解析】选a。由发生明显衍射的条件知，当孔和障碍物的尺寸跟波长相差不多或者更小时，能发生明显衍射，由图知甲、乙、丁可发生，故选a。6.【解析】选b、c。a质点是波峰和波谷相遇的点，振动减弱。b质点是波峰与波峰的相遇点。c质点是波谷与波谷的相遇点，振动都是加强的。d质点位于振动加强点的连线上，仍为振动加强的点。故a错，b对。某时刻振动加强或减弱的点位置是固定的，始终是加强或减弱的，故c对。再过t4后的时刻，a、b、c三点虽然都处在平衡位置，但a点振动仍减弱，b、c两点振动仍加强。故d错。7.【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析：(1)理解波的干涉中加强点和减弱点的含义。(2)利用公式x=n判断声音由强变弱的次数。【解析】选b。根据波的干涉的加强点和减弱点的条件，可知当某点与两个波源距离差为波长的整数倍时，该点为振动加强点，即声音加强点，由题可知，x=n=5n(n=0，1，2)，所以这位同学距离跑道两端相差5m的整数倍，也就是说这位同学每向前运动2.5m，就为一个声音加强点，10m内共有4个点，故选b。8.【解析】选b。a点是波谷与波谷相遇的点，b点是波峰与波峰相遇的点。所以a、b两点振动都加强，再过12周期，振动仍加强，故c错。a、b连线中点处在振动加强区域，振动加强，此时刻该质点的位移为零，但速度最大。故a错，b对。c、d两点是波峰与波谷的相遇点，振动减弱，再过12周期，振动仍减弱，故d错。9.【解析】选b、c。要使a点振动起来，则波源s产生的波必须经过狭缝发生明显衍射。原来a点未振动，说明狭缝的尺寸大于波长，所以可使狭缝的尺寸减小，即n板上移，也可以在波速一定的前提下，通过减小波源的频率来增大波长，故b、c正确。10.【解析】选a。当声音从音箱发出遇到布网这一障碍物时，若声波的波长比布网的直径大或者和它差不多时，就可以发生明显的衍射现象，这样布网就不能阻挡这部分声波，布网可以阻挡波长比它的直径小得多的声波，即声音的高频成分，所以选a。11.【解析】选b。不同频率的声波在同种介质中传播速率相同，a错；由于声波1的波长长，相对同一障碍物，声波1比声波2更容易发生衍射现象，b对；由f=v可知，声波1的频率小，所以在这两列波的传播方向上，不会产生干涉现象，c错；由于两列波频率不同且沿同一方向传播，据多普勒效应可知沿波传播方向上运动的观察者，听到这两列波的频率不同，d错。12.【解析】在正中央a点，由于距两个声源距离相等，即路程差等于0，两列波在此点的步调总是相同的，所以，这点的振动是加强的。当移动距离d时，接收器第一次收不到声响，必然是该点到两个声源的路程差等于2，两列波在此点的步调总是相反的，质点振动的振幅等于0，所以接收不到声响。如题图所示：s1b-s2b=2=2d，=4d。答案：4d13.【解题指南】求解此题应把握以下三点：(1)由v=xt求相遇时间。(2)m点为振动加强点。(3)t=1s时质点m振动到何位置。【解析】(1)由v=xt得t=xv=0.30.4s=0.75s即两列波经0.75s相遇。