高考物理選修知識點(diǎn)鞏固練習(xí)波的衍射、干涉提高

【鞏固練習(xí)】一、選擇題1一列波在傳播過程中遇到一個障礙物，發(fā)生了衍射，以下情況能使衍射現(xiàn)象更明顯的是（ ） A縮小障礙物尺寸，同時減小波的頻率 B縮小障礙物尺寸，同時增大波的頻率 C增大障礙物尺寸，同時減小波的頻率 D增大障礙物尺寸，同時增大波的頻率2在空曠的廣場上有一堵較高大的墻MN，墻的一側(cè)O點(diǎn)有一個正在播放男女聲合唱歌曲的聲源某人從圖中A點(diǎn)走到墻后的B點(diǎn)，在此過程中，如果從聲波的衍射來考慮，則會聽到（ ） A聲音變響，男聲比女聲更響 B聲音變響，女聲比男聲更響 C聲音變?nèi)?，男聲比女聲更?D聲音變?nèi)?，女聲比男聲更?如圖所示，S是振源，MN是帶孔擋板，其中M固定，N可上下移動，為了使原來不振動的A點(diǎn)振動起來，可采用（ ） A增大S的頻率 B減小S的頻率 CN上移 DN下移4（2014 伊川縣校級月考）下列關(guān)于兩列波相遇時疊加的說法正確的是()A相遇后，振幅小的一列波將減弱，振幅大的一列波將加強(qiáng)B相遇后，兩列波的振動情況與相遇前完全相同C在相遇區(qū)域，任一點(diǎn)的總位移等于兩列波分別引起的位移的矢量和D幾個人在同一房間說話，相互間聽得清楚，這說明聲波在相遇時互不干擾5已知空氣中的聲速為340 ms，下列波遇到寬度約為12 m的障礙物能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的是（ ） A周期為0.05 s的聲波 B波長為13 m的聲波 C頻率為104 Hz的聲波 D頻率為61014 Hz的電磁波6兩列平面簡諧橫波在空中疊加，其中簡諧橫波a（圖中虛線所示）沿x軸正方向傳播，簡諧橫波b（圖中實(shí)線所示）沿x軸負(fù)方向傳播，波速都是20 mst=0時，這兩列波的波動圖像如圖12-5-12所示，那么位于x=45 m處的質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)波峰的時間和第一次處于平衡位置的時間分別是（ ） A1.50 s，0.25 s B0.25 s，0.75 s C0.50 s，0.75 s D0.75 s，0.25 s7如圖所示，波源S1在繩的左端發(fā)出頻率為f1，振幅為A1的半個波形a，同時另一個波源S2在繩的右端發(fā)出頻率為f2，振幅為A2的半個波形b，且f1f2，P為兩個波源連線的中點(diǎn)已知機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度只由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定下列說法正確的是（ ） A兩列波比較，a波將先到達(dá)P點(diǎn) B兩列波在P點(diǎn)疊加時，P點(diǎn)的位移最大可達(dá)A1+A2 Cb的波峰到達(dá)P時，a的波峰還沒有到達(dá)P D兩列波相遇時，繩上位移可達(dá)A1+A2的點(diǎn)只有一個，此點(diǎn)在P點(diǎn)的左側(cè)8（2014 滎陽市期中）如圖表示兩個相干波源S1、S2產(chǎn)生的波在同一種均勻介質(zhì)中相遇。圖中實(shí)線表示某時刻的波峰，虛線表示的是波谷，下列說法正確的是()Aa、c兩點(diǎn)的振動加強(qiáng)，b、d兩點(diǎn)的振動減弱Be、f兩點(diǎn)的振動介于加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)之間C經(jīng)適當(dāng)?shù)臅r間后，加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的位置互換D經(jīng)半個周期后，原來位于波峰的點(diǎn)將位于波谷，原來位于波谷的點(diǎn)將位于波峰9兩個振動情況完全一樣的波源S1、S2相距6 m，它們在空間產(chǎn)生的干涉圖樣如圖所示，圖中實(shí)線表示振動加強(qiáng)的區(qū)域，虛線表示振動減弱的區(qū)域，下列說法正確的是（ ） A兩波源的振動頻率一定不相同 B虛線一定是波谷與波谷相遇處 C兩列波的波長都為2 m D兩列波的波長都為1 m10如圖所示，S1、S2是振動情況完全相同的兩個機(jī)械波波源，振幅為Aa、b、c三點(diǎn)分別位于S1、S2連線的中垂線上，且ab=bc某時刻a是兩列波的波峰相遇點(diǎn)，c是兩列波的波谷相遇點(diǎn)則（ ） Aa處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為2A Bc處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為2A Cb處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2A Dc處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2A11如圖所示，a、b兩質(zhì)點(diǎn)是兩列相向傳播的簡諧橫波的振源，它們的間距為6 m。若a、b振動頻率均為5 Hz，位移大小方向始終相同，兩列波的波速均為10 ms，則（ ） Aa、b連線的中點(diǎn)為振幅最大點(diǎn) Ba、b連線上離a 1.5 m處無振動 Ca、b連線上振動最弱位置共三處 Da、b連線上振動最強(qiáng)位置共五處12甲、乙兩列完全相同的橫波，分別從波源A、B兩點(diǎn)沿直線Ox相向傳播，t=0時的圖像如圖所示若兩列波的波速均為1 ms，則C、E、F、G、D 5個質(zhì)點(diǎn)中（ ） At=0.2 s時，只有F點(diǎn)的位移最大 Bt=0.2 s時，E、G兩點(diǎn)的位移最大 Ct=0.5 s時，只有F點(diǎn)的位移最大 Dt=0.5 s時，C、F、D三點(diǎn)的位移最大二、填空題13(2015 蘇北四市二次調(diào)研)如圖所示，S1、S2是兩個相干波源,它們振動同步且振幅相同。實(shí)線和虛線分別表示某一時刻兩列波的波峰和波谷。a、b、c、d四點(diǎn)中振動減弱的點(diǎn)為，經(jīng)四分之一周期，不在平衡位置的點(diǎn)為 。三、解答題14一根細(xì)繩上正在傳播著正立和倒立的兩個三角形波A和B，設(shè)在t=0時波形如圖甲所示，而在t=T時波形如圖乙所示，試在圖丙中畫出時的波形圖 15如圖所示，在同一均勻介質(zhì)中有S1和S2兩個波源，這兩個波源的頻率，振動方向均相同，且振動的步調(diào)完全一致，S1與S2之間相距為4 m，若S1、S2振動頻率均為5 Hz，兩列波的波速均為10 ms，B點(diǎn)為S1和S2連線的中點(diǎn)，今以B點(diǎn)為圓心，以R=BS1為半徑畫圓 （1）該波的波長為多少？ （2）在S1、S2連線上振動加強(qiáng)的點(diǎn)（S1和S2除外）有幾個？（3）在該圓周上（S1和S2兩波源除外）共有幾個振動加強(qiáng)的點(diǎn)？【答案與解析】一、選擇題1【答案】A 【解析】波長越長，障礙物尺寸越小，越容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象在波速不變的情況下，頻率越小，波長越大，因此A項(xiàng)正確2【答案】D 【解析】由于MN很高大，故衍射現(xiàn)象比較弱，由于女聲音調(diào)高，波長便小，衍射便不明顯3【答案】B、C 【解析】要使A點(diǎn)振動起來，則需要發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象可以增大波長（減小頻率），也可以減小孔的寬度，所以B、C兩項(xiàng)正確4【答案】BCD【解析】兩列波相遇時，每一列引起的振動情況都保持不變，而質(zhì)點(diǎn)的振動則是兩列波共同作用的結(jié)果，故A選項(xiàng)錯誤，B、C選項(xiàng)正確。幾個人在同一房間說話，聲帶振動發(fā)出的聲波在空間中相互疊加后，不改變每列波的振幅、頻率，所以聲波到人的耳朵后，仍能分辨出不同的人所說的話，故D正確。5【答案】A、B 【解析】根據(jù)發(fā)生明顯衍射的條件可知：聲波的波長應(yīng)在12 m左右，或比12 m大，因此B項(xiàng)正確A=vT=17 m12 m，所以A項(xiàng)正確，所以C項(xiàng)不正確電磁渡的波長，所以D項(xiàng)不正確答案：6【答案】B 【解析】從題圖上可知兩波波長均為=40 m，故，a、b兩波的波峰第一次傳到P點(diǎn)，均需要，而平衡位置傳到P要7【答案】C、D 【解析】因兩波波速相等，故兩列波能同時到達(dá)P點(diǎn)，A錯誤因f1f2，由可知，故當(dāng)兩列波同時到達(dá)P點(diǎn)時，a波的波峰離P點(diǎn)距離比b波的波峰大，因此兩波峰不能同時到達(dá)P點(diǎn)，兩波峰應(yīng)相遇在P點(diǎn)左側(cè)，此位置對應(yīng)的位移為A1+A2，位移最大，綜上所述，B錯誤，C、D均正確8【答案】AD【解析】波的干涉示意圖所示的僅是某一時刻兩列相于波疊加的情況，形成干涉圖樣的所有介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)都在不停地振動著，其位移的大小和方向都在不停地變化著。但要注意，對穩(wěn)定的干涉，振動加強(qiáng)和減弱的區(qū)域的空間位置是不變的，a點(diǎn)是波谷和波谷相遇的點(diǎn)，c點(diǎn)是波峰和波峰相遇的點(diǎn)，都是振動加強(qiáng)的點(diǎn)；而b、d兩點(diǎn)都是波峰和波谷相遇的點(diǎn)，是振動減弱的點(diǎn)，A正確。e點(diǎn)位于加強(qiáng)點(diǎn)的連線上，仍為加強(qiáng)點(diǎn)；f點(diǎn)位于減弱點(diǎn)的連線上，仍為減弱點(diǎn)，B錯誤。相干波疊加產(chǎn)生的干涉是穩(wěn)定的，不會隨時間變化，C錯誤。因形成干涉圖樣的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)也是不停地做周期性振動，經(jīng)半個周期步調(diào)相反，D正確。9【答案】C10【答案】C、D 【解析】因?yàn)閍、b、c三點(diǎn)均在S1、S2連線的中垂線上，則各點(diǎn)到S1S2的距離相等，則S1與S2到各點(diǎn)的波程差為零，S1與S2振動情況相同，在a、b、c各點(diǎn)振動加強(qiáng)，振動加強(qiáng)并不是位移不變始終為2A，而是振幅為2A。則選項(xiàng)C、D正確11【答案】A、B、D 【解析】兩列簡諧橫波的波長均為：a、b連線的中點(diǎn)為振幅最大點(diǎn)，選項(xiàng)A是正確的 a、b連線上離a點(diǎn)1.5 m處設(shè)為P點(diǎn)則 As=PbPa=4.5 m1.5 m=3.0 m 因?yàn)?2 m，所以 所以P點(diǎn)是振動減弱點(diǎn)，其振幅最小因兩列波波源完全相同，所以P點(diǎn)處的合振動的振幅為零，即P點(diǎn)不振動，所以選項(xiàng)B是正確的由題意可知滿足s=n（n=0，1，2，）的各點(diǎn)為振動加強(qiáng)點(diǎn)，Aab=6 m 則s=n6 m 當(dāng)n=0時，s=0，a、b連線的中點(diǎn)為振動加強(qiáng)點(diǎn)； 當(dāng)n=1時，s=2 m；當(dāng)n=2時，s=2=4 m 由于對稱性，在a、b連線上振動加強(qiáng)點(diǎn)共有五處，所以選項(xiàng)D是正確的12【答案】B、D二、填空題13【答案】a；d【解析】波峰與波谷相遇疊加,振動減弱,波峰與波峰或波谷與波谷相遇時,振動加強(qiáng),且加強(qiáng)與減弱的區(qū)域相互間隔。由圖可知,a點(diǎn)為振動減弱的點(diǎn),b、c、d點(diǎn)均為振動加強(qiáng)的點(diǎn)。經(jīng)四分之一周期后,a、b、c三點(diǎn)均到達(dá)平衡位置,但d點(diǎn)不在平衡位置。三、解答題14【答案】見解析【解析】如圖所示 15【答案】見解析【解析】（1）由公式，得 （2）設(shè)P為S1、S2