－教科版选修3－4 波的干涉、衍射 第1课时 作业.doc

第5讲波的干涉、衍射1(多选)如图1所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，下列关于女同学的感受的说法正确的是()图1a女同学从a向b运动过程中，她感觉哨声音调变高b女同学从e向d运动过程中，她感觉哨声音调变高c女同学在c点向右运动时，她感觉哨声音调不变d女同学在c点向左运动时，她感觉哨声音调变低解析女同学荡秋千的过程中，只要她有向右的速度，她就有靠近声源的趋势，根据多普勒效应，她都能感到哨声音调变高；反之女同学向左运动时，她感到音调变低，选项a、d正确，b、c错误答案ad2(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d只有波才有衍射现象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正确答案cd3(多选)如图2所示，s是波源，m、n是两块挡板，其中m板固定，n板可左右自由移动，两板中间有一狭缝，此时测得a点无明显振动，为使a点能发生明显振动，下列采取的办法可行的是()图2a增大波源振动频率b减小波源振动频率c将n板向右移d将n板向左移答案bd4如图3所示，图中o点是水面上一波源，实线、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()图3a整个区域b阴影以外区域c阴影以外区域d上述答案均不对解析从题图中可以看出挡板a比波长大的多，因此波不会绕过挡板a，而小孔b的大小与波长差不多，能发生明显的衍射现象，故b正确答案b5(多选)如图4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列选项中的()图4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正确答案bc6(多选)如图5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x2101 m和x12101 m处，两列波的波速均为v0.4 m/s，两波源的振幅均为a2 cm.图示为t0时刻两列波的图像(传播方向如图所示)，此刻平衡位置处于x0.2 m和0.8 m的p、q两质点刚开始振动质点m的平衡位置处于x0.5 m处，关于各质点运动情况判断正确的是()图5a质点p、q都首先沿y轴负向运动bt0.75 s时刻，质点p、q都运动到m点ct1 s时刻，质点m的位移为4 cmdt1 s时刻，质点m的位移为4 cm解析根据“上下坡”法可以判断，质点p、q都首先沿y轴负向运动；两列波波速相等，经过t0.75 s，两波传播的路程都为30 cm，但p、q两质点并不沿x轴运动；t1 s时刻，左边波传到x60 cm处，右边波传到x40 cm处，两波的波谷相遇在m点，叠加后质点m的位移为4 cm.答案ad7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发出噪声，干涉型消声器可以用来消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6所示，产生波长为的声波沿水平管道自左向右传播当声波到达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，即可达到消弱噪声的目的若rr2r1，则r等于()图6a波长的整数倍b波长的奇数倍c半波长的奇数倍d半波长的偶数倍解析根据波的干涉，两列波的路程差等于半波长奇数倍时，叠加后减弱，从而达到消弱噪音的目的，c正确答案c8(多选)当两列相干波发生干涉时，如果两列波的波峰在p点相遇，下列说法正确的是()a质点p的振动始终是加强的b质点p的振幅最大c质点p的位移始终最大d质点p的位移有时为零解析两列波的波峰在p点相遇，说明p点是振动加强点，p点振幅等于两列波的振幅之和，质点p的振幅最大，质点p振动加强，位移随时间做周期性变化，位移有时为零，有时最大，选项a、b、d正确答案abd9如图7所示为t0时刻简谐横波a与b的波形图，其中a沿x轴正方向传播，b沿x轴负方向传播，波速都是10 m/s，振动方向都平行于y轴下列选项画出的是平衡位置在x2 m处的质点从t0时刻开始在一个周期内的振动图像，其中正确的是()图7解析两列波的波速相等，波长相等，则频率相等，能发生干涉过周期后，两列波的波峰同时到达x2 m处的质点，则此质点振动总是加强，振幅为两列波振幅之和，即为3 cm.t0时刻x2 m处的质点开始从平衡位置沿y轴正方向开始振动，所以图像b正确答案b10利用发波水槽得到的水面波形如图8甲、乙所示，则()图8a图甲、乙均显示了波的干涉现象b图甲、乙均显示了波的衍射现象c图甲显示了波的干涉现象，图乙显示了波的衍射现象d图甲显示了波的衍射现象，图乙显示了波的干涉现象解析由图可以看出，图甲是水波通过小孔的情况，属于波的衍射现象，图乙是两列波在传播过程中叠加形成的干涉图样，属于波的干涉现象，选项d正确答案d11(多选)在同一地点有两个静止的声源，发出声波1和声波2.在同一空间的空气中沿同一方向传播，如图9所示为某时刻这两列波的图像，则下列说法中正确的是()图9a波1速度比波2速度大b这两列波的频率相同c在这两列波传播方向上，不会产生稳定的干涉现象d相对于同一障碍物，波1比波2发生衍射现象更明显解析在同一种介质中，各种频率的机械波传播的速度相同，选项a错误；从图中可以看出波1的波长大于波2的波长，由公式vf可得，波1的频率小于波2的频率，选项b错误；由于两列波的频率不同，两列波不能发生干涉，选项c正确；对于同一障碍物，波长越大衍射越明显，选项d正确答案cd12如图10所示为某一报告厅主席台的平面图，ab是讲台，s1、s2是与讲台上话筒等高的喇叭，它们之间的相互位置和尺寸如图所示报告者的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫为了避免啸叫，话筒最好摆放在讲台上适当的位置，在这些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相消已知空气中声速为340 m/s，若报告人声音的频率为136 hz，问讲台上这样的位置有多少个？图10解析相应于声频f136 hz的声波的波长是2.5 m式中v340 m/s是空气中的声速在下图中，o是ab的中点，p是ob上