2020-2021学年高中物理 第十二章 机械波 4 波的衍射和干涉课时作业(含解析)新人教版选修3-4.doc
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1、波的衍射和干涉限时45分钟总分100分一、单选题(每小题6分,共30分)1有一障碍物的宽度为10 m,下列衍射现象最明显的是(A)A波长为40 m的波B波长为9.9 m的波C频率为40 Hz的声波(声速v340 m/s)D频率为5 000 MHz的电磁波(波速v3.0108 m/s)2一列波在传播过程中通过一个障碍物,发生了一定程度的衍射,以下哪种情况使衍射现象更明显(D)A增大障碍物的尺寸,同时增大波的频率B增大障碍物的尺寸,同时减小波的频率C缩小障碍物的尺寸,同时增大波的频率D缩小障碍物的尺寸,同时减小波的频率3在空气中的同一区域内,两列声波波源的振动情况如图所示,可以肯定的是(B)Aa波
2、源的频率为b波源频率的2倍Ba波的波长为b波波长的2倍Ca、b两列波叠加能产生稳定的干涉D通过同一狭缝,b波的衍射效果比a波明显解析:由波的图象可以看出,a波的周期是b波的2倍,因为波速相等(同一介质),由波速公式vf可知a波的波长等于b波的2倍,故A错而B正确;两列波相干的条件是频率必须相等,可知a、b两列波叠加不会产生稳定的干涉,C错误;波长越长,衍射现象越明显,故D选项错误4两列沿相反方向传播的振幅和波长都相同的半波如图(甲),在相遇的某一时刻如图(乙)两列波“消失”,此时图中a、b质点的振动方向是(B)Aa向上,b向下Ba向下,b向上Ca、b都静止Da、b都向上解析:由波的叠加原理知,
3、波在相遇时互不影响地相互通过,通过后各自保持原有的状态继续传播在图(乙)所对应的时刻,根据波的传播方向和质点的振动方向之间的关系可以判定选项B是正确的5.如图所示表示两列相干水波的叠加情况,如图中的实线表示波峰,虚线表示波谷设两列波的振幅均为5 cm,且图示的范围内振幅不变,波速和波长分别为1 m/s和0.5 mC点是BE连线的中点,下列说法中正确的是(C)AC、Q两点都保持静止不动B图示时刻A、B两点的竖直高度差为10 cmC图示时刻C点正处于平衡位置且向上运动D从图示的时刻起经0.25 s,B点通过的路程为10 cm解析:由波的干涉知识可知图中加强区是质点A、B、E的连线处,减弱区是过D、
4、F的连线处和过P、Q的连线处,显然,C点是振动加强点,不可能静止,而Q点是振动减弱点,静止不动,选项A错误;A、B在图示时刻,A在波峰,B在波谷,它们是振动加强的点,振幅均为两列波的振幅之和,均为10 cm,此时的高度差为20 cm,选项B错误;A、B、C、E均在振动加强处,且在同一条直线上,如图所示,波是由E处向A处传播的,C点向上方(上方表示水面)运动,选项C正确;T0.5 s,0.25 sT,在半个周期内,质点的路程为振幅的2倍,所以振动加强点B的路程为20 cm,选项D错误二、多选题(每小题8分,共40分)6图甲为一列横波在t0时的波动图象,图乙为该波中x2 m处质点P的振动图象,下列
5、说法正确的是(CD)A若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象,则所遇到的波的频率为0.25 HzB若该波能发生明显的衍射现象,则该波所遇到的障碍物尺寸一定比4 m大很多C再过0.5 s,P点的动能最大D波沿x轴正方向传播解析:由图乙可知该波的频率为1 Hz,由波的干涉条件可知选项A错误;由图甲可知该波的波长4 m,所以选项B错误;再过0.5 s P点处于平衡位置动能最大,选项C正确;由甲、乙图象可判选项D正确7.如图所示为两个完全相同的波源在介质中形成的波相叠加而发生的干涉的示意图,实线表示波峰,虚线表示波谷,则以下说法正确的是(BC)AA点为振动加强点,经过半个周期,这一点振动减弱BB点
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