第3节波的干涉和衍射 同步练习（word版含答案）

2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第一册第三章第3节波的干涉和衍射
每课自我检测
一、单选题
1． 如图所示，实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷。此刻，M点是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是（ ）
A．M点始终处在波峰位置
B．P、N两点振动始终减弱
C．O点距离两个波源的位移差为半波长的奇数倍
D．从该时刻起，经过二分之一周期，M点所在位置变成振动减弱区
2． 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
3． 如图所示，在同一均匀介质中有和两个波源，这两个波源的频率、振动方向均相同，且振动的步调完全相反，和之间相距两个波长，B点为和连线的中点，今以B点为圆心，以为半径画圆，在该圆周的上半圆部分（和两波源除外）共有几个振动加强的点（ ）
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
4． 一根长的软绳拉直后放置在光滑水平地板上，以绳中点为坐标原点，以绳上各质点的平衡位置为x轴建立图示坐标系。两人在绳端P、Q沿y轴方向不断有节奏地抖动，形成两列振幅分别为、的相向传播的机械波。已知P的波速为。时刻的波形如图所示。下列判断正确的有（ ）
A．时，在之间（不含两点）绳上一共有5个质点的位移为
B．两列波叠加稳定时之间（不含两点）绳上有10个质点的振幅为
C．两波源的起振方向相同
D．两列波的叠加区域没有稳定干涉图样
5． 利用发波水槽得到的水面波形，如图甲和乙。由此可知（ ）
A．甲和乙都是衍射图样
B．甲和乙都是干涉图样
C．甲是衍射图样，乙是干涉图样
D．甲是干涉图样，乙是衍射图样
6． 如图所示，在xOy平面内有两个沿z轴方向（垂直xOy平面）做简谐运动的点波源S1（1，0）和S2（4，0），振动方程分别为、。两列波的波速均为1m/s，两列波在点B（2.5，3）和点C（4，4）相遇时，分别引起B、C处质点的振动总是相互（ ）
A．加强、加强 B．减弱、减弱
C．加强、减弱 D．减弱、加强
7． 两列频率、振幅均相同的简谐波Ⅰ和Ⅱ分别从绳子的两端持续相向传播，在相遇区域发生了干涉，在相距0.48m的A、B间用频闪相机连续拍摄，依次获得1、2、3、4、5五个波形，如图所示，且1和5是同一振动周期内绳上各点位移都达到最大值时拍摄的波形。已知频闪时间间隔为0.12s，下列说法正确的是（ ）
A．简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.24m B．简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为0.48s
C．绳上各点均做振幅相同的简谐运动 D．两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是0.48m
8． 为了观察两列波的叠加情况，某同学在同一介质中放置了两个振源，可以向外产生简谐横波，设某次产生的两列简谐横波分别沿轴正、负方向传播，在时刻分别到达、两点，如图中实线甲和虚线乙所示。已知实线波的传播周期为，两列波的振幅相同，均为10cm，则下列说法正确的是（ ）
A．两列波在相遇区域内会发生干涉现象
B．甲、乙两列波的频率之比为2：3
C．对于的质点和处的质点，它们开始振动的时间之差为0.125s
D．时，处的质点的实际位移大小等于5cm
9． 在同种均匀介质中，A、B两波源分别位于x=0、x=10m处，t=0时刻起两波源开始振动，振动图像如图所示，A波的波长=4m，下列说法正确的是（ ）
A．两列波能发生干涉
B．两列波的波长之比：=2∶1
C．t=7s时x=5m处质点的位移y=6cm
D．t=7s时x=5m处质点的位移y=18cm
10．如图所示，在平静水面上，为波源，M、为两块挡板，其中M板固定，N板可上下移动，两板中间有一狭缝，此时观察不到A点的振动，为了能观察到A点的振动，可采用的办法是（ ）
A．增大波源的频率 B．将波源S向左移动一些
C．将N板向上移动一些 D．将N板向下移动一些
二、多选题
11．如图为某时刻两列相干水波相遇时的干涉示意图，实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的振幅均为5cm，波速和波长分别为1m/s和0.5m，C点是BE连线的中点，在图示范围内不考虑能量损失，下列说法正确的是（ ）
A．A点始终在波峰，B点始终在波谷
B．C点始终在平衡位置保持静止不动
C．此时C点正处在平衡位置向上振动
D．此时A、B两点的竖直高度差为20cm
12．如图所示，空间同一平面内有A、B、C三点，AB=5m，BC=4m，AC=3m。A、C两点处有完全相同的波源做简谐振动，振动频率为1360Hz，波速为340m/s。下列说法正确的是（ ）
A．B点的位移总是最大
B．A、B间有7个振动加强的点
C．两列波的波长均为0.25m
D．B、C间有8个振动减弱的点
E．振动减弱点的位移总是为零
13．如图所示，甲、乙两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波的速度均为，振幅均为，图示为时刻两列波的图象，此刻两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于处，下列说法正确的是（ ）
A．两列波相遇后会产生稳定的干涉图样 B．质点M的起振方向沿y轴负方向
C．甲波源的振动频率为 D．在时刻，质点Q的纵坐标为
14．在同一均匀介质中，位于x=-5m处的振源P和x=3m处的振源Q分别发出甲、乙两列简谐横波。甲波沿x轴正方向传播，乙波沿x轴负方向传播。t=0时刻甲、乙两列波分别到达x=-2m和x=0处，两列波的波形图如图所示。已知甲波的频率为2Hz，则（ ）
A．乙波的传播速度为4m/s
B．x=-1m处质点的起振方向是y轴负方向
C． t=0.5s时，平衡位置位于x=-0.5m处的质点位移为10cm
D．0到0.75s，x=-2m处的质点运动的路程为100cm
15．用红光做光的双缝干涉实验，如果将其中一缝改用蓝光，下列说法正确的是（ ）
A．在光屏上出现红蓝相间的干涉条纹
B．只有相干光源发出的光才能在叠加时产生干涉现象，红光和蓝光不会发生干涉现象
C．频率不同的两列光也能发生干涉现象，此时出现彩色条纹
D．两束光只能相互叠加，不能产生明暗相间的干涉条纹
三、解答题
16．如图所示，均匀介质中两波源S1、S2分别位于x轴上x1 =0、x2=14m处，质点P位于x 轴上xp=4m处，T=0时刻两波源同时开始由平衡位置向y轴正方向振动，振动周期均为T=0. 1s，波长均为4m，波源Sl的振幅为A1 =4cm，波源S2的振幅为A3=6cm，求：
(i)求两列波的传播速度大小为多少？
( ii)从t=0至t=0. 35s内质点P通过的路程为多少？
17．如图所示，在操场平面内建立平面直角坐标系，平面内有一半径为R=10 m的圆形轨道，圆心在O处，A、B分别为圆上两点。现于A（-10 m，0）、B（10 m，0）两点分别安装了两个扬声器。两个扬声器连续振动发出简谐声波，其振动图像如下图所示。已知声波在空气中的传播速率为v=340 m/s，两波频率均为f=68 Hz，振幅相等。试求：
（1）一同学从B点沿直线运动到A点（不含A、B点），该同学有几次听不到声音及听不到声音的位置坐标；
（2）一同学从B点沿圆轨道逆时针运动半周到A点（不含A、B点），该同学听不见声音的点的位置坐标方程。
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第一册第三章第3节波的干涉和衍射（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D C A C D D C C C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 CD CDE BCD AD BD
三、解答题
16．(i)40m/s( ii)32cm
17．（1）x=0，±2.5m，±5m，±7.5m；（2）无，都能听见声音
PAGE
第 2 页，共 2 页