资源描述：
《2019-2020年高中物理第十二章机械波4波的衍射和干涉课时训练新人教版选修》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2019-2020年高中物理第十二章机械波4波的衍射和干涉课时训练新人教版选修题组一 波的衍射1.有一障碍物的宽度为10m,下列衍射现象最明显的是( ) A.波长为40m的波B.波长为9.9m的波C.频率为40Hz的声波(声速v=340m/s)D.频率为5000MHz的电磁波(波速v=3.0×108m/s)解析:题中几列波的波长分别是λA=40m,λB=9.9m,λC=m=8.5m,λD=m=0.06m,由波发生明显衍射的条件知,λA=40m大于障碍物的尺寸,而其余波长都小于障碍物的
2、尺寸,故正确选项为A。答案:A2.一列波在传播过程中通过一个障碍物,发生了一定程度的衍射,以下哪种情况使衍射现象更明显( )A.增大障碍物的尺寸,同时增大波的频率B.增大障碍物的尺寸,同时减小波的频率C.缩小障碍物的尺寸,同时增大波的频率D.缩小障碍物的尺寸,同时减小波的频率解析:波在介质中传播时波速是由介质决定的,与波的频率无关,所以改变波的频率不会改变波速,但由v=λf可知,当波速一定时,减小频率则波长增大,而发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长相差不多,所以缩小障碍物的尺寸,同时减小波的
3、频率会使衍射现象更明显,D选项正确。故正确选项为D。答案:D题组二 波的叠加3.(多选)下列关于两列波相遇时叠加的说法正确的是( )A.相遇后,振幅小的一列波将减弱,振幅大的一列波将加强B.相遇后,两列波的振动情况与相遇前完全相同C.在相遇区域,任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和D.几个人在同一房间说话,相互间听得清楚,这说明声波在相遇时互不干扰解析:两列波相遇时,每一列波引起的振动情况都保持不变,而质点的振动则是两列波共同作用的结果,故A选项错误,B、C选项正确。几个人在同一房间说话,声带振动发
4、出的声波在空间中相互叠加后,不改变每列波的振幅、频率,所以声波传到人的耳朵后,仍能分辨出不同的人所说的话,故D选项正确。答案:BCD4.两列简谐波沿x轴相向而行,波速均为v=0.4m/s,两波源分别位于A、B处,t=0时的波形如图所示。当t=2.5s时,M点的位移为 cm,N点的位移为 cm。 解析:本题考查波的形成与传播、波的叠加。由图可看出波源A的波长为λA=0.2m,波源B的波长为λB=0.4m,在2.5s时间内两列波分别向左和向右传播的距离均为Δx=vΔt=1m。如图所示,将两列波向左和向右
5、分别平移Δx=1m的距离,得到t=2.5s时刻的两列波形图,显然此时波A使M质点处于平衡位置向上振动,而波B使M质点处于波谷位置,故M质点的位移叠加后为2cm。波A使N质点处于平衡位置向上振动,而波B使N质点处于平衡位置向上振动,故N质点的位移叠加后为0cm。答案:2 05.(多选)两个不等幅的脉冲波在均匀介质中均以1.0m/s的速率沿同一直线相向传播,t=0时刻的图形如图所示,下图中小方格的边长为0.1m,则以下不同时刻,波形正确的是( )解析:脉冲波在介质中传播,x=vt,当t=0.3s时,两脉冲波各沿波
6、的传播方向传播0.3m,恰好相遇,故A正确。当t=0.4s、0.5s、0.6s时,两脉冲波各沿波的传播方向传播0.4m、0.5m、0.6m,由波的叠加原理知B、D正确,C错误。答案:ABD题组三 波的干涉6.(多选)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( )A.a波源的频率为b波源频率的2倍B.a波的波长为b波波长的2倍C.a、b两列波叠加能产生稳定的干涉D.通过同一狭缝,a波的衍射效果比b波明显解析:由波的图象可以看出,a波的周期是b波的2倍,因为波速相等(同一介质),所以a波
7、的波长是b波的2倍。由波速公式v=λf可知a波的频率等于b波的一半。故A错而B正确;两列波相干的条件是频率必须相等,可知a、b两列波不会产生稳定的干涉;波长越长,衍射现象越明显,故D选项正确。答案:BD7.(多选)当两列振动情况完全相同的水波发生干涉时,如果两列波的波峰在P点相遇,下列说法正确的是( )A.质点P的振动始终是加强的B.质点P的振幅最大C.质点P的位移始终最大D.质点P的位移有时为零解析:在稳定干涉情况下,两列波波峰在P点相遇说明P点振动加强,因此P点到两波源的波程差为波长的整数倍,所以A、B项
8、对。但质点位移是两列波引起位移的矢量和,它随时间周期性变化。所以C错,D对。答案:ABD8.两列简谐波频率相等,波速大小相等,分别沿+x和-x传播,则图中x=1、2、3、4、5、6、7、8各点中振幅最大的是x= 的点,振幅最小的是x=的点。 解析:两波频率相等,叠加发生干涉,x=2、6的两点振动总相反,此为峰谷相遇,振动减弱,振幅最小;x=4的质点此时位于平衡位置,但两列波在该点
