波的干涉與衍射試題20題——有答案

1、波的干涉與衍射（試題）1.聞其聲而不見(jiàn)其人”是因?yàn)橐话阏系K物的尺寸（）A.跟聲波波長(zhǎng)相差不大，使聲波發(fā)生明顯衍射B.比聲波波長(zhǎng)大得多，聲波不能發(fā)生衍射C.可以跟光波波長(zhǎng)相比較，使光波也發(fā)生衍射D.比光波波長(zhǎng)大得多，故光波不能發(fā)生明顯衍射答案：AD2 .一列水波穿過(guò)小孔發(fā)生了衍射現(xiàn)象，衍射的水波與原來(lái)的水波相比（）。A.波長(zhǎng)變短了B.頻率變高了C.波速?zèng)]有變化D.質(zhì)點(diǎn)的振幅變小了答案：CD3 .下列事實(shí)屬于明顯的衍射現(xiàn)象的是（）。A,池塘里的水波，遇到突出水面的小石塊，小石塊對(duì)波的傳播沒(méi)有影響B(tài).水波前進(jìn)方向上有一障礙物，其后面沒(méi)有水波傳播過(guò)去C.水波前進(jìn)方向上有一帶小孔的屏，水波通過(guò)小孔傳播到

2、屏后的區(qū)域D.板胡的聲音比弦聲更響答案：AC4 .當(dāng)兩列振動(dòng)情況完全相同的水波發(fā)生干涉時(shí)，如果兩列波的波峰在P點(diǎn)相遇，下列說(shuō)法正確的是（）。A.質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)始終是加強(qiáng)的B.質(zhì)點(diǎn)P的振幅最大C.質(zhì)點(diǎn)P的位移始終最大D.質(zhì)點(diǎn)P的位移有時(shí)為零答案：ABD5 .關(guān)于干涉和衍射現(xiàn)象說(shuō)法正確的是（）。A.兩列波在介質(zhì)中疊加，一定產(chǎn)生干涉現(xiàn)象B.因衍射是波特有的特征，所以波遇到障礙物時(shí)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)象答案：CD解析：頻率相同是干涉的必要條件，A錯(cuò)，D對(duì)；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(zhǎng)相差不多，或比波

3、長(zhǎng)小時(shí)，衍射現(xiàn)象才最明顯，B錯(cuò)；波的疊加沒(méi)有條件，C對(duì)。6 .波長(zhǎng)為60m和17m的兩列聲波在空氣中傳播時(shí)，下列敘述正確的是（）A.波長(zhǎng)60m的聲波比17m的聲波傳播速度慢B.波長(zhǎng)60m的聲波比17m的聲波頻率小C.波長(zhǎng)60m的聲波比17m的聲波易發(fā)生衍射D.波長(zhǎng)60m的聲波不能被反射答案：BC解析：不管波長(zhǎng)長(zhǎng)短為多少，聲波在空氣中傳播速度都為340m/s,由波長(zhǎng)、聲速、頻率關(guān)系可知f=c/%波長(zhǎng)越長(zhǎng)，頻率越小，所以A錯(cuò)，B對(duì).由發(fā)生明顯衍射條件可知，波長(zhǎng)較長(zhǎng)，發(fā)生衍射較容易，C對(duì).任何波都可以發(fā)生反射，D錯(cuò)7 .如圖所示，Si、S2是振動(dòng)情況完全相同口；的兩個(gè)機(jī)械波源，振幅為A,a、b、c三

4、點(diǎn)分別位于Si、S2連線的中垂線上，且-ab=bc,某時(shí)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（）A. a處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為2AB. c處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為一2AC. b處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2AD. d處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2A答案：CD解析：Si、S2是振動(dòng)情況完全相同的振源，則到兩波源距離之差等于半波長(zhǎng)偶數(shù)倍的點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，振幅是兩列波振幅之和，即為2A;到兩波源距離之差等于半波長(zhǎng)奇數(shù)倍的振動(dòng)減弱，振幅為零，兩波源連線中垂線上的所有點(diǎn)到兩波源距離之差為零，符合振動(dòng)加強(qiáng)條件，故C、D兩項(xiàng)正確.振動(dòng)加強(qiáng)只是振動(dòng)的振幅最大，位移在-2A2A之間不斷變化，故A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤.答案：CD8 .如圖所示，兩

5、列簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，兩波源分別位于x=-0.2mx=1.2m處，兩列波的速度均為v=0.4m/s,兩列波的振幅均為A=2cm。圖示為t=0時(shí)刻兩列波的圖象（傳播方向如圖所示），此刻平衡位置處于x=0.2m和x=0.8m的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置處于x=0.5m處，關(guān)于各質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況判斷正確的是（）。A. t=1s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的位移為4cmB. t=1s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的位移為4cmC. t=0.75s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P、Q都運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)D.質(zhì)點(diǎn)P、Q的起振方向都沿y軸負(fù)方向答案：AD解析：由題可知兩波波長(zhǎng)入=0.4m,波速v=0.4m/s,所以周期T=1s。在0.75s

6、時(shí)刻兩波同時(shí)傳到M點(diǎn)且使M點(diǎn)起振方向均向下，D正確，M點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，振幅為2A,t=1s時(shí)亥1J,位移為一4cm。A正確。9 .甲、乙二人分乘兩只船在湖中釣魚(yú)，兩船相距24m,有一列水波在湖面上傳播，使每只船每分鐘上下浮動(dòng)10次，當(dāng)甲船位于波峰時(shí)，乙船位于波谷，這時(shí)兩船之間還有一個(gè)波峰，則此水波的波長(zhǎng)為多少？若此波在傳播過(guò)程中遇到一根豎立的電線桿，是否會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象？答案：16m會(huì)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象解析：由題意可知T=6s。波的波長(zhǎng)為入，則有24m=Z+-,2=162m。由于人=16m大于豎立電線桿的尺寸，所以當(dāng)波通過(guò)豎立的電線桿時(shí)會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。10 .如圖所示，均勻介質(zhì)中兩波源

7、Si、S2分別位于x軸上的xi=0、X2=16m處，質(zhì)點(diǎn)P位于x軸上的X3=4m處。t=0時(shí)刻，兩波源同時(shí)由平衡位置開(kāi)始向上振動(dòng)，振動(dòng)周期T=0.1s,傳播速度均為v=80m/so波源S1的振幅A1=3cm,波源S2的振幅A2=4cm。則從t=0至ijt=0.35s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為（）A.98cmB.14cmC.56cmD.68cm答案：CD|j/cm.:1一一1.I-4.D48i216x/m11 .在水波槽的衍射現(xiàn)象中，若打擊水面的振子振動(dòng)頻率是5Hz,水波在水槽中的傳播速度為0.05m/s,為觀察到顯著的衍射現(xiàn)象，小孔直徑d應(yīng)為（）A.10cmB.5cmC.d>1cmD,d&

8、lt;1cm答案：D解析：掌握波發(fā)生衍射的必要條件.在水槽中激發(fā)的水波波長(zhǎng)為：卜二v/f=0.01m=1cm,要求在小孔后產(chǎn)生顯著的衍射現(xiàn)象，應(yīng)取小孔的尺寸小于波長(zhǎng).12 .如圖所示，兩列簡(jiǎn)諧波均沿x軸傳播，傳播速度的大小相等，其中一列沿正x方向傳播（圖中實(shí)線所示），一列沿負(fù)x方向傳播（圖中虛線所示）.這兩列波的頻率相同，振動(dòng)方向均沿y軸，則圖中x=1、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).答案：4和82和6解析：（方法一）本題主要考查對(duì)波的疊加原理的理解及應(yīng)用.由題可知，這兩列波的頻率相同，振動(dòng)方向均沿y軸，故為相干波.設(shè)P、Q分別為兩列波的波源，在圖示

9、時(shí)刻均沿y軸正向向上振動(dòng)，則1、2、3、4、5、6、7、8到兩相干波源P、Q的路程差分別為（設(shè)波長(zhǎng)為人:）點(diǎn)1或點(diǎn)7:A1=A7=3九一夕九=2九884點(diǎn)2或點(diǎn)6:八2=八6="九一g九=°八882.971點(diǎn)3或點(diǎn)5:A3=A5=一九一一九=一九，884點(diǎn)4:A4=入一上0,一31點(diǎn)8:A8=九九=九.根據(jù)兩列相干波干涉時(shí)加強(qiáng)和減弱的條件知：點(diǎn)4和8位置的合振動(dòng)振幅最大，點(diǎn)2和點(diǎn)6位置的合振動(dòng)振幅最小.也可以這樣分析：在圖示時(shí)刻兩列波引起介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的位移矢量和都為零，但其中的一些點(diǎn)是振動(dòng)過(guò)程中恰好經(jīng)過(guò)平衡位置，而另外一些點(diǎn)是振動(dòng)減弱或確實(shí)不振動(dòng)的結(jié)果.對(duì)x=4處的質(zhì)點(diǎn)

10、，實(shí)線所示的波使該質(zhì)點(diǎn)從平衡位置向上振動(dòng)，而虛線所示的波也使該質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，因此該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)實(shí)際上是相疊加的，即振幅等于這兩列波分別引起的波的振幅之和.同時(shí)對(duì)x=8處的質(zhì)點(diǎn)，兩列波都使該質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，也是同相疊加的.而x=2與x=6處的質(zhì)點(diǎn)則均反相疊加，即均為振幅最小的點(diǎn).（方法二）由波的疊加原理可知，x軸上任一質(zhì)點(diǎn)的位移等于兩列波單獨(dú)引起的位移的矢量和。對(duì)于x=4,8兩點(diǎn)，兩列波單獨(dú)引起的兩個(gè)分振動(dòng)相差為0,故這兩點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)。對(duì)于x=2,6兩點(diǎn)，兩列波單獨(dú)引起的兩個(gè)分振動(dòng)相差為冗，故這兩點(diǎn)振動(dòng)減弱。13 .兩列完全相同的橫波分別從波源A、B兩點(diǎn)沿直線Ox軸相向傳播時(shí)的波形圖如圖所示，如果兩列

11、波的波速都是1m/s,試判斷從圖示時(shí)刻開(kāi)始，最短再經(jīng)過(guò)多少秒，質(zhì)點(diǎn)P的位移最大.解析：波的傳播可以看成波形保持不變沿傳播方向平移，在兩列波疊加的區(qū)域內(nèi)，每一點(diǎn)的位移由兩列波共同決定，由題意可知，當(dāng)兩列波都再傳播34波長(zhǎng)時(shí)，兩列波的波谷在P點(diǎn)相遇，此時(shí)P點(diǎn)的位移將達(dá)到最大，故t=3N4v=0.3s.答案：AB解析：波在傳播過(guò)程中除相遇外，波的形狀不變，而C、D兩圖的波形發(fā)生了變化，錯(cuò)誤.對(duì)于A圖兩列波的半個(gè)波長(zhǎng)重疊，由于相遇處的振動(dòng)情況相反，疊加后相遇處的質(zhì)點(diǎn)均處于平衡位置，所以14 .如圖所示，沿一條直線相向傳播的兩列波的振幅和波長(zhǎng)均相等，當(dāng)它們相遇時(shí)，圖中可能出現(xiàn)的波形圖是（）A圖正確.對(duì)于

12、B圖是兩列波完全重合，則重合處的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移為兩列波引起的位移之和（而C圖卻是波形變化后疊加）.A、B兩圖是可能出現(xiàn)的波形圖.15 .在水面上有Si和S2兩個(gè)振幅和頻率相同的波源，開(kāi)始起振時(shí)兩波源的振動(dòng)方向相反。在兩波源連線的中垂線上有a、b、c三點(diǎn),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間這三點(diǎn)都處于兩列波的疊加區(qū)域內(nèi)。如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是（）A. a點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，c點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)B. a、c點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，b點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)C. a、c點(diǎn)此時(shí)刻振動(dòng)加強(qiáng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后變?yōu)檎駝?dòng)減弱點(diǎn)，而b點(diǎn)可能變?yōu)檎駝?dòng)加強(qiáng)點(diǎn)D. a、b、c三點(diǎn)都是振動(dòng)減弱點(diǎn)SiS2答案：D解析：由Si和S2兩列頻率相同的波源所發(fā)出的機(jī)械波

13、，相遇后滿(mǎn)足相干條件，在它們重疊區(qū)域?qū)l(fā)生干涉。由于Si和S2兩波源振動(dòng)方向相反，所以在S1S2的垂直平分線上，任一點(diǎn)由兩列波所引起的振動(dòng)點(diǎn)總是大小相同、方向相反，相互疊加，使振動(dòng)減弱。所以ab、c三點(diǎn)都是振動(dòng)減弱點(diǎn)，因此只有選項(xiàng)D是正確的。16.如圖所示，S是水面波的波源，x、y是擋板，Si、S2是兩個(gè)狹縫（SSi=SS2,狹縫的尺寸比波長(zhǎng)小得多），試回答以下問(wèn)題。（1）若閉上Si,只打開(kāi)S2,會(huì)看到什么現(xiàn)象？（2）若Si、S2都打開(kāi)，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？（3）若實(shí)線和虛線分別表示波峰和波谷，那么在A、B、C、D各點(diǎn)中，哪些點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng)，哪些點(diǎn)振動(dòng)最弱？答案：（1）衍射（2）干涉（3）B、DA、C

14、解析：（1）閉上Si,打開(kāi)S2,由波的衍射條件可知，這時(shí)會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象。（2）Si、S2都打開(kāi)，由波的干涉條件可知，這時(shí)會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象。（3）在題圖中，波源S形成的波，通過(guò)Si、S2形成新波源，這兩個(gè)新波源發(fā)出的波相遇時(shí)會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象，波峰與波峰、波谷與波谷相遇的點(diǎn)振幅最大，波峰與波谷相遇的點(diǎn)，振幅最小，則B、D是振動(dòng)最強(qiáng)的點(diǎn)，A、C是振動(dòng)最弱的點(diǎn)。17.如圖所示表示兩列相干水波的疊加情況，圖中的實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，設(shè)兩列波的振幅均為5cm,且在圖示的范圍內(nèi)振幅不變，波速和波長(zhǎng)分別為1m/s和0.5m。C點(diǎn)是BE連線的中點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）A.C、E兩點(diǎn)都保持靜止不動(dòng)B.圖示時(shí)刻A

15、、B兩點(diǎn)的豎直高度差為20cmC.圖示時(shí)刻C點(diǎn)正處在平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)D.從圖示的時(shí)刻起經(jīng)0.25s后，B點(diǎn)通過(guò)的路程為20cm答案：BCD18 .消除噪聲污染是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的一個(gè)重要課題，內(nèi)燃機(jī)、通風(fēng)機(jī)等在排放各種高速氣流的過(guò)程中都會(huì)發(fā)出噪聲，干涉型消聲器可以用來(lái)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)行如圖所示，波長(zhǎng)為人的聲波沿水平管道自左向右傳播。在聲波到達(dá)a處時(shí)，分成兩束相干波，它們分別通過(guò)ri和r2的路程，再在b處相遇，即可達(dá)到削弱噪聲的目的。若r=r2ri,則等于（）。4-"Ih口；解析：加強(qiáng)區(qū)是質(zhì)點(diǎn)A、B、E的連線處，減弱區(qū)是過(guò)D、F的連線處和過(guò)P、Q的連線處

16、，C、E為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，不可能靜止不動(dòng)。圖示時(shí)刻，A在波山t,B在波谷，它們的振動(dòng)是加強(qiáng)的，故振幅均為兩列波振幅之和，此時(shí)兩點(diǎn)的高度差為20cm。波是由E向A處傳播的，在圖示時(shí)刻，A、B、C、E等質(zhì)點(diǎn)的波形圖如圖所示，由圖可知，C點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，波的周期T=入/月0.5s,t=0.25s=T/2,B點(diǎn)通過(guò)的路程為s=2A=2X10cm=20cm,故B、C、D正確。.£ABA.波長(zhǎng)入的整數(shù)倍B.波長(zhǎng)人的奇數(shù)倍C.半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍D.半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍答案：C解析：由波的干涉特點(diǎn)可知：當(dāng)某點(diǎn)到兩相干波源的距離差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，此點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)，故選Co19 .如圖所示為聲波干涉演示儀的原理圖。兩個(gè)U形管A和B套在一起，A管兩側(cè)各有一個(gè)小孔。聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)，被分成兩列頻率的波。當(dāng)聲波分別通過(guò)A、B傳播到右側(cè)小孔時(shí)，若兩列波傳播的路程相差半個(gè)波長(zhǎng)，則此處聲波的振幅;若傳播的路程相差一個(gè)波長(zhǎng),則此處聲波的振幅。答案：相同減小增大解析：由同一波源分成的兩列波頻率相同，這符合兩列波干涉的條件，當(dāng)兩波的路程差等于半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，振動(dòng)減弱，當(dāng)路程差等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)。20 .如圖所示，A處放一頻率為42.5Hz的音叉，經(jīng)過(guò)橡皮管ACB和ADB連通到B處，在B處完全聽(tīng)不到