高中物理 第十二章 機(jī)械波 第4節(jié) 波的衍射和干涉課后訓(xùn)練 新人教版選修3-41.doc

1、a波的衍射和干涉1“聞其聲而不見其人”是因?yàn)橐话阏系K物的尺寸（）A跟聲波波長相差不大，使聲波發(fā)生明顯衍射B比聲波波長大得多，聲波不能發(fā)生衍射C可以跟光波波長相比較，使光波也發(fā)生衍射D比光波波長大得多，故光波不能發(fā)生明顯衍射2如圖甲所示，沿一條直線相向傳播的兩列波的振幅和波長均相等，當(dāng)它們相遇時可能出現(xiàn)的波形是圖乙所示的（）甲乙3兩列波相疊加發(fā)生了穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，那么（）A兩列波的頻率不一定相同B振動加強(qiáng)區(qū)域的各質(zhì)點(diǎn)都在波峰上C振動加強(qiáng)的區(qū)域始終加強(qiáng)，振動減弱的區(qū)域始終減弱D振動加強(qiáng)的區(qū)域和振動減弱的區(qū)域不斷周期性地交換位置4關(guān)于干涉和衍射現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A兩列波在介質(zhì)中疊加，一定產(chǎn)生

2、干涉現(xiàn)象B因衍射是波特有的特征，所以波遇到障礙物時一定能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象C疊加規(guī)律適用于一切波D只有頻率相同的兩列波疊加才能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象5如圖所示，S1、S2是振動情況完全相同的兩個機(jī)械波源，振幅為A，a、b、c三點(diǎn)分別位于S1、S2連線的中垂線上，且abbc。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2ABc處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為2ACb處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2ADc處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2A6消除噪聲污染是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的一個重要課題，內(nèi)燃機(jī)、通風(fēng)機(jī)等在排放各種高速氣體的過程中都發(fā)出噪聲，干涉型消聲器可以用來削弱高速氣流產(chǎn)生的噪聲。干涉型消聲器的結(jié)構(gòu)及氣流運(yùn)行如圖所

3、示，產(chǎn)生的波長為的聲波沿水平管道自左向右傳播。在聲波到達(dá)aaa處時，分成兩束相干波，它們分別通過r1和r2的路程，再在b處相遇，即可達(dá)到削弱噪聲的目的。若rr2r1，則r等于（）A波長的整數(shù)倍 B波長的奇數(shù)倍C半波長的奇數(shù)倍 D半波長的偶數(shù)倍7兩列簡諧波頻率相等，波速大小相等，分別沿x和x傳播，則圖中x1、2、3、4、5、6、7、8各點(diǎn)中振幅最大的是x_的點(diǎn)，振幅最小的是x_的點(diǎn)。8如圖為某一報(bào)告廳主席臺的平面圖，AB是講臺，S1、S2是與講臺上話筒等高的喇叭，它們之間的相互位置和尺寸如圖所示。報(bào)告者的聲音放大后經(jīng)喇叭傳回話筒再次放大時可能會產(chǎn)生嘯叫。為了避免嘯叫，話筒最好擺放在講臺上適當(dāng)?shù)奈?/p>

4、置，在這些位置上兩個喇叭傳來的聲音因干涉而相消。已知空氣中聲速為340 m/s，若報(bào)告人聲音的頻率為136 Hz，問講臺上這樣的位置有多少個？aa參考答案1. 答案：AD2答案：BC解析：當(dāng)兩列波的前半個波形（或后半個波形）相遇時，根據(jù)波的疊加原理，在前半個波形（或后半個波形）重疊的區(qū)域內(nèi)所有的質(zhì)點(diǎn)振動的合位移為零，而兩列波的后半個波形（或前半個波形）保持不變，B正確。當(dāng)兩列波完全相遇時（即重疊在一起），由波的疊加原理可知，所有質(zhì)點(diǎn)振動的位移均等于每列波單獨(dú)傳播時引起的位移的矢量和，使得所有的質(zhì)點(diǎn)振動的位移加倍。C正確。3. 答案：C解析：兩列波發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的條件是兩列波的頻率相同且相位

5、差恒定，故A錯；且振動加強(qiáng)區(qū)始終加強(qiáng)，振動減弱區(qū)始終減弱，形成穩(wěn)定的干涉圖樣，C對，D錯；振動加強(qiáng)區(qū)域的各質(zhì)點(diǎn)振幅最大，它們也在自己的平衡位置附近振動，并不是只在波峰上，B錯。4. 答案：CD解析：頻率相同是干涉的必要條件，A錯，D對；一切波在任何條件下都能發(fā)生衍射現(xiàn)象，但只有障礙物的尺寸與波長相差不多，或比波長小時，衍射現(xiàn)象才最明顯，B錯；波的疊加沒有條件，C對。5. 答案：CD解析：不管是波峰與波峰相遇，還是波谷與波谷相遇的點(diǎn)，都是振動加強(qiáng)點(diǎn)，即a、c均為加強(qiáng)點(diǎn)，則a、c兩點(diǎn)的振幅為兩列波振幅之和，即為2A，但其位移是隨時間周期性變化的，所以A、B項(xiàng)錯，D項(xiàng)正確。因?yàn)閍、c均為加強(qiáng)點(diǎn)，則a

6、、c連線上各點(diǎn)均為加強(qiáng)點(diǎn)，即b點(diǎn)也是加強(qiáng)點(diǎn)，其振幅為2A，C項(xiàng)正確。6. 答案：C解析：要達(dá)到削弱噪聲的目的，則波程差應(yīng)等于半波長的奇數(shù)倍，從而保證分成兩束的相干波疊加后減弱。7. 答案：4和82和6解析：兩波頻率相等，疊加發(fā)生干涉，x2、6的兩點(diǎn)振動總相反，此為峰谷相遇，振動減弱，振幅最??；x4的質(zhì)點(diǎn)此時位于平衡位置，但兩列波在該點(diǎn)引起的振動均沿y軸正向，則此時x4的質(zhì)點(diǎn)向y軸正向振動，T/4后兩對波在該處均形成波峰，振幅為兩波振幅之和，是加強(qiáng)區(qū)，振幅最大，同理x8的質(zhì)點(diǎn)此時沿y軸負(fù)向振動，T/4為兩列波的波谷，波谷相遇處，也是加強(qiáng)區(qū)，則振幅最大的質(zhì)點(diǎn)為x4、8的質(zhì)點(diǎn)。8. 答案：4解析：對應(yīng)于聲頻f136 Hz的聲波的波長是式中v340 m/s是空氣中的聲速。在下圖中，O是AB的中點(diǎn)，P是OB上任一點(diǎn)。將表示為式中k為實(shí)數(shù)，當(dāng)k0,2,4，時，從兩個喇叭來的聲波因干涉而加強(qiáng)；當(dāng)k1,3,