2017_2018学年高中物理第十二章机械波12.4波的衍射和干涉检测新人教版选修3_.doc

12.4 波的衍射和干涉新提升课时作业基础达标1在水波槽的衍射实验中，若打击水面的振子振动的频率是5 Hz，水波在水波槽中的传播速度是0.05 m/s，为观察到显著的衍射现象，小孔直径d应为()A10 cm B5 mCd1 cm Dd1 cm【解析】本题考查波发生明显衍射的条件，一般直接比较孔的直径d与水波波长的关系即可，当d2，该时刻在P点为两列波波峰与波峰相遇，则以下叙述中正确的是()AP点有时在波峰有时在波谷，振动始终加强BP点始终在波峰，不可能在波谷C因为12，所以P点的振动不遵守波的叠加原理DP点的振动遵守波的叠加原理，但并不始终振动加强【解析】由波面图可知：该时刻P点的振动为两列波的波峰与波峰相遇，振动加强由于两列波是在同种介质中传播，两列波的波速相同，但两列波的波长关系为：12，所以两列波的下一个波峰到达P点的时间不相同，即P点的振动并不是始终加强的而波的叠加原理对于不是始终加强的点仍能适用，故正确答案为D.【答案】D6(多选)波长为60 m和17 m的两列声波在空气中传播时，下列叙述中正确的是()A波长60 m的声波比波长17 m的声波传播速度慢B波长60 m的声波比波长17 m的声波频率小C波长60 m的声波比波长17 m的声波易发生衍射D波长60 m的声波不能被反射【解析】两列声波在同种介质中波速相同，选项A错误；由vf得f，波长越大，频率越小，选项B正确；波长越大越容易发生衍射，选项C正确；一切波都能发生反射，选项D错误【答案】BC7已知空气中的声速为340 m/s.现有几种声波：周期为1/20 s，频率为104 Hz，波长为10 m它们传播时若遇到宽约为13 m的障碍物，能产生显著的衍射现象的是()A和 D和C和 D都可以【解析】、三种声波的波长分别为1340 m17 m，2 m0.034 m，310 m，根据发生明显衍射现象的条件可知，、两声波的波长与障碍物的尺寸差不多，能产生明显的衍射现象，故C正确【答案】C8.两列横波在x轴上沿相反的方向传播，如图所示，传播速度都是v6 m/s，两列波的频率都是f30 Hz.在t0时，这两列波分别从左右两侧恰好传到S1和S2处，使S1和S2都开始向上运动且做简谐运动，S1的振幅为2 cm，S2的振幅为1 cm，已知质点A到S1，S2的距离2.95 m，4.25 m，当两列波到达A点时，A点振幅多大？【解析】由题可知，两列波的波长 m0.2 m，又s1.30 m，由此可知s，故A点振动减弱，振幅AA1A2(21)cm1 cm.【答案】1 cm能力提升1如下图甲所示，两列相同的波沿一直线相向传播，当它们相遇时，下图乙所示的波形中可能的是()Aa和b Bb和cCc和d Da和d【解析】当两列波的前半个波(或后半个波)相遇时，根据波的叠加原理，前半个波(或后半个波)重叠区域内所有质点此刻的振动合位移为零，而两列波的后半个波形(或前半个波形)不变，b图正确当两列波完全相遇时，所有质点振动的位移等于两列波单独传播时引起的位移的矢量和，故C正确【答案】B2如图所示，MN是水池的边缘，S1和S2是水池中水面上两个振动情况完全相同的相干波源，它们激起的水波波长为2 mS1和S2连线垂直于MN，且它们与MN的距离分别是8 m和3 m设MN足够长，则在水池边界MN上共有几处水面是平静的()A1处 B3处C5处 D无数处【解析】在MN上任取一点P，连接PS1、PS2，由几何知识可知PS1PS2S1S25 m所以(PS1PS2)可以取1 m、3 m、5 m，取5 m时即对应图中的P0点，取1 m、3 m时左右可分别取点，所以共计有5处水面是平静的【答案】C3(多选)如图所示，在一条直线上两个振源A、B相距6 m，振动频率相等t00时刻，A、B开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等，振动图象如图：A为甲，B为乙A向右发出一个脉冲波，B向左发出一个脉冲波，t10.3 s时刻两列波在A、B间的C点开始相遇，则()A波在A、B间传播速度为10 m/sB两列波在波长都是4 mC在两列波相遇过程中，C点为振动减弱点Dt20.7 s时刻B点在平衡位置且速度方向向下【解析】波速为v m/s10 m/s，A正确由振动图象知T0.2 s，则波长为vT100.2 m2 m，选项B错两列波相向运动，振动完全反相，故C点是减弱点，C正确经0.7 s，波A向右传播7 m，刚好是B点在平衡位置且向下振，D正确【答案】ACD4音箱装置布网既美观又能阻止灰尘进入音箱内部，但是它又有不利的一面，对于音箱发出的声音来说，布网就成了障碍物，它阻碍了声音的传播，造成了声音的失真有的生产厂家就把布网安装上子母扣，这样听音乐时就可以将布网卸下来，从而获得真实的听觉效果，听同样的音乐时，不卸下布网跟卸下布网相比较，你认为声音损失掉的主要是()A高频成分 B低频成分C中频成分 D不能确定【解析】当声音从音箱发出遇到布网这一障碍物时，若声波的波长比布网的直径大或者和它差不多时，就可以发生明显的衍射现象，这样布网就不能阻挡这部分声波，布网可以阻挡波长比它的直径小得多的声波，即声音的高频成分，所以选A.【答案】A5如图所示，在半径为R45 m的圆的圆心O处和圆周上A处，有两个功率差不多的喇叭，同时发出两列完全相同的声波，且波长10 m若人站在B处，正好听不到声音；若沿逆时针方向从B走到A，则时而能听到声音，时而听不到声音试问在到达A点之前，还有几处听不到声音？【解析】因为波源A、O到B点的波程差为ss1s2R45 m4，所以在B点发生干涉相消现象在圆周上任一点C处听不到声音的条件为ss1s2(2k1)5(2k1) m将s2R45 m代入上式得s15(2k1) m45 m所以有s1(10k50) m或s1(10k40) m又0s12R90 m所以0(10k50) m90 m或0(10k40) m90 m解得5k4即k可取4、3、2、1、0、1、2、3，所以在到达A点之前还有8处听不到声音【答案】8处- 5 -