3.5波的干涉與衍射基礎(chǔ)鞏固2021—2022學(xué)年高中物理滬教版（2019）選擇性必修第一冊(cè)一、選擇題（共15題）1．在開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中，某校同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，從入口S處送入某一頻率的聲音，通過(guò)左右兩條管道SAT和SBT傳到了出口T處，并可以從T處監(jiān)聽(tīng)聲音，左側(cè)B管可以拉出或推入以改變B管的長(zhǎng)度，開(kāi)始時(shí)左右兩側(cè)管道關(guān)于S、T對(duì)稱，從S處送入某一頻率的聲音后，將B管逐漸拉出，當(dāng)拉出的長(zhǎng)度為l時(shí)，第一次聽(tīng)到最小的聲音，設(shè)聲速為v，則該聲音的頻率為 （　?。?/span>A． B．C． D．2．各圖分別表示一列水波在傳播過(guò)程中遇到了小孔（①、②圖）或障礙物（③、④圖），每?jī)蓷l相鄰（圖中曲線）之間距離表示一個(gè)波長(zhǎng)，其中能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的有（    ）A．③④ B．②④ C．①③ D．①②3．如圖所示，、為水波槽中的兩個(gè)波源，它們分別激起兩列水波，圖中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷。已知兩列波的波長(zhǎng)，該時(shí)刻在點(diǎn)兩列波的波峰與波峰相遇，則以下敘述正確的是（　?。?/span>A．點(diǎn)有時(shí)在波峰，有時(shí)在波谷，振動(dòng)始終加強(qiáng)B．點(diǎn)始終在波峰C．點(diǎn)的振動(dòng)不遵循波的疊加原理，點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)也不始終加強(qiáng)D．點(diǎn)的振動(dòng)遵循波的疊加原理，但并不始終加強(qiáng)4．觀察水面波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，CA、BD是擋板，它們之間有一個(gè)縫，S是波源，相鄰兩波紋之間的距離表示一個(gè)波長(zhǎng)。則波穿過(guò)縫之后A．波紋間距變大 B．波的振幅變大C．觀察不到衍射現(xiàn)象 D．偏離直線傳播路徑5．在水波槽的衍射實(shí)驗(yàn)中，若打擊水面的振子振動(dòng)的頻率是5 Hz，水波在水波槽中的傳播速度是0.05 m/s，為觀察到顯著的衍射現(xiàn)象，小孔直徑d應(yīng)為（　?。?/span>A．10 cm B．5 mC．d≥1 cm D．d≤1 cm6．如圖所示，在兩列相干簡(jiǎn)諧橫波的疊加區(qū)域中，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷。兩列波的振幅均為0.1m，波速為2m/s，波長(zhǎng)為0.2m，E、F兩點(diǎn)分別是AB、BC連線的中點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（　　）A．E經(jīng)過(guò)0.2s的路程為1.6mB．此時(shí)圖中E正經(jīng)過(guò)平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)C．A與C始終處于波峰D．A與D的豎直高度差始終為0.2m7．關(guān)于波的干涉，下列說(shuō)法中正確的是（　?。?/span>A．只有橫波才會(huì)有干涉現(xiàn)象B．只有縱波才會(huì)有干涉現(xiàn)象C．兩列波相遇就一定產(chǎn)生干涉現(xiàn)象D．只有頻率相同的兩列波才會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象8．如圖所示的平面內(nèi)，光束a由真空從圓心O射入半圓形玻璃磚，出射光為b、c兩束單色光。下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．在玻璃磚中，光速b的傳播速度小于c的傳播速度B．b、c兩束單色光可以產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣C．玻璃磚對(duì)光束b的折射率小于對(duì)光束c的折射率D．在真空中光束b的波長(zhǎng)大于光束c的波長(zhǎng)9．聲波是一種機(jī)械波，具有波的特性，關(guān)于聲波下列說(shuō)法中正確的是（　?。?/span>A．不同頻率的聲波在空氣中相遇時(shí)不會(huì)疊加B．高頻聲波和低頻聲波相遇時(shí)能發(fā)生干涉現(xiàn)象C．相同條件下，低頻聲波比高頻聲波更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象D．不同頻率的聲波在空氣中相遇時(shí)頻率均會(huì)發(fā)生改變10．如圖所示，、是兩個(gè)振動(dòng)步調(diào)完全相同的相干波源，其中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷。若兩列波的振幅均保持5cm不變，關(guān)于圖中所標(biāo)的a、b、c、d四點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是（　?。?/span>A．d點(diǎn)始終保持靜止不動(dòng)B．圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c的位移為零C．b點(diǎn)振動(dòng)始終加強(qiáng)，c點(diǎn)振動(dòng)始終減弱D．圖示時(shí)刻，b、c兩點(diǎn)的豎直高度差為10cm11．漁船上的聲吶利用超聲波來(lái)探測(cè)遠(yuǎn)方魚(yú)群的方位。某漁船發(fā)出的一列沿軸傳播的超聲波在時(shí)的波動(dòng)圖像如圖甲所示，圖乙為質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，則（　?。?/span>A．該波沿軸正方向傳播B．若遇到3m的障礙物，該波能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象C．該波的傳播速率為0.25m/sD．經(jīng)過(guò)0.5s，質(zhì)點(diǎn)沿波的傳播方向移動(dòng)2m12．兩列簡(jiǎn)諧橫波的振幅都是20cm，在同一介質(zhì)中傳播．實(shí)線波的頻率為2Hz，沿x軸正方向傳播；虛線波沿x軸負(fù)方向傳播．某時(shí)刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇，則           （       ）A．虛線波的頻率為3HzB．在相遇區(qū)域會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象C．平衡位置為x=6m處的質(zhì)點(diǎn)此刻速度為零D．平衡位置為x=8.5m處的質(zhì)點(diǎn)此刻位移y>20cm13．如圖，兩個(gè)頻率相同、振幅均為A的相干波源在水面上傳播產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象，其中實(shí)線和虛線分別表示兩列波的波峰和波谷，t=0時(shí)刻M是波峰與波峰相遇的點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（　　）A．如果兩個(gè)波源頻率不同，也能產(chǎn)生類似的穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象B．質(zhì)點(diǎn)P和質(zhì)點(diǎn)M在圖示時(shí)刻的高度差為4AC．質(zhì)點(diǎn)Q、M是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，再過(guò)半個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)P、N也成為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)D．若質(zhì)點(diǎn)M振動(dòng)的頻率為2.5Hz，則從圖示時(shí)刻起經(jīng)1.7s后質(zhì)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)方向豎直向下14．一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0.6s時(shí)的波形圖如圖甲所示，此時(shí)P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的位移相等，波上x=15m處的質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖象如圖乙所示，則以下說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．這列波沿x軸負(fù)方向傳播B．這列波的波速為0.06m/sC．從t=0.6s時(shí)刻開(kāi)始，質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q早回到平衡位置D．若該波在傳播過(guò)程中遇到一個(gè)尺寸為15m的障礙物，這列波不能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象15．如圖所示，S1、S2為水波槽中的兩個(gè)波源，它們分別激起兩列水波，圖中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷。已知兩列波的波長(zhǎng)分別為λ1、λ2，且λ1＜λ2，圖示時(shí)刻a點(diǎn)為兩列波的波峰與波峰相遇，則以下敘述中正確的是（　?。?/span>A．a點(diǎn)的振動(dòng)始終加強(qiáng)B．a點(diǎn)的振動(dòng)始終減弱C．因?yàn)?/span>λ1＜λ2，所以a點(diǎn)的振動(dòng)不遵守波的疊加原理D．a 點(diǎn)的振動(dòng)遵守波的疊加原理二、填空題（共4題）16．（1）薄膜干涉是液膜前后兩個(gè)面______的光共同形成的。（2）不同位置液膜前后兩個(gè)面的反射光的______不同，某些位置兩列波疊加后相互______，出現(xiàn)亮條紋，另一些位置，兩列波相互______，出現(xiàn)了暗條紋。17．如圖所示，某均勻介質(zhì)中有兩列簡(jiǎn)諧橫波A和B同時(shí)沿x軸正方向傳播足夠長(zhǎng)的時(shí)間，在t=0時(shí)刻兩列波的波峰正好在x=0處重合，則下列說(shuō)法中正確的是_________A．t=0時(shí)刻x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位移為40cmB．兩列波的頻率之比為fA︰fB=2︰1C．t=0時(shí)刻一定存在振動(dòng)位移為－30cm的質(zhì)點(diǎn)D．t=0時(shí)刻x軸正半軸上到原點(diǎn)最近的另一波峰重合處的橫坐標(biāo)為x=7.5mE.t=0時(shí)刻x軸正半軸上到原點(diǎn)最近的波谷重合處的橫坐標(biāo)為x=7.5m18．兩列簡(jiǎn)諧波頻率相等,波速大小相等,分別沿+x和-x傳播,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)．19．如圖所示，在水波槽中放入兩塊擋板，擋板間留狹縫，調(diào)節(jié)擋板位置，可改變狹縫寬度現(xiàn)產(chǎn)生持續(xù)的平面波，且波長(zhǎng)保持不變，觀察下列兩種情況下水波通過(guò)狹縫時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．(1)調(diào)節(jié)狹縫的寬度，使其遠(yuǎn)大于水波的波長(zhǎng)；(2)調(diào)節(jié)狹縫的寬度，使其接近水波的波長(zhǎng)。三、綜合題（共4題）20．準(zhǔn)備一臺(tái)收錄機(jī)和兩個(gè)相同的揚(yáng)聲器，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)聲波的干涉現(xiàn)象。21．如圖所示，一彈性繩OP置于x軸正半軸，現(xiàn)讓繩子兩端點(diǎn)O、P同時(shí)開(kāi)始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)方程均為y＝5sin10πt（cm）．繩上形成的兩列波在t＝0.25s時(shí)相遇，已知OP的距離為10m，求：（1）這兩列波的波長(zhǎng)；（2）彈性繩OP中點(diǎn)在0～1s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程．22．如圖所示，在同一均勻介質(zhì)中有S1和S2兩個(gè)波原，這兩個(gè)波源的頻率、振動(dòng)方向均相同，且振動(dòng)的步調(diào)完全一致，S1與S2之間相距4m，若S1、S2振動(dòng)頻率均為5Hz，兩列波的波速均為10 m/s，B點(diǎn)為S1和S2連線的中點(diǎn)，今以B點(diǎn)為圓心，以R=BS1為半徑畫(huà)圓。求：（1）該波的波長(zhǎng)；（2）在S1、S2連線上振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)個(gè)數(shù)；（3）在該圓周上（S1和S2兩波源除外）的振動(dòng)加強(qiáng)個(gè)數(shù)。23．向水面上扔一個(gè)石塊，形成如圖所示的波形，已知相鄰實(shí)線間的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)，不考慮水波的反射，試大致畫(huà)出水波通過(guò)圖甲的孔和以及遇到圖乙中障礙物和之后的傳播情況。
參考答案1．C2．B3．D4．D5．D6．A7．D8．A9．C10．A11．B12．D13．D14．C15．D16．反射    路程差    加強(qiáng)    削弱    17．ACE18．4和8    2和6    19．(1)無(wú)明顯的衍射現(xiàn)象。
(2)有明顯的衍射現(xiàn)象。20．把兩個(gè)小型揚(yáng)聲器S1和S2相距68厘米放置，用頻率為f=1000Hz的低頻信號(hào)發(fā)生器推動(dòng)它發(fā)出聲波(波長(zhǎng)為34厘米，這時(shí)揚(yáng)聲器之間的距離為2)，這時(shí)我們用探測(cè)系統(tǒng)反復(fù)探測(cè)，測(cè)出S1和S2之間共有五處振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)，四處振動(dòng)減弱區(qū)。保持S1和S2間距不變，改用f=1500K的聲波做實(shí)驗(yàn)(這時(shí)S1和S2之間距離為3)，我們探測(cè)到了七個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)和六個(gè)振動(dòng)減弱區(qū)。改變S1和S2的距離及聲波的波長(zhǎng)，同樣得到了類似的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常清晰和穩(wěn)定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析得出的結(jié)論完全一致。21．(1) λ＝4m  (2) s＝1.5m22．（1）2m；（2）3；（3）623．由題圖可知，孔A和障礙物D跟波長(zhǎng)相比相差不多，因此，從孔A傳出的波和遇障礙物D之后的波均有明顯的衍射現(xiàn)象；孔B和障礙物C跟波長(zhǎng)相比相差較大，因此，從孔B傳出的波和遇障礙物C之后的波無(wú)明顯的衍射現(xiàn)象，在畫(huà)通過(guò)孔A的衍射波時(shí)要強(qiáng)調(diào)畫(huà)出的同心半圓都是以孔A為圓心的；遇障礙物D之后波的傳播并沒(méi)有受影響；而從孔B傳出的波和遇障礙物C之后的波只沿直線傳播，所以從孔A、B傳出的波和遇障礙物C、D之后的波如圖所示。
 

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