第三章第3节波的干涉和衍射堂堂练（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
堂堂练
一、单选题
1． 两列简谐横波时刻的波形如图所示，其中实线波沿轴正方向传播，虚线波沿轴负方向传播，波速都是，振动方向都平行于轴，则下列图片中能表示坐标原点处的质点从开始在一个周期内的振动图像的是（ ）
A． B．
C． D．
2． 如图所示，两列波长与振幅都相同的横波，t=0时，沿x轴正方向传播的波正好传播到坐标原点，沿x轴负方向传播的波刚好传播到x=1m处。已知两列波的振幅均为5cm，波速均为5m/s，则下列说法正确的是（ ）
A．两波相遇后，原点是振动减弱的点
B．经0.4s，处于原点的质点运动的路程为2m
C．0.4s时，坐标在0~1m之间的质点位移都为0
D．在0~0.4s内，坐标在0~1m之间的质点的路程都为0
3． 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x=-0.2m和x=1.2m处，两列波的波速均为0.4m/s，波源的振幅均为2cm。如图为0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于x=0.6m处，下列说法正确的是（ ）
A．两列波的周期均为0.16s
B．M点起振方向沿y轴正方向
C．两列波经1.5s相遇在PQ的中点
D．两列波在x=0.6m处相遇后，质点M振动减弱
4． 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（ ）
A．10 cm B．5 m
C．d≥1 cm D．d≤1 cm
5． 如图，是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长，相邻波纹间距离与AB间距相等。下列说法正确的是（ ）
A．水面波经过孔后波速减小
B．水面波经过孔后波纹间距离可能变大
C．若波源频率增大，衍射现象更明显
D．如果将孔扩大，可能观察不到明显的衍射现象
6． 如图表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇图中实线表示某时刻的波峰，虚线表示的是波谷，下列说法不正确的是（ ）
A．a点位移始终处于最大位置
B．a、c两点的振动加剧，b、d两点的振动减弱
C．加强点和减弱点的位置固定不变
D．经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，原来位于波谷的点将位于波峰
7． 如图所示，A、B是两列波的波源，t=0s时，两波源同时开始垂直纸面做简谐运动，其振动表达式分别为xA=0.1sin（2πt）m、xB=0.5sin（2πt）m，产生的两列波在同一种均匀介质中沿纸面传播。P是介质中的一点，t=2s时开始振动，已知PA=40cm，PB=50cm，则（ ）
A．两列波的波速均为0.20m/s
B．两列波的波长均为0.25m
C．P点合振动的振幅为0.6m
D．t=2.25s，P沿着A传播的方向运动了0.05m
8． 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
9． 当两列同频率的水波发生干涉现象时，若两列波的波峰在P点相遇，则（ ）
①质点P的振动始终加强　②质点P的频率最大　③质点P的位移始终最大　④质点P的位移有时可能为零
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
10．关于光的衍射现象，下列说法不正确的是（ ）
A．衍射条纹是光波相互叠加的结果
B．光的衍射现象是光在传播过程中偏离直线传播绕过障碍物继续传播的现象
C．光的衍射现象完全否定了光沿直线传播的结论
D．光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据
二、多选题
11．下列说法正确的是（ ）
A．改变摆球质量可以调整单摆做简谐运动的周期
B．全息照片的拍摄利用了光的干涉原理
C．泊松亮斑是光通过小圆盘发生衍射时形成的
D．光纤通讯利用了光的全反射原理
E．波长较短的光不容易被大气散射，所以天空看起来是蓝色的
12．如图所示，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x=-2m和x=12m处，两列波的传播速度均为v=4m/s，两波源的振幅均为A=2cm。图示为t=0时刻两列波的图象（传播方向如图所示），此时刻平衡位置处于x=2m和x=8m的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于x=5m处，则下列说法正确的是（ ）
A．t=0.75s时刻，两列波开始相遇
B．t=0.75s时刻，质点P、Q都运动到M点
C．t=1s时刻，质点M的位移为-4cm
D．t=1s时刻，质点Q的速度为0
E．质点P、Q的起振方向都沿y轴负方向
13．如图表示两列同频率相干水波在t=0时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的振幅均为3cm（且在图中所示范围内振幅不变），波速为2m/s，波长为0.4m，E点为B、D连线和A、C连线的交点。下列叙述正确的是（ ）
A．A、C两点都是振动加强点
B．直线BD上的所有点都是振动加强点
C．E点振动的频率为10Hz
D．B、D两点在该时刻的高度差为12cm
14．两列完全相同的机械波于某时刻的叠加情况如图所示，图中的实线和虚线分别表示波峰和波谷，此时（ ）
A．a、b连线中点振动加强
B．a、b、c、d四点速度均为零
C．再经过周期，c、d两点振动仍然减弱
D．再经过周期，c、d两点振动加强
15．两列频率相同、振幅分别为和的横波发生干涉时，某一时刻的图样如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，关于K、M、N三点的下列说法中正确的是（ ）
A．质点K为振动减弱的点
B．经过一段时间，质点M、N的位移大小可能相等
C．质点N的振幅为
D．由图中时刻再经过周期时，质点M的位移为零
三、解答题
16．有两列简谐横波a和b在同一介质中传播，a沿x轴正方向传播，b沿x轴负方向传播，波速均为v=4m/s，a的振幅为5cm，b的振幅为8cm．在t=0时刻两列波的图像如图．
（1）这两列波的周期
（2）两列波相遇以后第一次波峰重合的位置;
（3）t=2.25s时，平衡位置在x=0处质点的振动位移．
17．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？
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 C C D D D A A A D C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BCD ACE BD ABC BCD
三、解答题
16．(1) 1.0s 1.5s (2) 0.75m (3) -5cm
17．(i)40m/s( ii)32cm
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