选择性必修一3.4波的干涉同步练习 (word版含答案)

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名称 选择性必修一3.4波的干涉同步练习 (word版含答案)
格式 docx
文件大小 1.3MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-05-15 13:09:37

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文档简介

选择性必修一 3.4 波的干涉 同步练习
一、单选题
1.、两声音在同一介质中的振动图像如图所示,下列说法正确的是(  )
A.、声音频率之比为
B.、声速之比为
C.、声音的波长之比为
D.、声音可以发生干涉
2.处于同一水平面的振源S1和S2做简谐运动,向四周分别发出两列振幅均为A的简谐横波,波在同一区域传播,形成如图所示稳定的干涉图样。图中实线表示波峰,虚线表示波谷,N点为波峰与波谷相遇点,M点为波峰与波峰相遇点。下列说法不正确的是(  )
A.两个振源S1和S2的振动频率一定相同
B.M点为振动加强点,其振幅为A
C.N点始终处在平衡位置
D.从图示时刻开始经过四分之一周期,M、N两点竖直高度差为0
3.如图所示,同一均匀介质中的一条直线上有相距8m的两个振幅相等的振源A、B,从时刻起,质点A、B同时开始振动,且都只振动了一个周期。图甲为A的振动图象,图乙为B的振动图象。若A向右传播的波与B向左传播的波在时相遇,则下列说法正确的是(  )
A.两列波在A、B间的传播速度均为40m/s
B.在两列波相遇过程中,A、B连线的中点C为振动减弱点
C.在时,质点B经过平衡位置且振动方向向下
D.两个波源振动的相位差为
4.如图所示,是两个步调完全相同的相干波源,其中实线表示波峰,虚线表示波谷。若两列波的振幅均保持不变,关于图中所标的a、b、c、d四个质点的振动情况,下列说法中正确的是(  )
A.质点d始终保持静止不动 B.质点b振动始终加强,c点振动始终减弱
C.图示时刻,b、c两质点的竖直高度差为 D.质点a振动介于加强点和减弱点之间
5.关于机械波的现象的描述,说法正确的是(  )
A.质点振动方向总是垂直于波的传播方向
B.声波从空气进人水中传播,波长变小
C.两列波的干涉现象中,振动加强点的位移总比减弱点的位移要大
D.发生明显衍射的条件是缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相差不多或比波长小
6.如图所示,从入口S处送入某一频率的声音,通过左右两条管道路径SAT和SBT,声音传到了出口T处,可以从T处监听声音。右侧的B管可以拉出或推入以改变B管的长度,开始时左右两侧管道关于S、T连线对称,从S处送入某一频率的声音后,将B管逐渐拉出,当拉出的长度为l时,第一次听到最弱的声音。设声速为v,则该声音的频率为 (  )
A. B. C. D.
7.如图所示,甲、乙两列简谐横波在同种均匀介质中传播,t=0时刻两列波恰好在坐标原点相遇,已知甲波沿x轴正方向传播,频率为5Hz;乙波沿x轴负方向传播,则(  )
A.乙波在该介质中的波速为20m/s
B.甲、乙两波相遇后将产生干涉现象
C.甲、乙两波相遇后x=0处质点始终位于平衡位置
D.甲、乙两波均传播到x=2m处时,该处质点的振幅为10cm
8.分析下列所描述的三个物理现象:①夏天里一次闪电过后,有时会雷声轰鸣不绝;②水塘中的水波能绕过障碍物继续传播;③围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音。这些现象分别是波的(  )
A.反射现象、衍射现象、干涉现象 B.反射现象、折射现象、干涉现象
C.反射现象、干涉现象、折射现象 D.折射现象、衍射现象、反射现象
9.如图所示,S1、S2 是两个振幅相等的相干波源,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。在 A、B、C、D 四点中(  )
A.A 点振动减弱
B.B 点振动加强
C.周期后,C 点处于平衡位置
D.A 点始终处于波峰,D 点始终处于波谷
10.如图所示,在均匀介质中,位于x=-10m和x=10m处的两波源S1和S2沿y轴方向不断振动,在x轴上形成两列振幅均为4cm、波速均为2m/s的相向传播的简谐横波,t=0时刻的波形如图,下列说法正确的是(  )
A.波源S1和S2的起振方向都沿y轴正方向
B.t=5s时,两列波的第一个波峰在x=-1m处相遇
C.0~5s内,x=-2m处的质点运动的路程为8cm
D.形成稳定干涉图样后,x轴上两波源间(不含波源)有9个振动加强点
11.如图所示,、是两个相干光源,由它们发出的光在图中平面内产生干涉。下列表示相干结果相同点的轨迹的图线正确的是(  )
A. B.
C. D.
12.如图(a),在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1(0,4)和S2(0,–2),两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示,两列波的波速均为1.00m/s。A点坐标(8,–2),B点坐标(4,1),C点坐标(0,0.75),则下列说法正确的是(  )
A.稳定后A点为减弱点
B.稳定后B点为加强点
C.稳定后C处质点振动的表达式cm
D.稳定后C处质点振动的表达式cm
二、填空题
13.在同一介质中传播的几列波相遇时,每一列波都能保持自身的频率波长、振动方向和传播方向不发生变化,这叫做波的________________。
14.自从1865年麦克斯韦预言电磁波的存在,人们的生活已经与电磁波密不可分,不同频率的电磁波被应用于生活的各个领域。例如:我国自主建立的北斗导航系统所使用的电磁波频率约为1561MHz,家用Wi-Fi所使用的电磁波频率约为5725MHz。则WiFi信号与北斗导航信号叠加时,__________(填“能”或“不能”)产生干涉现象:当Wi-Fi信号穿越墙壁进入另一个房间后,其波长_________,原因是__________。
15.如图所示是两列相干波的干涉图样,实线表示波峰,虚线表示波谷,两列波的振幅都为,波速和波长分别为和,点为连线的中点,则如图所示的五点中振动加强的点是______,点此时的振动方向______(选填“向上”或“向下”),图示时刻、两点的竖直高度差为______。
16.如图所示,位于x=-11m和x=11m处的两波源、沿y轴方向不断振动,在x轴上形成两列波速相等、相向传播的简谐横波。t=0时刻的波形如图,则波源的起振方向沿y轴的______(选填“正”或“负”)方向。形成稳定干涉图样后,x轴上两波源之间振动加强点有______个(不含两波源)。
17.两列简谐横波在同种介质中传播,振幅都是10cm。实线波的频率为5Hz。沿x轴负方向传播,虚线波沿x轴正方向传播,t=0时刻两列波在如图所示区域相遇,此时x=6m处的质点振动的方向为______________(填“向上”或“向下”);虚线波的周期为_____s;在t=0.15s时刻,x=6rn处的质点的位移为_____cm。
三、解答题
18.如图甲所示,在某介质的xOy平面内有两个相干波源和,波源的坐标为(0,0.15m),其振动图像如图乙所示;波源的坐标为(0,0.15m),其振动图像如图丙所示。在x=0.4 m处有一平行于y轴的直线,与x轴交于N点,直线上M点的坐标为(0.4 m,0.15m)。两波源发出的波的波长均为0.2 m,求:
①两波源发出的波传播到M点的时间各为多少。
②试通过计算说明M处是振动的加强点还是减弱点
19.如图所示,在水面上有两个振动情况完全相同的波源、,两列波的波长为,两波源相距,在这两列波的共同作用下,使得、的连线的中垂线上的处的小球发生了剧烈的振动,到、的连线的距离为,有一小球放在过且平行于、的连线的直线上.请分析说明,小球放在直线的哪些位置可以出现和小球同样的振动情况。
20.如图所示,在平静湖面上有两个相距10m的频率均为2Hz、振幅分别为10cm和5cm、上下振动的振源、,已知两振源引起的水波的传播速率均为4m/s,起振方向均向上,在两振源连线上到距离为5.5m处有一质点A。
(1)若两振源同时开始振动,求质点A的振动方程(以波源开始振动为计时起点);
(2)若其他条件不变,振源在振动半个周期后开始振动,求质点A振动时相对平衡位置的位移。
21.某学习小组利用电磁打点计时器的振动片做振源研究波的叠加。如图1所示,两个相同的打点计时器的振动片A、B(已去掉振针)间连一条细线,细线绷紧。将两个计时器连接同一学生电源交流输出端,频率为。稳定后,线上有些地方振动加强,有些地方振动减弱,可观察到如图2所示的驻波,波节为振动抵消的点,波腹为振动加强的点,A、B两个波节中间还有C、D两个波节,A、B间距离m。波腹上下最大距离为cm。
(1)求振动片的振幅及细线上形成波的波长和波速;
(2)若改变细线的张紧程度,发现A、B间只有两个波节,求波速的可能范围。
22.某均匀介质中,波源位于水平面xOy的O点,从时波源开始沿垂直于水平面的z轴(z轴正方向竖直向上)从处开始做简谐运动,振动方程为.xOy水平面上P点的坐标是,Q点的坐标是.经时间,在、区域中第二次形成如图所示波面分布图(实线表示波峰,虚线表示相邻的波谷).
(1)求波速v和时间;
(2)若在Q点放一个也沿z轴方向做简谐运动的波源,其振动方程为,求振动稳定后P点在0.6s内的路程.
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
2.B
3.B
4.A
5.D
6.C
7.B
8.A
9.C
10.D
11.B
12.D
13.独立传播原理
14. 不能 不变 见解析
15. A、B、C 向下 40
16. 负 11
17. 向下 0.3 10
18.①4s,5s;②M点为振动加强点
19.见解析
20.(1)见解析;(2)
21.(1),,;(2)
22.(1)30m/s;0.45s;(2)24cm
答案第1页,共2页
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