资源描述：
《2020_2021学年高中物理第12章机械波4波的衍射和干涉课时练习含解析新人教版选修3_4.doc》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、高考波的衍射和干涉(25分钟 50分)一、选择题(本题共3小题,每小题7分,共21分)1.下列关于波的衍射的说法正确的是( )A.波要发生衍射现象必须满足一定的条件B.与光波相比声波容易发生衍射是由于声波波长较大C.对同一列波,缝、孔或障碍物越大衍射现象越明显D.只有横波才能发生衍射现象,纵波不能发生衍射现象【解析】选B。衍射是波特有的现象,一切波都能发生衍射现象,故A、D错误;波长越长,波越容易绕过障碍物发生衍射,B正确;对同一列波障碍物越大衍射现象越不明显,C错误;故选B。2.(多选)(2020·某某高二检测)如图所示,当波源和障碍物都静止不动时,波源发出的波在障碍物处不能发生明
2、显衍射。下列措施可能使波发生较为明显衍射的是( )A.增大波源的振动频率B.减小波源的振动频率C.增大障碍物的长度D.减小障碍物的长度E.波源远离障碍物运动【解析】选B、D、E。不能发生明显衍射的原因是障碍物的长度远大于波长,只要增大波长可满足题目要求。由λ=知,v不变,减小f,λ-7-/7高考增大,故A、C错误,B、D正确;波源远离障碍物将产生多普勒效应,等效于增大波长,衍射明显,故E正确。3.S1和S2是相干波源,它们发出的两列波在空间相遇发生干涉,如图所示。实线表示波峰,虚线表示波谷,则( )A.a、b、c、d均为振动加强的点B.a、b、c、d均为振动减弱的点C.b、c为振动
3、加强的点D.a、d为振动加强的点【解析】选D。在两列波发生干涉后波峰和波峰叠加的区域、波谷和波谷叠加的区域为振动加强的区域,图中a、d为振动加强的点,波峰和波谷叠加的区域为振动减弱的区域,图中c、b为振动减弱的点。【加固训练】如图所示为两列相干水波在t=0时刻的叠加情况,其中实线表示波峰,虚线表示波谷。若两列波的振幅均保持5cm不变,波速和波长分别为1m/s和0.5m,C点是B、D连线的中点。则下列说法正确的是( )A.A、D点振动始终加强,B点振动始终减弱-7-/7高考B.C点始终保持静止不动C.t=0时刻,A、B两点的竖直高度差为10cmD.在t=0至t=0.25s的时间内,B点
4、通过的路程为20cm【解析】选D。A、D两点为波峰与波峰叠加,B点为波谷与波谷叠加,都是振动加强点,故A错误;A、D的连线为振动加强区,则C点为振动加强点,振幅较大,故B错误;t=0时刻,A、B两点分别处于波峰和波谷,则两者的高度差为4×5cm=20cm,故C错误;周期T==0.5s,在t=0至t=0.25s的时间内,B点经历了半个周期,通过的路程等于振幅的2倍,振幅为10cm,则路程为20cm,故D正确。二、非选择题(14分)4.(2017·全国卷Ⅰ)如图甲,在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1(0,4)和S2(0,-2)。两波源的振动图线分别如图乙和图丙所示,两列波的波
5、速均为1.00m/s。两列波从波源传播到点A(8,-2)的路程差为__________m,两列波引起的点B(4,1)处质点的振动相互__________(选填“加强”或“减弱”),点C(0,0.5)处质点的振动相互________(选填“加强”或“减弱”)。 【解析】由几何关系可知AS1=10m,AS2=8m,所以路程差为2m;同理可求BS1-BS2=0,为波长整数倍,由振动图象知两振源振动方向相反,故B点为振动减弱点;CS1-CS2=1m,波长λ-7-/7高考=vT=2m,所以C点振动加强。答案:2 减弱加强5.(15分)(1)(多选)(2020·某某高二检测)有两列频率相同、振动方
6、向相同、振幅均为A、传播方向互相垂直的平面波相遇发生干涉。如图所示,图中实线表示波峰,虚线表示波谷,a为波谷与波谷相遇点,b、c为波峰与波谷相遇点,d为波峰与波峰相遇点,e、g是a、d连线上的两点,其中e为连线的中点,则( )A.a、d处的质点振动加强,b、c处的质点振动减弱B.从图示时刻经过半个周期,e处质点通过的路程为4AC.从图示时刻经过半个周期,g处质点加速向平衡位置运动D.从图示时刻经过四分之一周期,d处的质点振幅恰好为零E.从图示时刻经过半个周期,b处质点通过的路程为2A(2)波源S1和S2振动方向相同,频率均为4Hz,分别置于均匀介质中x轴上的O、A两点处,OA=2m,
7、如图所示。两波源产生的简谐横波沿x轴相向传播,波速为4m/s。已知两波源振动的初始相位相同。求:①简谐横波的波长;②OA间合振动振幅最小的点的位置。【解析】-7-/7高考(1)选A、B、C。a为波谷与波谷相遇点,b、c为波峰与波谷相遇点,d为波峰与波峰相遇点,故a、d处的质点振动加强,b、c处的质点振动减弱,故A正确;根据几何关系可知:两波的波谷同时传播到e、g;故e、g均为振动加强点,振幅为2A;那么,从图示时刻经过半个周期,e处质点通过的路
