3.3波的干涉和衍射同步练习（word版含答案）

3.3波的干涉和衍射同步练习2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第一册
一、选择题（共15题）
1．如图所示，圆形实线是波源O在水槽里产生的水波的波峰，下列说法正确的是（　　）
A．水波只要进入∠CAE和∠DBF区域就叫波的衍射
B．水波只要进入∠CAA′和∠DBB′区域就叫波的衍射
C．水波必须充满∠CAE和∠DBF区域才叫波的衍射
D．水波必须充满∠CAA′和∠DBB′区域才叫波的衍射
2．如图所示，、是两个相干波源，它们的相位及振幅均相同．实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷，关于图中所标的a、b、c三点，下列说法中正确的是（ ）
A．a质点一直在平衡位置
B．b质点一直在波峰
C．c质点一直在波谷
D．再过后的时刻，b、c两质点都将处于各自的平衡位置，振动将减弱
3．一列水波穿过小孔产生衍射，衍射后的水波（ ）.
A．波长增大 B．周期增大 C．频率减小 D．振幅减小
4．如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刻，该波传播到x轴上的质点B处，质点A在负的最大位移处。在t=0.3s时，质点A恰第二次出现在正的最大位移处，则（　　）
A．该波的周期为0.3s
B．该波的波速等于10m/s
C．t=0.6s时，质点B在平衡位置处且向下运动
D．该简谐横波遇到宽为0.8m的障碍物时，不能发生明显衍射现象
5．声波属于机械波．下列有关声波的描述中正确的是（ ）
A．同一列声波在各种介质中的波长是相同的
B．声波的频率越高，它在空气中传播的速度越快
C．人能辨别不同乐器同时发出的声音，证明声波不会发生干涉
D．声波可以绕过障碍物传播，即它可以发生衍射
6．如图所示，实线和虚线分别表示振幅和频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷，此时M点是波峰与波峰的相遇点。设两列波的振幅均为A，则（　　）
A．P点为振动减弱点，位移始终为0 B．N点为振动加强点，位移始终为
C．M点为振动加强点，位移始终为 D．从此刻起，经过半个周期，M点的位移为A
7．声波是一种机械波，在空气中传播速度约为340m/s，人能听到的声波频率在20Hz到20000Hz之间，对于波长为34m的声波，下列说法正确的是（　　）
A．在水中它比波长为20m的声波传播得更快一些
B．不能产生明显的干涉和衍射
C．它不能被人听到
D．不能产生反射现象
8．如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200 m/s，则
A．再经过0.01 s，图中质点a的速度方向与加速度方向相同
B．图中质点b此时动能正在减少，其加速度正在减小
C．若发生稳定干涉现象，该波所遇到的波的频率为50 Hz
D．若发生明显衍射现象，该波所遇到的障碍物的尺寸一定不大于2 m
9．主动降噪耳机能够起到降低噪声的作用。耳机内设有麦克风，用来收集周围环境中的噪声信号，在此基础上，耳机的处理器能够预测下一时刻噪声的情况，并产生相应的抵消声波。为达到良好的降噪效果，抵消声波与噪声相比（ ）
A．振幅相同、频率相同、相位相同 B．振幅相同、频率相同、相位相反
C．振幅较大、频率较大、相位相同 D．振幅较大、频率较小、相位相反
10．如图所示，水平面上有M、N两个振动情况完全一样的振源、在水面上形成两列水波，在MN连线的中垂线上有a、b、c三点，已知某时刻a点是两波谷相遇点，b点是两波峰相遇点，则可以判断c点（　　）
A．一定是振动加强的点 B．一定是两波峰相遇点
C．一定是两波谷相遇点 D．可能是波峰与波谷相遇
11．如图所示，S是波源，MN是带孔的挡板，其中M固定、N可以上下移动，为了使原来振动的A点停止振动，可采用的办法是（　　）
A．减小波源S的频率 B．波源S向右移动靠近小孔
C．减小波源S的波长 D．挡板N上移一点
12．如图所示为两列简谐横波在同一绳上传播时某时刻的波形图，虚线波速度方向向右，实线波速度方向向左，质点M的平衡位置为x=0.2m．则下列说法中正确的是( )
A．这两列波发生干涉现象，且质点M的振动是最弱的
B．由图示时刻开始，再经过甲波周期，M将位于波峰
C．甲波的速度与乙波的速度一样大
D．x=0.1m处的质点始终不振动
13．两列简谐横波的振幅都是20cm，传播速度大小相同。实线波的频率为2Hz。沿ⅹ轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇，则（　　）
A．在相遇区域会发生干涉现象
B．虚线波的传播速度为6m/s
C．实线波和虚线波的频率之比为3：2
D．平衡位置为处的质点此时刻速度为零
14．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形图如图所示，其周期为0.2s，下列说法正确的是
A．该波的波长为5m
B．由图示时刻开始，经0.ls，质点a的路程是0.2m
C．若该波发生了明显的衍射，则它遇到的障碍物或孔的尺寸一定远大于4m
D．若此波遇到另一列波发生了稳定的干涉现象，则该波遇到的波的频率是0.2Hz
15．甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播，波速为4，振幅相同；某时刻的波形图像如图所示。则下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙两波的起振方向相同
B．甲、乙两波的频率之比为
C．甲、乙两波在相遇区域会发生干涉
D．再经过3s，平衡位置在处的质点处于平衡位置
二、填空题（共4题）
16．如图所示,水槽内有一振源,振动时产生的水波通过一个小缝隙发生衍射现象,为了使衍射现象更明显,可采用的方法是使小缝隙的宽度__________;或者是使振源的振动频率__________.(选填“增大”或“减小”)
17．S1和S2是两个振动情况完全相同的波源，振幅均为A，波长均为λ，波速均为v，实线和虚线分别表示波峰和波谷，那么在A、B、C、D四点中，______是振动加强点。从图示时刻开始，D点第一次运动到波谷需要的时间为______。
18．如图甲所示，在操场的P、Q两个位置放两个扬声器，P、Q之间的距离d=10m，其中A在PQ的中垂线上，B在PQ的连线上，且PB=3. 3m。P、Q两个扬声器发声时振动的位移时间图像均如图乙所示，已知声波在空气中的传播速度为340m/s，则扬声器发出声波的波长为______m。 一个同学站在位置A时听到的声音比站在B点时听到的声音______（填“大”、“小”或“相同”），如果该同学从P点走到Q点，他可以______次听到声音明显变大。
19．(1)在利用发波水槽得到水面波形的实验中:
(1)下图为利用发波水槽得到的水面波形图，a图样是水面波的________现象，b图样是水面波的________现象．
(2) 如图所示
用实线表示波峰，虚线表示波谷来描述波的干涉图样，两列波的振幅都为10cm，波速和波长分别为1m/s和0.2m，C点为AB连线的中点．则图示时刻C点的振动方向________ (选填"向上”或“向下”)，从图示时刻再经过0.25s时，A点经过的路程为________ cm．
三、综合题（共4题）
20．在学校运动场上直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器。两个扬声器连续发出波长为的声波。一同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进。求在此过程中他听到扬声器声音由强变弱的次数？
21．S1和S2是振动情况完全相同的两列波源，其振动图像如图甲所示，将它们分别置于均匀介质中的A、B两点处，AB=1.2，如图乙所示。两波源产生的简谐横波沿直线AB相向传播，波速为4m/s。已知两波源振动的初始相位相同，求A、B间合振动振幅最小的点的位置。
22．太阳光照射一块遮光板，遮光板上有一个大的三角形孔，太阳光透过这个孔，在光屏上形成一个三角形光斑。请说明：遮光板上三角形孔的尺寸不断减小时，光屏上的图形将怎样变化？请你说明其中的道理。
23．向水面上扔一个石块，形成如图所示的波形，已知相邻实线间的距离等于一个波长，不考虑水波的反射，试大致画出水波通过图甲的孔和以及遇到图乙中障碍物和之后的传播情况。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．A
3．D
4．B
5．D
6．A
7．C
8．C
9．B
10．A
11．C
12．C
13．C
14．B
15．D
16． 减小 减小
17． B、D
18． 6. 8 大 3
19． 衍射 干涉 向下 100
20．4
21．
由振动图像可知，波的传播周期
简谐波的波长
以A为坐标原点，设P为间的任意一点，其坐标为x，则两波源到P点的波程差为
，
合振动振幅最小的点的位置满足
，k为整数
则可知，当时，当时，即A、B间合振动振幅最小的点的位置在距离A点和处。
22．
当孔足够大时，由于光的直线传播，所以屏首先出现的是三角形光斑；之后随卷小孔的继续绾小，出现小孔成像，成的是太阳的像，故为小圆形光斑；驻若小孔的进一步缩小，当尺寸与光波波长相当时，出现了明暗相间的衍射条纹。
23．
由题图可知，孔A和障碍物D跟波长相比相差不多，因此，从孔A传出的波和遇障碍物D之后的波均有明显的衍射现象；孔B和障碍物C跟波长相比相差较大，因此，从孔B传出的波和遇障碍物C之后的波无明显的衍射现象，在画通过孔A的衍射波时要强调画出的同心半圆都是以孔A为圆心的；遇障碍物D之后波的传播并没有受影响；而从孔B传出的波和遇障碍物C之后的波只沿直线传播，所以从孔A、B传出的波和遇障碍物C、D之后的波如图所示。
答案第1页，共2页