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1、人教版高中物理选修3-4同步练习：12.4 波的衍射和干涉一、选择题1下列属于明显衍射现象的是（ ） A隔墙有耳 B池中假山前有水波，假山后无水波 C河中芦苇后面没有留下无波的区域 D在大山前喊话，多次听到自己的声音2关于衍射，下列说法正确的是（ ） A发生衍射就是波传到障碍物或孔的后面 B发生衍射的同时把波源的能量传播到“衍射”区域 C衍射只有波才能发生 D只有孔才能发生衍射，一块挡板不可能发生波的衍射3水波槽中放一带孔的挡板，一水波通过孔后，宽度基本与孔等宽，这是因为（ ） A孔太宽 B孔太窄 C振源振动频率太小 D振源振动频率太大4下列现象或事实属于衍射现象的是（ ） A风从窗户吹进来
2、B雪堆积在背风的屋后 C水波前进方向上遇到突出水面上的小石，石对波的传播无影响D晚上看到水中月亮的倒影5如图所示，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整个区域 B阴影以外区域C阴影以外区域 D阴影以外区域6已知空气中的声速为340 ms，下列波遇到宽度约为12 m的障碍物能发生明显衍射现象的是（ ） A周期为0.05 s的声波 B波长为13 m的声波 C频率为104 Hz的声波 D频率为61014 Hz的电磁波7关于机械波，下列说法正确的是（ ） A在传播过程中能传递能量 B频率由波源决定 C能产生干涉、衍射现象
3、 D能在真空中传播8关于两列波的稳定干涉现象，下列说法正确的是（ ） A任意两列波都能产生稳定干涉现象 B发生稳定干涉现象的两列波，它们的频率一定相同 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零9两列波在某区域相遇，下列说法中正确的是（ ） A两列波相遇时能够保持各自的状态互不干扰 B由于这两列波相遇时叠加，当它们分开时波的频率、振幅都会发生变化 C如果这两列波叠加以后使某些区域振动加强，某些区域振动减弱，那么这两列波发生干涉 D两列波重叠的区域里，任何一点的总位移都等于两列波分别引起的位移的矢量和10关于波的干涉，下列说法中错误的是（ ） A只有横波才能产
4、生干涉，纵波不能产生干涉 B任何两列波，都能产生稳定的干涉 C不管是横波还是纵波，只要叠加的两列波的频率相等，振动情况相同，相差恒定就能产生稳定的干涉 D波长很小的波可以产生衍射，不能产生干涉11两列平面简谐横波在空中叠加，其中简谐横波a（图中虚线所示）沿x轴正方向传播，简谐横波b（图中实线所示）沿x轴负方向传播，波速都是20 mst=0时，这两列波的波动图像如图12-5-12所示，那么位于x=45 m处的质点P第一次到达波峰的时间和第一次处于平衡位置的时间分别是（ ） A1.50 s，0.25 s B0.25 s，0.75 s C0.50 s，0.75 s D0.75 s，0.25 s12两
5、列沿相反方向传播的振幅和波长都相同的半波（如图甲），在相遇的某一时刻（如图乙）两列波“消失”，此时图中a、b质点的振动方向是()Aa向上，b向下 Ba向下，b向上Ca、b都静止 Da、b都向上二、填空题13如图是某时刻t两列波的叠加图，S1、S2是相干波源，它们的振动情况完全相同，发出两列完全相同的水波，波峰、波谷分别用实线、虚线表示，振动加强的点是 ，振动减弱的点是 （填B、C、D、E四个点）三、解答题14一根细绳上正在传播着正立和倒立的两个三角形波A和B，设在t=0时波形如图甲所示，而在t=T时波形如图乙所示，试在图丙中画出时的波形图 15如图所示，在同一均匀介质中有S1和S2两个波源，这
6、两个波源的频率，振动方向均相同，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 ms，B点为S1和S2连线的中点，今以B点为圆心，以R=BS1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？【答案与解析】一、选择题1【答案】A、C 【解析】假山前有波，假山后无波，说明波没有绕过障碍物，因此不属于明显衍射现象，B项不正确对着大山喊话，多次听到自己的声音是波的反射现象，D项不正确2【答案】A、B、C 【解析】波在发生衍射时，其衍
7、射区域的质点振动，因此具有能量小孔和障碍物只要满足条件都能发生明显的衍射现象。D项不正确3【答案】A、D 【解析】波通过小孔后，衍射现象不明显，是由于孔太宽，或者波长太小，因此A、D两项正确4【答案】C 【解析】风从窗户吹进来，是空气分子的运动，而不是波动；雪花的运动是质点的运动，也不是波动，因此A、B两项不正确水中月亮的倒影是波的反射，不是衍射现象，因此D项不正确5【答案】B【解析】由题图中可直观看出，半波长为实虚两圆半径之差，且可看出挡板A的尺寸比波长大得多，而小孔B与波长长度差不多。据波发生明显衍射的条件知道，该波在挡板A处的衍射现象很不明显，即可认为波沿直线传播，故区内水面无波形，故A
8、、C、D选项不正确；该波的波长与小孔B差不多，能够产生明显的衍射，故在阴影区、之内，明显存在衍射波的波形，故B选项正确。6【答案】A、B 【解析】根据发生明显衍射的条件可知：声波的波长应在12 m左右，或比12 m大，因此B项正确A=vT=17 m12 m，所以A项正确，所以C项不正确电磁渡的波长，所以D项不正确7【答案】A、B、C8【答案】B、D 【解析】两列波叠加产生稳定干涉现象是有条件的，不是任意两列波都能产生稳定的干涉现象一个必要条件是两列波的频率相同，所以选项A是错误，选项B是正确的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如果两列波的
9、振幅相同，质点振动的振幅就等于零，也不可能各质点都处于波谷，所以选项C是错误的在振动加强的区域里，两列波引起质点振动始终是加强的，质点振动的最剧烈，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，所以选项D是正确的9【答案】A、D10【答案】A、B、D 【解析】波都可以产生干涉与衍射现象，但只有相干波源才能看到干涉图样11【答案】B 【解析】从题图上可知两波波长均为=40 m，故，a、b两波的波峰第一次传到P点，均需要，而平衡位置传到P要12【答案】B【解析】由波的叠加原理知，波在相遇时互不影响地相互通过，通过后各自保持原有的状态继续传播。在图乙所对应的时刻，a
10、的振动是由左行波引起的，b的振动是由右行波引起的，根据波的传播方向和质点的振动方向之间的关系可以判定选项B是正确的。二、填空题13【答案】B、D；C、E【解析】S1、S2是两个振动情况完全相同的波源，产生的波向四周传播，实线表示波峰，虚线表示波谷。所以C、E点是波峰与波谷相遇点，D点是波峰与波峰相遇点，B点是波谷与波谷相遇点。因此振动始终加强点是B、D，振动始终减弱点是C、E。三、解答题14【答案】见解析【解析】如图所示 15【答案】见解析【解析】（1）由公式，得 （2）设P为S1、S2连线上的加强点，则x=PS1PS2=n=2n m，其中n=0，1，2，4 mx4 m，由此解得n=0或n=1，即在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，显然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。6
