2019-2020年高中物理第2章機(jī)械波第3節(jié)波的干涉和衍射自我小測魯科版選修.doc

2019-2020年高中物理第2章機(jī)械波第3節(jié)波的干涉和衍射自我小測魯科版選修1關(guān)于波的衍射現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A水波繞過障礙物而繼續(xù)傳播的現(xiàn)象，即為波的衍射現(xiàn)象B衍射現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象C一切波都能發(fā)生衍射，只不過明顯與否而已D要發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，必須滿足一定的條件2兩列波相疊加產(chǎn)生了穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，得到了干涉圖樣，以下關(guān)于干涉的說法中正確的是（）A兩列波的頻率一定相等B振動加強(qiáng)區(qū)與振動減弱區(qū)總是相互間隔的C振動加強(qiáng)區(qū)與振動減弱區(qū)交替變化D振動加強(qiáng)區(qū)在空間的位置一直不變3在同一介質(zhì)中兩列頻率相同、振動步調(diào)一致的橫波互相疊加，則（）A波峰與波谷疊加的點(diǎn)振動一定是減弱的B振動最強(qiáng)的點(diǎn)經(jīng)過T后恰好回到平衡位置，因而該點(diǎn)的振動是先加強(qiáng)，后減弱C振動加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)相間隔分布，且加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)不隨時間變化D加強(qiáng)區(qū)的質(zhì)點(diǎn)某時刻位移可能是零4如圖所示是水波干涉示意圖，S1、S2是兩波源，A、D、B三點(diǎn)在一條直線上，兩列波的頻率相同，振幅相等，下列說法正確的是（）A質(zhì)點(diǎn)A一會兒在波峰，一會兒在波谷B質(zhì)點(diǎn)B一會兒在波峰，一會兒在波谷C質(zhì)點(diǎn)C一會兒在波峰，一會兒在波谷D質(zhì)點(diǎn)D一會兒在波峰，一會兒在波谷5在水面上有S1和S2兩個振幅和頻率相同的波源，開始起振時兩波源的振動方向相反。在兩波源連線的中垂線上有a、b、c三點(diǎn)，經(jīng)過一段時間這三點(diǎn)都處于兩列波的疊加區(qū)域內(nèi)。如圖所示，則下列說法中正確的是（）Aa點(diǎn)是振動加強(qiáng)點(diǎn)，c點(diǎn)是振動減弱點(diǎn)Ba、c點(diǎn)是振動加強(qiáng)點(diǎn)，b點(diǎn)是振動減弱點(diǎn)Ca、c點(diǎn)此時刻振動加強(qiáng)，經(jīng)過一段時間后變?yōu)檎駝訙p弱點(diǎn)，而b點(diǎn)可能變?yōu)檎駝蛹訌?qiáng)點(diǎn)Da、b、c三點(diǎn)都是振動減弱點(diǎn)6如圖所示表示兩列相干水波的疊加情況，圖中的實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，設(shè)兩列波的振幅均為5 cm，且在圖示的范圍內(nèi)振幅不變，波速和波長分別為1 m/s和0.5 m。C點(diǎn)是BE連線的中點(diǎn)，下列說法正確的是（）AC、E兩點(diǎn)都保持靜止不動B圖示時刻A、B兩點(diǎn)的豎直高度差為20 cmC圖示時刻C點(diǎn)正處在平衡位置且向上運(yùn)動D從圖示的時刻起經(jīng)0.25 s后，B點(diǎn)通過的路程為20 cm7在做水波通過小孔衍射的演示實(shí)驗(yàn)時，激發(fā)水波的振動頻率為5 Hz，水波在水槽中傳播速度為0.05 m/s，為使實(shí)驗(yàn)效果明顯，使用小孔直徑d不能超過_ m。8如圖所示，兩列簡諧橫波均沿x軸傳播，傳播速度的大小相等。其中一列沿x軸正方向傳播（如圖中實(shí)線所示），另一列沿x軸負(fù)方向傳播（如圖中虛線所示）。這兩列波的頻率相等，振動方向均沿y軸方向。則圖中x1,2,3,4,5,6,7,8各點(diǎn)中振幅最大的是x_處的點(diǎn)，振幅最小的是x_處的點(diǎn)。9如圖所示，S是水面波的波源，x、y是擋板，S1、S2是兩個狹縫（SS1SS2，狹縫的尺寸比波長小得多），試回答以下問題。（1）若閉上S1，只打開S2，會看到什么現(xiàn)象？（2）若S1、S2都打開，會發(fā)生什么現(xiàn)象？（3）若實(shí)線和虛線分別表示波峰和波谷，那么在A、B、C、D各點(diǎn)中，哪些點(diǎn)振動最強(qiáng)，哪些點(diǎn)振動最弱？參考答案1解析：水波繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象，是波的衍射現(xiàn)象，衍射現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象，一切波都能發(fā)生衍射，但發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象需滿足一定的條件，故A、B、C、D都對。答案：ABCD2解析：干涉現(xiàn)象中加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)是相互間隔的，但加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)在空間的位置是確定的，不隨時間變化而變化。答案：ABD3解析：當(dāng)頻率相同，步調(diào)一致的兩列波疊加時，若波峰與波谷疊加必為減弱點(diǎn)，A正確；振動加強(qiáng)點(diǎn)并不是指其位移始終最大，有時可能為零，且加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)相互間隔，不隨時間變化，所以B錯，C、D正確。答案：ACD4解析：在波的干涉中，振動加強(qiáng)區(qū)域里的質(zhì)點(diǎn)總在自己的平衡位置兩側(cè)做簡諧運(yùn)動，只是質(zhì)點(diǎn)的振幅較大，為A1A2，本題中由于A1A2，故振動減弱區(qū)的質(zhì)點(diǎn)并不振動，故C錯；而此時A點(diǎn)是波峰與波峰相遇，是加強(qiáng)點(diǎn)，B點(diǎn)是波谷與波谷相遇，是加強(qiáng)點(diǎn)。又A、D、B三點(diǎn)在一條振動加強(qiáng)線上，這條線上任一點(diǎn)的振動都是加強(qiáng)的，故此三點(diǎn)都為加強(qiáng)點(diǎn)，這樣，此三點(diǎn)都是一會兒在波峰，一會兒在波谷。答案：ABD5解析：由S1和S2兩列頻率相同的波源所發(fā)出的機(jī)械波，相遇后滿足相干條件，在它們重疊區(qū)域?qū)l(fā)生干涉。由于S1和S2兩波源振動方向相反，所以在S1S2的垂直平分線上，任一點(diǎn)由兩列波所引起的振動點(diǎn)總是大小相同、方向相反，相互疊加，使振動減弱。所以a、b、c三點(diǎn)都是振動減弱點(diǎn)，因此只有選項(xiàng)D是正確的。答案：D6解析：加強(qiáng)區(qū)是質(zhì)點(diǎn)A、B、E的連線處，減弱區(qū)是過D、F的連線處和過P、Q的連線處，C、E為振動加強(qiáng)點(diǎn)，不可能靜止不動。圖示時刻，A在波峰，B在波谷，它們的振動是加強(qiáng)的，故振幅均為兩列波振幅之和，此時兩點(diǎn)的高度差為20 cm。波是由E向A處傳播的，在圖示時刻，A、B、C、E等質(zhì)點(diǎn)的波形圖如圖所示，由圖可知，C點(diǎn)向上運(yùn)動，波的周期T0.5 s，t0.25 s，B點(diǎn)通過的路程為s2A210 cm20 cm，故B、C、D正確。答案：BCD7解析：由vf知， m0.01 m。要發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，應(yīng)使d，所以d0.01 m。答案：0.018解析：由波的疊加原理可知，x軸上任一質(zhì)點(diǎn)的位移等于兩列波單獨(dú)引起的位移的矢量和。對于x4,8兩點(diǎn)，兩列波單獨(dú)引起的兩個分振動相差為0，故這兩點(diǎn)振動加強(qiáng)。對于x2,6兩點(diǎn)，兩列波單獨(dú)引起的兩個分振動相差為，故這兩點(diǎn)振動減弱。答案：4,82,69解析：（1）閉上S1，打開S2，由波的衍射條件可知，這時會發(fā)生衍射現(xiàn)象。（2）S1、S2都打開，由波的干涉條件可知，這時會發(fā)生干涉現(xiàn)象。（3）在題圖中，波源S形成的波，通過S1、S2形成新波源，這兩個新波源發(fā)出的波相遇時會發(fā)生干涉現(xiàn)象，波峰與波峰、波谷與波谷相遇的點(diǎn)振幅最大，波峰與波谷相遇的點(diǎn)，振幅最小，則B、D是振動最強(qiáng)的點(diǎn)，A、C是振動最弱的點(diǎn)。答案：（1）衍射（2）干涉（3）B、DA、C