高考物理选修知识点巩固练习波的衍射、干涉提高

【巩固练习】一、选择题1一列波在传播过程中遇到一个障碍物，发生了衍射，以下情况能使衍射现象更明显的是（ ） A缩小障碍物尺寸，同时减小波的频率 B缩小障碍物尺寸，同时增大波的频率 C增大障碍物尺寸，同时减小波的频率 D增大障碍物尺寸，同时增大波的频率2在空旷的广场上有一堵较高大的墙MN，墙的一侧O点有一个正在播放男女声合唱歌曲的声源某人从图中A点走到墙后的B点，在此过程中，如果从声波的衍射来考虑，则会听到（ ） A声音变响，男声比女声更响 B声音变响，女声比男声更响 C声音变弱，男声比女声更弱 D声音变弱，女声比男声更弱3如图所示，S是振源，MN是带孔挡板，其中M固定，N可上下移动，为了使原来不振动的A点振动起来，可采用（ ） A增大S的频率 B减小S的频率 CN上移 DN下移4（2014 伊川县校级月考）下列关于两列波相遇时叠加的说法正确的是()A相遇后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强B相遇后，两列波的振动情况与相遇前完全相同C在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和D几个人在同一房间说话，相互间听得清楚，这说明声波在相遇时互不干扰5已知空气中的声速为340 ms，下列波遇到宽度约为12 m的障碍物能发生明显衍射现象的是（ ） A周期为0.05 s的声波 B波长为13 m的声波 C频率为104 Hz的声波 D频率为61014 Hz的电磁波6两列平面简谐横波在空中叠加，其中简谐横波a（图中虚线所示）沿x轴正方向传播，简谐横波b（图中实线所示）沿x轴负方向传播，波速都是20 mst=0时，这两列波的波动图像如图12-5-12所示，那么位于x=45 m处的质点P第一次到达波峰的时间和第一次处于平衡位置的时间分别是（ ） A1.50 s，0.25 s B0.25 s，0.75 s C0.50 s，0.75 s D0.75 s，0.25 s7如图所示，波源S1在绳的左端发出频率为f1，振幅为A1的半个波形a，同时另一个波源S2在绳的右端发出频率为f2，振幅为A2的半个波形b，且f1f2，P为两个波源连线的中点已知机械波在介质中传播的速度只由介质本身的性质决定下列说法正确的是（ ） A两列波比较，a波将先到达P点 B两列波在P点叠加时，P点的位移最大可达A1+A2 Cb的波峰到达P时，a的波峰还没有到达P D两列波相遇时，绳上位移可达A1+A2的点只有一个，此点在P点的左侧8（2014 荥阳市期中）如图表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇。图中实线表示某时刻的波峰，虚线表示的是波谷，下列说法正确的是()Aa、c两点的振动加强，b、d两点的振动减弱Be、f两点的振动介于加强点和减弱点之间C经适当的时间后，加强点和减弱点的位置互换D经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，原来位于波谷的点将位于波峰9两个振动情况完全一样的波源S1、S2相距6 m，它们在空间产生的干涉图样如图所示，图中实线表示振动加强的区域，虚线表示振动减弱的区域，下列说法正确的是（ ） A两波源的振动频率一定不相同 B虚线一定是波谷与波谷相遇处 C两列波的波长都为2 m D两列波的波长都为1 m10如图所示，S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，振幅为Aa、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上，且ab=bc某时刻a是两列波的波峰相遇点，c是两列波的波谷相遇点则（ ） Aa处质点的位移始终为2A Bc处质点的位移始终为2A Cb处质点的振幅为2A Dc处质点的振幅为2A11如图所示，a、b两质点是两列相向传播的简谐横波的振源，它们的间距为6 m。若a、b振动频率均为5 Hz，位移大小方向始终相同，两列波的波速均为10 ms，则（ ） Aa、b连线的中点为振幅最大点 Ba、b连线上离a 1.5 m处无振动 Ca、b连线上振动最弱位置共三处 Da、b连线上振动最强位置共五处12甲、乙两列完全相同的横波，分别从波源A、B两点沿直线Ox相向传播，t=0时的图像如图所示若两列波的波速均为1 ms，则C、E、F、G、D 5个质点中（ ） At=0.2 s时，只有F点的位移最大 Bt=0.2 s时，E、G两点的位移最大 Ct=0.5 s时，只有F点的位移最大 Dt=0.5 s时，C、F、D三点的位移最大二、填空题13(2015 苏北四市二次调研)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某一时刻两列波的波峰和波谷。a、b、c、d四点中振动减弱的点为，经四分之一周期，不在平衡位置的点为 。三、解答题14一根细绳上正在传播着正立和倒立的两个三角形波A和B，设在t=0时波形如图甲所示，而在t=T时波形如图乙所示，试在图丙中画出时的波形图 15如图所示，在同一均匀介质中有S1和S2两个波源，这两个波源的频率，振动方向均相同，且振动的步调完全一致，S1与S2之间相距为4 m，若S1、S2振动频率均为5 Hz，两列波的波速均为10 ms，B点为S1和S2连线的中点，今以B点为圆心，以R=BS1为半径画圆 （1）该波的波长为多少？ （2）在S1、S2连线上振动加强的点（S1和S2除外）有几个？（3）在该圆周上（S1和S2两波源除外）共有几个振动加强的点？【答案与解析】一、选择题1【答案】A 【解析】波长越长，障碍物尺寸越小，越容易发生明显的衍射现象在波速不变的情况下，频率越小，波长越大，因此A项正确2【答案】D 【解析】由于MN很高大，故衍射现象比较弱，由于女声音调高，波长便小，衍射便不明显3【答案】B、C 【解析】要使A点振动起来，则需要发生明显的衍射现象可以增大波长（减小频率），也可以减小孔的宽度，所以B、C两项正确4【答案】BCD【解析】两列波相遇时，每一列引起的振动情况都保持不变，而质点的振动则是两列波共同作用的结果，故A选项错误，B、C选项正确。几个人在同一房间说话，声带振动发出的声波在空间中相互叠加后，不改变每列波的振幅、频率，所以声波到人的耳朵后，仍能分辨出不同的人所说的话，故D正确。5【答案】A、B 【解析】根据发生明显衍射的条件可知：声波的波长应在12 m左右，或比12 m大，因此B项正确A=vT=17 m12 m，所以A项正确，所以C项不正确电磁渡的波长，所以D项不正确答案：6【答案】B 【解析】从题图上可知两波波长均为=40 m，故，a、b两波的波峰第一次传到P点，均需要，而平衡位置传到P要7【答案】C、D 【解析】因两波波速相等，故两列波能同时到达P点，A错误因f1f2，由可知，故当两列波同时到达P点时，a波的波峰离P点距离比b波的波峰大，因此两波峰不能同时到达P点，两波峰应相遇在P点左侧，此位置对应的位移为A1+A2，位移最大，综上所述，B错误，C、D均正确8【答案】AD【解析】波的干涉示意图所示的仅是某一时刻两列相于波叠加的情况，形成干涉图样的所有介质质点都在不停地振动着，其位移的大小和方向都在不停地变化着。但要注意，对稳定的干涉，振动加强和减弱的区域的空间位置是不变的，a点是波谷和波谷相遇的点，c点是波峰和波峰相遇的点，都是振动加强的点；而b、d两点都是波峰和波谷相遇的点，是振动减弱的点，A正确。e点位于加强点的连线上，仍为加强点；f点位于减弱点的连线上，仍为减弱点，B错误。相干波叠加产生的干涉是稳定的，不会随时间变化，C错误。因形成干涉图样的介质质点也是不停地做周期性振动，经半个周期步调相反，D正确。9【答案】C10【答案】C、D 【解析】因为a、b、c三点均在S1、S2连线的中垂线上，则各点到S1S2的距离相等，则S1与S2到各点的波程差为零，S1与S2振动情况相同，在a、b、c各点振动加强，振动加强并不是位移不变始终为2A，而是振幅为2A。则选项C、D正确11【答案】A、B、D 【解析】两列简谐横波的波长均为：a、b连线的中点为振幅最大点，选项A是正确的 a、b连线上离a点1.5 m处设为P点则 As=PbPa=4.5 m1.5 m=3.0 m 因为=2 m，所以 所以P点是振动减弱点，其振幅最小因两列波波源完全相同，所以P点处的合振动的振幅为零，即P点不振动，所以选项B是正确的由题意可知满足s=n（n=0，1，2，）的各点为振动加强点，Aab=6 m 则s=n6 m 当n=0时，s=0，a、b连线的中点为振动加强点； 当n=1时，s=2 m；当n=2时，s=2=4 m 由于对称性，在a、b连线上振动加强点共有五处，所以选项D是正确的12【答案】B、D二、填空题13【答案】a；d【解析】波峰与波谷相遇叠加,振动减弱,波峰与波峰或波谷与波谷相遇时,振动加强,且加强与减弱的区域相互间隔。由图可知,a点为振动减弱的点,b、c、d点均为振动加强的点。经四分之一周期后,a、b、c三点均到达平衡位置,但d点不在平衡位置。三、解答题14【答案】见解析【解析】如图所示 15【答案】见解析【解析】（1）由公式，得 （2）设P为S1、S2