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（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
巩固拔高练习
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，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Ⅰ以外区域
C．阴影Ⅱ以外区域 D．阴影Ⅲ以外区域
3． 声波是一种机械波，在空气中传播速度约为340 m/s，人能听到的声波频率在20 Hz到20000 Hz之间，对于波长为34 m的声波，下列说法正确的是（ ）
A．在水中它比波长为20 m的声波传播得更快一些
B．不能产生衍射现象
C．它不能被人听到
D．不能产生反射现象
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． 两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（ ）
A．a向上，b向下 B．a向下，b向上
C．a、b都静止 D．a、b都向上
6． 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
7． 如图所示，实线和虚线表示两个波长和振幅都相同的简谐横波（各只有半个波形），两波在同一根弹性绳上分别向左、向右传播。某一时刻两列波的位置如图所示。P、Q、S表示弹性绳上的三个质点的平衡位置，下列说法正确的是（ ）
A．该时刻，P的速度向上，Q的速度为零，S的速度向下
B．该时刻，P的速度向下，Q的速度为零，S的速度向下
C．该时刻，P、Q、S都处于各自的平衡位置，各点振动速度相同
D．该时刻，P、Q、S都处于各自的平衡位置，但Q的速度最大
8． 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
9． 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
10．如图所示的杨氏双缝干涉实验中，如果光屏上的P点是亮条纹，那么光波从缝S1、S2到P的光程差Δr应是（ ）
A．波长的整数倍 B．半波长的整数倍
C．只是波长的奇数倍 D．只是半波长的奇数倍
二、多选题
11．在某一均匀介质中由波源O发出的简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图，其波速为5m/s，则下列说法正确的是（ ）
A．此时P、Q两点运动方向相同
B．再经过0.5s质点N刚好在位置
C．能与该波发生干涉的横波的频率一定为3Hz
D．波的频率与波源的振动频率无关
E．从图示时刻开始，Q点的振动方程可以表示为
12．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
13．如图所示，甲、乙两列简谐横波在同一介质中按如图所示方向传播，时刻两列波的前端分别传播到的质点A和的质点B，经过的质点第2次经过平衡位置（不含本次）。已知甲、乙两列波的振幅分别是、。下列说法正确的是（ ）
A．两列机械波无法发生稳定干涉图样
B．两列波刚相遇的位置是处
C．时，处的质点位移为
D．时，处的质点的位移是0
14．两列频率相同、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
15．如图所示为两列相干波某时刻的波峰和波谷位置，实线表示波峰，虚线表示波谷，相邻实线与虚线间的距离为0.2m，波速为1m/s，在图示范围内可以认为这两列波的振幅均为1cm，C点是B、D两点连线的中点，则（ ）
A．图示时刻A、B两点的高度差为2cm
B．图示时刻C点正处在平衡位置且向上运动
C．F点到两波源的路程差为零
D．经0.1s，A点的位移为零
三、解答题
16．在一个脸盆里周期性地用手插入水里，可能会观察到什么现象？请拍摄下该种现象并做解释，假设插入的频率加快了，又会发现什么现象？为什么？
17．在挡板上安装一个宽度可以调节的狭缝，缝后放一个光屏。用平行单色光照射狭缝，当缝的宽度较小时，我们会从光屏上看到衍射条纹。此时，如果进一步调小狭缝的宽度，所看到的衍射条纹有什么变化？做这个实验，看你的判断是否正确。也可以用游标卡尺两个卡脚之间的缝隙做单缝，用眼睛通过这个单缝观察线状光源。
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 B C D B B A D C A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 ABE BD AD BCD BD
三、解答题
16．会观察到波的干涉现象。因为每一次手插入水中，会形成一个波源，产生波的频率相同，相位差恒定，符合形成稳定干涉图样的条件。
插入的频率加快，介质不变，波速不变，由
知波长变短，即相邻波峰间的距离会减小。
17．调小狭缝的宽度时，我们看到衍射条纹宽度增大。
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