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文档简介

4波的干涉课后练习一、单选题1.如图所示表示两列同频率相干水波在t=0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,波速为2m/s,波长为,E点是BD连线和AC连线的交点,下列说法正确的是(

)A.

A,C两点是振动减弱点

B.

E点是振动减弱点

C.

B,D两点在该时刻的竖直高度差为4cm

D.

t=,E点离开平衡位置2cm2.如图所示,S1、S2为两个振动情况完全相同的波源,两列波的波长都为λ,它们在介质中产生干涉现象,S1、S2在空间中共形成了5个振动加强的区域,如图中实线所示。P是振动加强区域中的一点,从图中可看出(

)A.

P点到两波源的距离差等于λ

B.

S1的传播速度大于S2的传播速度

C.

P点此时刻振动最强,过半个周期后,振动变为最弱

D.

当一列波的波峰传到P点时,另一列波的波峰也一定传到P点3.关于波的衍射和多普勒效应,下列说法正确的是(

)A.

当障碍物的尺寸比波长大得多时能观察到明显的衍射现象

B.

当障碍物的尺寸跟波长相差不多时能观察到明显的衍射现象

C.

当波源与观察者相互远离时,观察者接收到的频率比波源的频率大

D.

当波源与观察者相向运动时,观察者接受到的频率比波源的频率小4.如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图样,从图样可知(

)A.

B侧波是衍射波

B.

A侧波速与B侧波速相等

C.

减小挡板间距离,衍射波的波长将减小

D.

增大挡板间距离,衍射现象将更明显5.如图所示表示两列相干水波的叠加情况,图中的实线表示波峰,虚线表示波谷。设两列波的振幅均为5cm,且图示的范围内振幅不变,波速和波长都相同。C点是BE连线的中点,下列说法中正确的是(

)A.

A点始终处于波峰位置

B.

C点和D点都保持静止不动

C.

图示时刻A,B两点的竖直高度差为20cm

D.

图示时刻C点正处于平衡位置且向水面下运动6.如图所示,是水平面上两列频率相同的波在某时刻叠加情况,图中实线为波峰波面,虚线为波谷波面,已知两列波的振幅均为2cm,波速均为2m/s,波长均为8m,E点是BD和AC连线的交点,下列说法正确的是(

)A.

A,C两处质点是振动加强点

B.

B,D两处质点在该时刻的竖直高度差为4cm

C.

E点处质点是振动减弱的质点

D.

经2s,B点处质点通过的路程是8cm7.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.

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

C.

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

D.

两列频率相同的波相遇时,振动加强点的位移总是比振动减弱点的位移大8.转动发声的音叉,使人听到的声音忽强忽弱,关于这一现象下列说法正确的是哪个(

)A.

声波发生了反射

B.

声波发生了折射

C.

声波发生了衍射

D.

声波发生了干涉9.两列频率相同的波发生干涉时,若两列波的波峰在某质点P位置相遇,则关于质点P有(

)A.

振动始终加强

B.

振动始终减弱

C.

振动有时加强有时减弱

D.

位移始终最大10.两列完全相同的波叠加后产生的干涉图样.实线和虚线表示同一时刻的波峰和波谷.若a、b、c、d四点的位置如图所示,那么,再过半个周期后,下列叙述正确的是(

)A.

a点仍为振动减弱点,c点仍为振动加强点

B.

b点变为振动加强点,c点变为振动减弱点

C.

a点仍为振动加强点,b点仍为振动减弱点

D.

b点变为振动加强点,d点变为振动加强点11.如图所示表示两列同频率相干水波在t=0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,波速为2m/s,波长为,E点是BD连线和AC连线的交点,下列说法正确的是(

)A.

A,E,C三点均是振动减弱点

B.

D,E,B三点均是振动加强点

C.

B,D两点在该时刻的竖直高度差为4cm

D.

t=,E点离开平衡位置2cm12.用红光进行双缝干涉实验时(缝极窄),如果用不透光的纸遮住一个缝,则屏上出现(

)A.

一片黑暗

B.

一片红光

C.

原干涉条纹形状不变,但亮度减弱

D.

红、黑相间的条纹13.声波和光波都从空气进入水中,则(

)A.

它们的波速都变小,频率都不变,波长都变短

B.

它们的波速都变大,频率都不变,波长都变长

C.

声波波速变大,波长变长;光波波速变小,波长变短

D.

声波波速不变,波长不变;光波波速变小,频率变小14.如图所示观察水面波衍射的实验装置,AC和BD是两块挡板AB是一个小孔,O是波源,图中已画出波源所在区域的传播情况,每两条相邻的波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长,则对于波经过孔之后的传播情况,下列描述正确的是(

①此时能明显观察到波的衍射现象②如果将孔AB扩大,有可能观察不到明显的衍射现象

③挡板前后波纹及间距离相等④如果孔的大小不变,使波源频率增大,能明显观察到衍射现象.A.

只有②④

B.

只有②

C.

只有①②③

D.

①②③④15.如图所示为观察水面波衍射的实验装置,AC和BD是两块挡板,AB是一小孔,O为波源,图中已画出波源所在区域的传播情况,每两条相邻(图中曲线)之间距离表示一个波长,则波经过孔之后的传播情况,下列说法中错误的是(

)A.

此时能明显地观察到波的衍射现象

B.

挡板前后波纹间距离相等

C.

如果波源频率不变,使孔的大小增大,有可能观察不到明显的衍射现象

D.

如果孔的大小不变,使波源频率增大,能更明显观察到衍射现象二、填空题16.如图是不同频率的水波通过相同的水孔所能到达区域的示意图(图中波纹间距仅为示意,并不代表波长大小),________情况中水波的频率最大.17.如图中s1和s2是两个相干波源,以s1和s2为圆心的两组同心圆弧分别表示在同一时刻两列波的波峰和波谷,实线表示波峰,虚线表示波谷,a、b、c三点中,振动加强的点是________,振动减弱的点是________,再过14周期,振动加强的点是________,振动减弱的点是________.c点的速度方向是________(填正或负方向,令向波峰运动为正方向)、S2为两个完全一样的相干波源,发出的光频率为×1014Hz,光屏上A点到S1、S2的路程差为×10﹣6m,B点到S1、S2的路程差为×10﹣6m则A点出现________条纹B点出现________条纹.三、综合题.(1)一艘太空飞船静止时的长度为30m,他以(c为光速)的速度沿长度方向飞行经过地球,下列说法正确的是_____.A.飞船上的观测者测得该飞船的长度小于30m

B.地球上的观测者测得该飞船的长度小于30m

C.飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于c

D.地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c(2)杨氏干涉实验证明光的确是一种波,一束单色光投射在两条相距很近的狭缝上,两狭缝就成了两个广元,它们发出的光波满足干涉的必要条件,则两列光的________相同.如图所示,在这两列光波相遇的区域中,实线表示波峰,虚线表示波谷,如果放置光屏,在________(选填“A”、“B”或“C”)点会出现暗条纹.(3)在上述杨氏干涉试验中,若单色光的波长λ=×10-7m,双缝间的距离d=1mm,双缝到屏的距离l=2m.求第1个亮光条到第11个亮条纹的中心20.两列横波在x轴上沿相反方向传播,如图所示,传播速度v=6m/s,两列波的频率都是f=30Hz,在t=0时,这两列波分别从左和右刚刚传到S1和S2处,使S1和S2都开始向上做简谐振动,S1的振幅为2cm,S2的振幅也为2cm,已知质点A与S1、S2的距离分别是S1A=m,S2A=m。(1)判断在两波到达A点后A点的振动情况。(2)若A点发生振动,求其在s内通过的路程。

答案解析一、单选题1.AA.由图可知A、C两点在该时刻是波峰和波谷相遇,所以是减弱的,A符合题意;C.同理可知,B、D两点是振动加强点,且高度差为4AC不符合题意;BD.水波运行的周期T=当t=0.05故E是加强点,BD不符合题意。故答案为:A。2.DA.由题意可知,S1、S2在空间共形成5个振动加强的区域,则P点到两波源的距离差等于λ的整数倍,A不符合题意;B.S1、S2为振动情况完全相同的波源,在同一种介质中传播,则S1的传播速度等于S2的传播速度,B不符合题意;C.若P点此时刻振动最强,过半个周期后,振动仍为最强,C不符合题意;D.因P点是振动加强区,当一列波的波峰传到P点时,另一列波的波峰也一定传到P点,D符合题意。故答案为:D。3.BAB.当障碍物的尺寸比波长小,或者跟波长相差不多时能观察到明显的衍射现象,A不符合题意,B符合题意;C.当波源与观察者相互远离时,观察者接收到的频率比波源的频率小,C不符合题意;D.当波源与观察者相向运动时,观察者接受到的频率比波源的频率大,D不符合题意。故答案为:B4.BA侧波是衍射波,A不符合题意。波速决定于介质,介质不变,波速不变,B符合题意。衍射波的波速不变,周期不变,则波长也不变,C不符合题意。增大挡板间距离,衍射现象将变弱,D不符合题意。故答案为:B5.CA项:此时A点波峰与波峰相遇,振动加强点,但不是总是处于波峰位置,不过总是处于振动加强点,A不符合题意;B项:由图可知,因频率与振幅相同,则D点是波峰与波谷相遇点,保持静止不动,但C点是振动加强点,因此不断的运动,B不符合题意;C项:点A与点E是波峰与波峰相遇,B点是波谷与波谷相遇,它们均属于振动加强点;由于振幅是5cm,A点是波峰与波峰相遇,则A点相对平衡位置高10cm,而B点是波谷与波谷相遇,则B点相对平衡低10cm。所以A、B相差20cm,C符合题意;D项:图示时刻点C处于平衡位置,两列波单独引起的速度均向上,故点C此时的合速度向上,D不符合题意。故答案为:C6.D解:A、A、C处两质点是两列波波峰与波谷叠加的地方,振动减弱.故A错误.B、B、D两点都是振动加强的点,振幅都是4cm,此时B点处于波峰,B点处于波谷,则B、D处两质点在该时刻的竖直高度差是8cm.故B错误.C、B、D两点都是振动加强的点,它们的连线上各点振动也加强,形成振动加强的区域,所以E点处质点是振动加强的点.故C错误.D、由v=λT得,T=λv=故选:D.解:A、两列频率不相同的波相遇时,不会发生波的干涉现象,但是波仍然会叠加,故A错误;B、两列频率相同的波相遇时,会发生波的干涉现象,振动方向相同的点相遇,振动加强,波峰与波峰相遇,波谷与波谷相遇,振动最强,故B错误;

CD、两列频率相同的波相遇时,会发生波的干涉现象,振动方向相同的点相遇,振动加强,如两个质点都在平衡位置,方向相同,所以振动加强,但位移为0,故C正确,D错误.

故选:C.

解:绕正在发音的音叉走一圈,可以听到忽强忽弱的声音,是由于路程差为半个波长的偶数倍为振动加强,若为奇数倍则为振动减弱,这声音的干涉现象;故选:D.

解:P点为波峰与波峰叠加,为振动加强点,振动始终加强,振幅最大.位移在变化,有时为零,有时处于最大;但频率不变;故A正确,BCD错误.故选:A.

解:点a为波谷与波谷叠加,点c为波峰与波峰叠加,为振动加强点;点b、d为波谷与波峰叠加,为振动减弱点;而振动加强点始终为加强点,减弱点始终为减弱点;再过半个周期后,a、c仍然为振动加强点;b、d仍然为振动减弱点.

故ABD错误,C正确;

故选:C.

解:A、点A和点C均为波峰与波谷叠加,为振动减弱点.B点是波峰与波峰,D点是波谷与波谷叠加点,即为振动加强点,则E点在振动加强点连线上,也是振动加强点,故A错误,B正确;C、D点在该时刻波峰与波峰叠加,振动加强,偏离平衡位置的位移为4cm,B点在该时刻波谷与波谷叠加,振动加强,偏离平衡位置的位移为﹣4cm,则D、B两点在该时刻的竖直高度差为8cm;故C错误.

D、波传播的周期T=λv=0.42s=,再经过t=时,即为14个周期,E点是波峰与波峰相遇,所以离开平衡位置的位移大小为4cm.故D错误.

解:双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹,所有条纹宽度相同且等间距,若将其中一个缝封住,属于单缝衍射,那么单缝衍射条纹是中间明亮且宽大,越向两侧宽度越小越暗,而波长越大,中央亮条纹越粗,故D正确,ABC错误;故选:D;

解:波的频率由波源决定,与介质无关,所以波从一种介质进入另一种介质时,频率不变.声波由空气进入水中,波速变大,频率不变,由波速公式v=λf得知,声波的波长变长.

光波由空气进入水中,波速变小,频率不变,由波速公式v=λf得知,光波波长变短.故C正确.ABD错误.

故选:C

解:①、因为波长与孔的尺寸差不多,所以能够观察到明显的衍射现象.故①正确.②、如果将孔AB扩大,孔的尺寸大于波的波长,可能观察不到明显的衍射现象.故②正确.③、波通过孔后,波速、频率、波长不变,则挡板前后波纹间的距离相等.故③正确.④、如果孔的大小不变,使波源频率增大,因为波速不变,根据λ=vf知,波长减小,可能观察不到明显的衍射现象.故④错误.故选:C.

解:A、因为波长与孔的尺寸差不多,所以能够观察到明显的衍射现象.故A正确.B、波通过孔后,波速、频率、波长不变,则挡板前后波纹间的距离相等.故B正确.

C、如果将孔AB扩大,孔的尺寸大于波的波长,可能观察不到明显的衍射现象.故C正确.

D、如果孔的大小不变,使波源频率增大,因为波速不变,根据λ=vf知,波长减小,可能观察不到明显的衍射现象.故D错误.

本题选择错误的,故选:D.

解:由图知A图衍射现象最明显,C图最不明显,则A中波长最长,则频率最小;C中波长最短,则频率最大.故答案为:C

;a;bc;a;负方向解:由图可知:a点是波峰与波谷相遇点,而b点是波谷与波谷相遇点,c点是波峰与波峰相遇点.由于当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强,当波峰与波谷相遇时振动减弱,所以振动加强点是b与c,振动减弱点是a;若再过14周期,b、c质点处振动方向仍相同,所以仍是振动加强点,都处于平衡位置,位移为零.而a点是振动方向相反,则是振动减弱点,位移为零;对于c点的速度方向,由于是在平衡位置且向负方向振动,所以速度方向是负方向.故答案为:bc、a、bc、a、负方向.

解:光的波长为:λ=cf=3×1087.5×1014=×10﹣6m

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