2018-2019高中物理第十二章机械波第4节波的衍射和干涉课时作业新人教版选修3-4

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1、第十二章第四节波的衍射和干涉

2、课眄作业ARAKE■SHI■ZUO・YE♦基础夯实■一、选择题(1〜3题为单选题,4〜6题为多选题)1.下列现象不属于波的明显衍射现象的是(D)A.“隔墙有耳”B.“空山不见人,但闻人语声”C.河中芦苇后面没有留下无波的区域D.池中假山前有水波,假山后无水波解析:假山前有波,假山后无波,说明波没有绕过障碍物,因此不属于明显衍射现象,故选Do2.如图所示,正中0是水面上一波源,实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷,力是挡板,〃是小孔,经过一段时间,水面上的波形将分布于(B)A.整个区域B.阴影I以外区域C.阴影II以外区域D.阴影I

3、II以外区域解析:由题图中可直观看出,半波长为实虚两圆半径之差,且可看出挡板力的尺寸比波长大得多,而小孔〃与波长长度差不多。据波发生明显衍射的条件知道,该波在挡板M处的衍射现象很不明显,即可认为波沿直线传播,故I区内水面无波形,故A、C、D选项不正确;该波的波长与小孔g差不多,能够产生明显的衍射,故在阴影区III、II之内,明显存在衍射波的波形,故B选项正确。3.已知空气中的声速为340m/so现有儿种声波:①周期为l/20s,②频率为10‘Hz,③波长为10叽它们传播时若遇到宽约为13m的障碍物,能产生显著的衍射现象的是(C)A.①和②B.②和③C.①和③

4、D.都可以1340解析:①、②、③三种声波的波长分别为儿=340X丙m=17m,A2=^m=0.034m,仏=10m,根据发牛明显衍射现象的条件可知,①、③两声波的波长与障碍物的尺寸差不多,能产生明显的衍射现象,故C正确。4.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(BD)A.自波源的频率为〃波源频率的2倍B.日波的波长为力波波长的2倍C.日、方两列波叠加能产生稳定的干涉D.通过同一狭缝,曰波的衍射效果比"波明显解析:由波的图象可以看出,臼波的周期是方波的2倍,因为波速相等(同一介质),由波速公式v=Af可知臼波的波长等于b波的2倍

5、,故A错而B正确;两列波相干的条件是频率必须相等,可知洪方两列波叠加不会产生稳定的干涉,C错误;波长越长,衍射现彖越明显,故D选项正确。1.(内蒙古包头九中2017年高二下学期期屮)两个振动情况完全一样的波源$和$相距6m,它们在空间产生的干涉图样如图所示,图中实线表示振动加强的区域,虚线表示振动减弱的区域。下列说法正确的是(AC)A.两波源的振动频率一定相同B.虚线一定是波谷与波谷相遇处C.两列波的波长都是2mD.两列波的波长都是lm解析:因为形成稳定的干涉图样,所以两波源的频率一定相同,A正确;因为S和,相距6m,由干涉图样可得,两列波的波长都是2叫C正

6、确D错误;艰线是振动减弱区,是波峰与波谷相遇处,B错误。2.(福建省晋江市养正中学2017〜2018学年高二下学期期中)如图所示,实线与虚线分别表示振幅(振幅为力)、频率均相同的两列波的波峰和波谷,此刻肘是波峰与波峰的相遇点,下列说法中正确的是(ABD)0、』/连线的中点是振动加强的点,其振幅为2力P、W两处的质点始终处在平衡位置随着时间的推移,M处的质点将向0处移动从该时刻起,经过四分之一周期,於处的质点到达平衡位置,此时位移为零解析:由于0、〃是振动加强点,结合图可知,其连线的中点到两波源的距离差为半个波长的偶数倍,所以该点是振动加强的点,其振幅为2力,

7、故A正确:只艸两点是波谷和波峰叠加,位移始终为零,即处于平衡位置,B正确;振动的质点只是在各自的平衡位置附近振动,不会“随波逐流”,C错误;从该时刻起,经过四分之一周期,质点”到达平衡位置,D正确。二、非选择题1.如图所示,S是水面波的波源,八y是扌当板,S、$是两个狭缝(S$=S$,狭缝的尺寸比波长小得多),试冋答以下问题:(1)若闭上只打开$会看到什么现象?(2)若S、S都打开,会发生什么现象?(3)上图中若实线和虚线分别表示波峰和波谷,那么在〃、B、C、〃各点中,哪些点向上振动最强,哪些点向下振动最强,哪些点振动最弱?解析:(1)只打开$时,波源S产

8、生的波传播到狭缝$时,由于狭缝的尺寸比波长小,于是水面波在狭缝$处发生衍射现象,水血波以狭缝$处为波源向挡板另一侧传播开来。(2)由于=从波源发出的水波传播到$、$处时它们的振动情况完全相同,当$、$都打开时产生相干波,它们在空间相遇时产生干涉现象,一些地方振动加强,一些地方振动减弱,加强区与减弱区相互隔开,发生明显的干涉。(3)质点〃是波峰与波峰相遇处,是该时刻向上振动最强点,质点〃是波谷与波谷相遇处,是该时刻向下振动最强点,质点力、C是波峰与波谷相遇的地方,这两点振动最弱。加强和减弱是指质点的剧烈程度,或者说是振幅大小的差异,加强点的振幅大,减弱点振幅小

9、,但它们的位移是随吋间变化的,某一时刻加强点的位移完

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