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高中物理 12.4波的衍射和干涉梯度练习 新人教版选修3-4


梯度练习:12.4 波的衍射和干涉
基础强化 1.下列情况中不能发生明显衍射的是( A.障碍物或孔的尺寸与波长相等 B.障碍物或孔的尺寸比波长小 C.障碍物或孔的尺寸跟波长相差不多 D.波 长比障碍物或孔的尺寸小得多 解析: 发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多, 所以当波长比障 碍物或孔的尺寸小得多时不能发生明显衍射现象. 答案:D 2.下面哪些现象

是波的衍射( ) )

A.面对障碍物大喊一声,过一会听见自己的声音 B.夏天听天空中轰鸣不绝的雷声 C.在障碍物的后面可以听到前面人说话的声音 D.一人 敲一下长钢管的一端,另一人用耳朵贴近钢管的另一端,先后听到两次声音 解析:衍射现象是波绕过障碍物,传播到障碍物后面的现象. 答案:C 3.两列波相叠加产生了稳定的干涉现象,得到了干涉图样,以下关于干涉的说法中不 正确的是( )

A.两列波的频率一定相等 B.振动加强区与振动减弱区总是相互间隔的 C.振动加强区与振动减弱区交替变化 D.振动加强区在空间的位置一直不变 解析:发生干涉现象时,振动加强和振动减弱的区域是稳定的,加强的区域总是加强, 减弱的区域总是减弱,故 C 选项说法是不正确的. 答案:C 4.S1 和 S 2 是相干波源,它们发出的两列波在空间相遇发生干涉,如下图所示.实线表 示波峰,虚线表示波谷,则 ( )

1

A.振动加强的点有 a、b、c、d 四点 B. a、b、c、d 均为振动减弱的点 C. b、c 为振动加强的点 D. a、d 为振动加强的点 解析:在两列波发生干涉后波峰和波峰叠加的区域,波谷和波谷叠加的区域,为振动加 强的区域,图中 a、d 为加强的点,波峰和波谷叠加的区域为振动减弱的点,图中 c、b 为减 弱的点. 答案:D 5.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 解析:频率相同是产生干涉的必要条件,故 A 选项错误,D 选项正确;一切波在任何条 件下都会发生衍射现象,但只有障碍物的尺寸与波长相差不多,或比波长小,衍射现象才能 明显,故 B 选项错误;波的叠加,没有条件限制,故 C 选项正确. 答案:CD 能力提升 )

6.一列水波通过某孔 的实际情况如右图所示,现把孔的尺寸变小,或者把水波的波长 变大,对水波通过孔后的假想情况的四幅图中,其假想错误的图示有( )

解析:把孔 的尺寸变 小,或者把水波的波长变大,这样当水波到达孔后就能发生明显 的衍射现象,故 A、C 选项假想正确. 答 案:BD 7.在空旷的广场上有一堵较高的墙 MN,墙的一侧 O 点有一个正 在播放男女声合唱歌曲 的声源,某人从下图中的 A 点走到墙后的 B 点.在此过程中,如果从声波的衍射来考虑,则 会听到( )

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A.声音变响亮,男声比女声更响 B.声音变响亮,女声比男声更响 C.声音变弱,男声比女声更弱 D.声音变弱,女声比男声更弱 解析:男声频率较低,在空气中的声波波长较长,女声频率较高,在空气中的声波波长 较短,所以男声比女声更容易发生衍射,故 D 选项正确. 答案:D 8.如下图所示,S1 、 S2 是振动情况完全相同的两个机械波源,振幅为 A.a、b、c 三点 分别位于 S1、S2 连线的中垂线上,且 ab=bc,某时刻 a 是两列波的波峰相遇点,c 是两列波 的波谷 相遇点,则( )

A.a 处质点的位移始终为 2A B.c 处质点的位移始终为-2A C.b 处质点的振幅为 2A D.c 处质点的振幅为 2A 解析:两振源 S1、S2 振动情况相同,a、b、c 是两振源连线中垂线上的点,则波源到达

a、b、c 三点的波程差为零,即 a、b、c 三点都处于振动加强的点,振动加强的点的位移也
在不断的变化,只是振幅等于两列波的振幅之和,故 C、D 选项正确. 答案:CD 9.如下图所示是水波干涉示意图,S1,S2 是两波源,A、D、B 三点在一条直线上,两波 源频率相同,振幅相等,下列说法正确的是( )

A.质点 A 一会儿在波峰,一会儿在波谷 B.质点 B 一会儿在 波峰,一会儿在波谷 C.质点 C 一会儿在波峰,一会儿在波谷 D.质点 D 一会儿在波峰,一会儿在波谷 解析:由题意可知,A、B、D 是振动加强的点,C 为振动减弱的点,故 C 选项错误. 答案:ABD 10.如下图所示,两个完全相同的声源 S1、S2 发出两列频率、振幅、相位完全相同的声

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波,波长为 2 m,S1 在原点,S2 在 x 轴上 x=4 m 处,一人沿 y 轴正方向行驶,在 y>0 的区域 内能听到几次强音?

解析:在 y>0 上一点 P,要振动加强应满足 y +4 -y=kλ (k=0,1,2,3…),由几何 关系可知 0<kλ <4 即 0<k<2 则 k=1,只能听到 1 次强音. 答案:1 次

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