3.5波的干涉與衍射同步練習2021—2022學年高中物理滬教版（2019）選擇性必修第一冊一、選擇題（共15題）1．關于機械波的衍射，下列說法錯誤的是（　　）A．波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫波的衍射B．一切波都能發(fā)生衍射，衍射是波特有的現(xiàn)象C．波長一定的機械波通過寬度不同的狹縫時寬度越小衍射越明顯D．波長不同的機械波通過寬度一定的狹縫時波長越小衍射越明顯2．下列說法正確的是（　?。?/span>A．在擺角很小時，單擺的周期與振幅有關B．只有發(fā)生共振時，受迫振動的頻率才等于驅(qū)動力的頻率C．只有障礙物或孔的尺寸與波長比較相差不多或小得多，波才能發(fā)生衍射D．受迫振動系統(tǒng)在非共振狀態(tài)時，同一振幅對應的驅(qū)動力頻率一定有兩個3．在開展研究性學習活動中，某校同學進行了如下實驗：如圖所示，從入口S處送入某一頻率的聲音，通過左右兩條管道SAT和SBT傳到了出口T處，并可以從T處監(jiān)聽聲音，左側(cè)B管可以拉出或推入以改變B管的長度，開始時左右兩側(cè)管道關于S、T對稱，從S處送入某一頻率的聲音后，將B管逐漸拉出，當拉出的長度為l時，第一次聽到最小的聲音，設聲速為v，則該聲音的頻率為 （　?。?/span>A． B．C． D．4．如圖所示，、是兩個相干波源，它們振動同步且振幅相同，實線和虛線分別表示在某一時刻它們所發(fā)出的波的波峰和波谷。關于圖中所標的、、、四點，下列說法中正確的是（　　）A．質(zhì)點經(jīng)過半個周期時，振動加強 B．質(zhì)點處位移始終最大C．質(zhì)點、、處的振動始終是最強的 D．此時質(zhì)點處于平衡位置，質(zhì)點為振動減弱點5．水波通過小孔，發(fā)生一定程度的衍射，為使衍射現(xiàn)象明顯，可以（     ）A．增大小孔尺寸，同時增大水波的頻率 B．增大小孔尺寸，同時減小水波的頻率C．縮小小孔尺寸，同時增大水波的頻率 D．縮小小孔尺寸，同時減小水波的頻率6．聲波能繞過某一建筑物傳播，這是因為 （ ）A．聲波是縱波 B．聲波是橫波C．聲波的波長較長 D．聲波的頻率較長7．關于波的折射現(xiàn)象，下列說法正確的是（　　）A．一切波都能發(fā)生折射現(xiàn)象B．發(fā)生折射時，波的傳播方向一定會發(fā)生改變C．不是所有的波都能發(fā)生折射D．波發(fā)生折射時，波長、頻率和波速都會發(fā)生變化8．如圖，某時刻振幅、頻率均相同的兩列波相遇，實線表示波峰，虛線表示波谷．則再過半個周期，在波谷的質(zhì)點是(　　)A．O質(zhì)點B．P質(zhì)點C．N質(zhì)點D．M質(zhì)點9．兩列波在同一種介質(zhì)中傳播時發(fā)生了干涉現(xiàn)象，則（　?。?/span>A．在振動加強區(qū)域的介質(zhì)質(zhì)點的位移總是比在振動減弱區(qū)域的介質(zhì)質(zhì)點的位移大B．在振動加強區(qū)域的介質(zhì)質(zhì)點的振幅總比在振動減弱區(qū)域的介質(zhì)質(zhì)點的振幅大C．在振動減弱區(qū)域，介質(zhì)質(zhì)點的位移總為零D．在振動加強區(qū)域，介質(zhì)質(zhì)點的振幅隨時間做周期性變化10．如圖所示，兩個完全相同的波源在介質(zhì)中形成的波相疊加而發(fā)生的干涉的示意圖，實線表示波峰，虛線表示波谷，則（ ）A．質(zhì)點A為振動加強點，經(jīng)過半個周期，這一點變?yōu)檎駝訙p弱點B．質(zhì)點B為振動減弱點，經(jīng)過半個周期，這一點變?yōu)檎駝蛹訌婞cC．質(zhì)點C可能為振動加強點，也可能為振動減弱點D．質(zhì)點D為振動減弱點，經(jīng)過半個周期，這一點振動仍減弱11．如圖所示兩個相干波源、產(chǎn)生的波在同一種均勻介質(zhì)中相遇。圖中實線表示波峰，虛線表示波谷，和分別為和的中點。則在、、、、、六點中，下面的判斷正確的是（　?。?/span>A．若兩振源和振幅相同，此時刻位移為零的點是、、B．振動加強的點是、、C．振動加強的點的位移一直是波源振幅的三倍D．振動減弱的點是、、12．如圖所示，O是水面上一波源，實線和虛線分別表示該時刻的波峰和波谷，A是擋板，B是小孔，經(jīng)過一段時間，水面上的波形將分布于（　?。?/span>A．整個區(qū)域 B．陰影Ⅰ以外區(qū)域C．陰影Ⅱ以外區(qū)域 D．沒有陰影的區(qū)域13．大學階梯文化大禮堂寬敞的空間布置很規(guī)整，散發(fā)著一種嚴肅認真的視覺沖擊，前方是寬大的主席臺，中央擺放了獨立的書桌，左右兩側(cè)對稱式的液晶屏幕，方便在這里展示一些主題和講話的內(nèi)容。臺下是布置整齊的座椅，同學們都在這里認真的聽講，學習知識。如圖所示為某學校禮堂的效果圖與平面圖，AB是主席臺，、是報告廳墻壁上的兩個喇叭。報告者的聲音經(jīng)喇叭放大后傳回話筒，重復放大時可能會產(chǎn)生嘯叫。為避免嘯叫，話筒最好擺放在主席臺上適當?shù)奈恢茫谶@些位置上兩個喇叭傳來的聲音強度因干涉而減弱。主席臺上有四個位置a、b、c、d，到的距離分別為5m、6m、7m、8m，到的距離分別為8m、6m、5m、4m。已知空氣中聲速為，假設報告人聲音的頻率為170Hz，則話筒最好擺放在（　?。?/span>A．a B．b C．c D．d14．如圖所示為演示波的衍射的裝置，S為水面上振動的波源，M、N是水面上的兩塊擋板，其中N板可以移動，兩板中間有一狹縫，此時測量圖中A處水沒有振動，為了使A處的水也能發(fā)生振動，下列措施：①使波源的振動頻率增大   ②移動N板使狹縫的間距增大③使波源的振動頻率減小   ④移動N板使狹縫的間距減小其中可行的有：（       ）A．①② B．①④ C．②③ D．③④15．下列說法正確的是（　?。?/span>A．單擺做簡諧運動的周期與擺長的二次方成正比B．驅(qū)動力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時，受迫振動的振幅最小C．聲波是縱波D．只要兩列波的頻率相同就可以發(fā)生干涉二、填空題（共4題）16．判斷下列說法的是否正確：（1）孔的尺寸比波長大得多時就不會發(fā)生衍射現(xiàn)象。(    )（2）孔的尺寸比波長小能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。(    )（3）超聲波比普通聲波的波長小。(    )17．如圖為利用發(fā)波水槽觀察到的“波的干涉現(xiàn)象”。甲、乙為兩列相互垂直傳播的振動情況完全相同的波，實線表示波峰，虛線表示波谷，箭頭表示波的傳播方向。（1）則圖中P、Q二點_____   A．P為振動增強點，此時的振動方向向上B．Q為振動增強點，此時的振動方向向下C．P為振動減弱點，位移始終為零D．Q為振動減弱點，此時位移為負的最大值（2）在圖中用實線連接相關的一些交點，畫出一個振動加強區(qū)域；用虛線連接相關的一些交點，畫出一個振動減弱區(qū)域______。18．在某介質(zhì)中，兩列相向傳播的簡諧波A、B（A為半個波形的脈沖波，B為連續(xù)波），t=0時刻所形成的波如圖所示，兩列波的傳播速度均為v=1.0m/s，則在t=17s時，x=18m的質(zhì)點的位移是___cm，在此之前A波波峰與B波波峰相遇的次數(shù)為___次。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，且波長保持不變，觀察下列兩種情況下水波通過狹縫時的實驗現(xiàn)象．(1)調(diào)節(jié)狹縫的寬度，使其遠大于水波的波長；(2)調(diào)節(jié)狹縫的寬度，使其接近水波的波長。三、綜合題（共4題）20．準備一臺收錄機和兩個相同的揚聲器，請設計一個實驗，體驗聲波的干涉現(xiàn)象。21．如圖所示，S是水面波的波源，xy是擋板，S1、S2是兩個狹縫(SS1=SS2)，狹縫的尺寸比波長小得多，試回答以下問題：(1)若閉上S1，只打開S2，會看到什么現(xiàn)象？(2)若S1、S2都打開，會發(fā)生什么現(xiàn)象？(3)若實線和虛線分別表示波峰和波谷，那么在A、B、C、D各點中，哪些點振動最強，哪些點振動最弱？22．如圖所示，一彈性繩OP置于x軸正半軸，現(xiàn)讓繩子兩端點O、P同時開始做簡諧運動，振動方程均為y＝5sin10πt（cm）．繩上形成的兩列波在t＝0.25s時相遇，已知OP的距離為10m，求：（1）這兩列波的波長；（2）彈性繩OP中點在0～1s內(nèi)運動的路程．23．向水面上扔一個石塊，形成如圖所示的波形，已知相鄰實線間的距離等于一個波長，不考慮水波的反射，試大致畫出水波通過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．D2．D3．C4．C5．A6．C7．A8．D9．B10．D11．B12．B13．A14．D15．C16．     錯誤     正確     正確17．     C     18．     -1     319．(1)無明顯的衍射現(xiàn)象。(2)有明顯的衍射現(xiàn)象。20．把兩個小型揚聲器S1和S2相距68厘米放置，用頻率為f=1000Hz的低頻信號發(fā)生器推動它發(fā)出聲波(波長為34厘米，這時揚聲器之間的距離為2)，這時我們用探測系統(tǒng)反復探測，測出S1和S2之間共有五處振動加強區(qū)，四處振動減弱區(qū)。保持S1和S2間距不變，改用f=1500K的聲波做實驗(這時S1和S2之間距離為3)，我們探測到了七個振動加強區(qū)和六個振動減弱區(qū)。改變S1和S2的距離及聲波的波長，同樣得到了類似的結(jié)果。實驗現(xiàn)象非常清晰和穩(wěn)定，實驗結(jié)果與理論分析得出的結(jié)論完全一致。21．(1)只打開S2時，波源S產(chǎn)生的波傳播到狹縫S2時，由于狹縫的尺寸比波長小得多，于是水面波在狹縫S2處發(fā)生衍射現(xiàn)象，水面波以狹縫S2處為波源向擋板另一側(cè)傳播開來。(2)因為SS1＝SS2，所以從波源發(fā)出的水面波傳播到S1、S2處時它們的振動情況完全相同，當S1、S2都打開時產(chǎn)生相干波，它們在空間相遇時產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，一些地方振動加強，一些地方振動減弱，加強區(qū)與減弱區(qū)相互間隔開，產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象。(3)質(zhì)點B是波谷與波谷相遇處，質(zhì)點D是波峰與波峰相遇處，故B、D兩點是振動最強點；質(zhì)點A、C是波峰與波谷相遇的點，故A、C兩點振動最弱。22．(1) λ＝4m   (2) s＝1.5m23．由題圖可知，孔A和障礙物D跟波長相比相差不多，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之后的波無明顯的衍射現(xiàn)象，在畫通過孔A的衍射波時要強調(diào)畫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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