物理新导学选修3-4（人教版）课时作业（八）波的衍射和干涉

课时作业(八)波的衍射和干涉基础达标练1．(多选)关于干涉和衍射现象的正确说法是()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．叠加规律运用于一切波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：CD2．(2017·长沙高二检测)已知空气中的声速为340m/s，现有几种声波：(1)周期为eq\f(1,20)s；(2)频率为104Hz；(3)波长为10m．它们传播时若遇到宽度约为13m的障碍物，发生明显衍射现象的是()A．(1)和(2)B．(2)和(3)C．(1)和(3)D．都可以答案：C3.如图所示，圆形实线是波源O在水槽里产生的水波的波峰，下列说法正确的是()A．水波只要进入∠CAE和∠DBF区域就叫波的衍射B．水波只要进入∠CAA′和∠DBB′区域就叫波的衍射C．水波必须充满∠CAE和∠DBF区域才叫波的衍射D．水波必须充满∠CAA′和∠DBB′区域才叫波的衍射解析：衍射现象是相对直线传播而言的，由于波源在O点，如果没有波的衍射现象而沿直线传播的话，它能传播到CABD所围的范围，所以选项A、C错；衍射现象主要体现一个“绕”字，所以只要进入∠CAA′和∠DBB′区域就叫波的衍射，不一定非得绕到障碍物后面的每一点，所以选项B对，D错．答案：B

4.(多选)如图所示，实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷．此刻，M是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是()A．该时刻质点O正处在平衡位置B．P、N两点始终处于平衡位置C．M点到两波源的距离之差一定是波长的整数倍D．从该时刻起，经过四分之一周期，质点M到达平衡位置解析：由题图可知，O、M为振动加强的点，此时O点处于波谷，M点处于波峰，M点是峰、峰相遇，只有当两波源振动相位相同时，M点到两波源的距离差才是波长的整数倍，若两波源振动相位相反，则M点到两波源的距离差为半波长的奇数倍，故A、C均错；N、P两点为减弱点，又因为两列波的振幅相同，因此N、P两点的振幅为零，即两点始终处于平衡位置，B正确．从该时刻经eq\f(1,4)周期，两列波分别引起的振动都使M点位于平衡位置，故M点位于平衡位置，D正确．故选B、D.答案：BD5.如图所示，表示两同频率相干水波在t＝0时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的振幅均为2cm，波速均为2m/s，波长均为0.4m，E点为B、D连线和A、C连线的交点，下列说法正确的是()A．A、C两点是振动减弱点B．A、C、E点是振动加强点C．B、D两点在该时刻的竖直高度差为4cmD．t＝0.05s时，E点离平衡位置的位移大小为2cm解析：题图中B、D均为振动加强点，E位于B、D的中线上，故E也是振动加强点，而A、C两点为波峰与波谷相遇，故是振动减弱点．题图中所示时刻，B点偏离平衡位置－4cm，而D点偏离平衡位置4cm，故二者竖直高度差为8cm，再过0.05s，两列波的波峰恰在E点相遇，故E点偏离平衡位置的距离达到4cm.答案：A6.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________．解析：声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率相同的波且相位差固定．若波程相差为半波长的偶数倍，则干涉相长；若波程相差为半波长的奇数倍，则干涉相消．所以若两列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅减小；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅增大．答案：相同减小增大能力提升练7．(1)(多选)在空气中的同一区域内，两列声波波源的振动情况如图所示，可以肯定的是()A．a波源的频率为b波源频率的2倍B．a波的波长为b波波长的2倍C．a、b两列波叠加能产生稳定的干涉D．通过同一狭缝，a波的衍射效果比b波明显E．a、b两列波叠加不能产生稳定的干涉图样(2)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和S2之间相距两个波长，B点为S1和S2连线的中点，今以B点为圆心，R＝BS1为半径画圆，问在该圆周上(S1和S2两波源除外)共有几个振动加强的点？解析：(1)选B、D、E.由波的图象可以看出，a波的周期是b波的2倍，因为波速相等(同一介质)，由波速公式v＝λf可知a波的波长等于b波的2倍，故A错而B正确；两列波相干的条件是频率必须相等，可知a、b两列波叠加不会产生稳定的干涉，C错误，E正确；波长越长，衍射现象越明显，故D选项正确．(2)首先分析S1和S2两波源的连线上共有几个振动加强的点．由对称性可直接判断B点为振动加强点．又AS2－AS1＝λ，CS1－CS2＝λ，故A与C两点也为振动加强点，如图所