波的干涉与衍射试题20题——有答案

1、波的干涉与衍射（试题）1.闻其声而不见其人”是因为一般障碍物的尺寸（）A.跟声波波长相差不大，使声波发生明显衍射B.比声波波长大得多，声波不能发生衍射C.可以跟光波波长相比较，使光波也发生衍射D.比光波波长大得多，故光波不能发生明显衍射答案：AD2 .一列水波穿过小孔发生了衍射现象，衍射的水波与原来的水波相比（）。A.波长变短了B.频率变高了C.波速没有变化D.质点的振幅变小了答案：CD3 .下列事实属于明显的衍射现象的是（）。A,池塘里的水波，遇到突出水面的小石块，小石块对波的传播没有影响B.水波前进方向上有一障碍物，其后面没有水波传播过去C.水波前进方向上有一带小孔的屏，水波通过小孔传播到

2、屏后的区域D.板胡的声音比弦声更响答案：AC4 .当两列振动情况完全相同的水波发生干涉时，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的位移有时为零答案：ABD5 .关于干涉和衍射现象说法正确的是（）。A.两列波在介质中叠加，一定产生干涉现象B.因衍射是波特有的特征，所以波遇到障碍物时一定能发生明显衍射现象C.叠加规律适用于一切波D,只有频率相同的两列波叠加才能产生稳定的干涉现象答案：CD解析：频率相同是干涉的必要条件，A错，D对；一切波在任何条件下都能发生衍射现象，但只有障碍物的尺寸与波长相差不多，或比波

3、长小时，衍射现象才最明显，B错；波的叠加没有条件，C对。6 .波长为60m和17m的两列声波在空气中传播时，下列叙述正确的是（）A.波长60m的声波比17m的声波传播速度慢B.波长60m的声波比17m的声波频率小C.波长60m的声波比17m的声波易发生衍射D.波长60m的声波不能被反射答案：BC解析：不管波长长短为多少，声波在空气中传播速度都为340m/s,由波长、声速、频率关系可知f=c/%波长越长，频率越小，所以A错，B对.由发生明显衍射条件可知，波长较长，发生衍射较容易，C对.任何波都可以发生反射，D错7 .如图所示，Si、S2是振动情况完全相同口；的两个机械波源，振幅为A,a、b、c三

4、点分别位于Si、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（）A. a处质点的位移始终为2AB. c处质点的位移始终为一2AC. b处质点的振幅为2AD. d处质点的振幅为2A答案：CD解析：Si、S2是振动情况完全相同的振源，则到两波源距离之差等于半波长偶数倍的点振动加强，振幅是两列波振幅之和，即为2A;到两波源距离之差等于半波长奇数倍的振动减弱，振幅为零，两波源连线中垂线上的所有点到两波源距离之差为零，符合振动加强条件，故C、D两项正确.振动加强只是振动的振幅最大，位移在-2A2A之间不断变化，故A、B两项错误.答案：CD8 .如图所示，两

5、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=-0.2mx=1.2m处，两列波的速度均为v=0.4m/s,两列波的振幅均为A=2cm。图示为t=0时刻两列波的图象（传播方向如图所示），此刻平衡位置处于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，关于各质点运动情况判断正确的是（）。A. t=1s时刻，质点M的位移为4cmB. t=1s时刻，质点M的位移为4cmC. t=0.75s时刻，质点P、Q都运动到M点D.质点P、Q的起振方向都沿y轴负方向答案：AD解析：由题可知两波波长入=0.4m,波速v=0.4m/s,所以周期T=1s。在0.75s

6、时刻两波同时传到M点且使M点起振方向均向下，D正确，M点为振动加强点，振幅为2A,t=1s时亥1J,位移为一4cm。A正确。9 .甲、乙二人分乘两只船在湖中钓鱼，两船相距24m,有一列水波在湖面上传播，使每只船每分钟上下浮动10次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这时两船之间还有一个波峰，则此水波的波长为多少？若此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆，是否会发生明显的衍射现象？答案：16m会发生明显衍射现象解析：由题意可知T=6s。波的波长为入，则有24m=Z+-,2=162m。由于人=16m大于竖立电线杆的尺寸，所以当波通过竖立的电线杆时会发生明显的衍射现象。10 .如图所示，均匀介质中两波源

7、Si、S2分别位于x轴上的xi=0、X2=16m处，质点P位于x轴上的X3=4m处。t=0时刻，两波源同时由平衡位置开始向上振动，振动周期T=0.1s,传播速度均为v=80m/so波源S1的振幅A1=3cm,波源S2的振幅A2=4cm。则从t=0至ijt=0.35s时间内质点P通过的路程为（）A.98cmB.14cmC.56cmD.68cm答案：CD|j/cm.:1一一1.I-4.D48i216x/m11 .在水波槽的衍射现象中，若打击水面的振子振动频率是5Hz,水波在水槽中的传播速度为0.05m/s,为观察到显著的衍射现象，小孔直径d应为（）A.10cmB.5cmC.d1cmD,d1cm答案

8、：D解析：掌握波发生衍射的必要条件.在水槽中激发的水波波长为：卜二v/f=0.01m=1cm,要求在小孔后产生显著的衍射现象，应取小孔的尺寸小于波长.12 .如图所示，两列简谐波均沿x轴传播，传播速度的大小相等，其中一列沿正x方向传播（图中实线所示），一列沿负x方向传播（图中虚线所示）.这两列波的频率相同，振动方向均沿y轴，则图中x=1、2、3、4、5、6、7、8各点中振幅最大的是x=的点，振幅最小的是x=的点.答案：4和82和6解析：（方法一）本题主要考查对波的叠加原理的理解及应用.由题可知，这两列波的频率相同，振动方向均沿y轴，故为相干波.设P、Q分别为两列波的波源，在图示时刻均沿y轴正向

9、向上振动，则1、2、3、4、5、6、7、8到两相干波源P、Q的路程差分别为（设波长为人:）点1或点7:A1=A7=3九一夕九=2九884点2或点6:八2=八6=九一g九=八882.971点3或点5:A3=A5=一九一一九=一九，884点4:A4=入一上0,一31点8:A8=九九=九.根据两列相干波干涉时加强和减弱的条件知：点4和8位置的合振动振幅最大，点2和点6位置的合振动振幅最小.也可以这样分析：在图示时刻两列波引起介质中各质点振动的位移矢量和都为零，但其中的一些点是振动过程中恰好经过平衡位置，而另外一些点是振动减弱或确实不振动的结果.对x=4处的质点，实线所示的波使该质点从平衡位置向上振动

10、，而虚线所示的波也使该质点向上运动，因此该质点的振动实际上是相叠加的，即振幅等于这两列波分别引起的波的振幅之和.同时对x=8处的质点，两列波都使该质点向下振动，也是同相叠加的.而x=2与x=6处的质点则均反相叠加，即均为振幅最小的点.（方法二）由波的叠加原理可知，x轴上任一质点的位移等于两列波单独引起的位移的矢量和。对于x=4,8两点，两列波单独引起的两个分振动相差为0,故这两点振动加强。对于x=2,6两点，两列波单独引起的两个分振动相差为冗，故这两点振动减弱。13 .两列完全相同的横波分别从波源A、B两点沿直线Ox轴相向传播时的波形图如图所示，如果两列波的波速都是1m/s,试判断从图示时刻开

11、始，最短再经过多少秒，质点P的位移最大.解析：波的传播可以看成波形保持不变沿传播方向平移，在两列波叠加的区域内，每一点的位移由两列波共同决定，由题意可知，当两列波都再传播34波长时，两列波的波谷在P点相遇，此时P点的位移将达到最大，故t=3N4v=0.3s.答案：AB解析：波在传播过程中除相遇外，波的形状不变，而C、D两图的波形发生了变化，错误.对于A图两列波的半个波长重叠，由于相遇处的振动情况相反，叠加后相遇处的质点均处于平衡位置，所以14 .如图所示，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，图中可能出现的波形图是（）A图正确.对于B图是两列波完全重合，则重合处的各个质点

12、的位移为两列波引起的位移之和（而C图却是波形变化后叠加）.A、B两图是可能出现的波形图.15 .在水面上有Si和S2两个振幅和频率相同的波源，开始起振时两波源的振动方向相反。在两波源连线的中垂线上有a、b、c三点,经过一段时间这三点都处于两列波的叠加区域内。如图所示，则下列说法中正确的是（）A. a点是振动加强点，c点是振动减弱点B. a、c点是振动加强点，b点是振动减弱点C. a、c点此时刻振动加强，经过一段时间后变为振动减弱点，而b点可能变为振动加强点D. a、b、c三点都是振动减弱点SiS2答案：D解析：由Si和S2两列频率相同的波源所发出的机械波，相遇后满足相干条件，在它们重叠区域将发

13、生干涉。由于Si和S2两波源振动方向相反，所以在S1S2的垂直平分线上，任一点由两列波所引起的振动点总是大小相同、方向相反，相互叠加，使振动减弱。所以ab、c三点都是振动减弱点，因此只有选项D是正确的。16.如图所示，S是水面波的波源，x、y是挡板，Si、S2是两个狭缝（SSi=SS2,狭缝的尺寸比波长小得多），试回答以下问题。（1）若闭上Si,只打开S2,会看到什么现象？（2）若Si、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）衍射（2）干涉（3）B、DA、C解析：（1）闭上Si,打开S2,由波的衍

14、射条件可知，这时会发生衍射现象。（2）Si、S2都打开，由波的干涉条件可知，这时会发生干涉现象。（3）在题图中，波源S形成的波，通过Si、S2形成新波源，这两个新波源发出的波相遇时会发生干涉现象，波峰与波峰、波谷与波谷相遇的点振幅最大，波峰与波谷相遇的点，振幅最小，则B、D是振动最强的点，A、C是振动最弱的点。17.如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷，设两列波的振幅均为5cm,且在图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1m/s和0.5m。C点是BE连线的中点，下列说法正确的是（）A.C、E两点都保持静止不动B.图示时刻A、B两点的竖直高度差为20cmC.图示时

15、刻C点正处在平衡位置且向上运动D.从图示的时刻起经0.25s后，B点通过的路程为20cm答案：BCD18 .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会发出噪声，干涉型消声器可以用来削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所示，波长为人的声波沿水平管道自左向右传播。在声波到达a处时，分成两束相干波，它们分别通过ri和r2的路程，再在b处相遇，即可达到削弱噪声的目的。若r=r2ri,则等于（）。4-Ih口；解析：加强区是质点A、B、E的连线处，减弱区是过D、F的连线处和过P、Q的连线处，C、E为振动加强点，不可能静止不动。图示时刻，A在

16、波山t,B在波谷，它们的振动是加强的，故振幅均为两列波振幅之和，此时两点的高度差为20cm。波是由E向A处传播的，在图示时刻，A、B、C、E等质点的波形图如图所示，由图可知，C点向上运动，波的周期T=入/月0.5s,t=0.25s=T/2,B点通过的路程为s=2A=2X10cm=20cm,故B、C、D正确。.ABA.波长入的整数倍B.波长人的奇数倍C.半波长的奇数倍D.半波长的偶数倍答案：C解析：由波的干涉特点可知：当某点到两相干波源的距离差为半波长的奇数倍时，此点为振动减弱点，故选Co19 .如图所示为声波干涉演示仪的原理图。两个U形管A和B套在一起，A管两侧各有一个小孔。声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率的波。当声波分别通过A、B传播到右侧小孔时，若两列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅;若传播的路程相差一个波长,则此处声波的振幅。答案：相同减小增大解析：由同一波源分成的两列波频率相同，这符合两列波干涉的条件，当两波的路程差等于半波长的奇数倍时，振动减弱，当路程差等于波长的整数倍时，振动加强。20 .如图所示，A处放一频率为42.5Hz的音叉，经过橡皮管ACB和ADB连通到B处