教科版 (2019)選擇性必修 第一冊5 波的干涉與衍射課后測評

這是一份教科版 (2019)選擇性必修 第一冊5 波的干涉與衍射課后測評，共7頁。試卷主要包含了下列現(xiàn)象屬于波的衍射現(xiàn)象的是等內(nèi)容，歡迎下載使用。
第三章　分層作業(yè)20　波的干涉與衍射　多普勒效應(yīng)A級  必備知識基礎(chǔ)練1.如圖所示,將上下振動的振針?biāo)揭苿?移動過程中在水面上形成了如圖所示的水波圖形,下列說法正確的是(　　)A.振針在向右移動B.振針在向左移動C.在A處的觀察者,接收到的水波頻率不變D.在A處的觀察者,接收到的水波頻率變大2.小河中有一個實(shí)心橋墩P,A為靠近橋墩浮在水面上的一片樹葉,俯視圖如圖所示,小河水面平靜。現(xiàn)在S處以某一頻率拍打水面,要使形成的水波能帶動樹葉A振動起來,可以采用的方法是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　A.提高拍打水面的頻率B.降低拍打水面的頻率C.無論怎樣拍打,A都不會振動起來D.不需要拍打,A也會振動起來3.(多選)如圖所示,沿一條直線相向傳播的兩列波的振幅和波長均相等,當(dāng)它們相遇時可能出現(xiàn)的波形是下列選項的(　　)4.上課時老師將一蜂鳴器固定在木棍一端,然后使蜂鳴器迅速水平旋轉(zhuǎn),蜂鳴器音調(diào)竟然忽高忽低變化。下列說法正確的是(　　)A.旋轉(zhuǎn)時蜂鳴器發(fā)出聲波的頻率變化了B.由于旋轉(zhuǎn),改變了同學(xué)們聽到的聲音頻率C.蜂鳴器音調(diào)變高時,一定是向遠(yuǎn)離同學(xué)們的方向運(yùn)動D.音調(diào)的忽高忽低是由波的干涉造成的5.(2023上海黃浦大同中學(xué)模擬)兩列振動情況均相同的水波在t=0時刻的疊加情況如圖所示,圖中實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷。兩列波的振幅均為3 cm,則A、B兩點(diǎn)在該時刻的豎直高度差以及C點(diǎn)的位移大小分別為(　　)A.12 cm,0 B.12 cm,3 cmC.6 cm,6 cm D.6 cm,06.(多選)下列現(xiàn)象屬于波的衍射現(xiàn)象的是(　　)A.“隔墻有耳”B.“空山不見人,但聞人語響”C.“余音繞梁,三日不絕”D.夏日雷聲轟鳴不絕B級  關(guān)鍵能力提升練7.(多選)如圖所示,一小型漁港的防波堤兩端MN相距約60 m,在防波堤后A、B兩處有兩艘小船進(jìn)港躲避風(fēng)浪。某次海嘯引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤傳播。下列說法正確的是(　　)A.假設(shè)波浪的波長約為10 m,則A、B兩處小船基本上不受波浪影響B.假設(shè)波浪的波長約為10 m,則A、B兩處小船明顯受到波浪影響C.假設(shè)波浪的波長約為60 m,則A、B兩處小船基本上不受波浪影響D.假設(shè)波浪的波長約為60 m,則A、B兩處小船明顯受到波浪影響8.(多選)A、B兩列簡諧波沿x軸相向傳播,波速均為10 m/s,某時刻兩列波在x軸上各自傳播到的位置及部分波形如圖所示,則下列說法正確的是(　　)A.從圖示時刻開始再經(jīng)1 s兩列波相遇B.相遇處的質(zhì)點(diǎn)起振方向向下C.兩列波相遇后可產(chǎn)生穩(wěn)定的波形D.從圖示位置開始計時,t=4 s時y=-5 m處的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置9.(多選)如圖所示,均勻介質(zhì)中有兩個振源S1和S2,它們的頻率、振幅、振動方向均相同且振動的步調(diào)完全一致,產(chǎn)生的兩列波的波長均為λ,S1與S2之間距離為1.5λ,O點(diǎn)為S1、S2連線中點(diǎn)?，F(xiàn)以O點(diǎn)為中心畫一個正方形,正方形的兩邊與S1、S2的連線平行,且正方形邊長遠(yuǎn)大于λ,虛線過S1、S2與正方形的交點(diǎn)分別為P、Q。下列說法正確的是(　　)A.O點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的位移始終最大B.P、Q兩點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為零C.正方形四邊上振動減弱點(diǎn)的數(shù)目為6個D.P、Q連線上振動加強(qiáng)點(diǎn)的數(shù)目為6個10.操場上正在舉行運(yùn)動會開幕式,相距30 m的P、Q兩點(diǎn)放有相同的揚(yáng)聲器,如圖甲所示,A在PQ的中垂線上,B在PQ的連線上,且PB=9.9 m。兩揚(yáng)聲器發(fā)聲時振動的位移隨時間變化規(guī)律均如圖乙所示。已知聲波在空氣中的傳播速度為340 m/s,小明站在A點(diǎn)時聽到的聲音比站在B點(diǎn)時聽到的聲音　　　　(選填“大”或“小”)。如果小明從Q點(diǎn)沿直線走到P點(diǎn),他可以聽到　　　　　次聲音明顯變大。 11.一振動片以頻率f做簡諧運(yùn)動時,固定在振動片上的兩根細(xì)桿同步周期性地觸動水面上A、B兩點(diǎn),兩波源發(fā)出的波在水面上形成穩(wěn)定的干涉圖樣。C是水面上的一點(diǎn),A、B、C間的距離均為l,如圖所示。已知除C點(diǎn)外,在AC連線上還有其他振幅極大的點(diǎn),其中距C最近的點(diǎn)到C的距離為l。求:(1)波的波長大小;(2)波的傳播速度大小。 12.(2023山東泰安高二期中)如圖所示,相距2.5 m的S1和S2是兩個完全相同的聲源,選某一時刻為計時零點(diǎn),兩聲源振動方程均為y=5cos 170πt(cm),聲速v=340 m/s。以兩聲源連線中點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)過兩個聲源建立x軸,求:(1)該波的波長λ。(2)在S1、S2連線上因干涉而靜止的各點(diǎn)位置。(3)x=0.5 m處質(zhì)點(diǎn)t= s時的位移。 答案：1.A　解析 振針前進(jìn)方向上的水波變得密集,在其移動反方向的水波變得稀疏,因此振針在向右移動,選項A正確,B錯誤;波源遠(yuǎn)離觀察者時,觀察者接收到的波頻率變小,即在A處的觀察者,接收到的水波頻率變小,選項C、D錯誤。2.B　解析 使形成的水波能帶動樹葉A振動起來,必須使水面形成的水波波長足夠長,衍射現(xiàn)象明顯,可以采用的方法是降低拍打水面的頻率,選項B正確。3.BC　解析 當(dāng)兩列波的前半個波(或后半個波)相遇時,根據(jù)波的疊加原理,在前半個波(或后半個波)重疊的區(qū)域內(nèi)所有的質(zhì)點(diǎn)振動的合位移為零,而兩列波的后半個波(或前半個波)的波形保持不變,所以選項B正確。當(dāng)兩列波完全相遇時(即重疊在一起),由波的疊加原理可知,所有質(zhì)點(diǎn)振動的位移均等于每列波單獨(dú)傳播時引起的位移的矢量和,所以選項C正確。4.B　解析 蜂鳴器旋轉(zhuǎn)過程中,蜂鳴器與同學(xué)們的距離有時近,有時遠(yuǎn),發(fā)生多普勒效應(yīng),D錯誤;蜂鳴器發(fā)出聲波的頻率不變,只是同學(xué)們聽到的聲音頻率變化了,A錯誤,B正確;當(dāng)蜂鳴器遠(yuǎn)離同學(xué)們時,同學(xué)們聽到聲音的頻率變小即音調(diào)變低,C錯誤。5.A　解析 根據(jù)題圖可知,A點(diǎn)是波谷與波谷疊加,則此時刻A點(diǎn)的位移為-3cm-3cm=-6cm,B點(diǎn)是波峰與波峰疊加,則此時刻B點(diǎn)的位移為3cm+3cm=6cm,則A、B兩點(diǎn)在該時刻的豎直高度差為6cm-(-6cm)=12cm,C點(diǎn)是波峰與波谷疊加,則此時刻C點(diǎn)的位移為3cm-3cm=0,故選A。6.AB　解析 “余音繞梁,三日不絕”和夏日雷聲轟鳴不絕主要是聲音的反射現(xiàn)象引起的,而“隔墻有耳”和“空山不見人,但聞人語響”均屬于波的衍射現(xiàn)象。7.AD　解析 當(dāng)障礙物或縫隙的尺寸比波長小或跟波長相差不多時才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,波浪的波長約為10m時,不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,則A、B兩處小船基本上不受波浪影響,A正確,B錯誤;波浪的波長約為60m時,能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,則A、B兩處小船明顯受到波浪影響,C錯誤,D正確。8.AD　解析 兩列波的傳播速度大小一樣,經(jīng)過t=s=1s兩列波相遇,故A正確。圖中所示A波到達(dá)y=-5m時,y=-5m處的質(zhì)點(diǎn)向上起振,可知振源的起振方向向上;同理可知B波波源起振方向向上;根據(jù)波傳播過程中各質(zhì)點(diǎn)起振方向均與波源起振方向相同這一特點(diǎn),可知兩列波相遇時,相遇處的質(zhì)點(diǎn)疊加后的起振方向向上,故B錯誤。由于兩列波的頻率不同,所以兩列波相遇后不能產(chǎn)生穩(wěn)定的波形,故C錯誤。兩列波的波長分別為λA=10m、λB=40m,周期分別為TA==1s、TB==4s,則t=4s時,兩列波分別使y=-5m處質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置,則此時該質(zhì)點(diǎn)在平衡位置,故D正確。9.BC　解析 O點(diǎn)到兩波源的距離之差為零,則該點(diǎn)為振動加強(qiáng)點(diǎn),振幅最大,但該處質(zhì)點(diǎn)的位移不是始終最大,故A錯誤;P、Q兩點(diǎn)與兩波源的距離之差為1.5λ,則P、Q兩點(diǎn)的振動減弱,振幅為零,則兩處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為零,故B正確;在S1、S2之間振動減弱點(diǎn)有兩個,分別是距離S1為0.5λ和λ的點(diǎn),過兩個減弱點(diǎn)畫兩條減弱曲線,則該曲線與正方形有4個交點(diǎn),在S1P和S2Q上各點(diǎn)都是振動減弱點(diǎn),即正方形上的P、Q兩點(diǎn)也是減弱點(diǎn),故正方形四邊上振動減弱點(diǎn)的數(shù)目為6個,故C正確;在S1、S2之間振動加強(qiáng)點(diǎn)有3個,分別是距離S1為0.25λ、0.75λ和1.25λ的位置,故P、Q連線上振動加強(qiáng)點(diǎn)的數(shù)目為3個,故D錯誤。10.答案 大　9解析 由題圖乙可知聲音的周期為T=2×10-2s根據(jù)波速公式λ=vT可得聲波的波長為λ=6.8m因AP=AQ,所以在A位置聲音加強(qiáng),又因為QB-PB=λ所以在B位置聲音減弱,故該同學(xué)站在A點(diǎn)時聽到的聲音比站在B點(diǎn)時聽到的聲音大。設(shè)該同學(xué)從Q點(diǎn)走到P點(diǎn),他走到C位置時,聲音加強(qiáng),則|CQ-CP|=nλ(n=0,1,2,3,…)設(shè)CP=x,可得|(30-x)-x|=nλ(0≤x≤30,n=0,1,2,3,…)由計算可得x的取值可能有1.4,4.8,8.2,11.6,15,18.4,21.8,25.2,28.6,則有9次聲音明顯變大。11.答案 (1)l　(2)fl解析 (1)設(shè)AC連線上與C點(diǎn)最近的振幅極大的點(diǎn)為D,則AD=l-l=lBD=lBD-AD=l根據(jù)干涉加強(qiáng)點(diǎn)距離差的關(guān)系有Δx=x1-x2=nλ所以波長為l。(2)由v=λf知,v=fl。12.答案 (1)4 m　(2)1 m和-1 m　(3)0解析 (1)由兩聲源振動方程y=5cos170πt(cm)得ω=170πrad/s根據(jù)公式ω=2πf得f==85Hz根據(jù)波速公式v=λf得λ=m=4m。(2)設(shè)S1、S2連線上A點(diǎn)為振動減弱點(diǎn),則S1A-S2A=λ(k=0,1,2,…)由幾何關(guān)系得|S1A-S2A|<2.5m=λ即有2個振動減弱點(diǎn),坐標(biāo)分別為x1=1m和x2=-1m。(3)由S1發(fā)出的波傳到x=0.5m的時間t1=sS1帶動x=0.5m質(zhì)點(diǎn)的位移y1=5cos170π由S2發(fā)出的波傳到x=0.5m的時間t2=sS2帶動x=0.5m質(zhì)點(diǎn)的位移y2=5cos170πx=0.5m處質(zhì)點(diǎn)位移y=y1+y2當(dāng)t=s時,y=0。