课堂新坐标2016_2017学年高中物理第12章机械波4波的衍射和干涉学业分层测评新人教版

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1、波的衍射和干涉(建议用时：45分钟)[学业达标]1．关于波的衍射现象，下列说法正确的是(　　)A．当孔的尺寸比波长大时，一定不会发生衍射现象B．只有孔的尺寸与波长相差不多时，或者比波长还小时才会观察到明显的衍射现象C．只有波才有衍射现象D．衍射是波特有的现象E．以上说法均不正确【解析】　当孔的尺寸比波长大时，会发生衍射现象，只不过不明显．只有当孔、缝或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才会发生明显的衍射现象，切不可把此条件用来判断波是否发生了衍射现象．【答案】　BCD2．如图1246所示，表示两列同频率相干水波在t＝0

2、时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷．已知两列波的振幅均为2cm，波速均为2m/s，波长均为0.4m，E点为B、D连线和A、C连线的交点，下列说法正确的是(　　)【导学号：23570064】图1246A．A，C两点是振动减弱点B．A，C，E点是振动加强点C．B，D两点在该时刻的竖直高度差为8cmD．t＝0.05s时，E点离平衡位置的位移大小为4cmE．t＝0.05s时，D点离平衡位置的位移大小为4cm【解析】　图中B，D均为振动加强点，E位于B，D的中线上，故E也是振动加强点，而A，C两点为波峰与波谷相遇，故是振动减弱点

3、．图中所示时刻，B点偏离平衡位置－4cm，而D点偏离平衡位置4cm，故二者竖直高度差为8cm，再过0.05s，两列波的波峰恰在E点相遇，故E点偏离平衡位置的距离将达到4cm，而D在平衡位置．故正确答案为A、C、D.【答案】　ACD3．关于波的叠加和干涉，下列说法中正确的是(　　)A．两列频率不相同的波相遇时，因为没有稳定的干涉图样，所以波没有叠加B．任何两列波相遇都会叠加C．两列频率相同的波相遇时，振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点D．两列频率相同的波相遇时，如果介质中的某点振动是加强的，某时刻该质点的位移可能是零E．两列频率相同

4、的波相遇时，振动加强的质点的位移可能比振动减弱的质点的位移小【解析】　根据波的叠加和干涉的概念可知，只要两列波相遇就会叠加，但如果两列波的频率不同，在叠加区域就没有稳定的干涉图样，所以A错误，B正确；发生干涉时振动加强的点还有波谷和波谷相遇的点，所以C错误；因为某质点振动加强仅是振幅加大，但只要仍在振动就一定有位移为零的时刻，所以D、E正确．【答案】　BDE4．有一障碍物的尺寸为10m，下列哪些波在遇到它时能产生明显衍射现象(　　)A．波长为1m的机械波B．波长为10m的机械波C．波长为20m的的机械波D．频率为40Hz的声波E．

5、频率为5000MHz的电磁波(波速为3×108m/s)【解析】　空气中声波波速大约为340m/s，由λ＝可算出频率为40Hz的声波的波长为8.5m；同理可算出频率为5000MHz的电磁波的波长为0.06m．选项C、D中波长等于大于障碍物尺寸．【答案】　BCD5．利用发波水槽得到的水面波形如图1247甲、乙所示，则【导学号：23570065】甲　　　　　　　　　　　　　乙图1247图甲显示了波的________现象，图乙显示了波的________现象．【解析】　由波的干涉和衍射概念知，图甲是一列波的传播，显示了波的衍射现象，图乙是两

6、列波的传播，显示了波的干涉现象．【答案】　衍射　干涉6．在水波槽的衍射实验中，若打击水面的振子振动频率是5Hz，水波在水槽中的传播速度为0.05m/s，为观察到显著的衍射现象，小孔直径d应为多少？【解析】　在水槽中激发的水波波长为λ＝＝m＝0.01m＝1cm.要求在小孔后产生显著的衍射现象，应取小孔的尺寸小于波长．【答案】　小于1cm7．简谐横波a沿x轴正方向传播，简谐横波b沿x轴负方向传播，波速都是10m/s，振动方向都平行于y轴，t＝0时刻，这两列波的波形如图1248所示．画出平衡位置在x＝2m处的质点从t＝0时刻开始在一个周

7、期内的振动图象．图1248【解析】　该题考查波的叠加和干涉．两列频率相同的波其振动图象是稳定的，t＝0时刻，两列波引起x＝2m处质点的振动方向都向上，经过T，两列波的波峰都传到x＝2m处，故振幅A＝A1＋A2＝3cm.【答案】　[能力提升]8.如图1249所示，一小型渔港的防波堤两端MN相距约60m，在防波堤后A，B两处有两个小船进港躲避风浪．某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播，下列说法中正确的有(　　)【导学号：23570066】图1249A．假设波浪的波长约为10m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响B．假设波

8、浪的波长约为10m，则A、B两处小船明显受到波浪影响C．假设波浪的波长约为50m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响D．假设波浪的波长约为50m，则A、B两处小船明显受到波浪影响E．波浪的波长越长，则A、B两处的小船受到波浪的影响越明显【解析】　A