2016-2017高中物理 第十二章 机械波（第4课时）波的衍射和干涉课时作业 选修3-4.doc

第4课时 波的衍射和干涉 一、选择题(在每小题给出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。) 1．以下说法中正确的是(　　) A．波的衍射现象必须具备一定的条件，否则不可能发生衍射现象 B．要观察到水波明显的衍射现象，必须使狭缝的宽度远大于水波波长 C．波长越长的波，越容易发生明显的衍射 D．只有波才有衍射现象 解析　衍射是波特有的现象，即任何波都会发生衍射现象，只不过存在明显与不明显的差别而已，只有当障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或者比波长小时，才会观察到明显的衍射现象。选项C、D正确。 答案　CD 2．如图1所示，S是波源，M，N是两块挡板，其中M板固定，N板可左右自由移动，两板中间有一狭缝，此时测得A点无明显振动，为使A点能发生明显振动，下列采取的办法可行的是(　　) 图1A．增大波源振动频率 B．减小波源振动频率 C．将N板向右移 D．将N板向左移 答案　BD 3．如图2所示，图中O点是水面上一波源，实线、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷，A是挡板，B是小孔，经过一段时间，水面上的波形将分布于(　　) 图2A．整个区域 B．阴影以外区域 C．阴影以外区域 D．上述答案均不对 解析　从题图中可以看出挡板A的长度比波长大的多，因此波不会绕过挡板A，而小孔B的大小与波长差不多，能发生明显的衍射现象，故B正确。 答案　B 4．下列关于两列波相遇时叠加的说法中正确的是(　　) A．相遇之后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强 B．相遇之后，两列波的振动情况与相遇前完全相同 C．在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和 D．几个人在同一房间说话，相互间听得清楚，这说明声波在相遇时互不干扰 解析　两列波相遇时，每一列波引起的振动情况都保持不变，而质点的振动则是两列波共同作用的结果，故选项A错误，B、C正确；几个人在同一房间说话，发出的声波在空间中相互叠加后，并不改变每列波的振幅、频率，所以声波传到人的耳朵后，仍能分辨出不同的人所说的话，故选项D正确。 答案　BCD 5．如图3所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x＝－2 cm和x＝12 cm处，两列波的波速均为v＝4 cm/s，两波源的振幅均为A＝2 cm。图示为t＝0时刻两列波的图象，此刻平衡位置位于x＝2 cm和8 cm的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于x＝5 cm处，关于各质点运动情况的判断正确的是(　　) 图3 A．质点P、Q都首先沿y轴负向运动 B．t＝0.75 s时刻，质点P、Q都运动到M点 C．t＝1 s时刻，质点M的位移为＋4 cm D．t＝1 s时刻，质点M的位移为－4 cm 解析　根据“上、下坡”法可以判断，质点P、Q都首先沿y轴负向运动；两列波波速相等 ，经过t＝0.75 s，两波传播的路程都为3 cm，但P、Q两质点并不沿x轴运动；t＝1 s时刻，左边波传到x＝6 cm处，右边波传到x＝4 cm处，两波的波谷相遇在M点，叠加后质点M的位移为－4 cm。 答案　AD 6．关于波的叠加和干涉，下列说法中正确的是(　　) A．两列频率不相同的波相遇时，因为没有稳定的干涉图样，所以波没有叠加 B．两列频率相同的波相遇时，振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点 C．两列频率相同的波相遇时，如果介质中的某点振动是加强的，某时刻该质点的位移可能是零 D．两列频率相同的波相遇时，振动加强的质点的位移总是比振动减弱的质点的位移大 解析　根据波的叠加原理，只要两列波相遇就会叠加，所以A选项错；两列频率相同的波相遇时，振动加强的点不只是波峰与波峰、波谷与波谷相遇的点，所以B选项错；振动加强的点仅是振幅加大，但仍在平衡位置附近振动，也一定有位移为零的时刻，所以C选项对，D选项错。 答案　C 7．两波源S1、S2在水槽中形成的波形如图4所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则(　　) 图4 A．在两波相遇的区域中会发生干涉 B．在两波相遇的区域中不会发生干涉 C．P点的振动始终加强 D．P点的振动始终减弱 解析　从题图中看出，两列波的波长不同，但同一介质中波速相等，根据v＝λf，知频率不同，所以在两波相遇的区域中不会发生干涉，B正确；因为不能发生干涉，所以虽然此时刻P点的振动加强，但不会始终加强，当然也不会始终减弱。 答案　B 8．当两列水波发生干涉时，若两列波的波峰在P点相遇，则下列说法中正确的是(　　) A．质点P的振幅为两列波的振幅之和 B．质点P的振动始终是加强的 C．质点P的位移始终最大 D．质点P的位移有时为零 答案　ABD 9．如图5中S1、S2是两个相干波源，由它们发出的波相互叠加，实线表示波峰，虚线表示波谷。则下列对a、b、c三点振动情况的判断中，正确的是(　　) 图5 A．b处的振动