高考物理总复习巩固练习 波的干涉和衍射（基础）

【巩固练习】一、选择题1、利用发波水槽得到的水面波形如,b所示，则（ ）A.图、b均显示了波的干涉现象B.图、b均显示了波的衍射现象C.图显示了波的干涉现象，图b显示了波的衍射现象D.图显示了波的衍射现象，图b显示了波的干涉现象2、(2015 湖北八市联考) 如图所示，甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图象，乙图是x=2 m处质点P的振动图象，下列判断正确的是()A. 该波的传播速率为4m/sB. 该波沿x轴正方向传播C. 经过0.5s，质点P沿波的传播方向移动2mD. 若遇到3m的障碍物，该波能发生明显的衍射现象3、两波源在水槽中形成的波形如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则（ ） A.在两波相遇的区域中会产生干涉 B.在两波相遇的区域中不会产生干涉 C.点的振动始终加强D.点的振动始终减弱4、如图所示，S1和S2是两个相干波源，由它们发出的波相互叠加，实线表示波峰，虚线表示波谷，对于、b、c三个介质质点的振动情况，下列判断正确的是（）Ab处振动永远互相减弱B处永远是波峰与波峰相遇Cb处在这时刻是波谷与波谷相遇Dc处的振动永远互相减弱 5、频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动，以表示声源的速度，表示声波的速度（）, 表示接收器接收到的频率。若增大，则（ ） A. 增大，增大 B. 增大，不变C. 不变，增大 D. 减小，不变6、下列说法正确的是 ( ) A. 若声波波源向观察者靠近，则观察者接收到的声波频率减小B. 声波击碎玻璃杯的实验原理是共振C. 超声波在水中传播的距离要比光波和无线电波远得多D. “闻其声不见其人”是声波的干涉现象7、如图所示为一波源O做匀速直线运动时在均匀介质中产生球面的情形，则（ ） A. 该波源正在移向 点B. 该波源正在移向b点C. 在处观察波的频率变低D. 在b处观察波的频率变低8、一列连续鸣笛的火车高速从铁道上通过,则在铁道边上的人听到的笛声应为( )A. 某一不变频率的笛声B. 车头经过前笛声频率变高，车头经过后笛声频率变低C. 车头经过前笛声频率变低，车头经过后笛声频率变高D. 频率时高时低周期性变化的笛声9、(2014 乐山模拟) 如图所示，S1、S2为水面上相距2m的两个波源，振动频率均为f=5Hz，并且相位总是相同，水波的速度v=2m/s，S1、S2的连线与河岸MN平行。则靠近MN的水面上的振动加强的点有()A. 3个B. 6个 C. 9个D. 12个10、（2014 江西模拟）如图所示，实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷此刻，M是波峰与波峰的相遇点，下列说法中正确的是() A该时刻位于O处的质点正处于平衡位置BP、N两处的质点始终处在平衡位置C随着时间的推移，M处的质点将向O处移动D从该时刻起，经过四分之一周期，M处的质点到达平衡位置，此时位移为零EO、M连线的中点是振动加强的点，其振幅为2A 二、填空题1、下图是（a）、（b）、（c）是窄缝宽度不变，改变水波的波长，观察波的衍射现象实验时拍下的三张照片，窄缝宽度为l，三种波的波长分别为、。（1）请你指出：照片（a）表示的是_；照片（b）表示的是_；照片（c）表示的是_。（、 ）（2）由实验可得出结论：_。2、如图所示，实线表示两个相干波源、发出的波的波峰位置，则图中的_点为振动加强点的位置。图中的_点为振动减弱点的位置。 3、A、B两波相向而行，在某时刻的波形与位置如图所示，已知波的传播速度为，图中标尺每格长度为，在图中画出又经过时的波形。三、计算题1、如图所示，由波源S发出的波某一时刻在介质平面中的情形，实线为波峰，虚线为波谷，设波源频率为20Hz，且不运动，而观察者在1s内由A运动到B，观察者接收到多少个完全波？设波速为340m/s，则要让观察者完全接收不到波，他每秒要远离波源多少米？2、以速度20m/s奔驰的火车，鸣笛声频率为275Hz，已知常温下空气的声速=340m/s。（1）当火车驶来时，站在铁道旁的观察者听到的笛声频率是多少？（2）当火车驶去时，站在铁道旁的观察者听到的笛声频率是多少？【答案与解析】一、选择题1、D解析：观察两图可知图显示了波的衍射现象，图b显示了波的干涉现象，只有D正确。2、【答案】AD【解析】由题图可知，机械波的波长为=4m，周期为T=1s，则v=/T=4m/s,该波的传播速率为4m/s，选项A正确；由乙图可知，t=0时刻质点P经平衡位置往下振动，由甲图可知，该波沿x轴负方向传播，选项B错误；质点P只在平衡位置附近振动，不沿波的传播方向移动，选项C错误；由于波长大于障碍物尺寸，该波能发生明显的衍射现象，选项D正确。3、B解析：仔细观察图形可以发现，两波的波长不相等，因此在两波相遇的区域中不会产生干涉，但满足波的叠加原理。4、CD解析：此时是波峰与波峰相遇，处的质点振动始终是加强的，但不是永远在波峰，B错；b处在这时刻是波谷与波谷相遇，振动也是始终是加强的，C对A错；C处是波峰与波谷相遇，振动始终是减弱的，D对。故选CD。5、B 解析：当声源与观察者的相对位置发生变化时，观察到频率改变的现象叫多普勒效应，当声源的速度变大时,声源与接收器的相对位置发生改变,故接收器接收到的频率变大,声波的速度由介质决定,其速度不会发生变化。6、BC 解析：由多普勒效应可知，若声波波源向着观察着运动，则接收到的声波频率增大，A错。声波击碎玻璃杯是声波频率与玻璃杯的固有频率相同，玻璃杯发生共振导致破碎，B对。由于水对光波吸收比对声波吸收多，所以超声波在水中传播的距离要远得多，C对。“闻其声不见其人”是声波的衍射现象，D错。故选BC。 7、AD解析：当波源与观察者有相对运动时, 如果二者相互接近，观察者接收到的完全波的个数增多，频率增大；如果二者远离，观察者接收到的完全波的个数减少，频率减低。8、B解析：波源靠近观察者频率变高，远离观察者，频率变低。 9、【答案】C【解析】由波速公式v=f得，水波波长=v/f=0.4m。过S1、S2的连线作垂直平分线，交MN于P0点，如图所示: 因路程差s=P0S1P0S2=0，故P0为振动加强点。在P0的右侧任意一点P，路程差s=PS1PS2，因PS1PS2S1S2，故0s2m=5，满足s=n的点为振动加强点，故n=1、2、3、4，即P0点右侧有4个振动加强点。由对称性知P0点左侧也有4个振动加强点，故靠近MN的水面上共有9个振动加强的点。10、【答案】BDE【解析】该时刻位于O处的质点正处于波谷与波谷的相遇点，非平衡位置，选项A错误；P、N两处的质点处于波峰和波谷的相遇点，二者运动的步调始终相反，合位移为0，选项B正确；质点并不随波迁移，选项C错误；从该时刻起，经过四分之一周期，两列波在M点的振动均达到平衡位置，合位移为零，选项D正确；O、M连线的中点是振动加强区的点，其振幅为2A，选项E正确. 二、填空题1、（1）、 （2）波长与孔的尺寸相差不多时衍射现象明显。2、b； 解析：由图看出b是两波的波谷相遇点，处于振动加强区，b始终是振动加强点。处在的波峰、的波谷，是振动减弱的点。3、见解析图 解析：经过时间时两波的图形可由下图甲所示，相遇叠加后的图形如下图乙所示。 三、计算题1、19个340m解析：（1）观察者在单位时间内接收到的完全波的个数，就等于观察者接收到的频率。如果观察者不动，则1s内，观察者接收的完全波的个数应为20个，然而当观察者从A运动到B的过程中，所能接收到的完全波的