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1、本文格式为Word版，下载可任意编辑高中物理第十二章第4课时波的衍射和干涉对点练巩固练含解析新人 第4课时 波的衍射和干扰 对点训练 学识点一波的衍射 1“隔墙有耳”现象是指隔着墙，也能听到墙另一侧传来的声音，由于声波( ) A发生了干扰，听者处于振动加强处 B发生了干扰，听者处于振动减弱处 C波长较短，无法发生明显衍射 D波长较长，发生了明显衍射 答案 D 解析 墙的尺寸较大，只有波长大于墙的尺寸的声波才能发生明显衍射现象使得隔墙的人听到声音，故D正确。 2如下图，正中O是水面上一波源，实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷，A是挡板，B是小孔，经过一段时间，水面上的波形将分布于( ) A整个区
2、域B阴影以外区域 C阴影以外区域D上述答案均不对 答案 B 解析 从题图中可以看出挡板A比波长大的多，因此波不会绕过挡板A到达阴影区域。而小孔B的大小与波长差不多，能发生明显的衍射现象，故B正确。 3以下现象属于显著的衍射现象的是( ) A水波前进方向上遇到突出水面上的小石，小石对波的传播没有影响 B水波前进方向上遇到一个障碍物，障碍物后面的水并没有发生振动 C水波前进方向上有一静止的船，船后的区域没有明显的波浪 D水波前进方向上有一个带缺口的屏，水波沿缺口直线传播，屏后“阴影区”的水面没有明显的振动 答案 A 解析 水波可以绕过障碍物持续传播，就发生明显衍射，故A正确。 4在水波槽的衍射测验
3、中，若打击水面的振子的振动频率是5 Hz，水波在水槽中的传播速度为005 m/s，为查看到明显的衍射现象，小孔直径d应为( ) A10 cm B5 cm Cd1 cm Dd1 cm 答案 D 1 v0.05 解析 在水槽中激发的水波波长为 m001 m1 cm。若要在小孔后产 f5 生明显的衍射现象，应取小孔的尺寸小于波长或与波长相差不多，故D正确。 5如下图，甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t0时刻的波动图象，乙图为参与波动质点P的振动图象，那么以下判断正确的是( ) A该波的传播速率为4 m/s B该波的传播方向沿x轴正方向 C经过05 s时间，质点P沿波的传播方向向前传播2 m D该波在
4、传播过程中若遇到8 m的障碍物，能发生明显衍射现象 答案 A 解析 由甲图读出该波的波长为4 m，由乙图读出周期为T1 s，那么波速为v T4 m/s，所以A正确；在乙图上读出t0时刻P质点的振动方向沿y轴负方向，在甲图上由“上下坡”法判断出该波的传播方向沿x轴负方向，故B错误；质点只在自己的平衡位置邻近上下振动，并不沿波的传播方向向前传播，故C错误；由于该波的波长为4 m，所以该波在传播过程中若遇到8 m的障碍物，不能发生明显的衍射现象，故D错误。 学识点二波的叠加和干扰 6(多项选择)关于两列波的稳定干扰现象，以下说法正确的是( ) A任意两列波都能产生稳定干扰现象 B发生稳定干扰现象的两
5、列波，它们的频率确定一致 C在振动减弱的区域，各质点都处于波谷 D在振动加强的区域，有时质点的位移等于零 答案 BD 解析 两列波叠加产生稳定干扰现象是有条件的，不是任意两列波都能产生稳定的干扰现象。一个必要条件是两列波的频率一致，所以A错误，B正确；在振动减弱的区域里，只是两列波引起质点振动始终是减弱的，质点振动的振幅等于两列波的振幅之差。假设两列波的振幅一致，质点振动的振幅就等于零，也不成能各质点都处于波谷，所以C错误；在振动加强的区域里，两列波引起质点振动始终是加强的，质点振动的最强烈，振动的振幅等于两列波的振幅之和。但这些点始终是振动着的，因而有时质点的位移等于零，所以D正确。 7一个
6、波源在绳的左端发出半个波，频率为f1，振幅为A1；同时另一个波源在绳的右端发出半个波，频率为f2，振幅为A2，P为两波源的中点，由图可知，下述说法错误的是( ) A两列波同时到达两波源的中点P 2 B两列波相遇时，P点波峰值可达A1A2 C两列波相遇后，各自仍保持原来的波形独立传播 D两列波相遇时，绳上的波峰可达A1A2的点只有一点，此点在P点的左侧 答案 B 解析 因两列波速度相等，故同时产生，同时到达P点，A正确；但两波峰不成能同时在P点相遇，B错误；由波的规律知道的波峰后到P点，的波峰先到P点，两波峰只能在P点左侧相遇，D正确，C正确。 8(多项选择)如下图，实线和虚线分别表示振幅、频率
7、均一致的两列波的波峰和波谷。此刻，M是波峰与波峰相遇点，以下说法中正确的是( ) A该时刻质点O正处在平衡位置 BP、N两质点始终处在平衡位置 C随着时间的推移，质点M向O点处移动 D从该时刻起，经过四分之一周期，质点M到达平衡位置 答案 BD 解析 由图可知，图中O、M为振动加强点，此时刻O处于波谷，M处于波峰，因此A错误；N、P为减弱点，又因两列波振幅一致，因此，N、P两点振幅为零，即两质点始终处1 于平衡位置，B正确；质点不会随波向前推移，C错误；从该时刻经周期，两列波在M点分 4别引起的振动都位于平衡位置，故M点位于平衡位置，D正确。 9如图甲所示，两列横波沿同一水平面上传播，两列横波
8、的波源沿竖直方向振动。横波1的波源B点的振动图象如图乙所示；横波2的波源C点的振动图象如图丙所示。两列波的波速都为20 cm/s，两列波在P点相遇，P与B、C两点的距离均为40 cm，那么P点振幅为( ) A70 cm B10 cm C0 D10 cm 答案 D 解析 由图知，两列波的周期都是T1 s，由v得，波长vT021 m02 Tm。因PCPB40 cm，而t0时刻两波的振动方向相反，那么两列波的波峰和波谷同时传到 P点，P点是振动减弱的点，振幅等于两波振幅之差，即为A40 cm30 cm10 cm，故A、 B、C错误，D正确。 10(多项选择)以下关于两列波相遇时叠加的说法正确的是(
9、) 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，两列波的振动处境与相遇前完全一致 3 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，相互间听得领会，这说明声波在相遇时互不干扰 答案 BCD 解析 两列波相遇时，每一列波引起的振动处境都保持不变，而质点的振动那么是两列波共同作用的结果，故A错误，B、C正确；几个人在同一房间说话，声带振动发出的声波在空间中相互叠加后，不变更每列波的振幅、频率，所以声波传入人的耳朵后，仍能辨识出不同的人所说的话，故D正确。 学识点三振动加强和振动减弱的位置 11如下图，在同一平匀介质中有S1和S2两个波源，
10、这两个波源的频率，振动方向均一致，且振动的步调完全一致，S1与S2之间相距为4 m，若S1、S2振动频率均为5 Hz，两列波的波速均为10 m/s，B点为S1和S2连线的中点，今以B点为圆心，以RBS1为半径画圆。 (1)该波的波长为多少？ (2)在S1、S2连线上振动加强的点(S1和S2除外)有几个？ (3)在该圆周上(S1和S2两波源除外)共有几个振动加强的点？ 答案 (1)2 m (2)3个 (3)6个 v10 m/s解析 (1)由公式，得2 m。 f5 Hz (2)设P为S1、S2连线上的加强点，那么xPS1PS2n2n(m)，其中n0，1，2，4 mx4 m，由此解得n0或n1，即在
11、S1、S2连线上除S1、S2外，还有三个振动加强点，设它们分别为A、B、C。 (3)A、B、C三点为振动加强的点，过A、B、C三点作三条加强线(表示三个加强区域)交于圆周上A1、A2、B1、B2、C1、C2六个点，鲜明这六个点也为加强点，故圆周上(除S1和S2外)共有六个加强点。 12如下图，在直线PQ的垂线OM上有A、B两个声源，A、B分别距O点6 m和1 m，两个声源同时不断向外发出波长都为2 m 的完全一致的声波，在直线PQ上从到的范围内听不到声音的区域共有多少个？ 答案 5个 解析 经数学归纳，若某点到两波源的路程差为波长的整数倍，即sn(n0，1， 2，)，那么该点振动加强；若某点到
12、两波源的路程差为半波长的奇数倍，即s(2n21)(n0，1，2，)，那么该点振动减弱。 5 直线PQ上的O点距两波源A、B的路程差最大，即AOBO(61) m5 m，故O2点为减弱点。 4 由O向或由O向，直线PQ上各点到两波源A、B的路程差逐步减小，其中s31 的点有两个，s的点有两个，所以在直线PQ上从到的范围内听不到22声音的区域共有5个。 易错点干扰现象中加强点与减弱点的判定 13(多项选择)如下图，S1、S2为两个振动处境完全一样的波源，两列波的波长都为，它们在介质中产生干扰现象，S1、S2在空间共形成6个振动减弱的区域(图中曲线处)，P是振动减弱区域中的一点，从图中可看出( ) A
13、P点到两波源的距离差等于15 B两波源之间的距离确定在25个波长到35个波长之间 C若P点此时刻振动最弱，那么过半个周期后，振动变为最强 D当一列波的波峰传到P点时，另一列波的波谷也确定传到P点 易错分析 频率一致，相差恒定的两列波叠加，假设两波源的振动步调一致，那么波程差为半个波长的偶数倍为振动加强的点，波程差为半个波长的奇数倍为振动减弱的点，假设两波源的振动步调相反，那么正好相反。假设疏忽了波源的振动步调是一致还是相反，轻易导致加强点与减弱点相反的处境，而展现错选。 答案 ABD 2n1解析 振动减弱区域到两波源的距离之差为：(n0，1，2，3，)，由 2图中可以看出，P点对应n1，即距离差为15，A正确；由图中可以看出，n的最大值为2，两波源之间的距离大于25，小于35，B正确；P点此时刻的振动减弱，由干扰学识可知P点的振动始终减弱，C错误；振动减弱点是波峰与波谷的相遇点，D正确。 5 10
