3.4波的干涉——高二物理人教版（2019）选择性必修一随堂小练（含解析）
文档属性
| 名称 | 3.4波的干涉——高二物理人教版（2019）选择性必修一随堂小练（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 449.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-10-01 10:22:06 | ||
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文档简介
3.4 波的干涉——高二物理人教版（2019）选择性必修一随堂小练
1.物理学原理在现代科技中有许多重要应用，例如，利用波的干涉，可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航。如图所示，两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧，它们类似于杨氏干涉实验中的双缝。两天线同时都发出波长为和的无线电波。飞机降落过程中，当接收到和的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道。下列说法正确的是( )
A.天线发出的两种无线电波必须一样强
B.导航利用了与两种无线电波之间的干涉
C.两种无线电波在空间的强弱分布稳定
D.两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合
2.如图为两个完全相同的波源在介质中形成的波相叠加而发生的干涉的示意图，实线表示波峰，虚线表示波谷，则以下说法正确的是( )
A.A点为振动加强点，经过半个周期，这一点振动减弱
B.B点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动加强
C.C点为振动加强点，经过半个周期，这一点振动仍加强
D.D点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动加强
3.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为和，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图像，下列说法正确的是( )
A.该波沿方向传播，波速为1m/s
B.质点a经过4s振动的路程为4m
C.此时刻质点a的速度沿方向
D.质点a在时速度为零
4.两列振幅相同的横波在同种介质中相遇时某一时刻的情况如图所示，发生稳定干涉现象，实线表示波峰，虚线表示波谷，则( )
A.两列横波的频率可能不同 B.N点到两波源的距离一定相等
C.N点一定总是处于静止状态 D.四分之一个周期后M点的瞬时速度为0
5.关于机械波，下列说法中正确的是( )
A.波的传播过程就是介质中质点的迁移过程
B.波的传播过程就是振动能量的传递过程
C.波的传播方向就是质点振动的方向
D.波的传播速度就是质点振动的速度
6.波源在绳的左端发出频率为、振幅为的半个波形a，另一个波源在绳的右端发出频率为、振幅为的半个波形b，两列波在两个波源连线的中点P相遇，相遇前某时刻的波形图如图所示，下列说法正确的是( )
A.两列波同时离开P点
B.两列波在相遇后彼此互不影响
C.两列波的波峰在P点左侧相遇
D.P点偏离平衡位置的最大位移为
7.著名物理学家汤姆孙曾在实验中让电子束经过电场加速后通过多晶薄膜，得到了如图所示的衍射图样，已知电子质量为，加速后电子速度，普朗克常量，则( )
A.该图样说明了电子具有粒子性
B.该实验中电子的德布罗意波长约为1.5 nm
C.加速电压越大，电子的物质波波长越长
D.使用电子束工作的电子显微镜中，加速电压越大，分辨本领越强
8.平直水波通过平板的两个相同小孔和，在平板后的区域形成如图a所示的水波干涉图样，水面上出现了一条条相对平静的区域和激烈振动的区域。图b是水波干涉示意图，实线表示波峰，关于a、b、c、d四个点的振动情况，下列说法正确的是( )
A.a点处于相对平静的区域
B.再经过半个周期，b点的振动减弱
C.c点是振动加强点，此时处于波谷
D.适当增大小孔的直径，可使板后d点振动起来
答案以及解析
1.答案：C
解析：由于两无线电波波源对称分布在跑道两侧，两种波长的无线电波各自发生干涉，在跑道处光程差为零，干涉均加强，两种无线电波各自在空间的强弱分布稳定，但不重合，当接收到的和的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道。
A.干涉要求两波源的频率相同，而强度没有要求，故A错误；
B.由于无线电波以光速传播，根据知，波长不同，频率不同，所以两种无线电波之间不会发生干涉，故B错误；
CD.空间中某点加强与减弱取决于到两波源的距离差为半波长的奇、偶数倍。所以两种电波的波峰与波峰叠加最强分布是固定的，而且，所以无线电波各自在空间的强弱分布不重合，不过中垂线都是加强点，故C正确，D错误。
故选C。
2.答案：C
解析：试题分析：两个完全相同的波源在介质中形成的波相叠加而发生的干涉，则波锋与波峰、波谷与波谷相遇叠加，造成振动幅度比以前大，称之为加强，其实质点依然在振动.因此图中AC为振动加强点，BD为振动减弱点.由于f相同，v相同，所以波长相同，经过半个周期依然是AC振动加强和BD振动减弱，所以答案为C。
3.答案：D
解析：A.根据b点在该时刻向上运动可以确定波沿传播，波长，周期，则有波速为
A错误；
B.由乙图可知周期为8秒，4秒内a质点振动的路程为1m，B错误；
C.波沿传播，可以判定a质点沿方向运动，C错误；
D.经过2秒质点振动四分之一周期，a质点刚好运动到最大位移处，则速度是零，D正确。
故选D。
4.答案：C
解析：A.发生干涉现象的两列波频率完全相同，所以两列横波的频率一定相等，故A错误；B.N点是振动减弱点，如果两波源的振动相位差为0，则N点到两波源的距离是半波长的奇数倍，故B错误;C.N点是振动减弱点，且两列波的振幅相同，N点的振幅为零，即点总是处于静止状态，故C正确；D.四分之一个周期后M点振动到平衡位置，振动速度最大，故D错误。故选C。
5.答案：B
解析：波传播过程中，质点只在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项A错误；波的传播过程就是振动能量的传递过程，选项B正确；波的传播方向与质点振动的方向是两个不同的概念，选项C错误；波的传播速度和质点振动的速度是两个不同的概念，选项D错误.
6.答案：BC
解析：本题考查机械波，目的是考查学生的模型建构能力。由于b波的波长较小，b波先离开P点，选项A错误；由波的叠加可知，两列波在相遇后分别穿透而过，彼此互不影响，选项B正确；题图中两列波的波峰的正中间位于P点左侧，两列波的波峰在P点左侧相遇，选项C正确；P点偏离平衡位置的最大位移小于，选项D错误。
7.答案：BD
解析：题图为电子束通过多晶薄膜的衍射图样，衍射是波所特有的现象，所以该图样说明了电子具有波动性，A错误；由和，联立得，该实验中电子的德布罗意波长约为，B正确；由和，联立得，可知加速电压越大，电子的波长越短，衍射现象就越不明显，但使用该电子束工作的电子显微镜分辨本领越强，C错误，D正确.
8.答案：AC
解析：A.a点处于峰谷相遇点，振动减弱，即是相对平静的区域，选项A正确；
B.振动加强区的振动总是加强的，b点是峰峰相遇点，振动加强，则再经过半个周期，b点的振动仍然是加强的，选项B错误；
C.c点处于两个加强点的连线上，则是振动加强点，此时处于两个波峰的中点，是波谷，选项C正确；
D.适当增大小孔的直径，则衍射现象更加不明显，不会使板后d点振动起来，选项D错误。
故选AC。
1.物理学原理在现代科技中有许多重要应用，例如，利用波的干涉，可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航。如图所示，两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧，它们类似于杨氏干涉实验中的双缝。两天线同时都发出波长为和的无线电波。飞机降落过程中，当接收到和的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道。下列说法正确的是( )
A.天线发出的两种无线电波必须一样强
B.导航利用了与两种无线电波之间的干涉
C.两种无线电波在空间的强弱分布稳定
D.两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合
2.如图为两个完全相同的波源在介质中形成的波相叠加而发生的干涉的示意图，实线表示波峰，虚线表示波谷，则以下说法正确的是( )
A.A点为振动加强点，经过半个周期，这一点振动减弱
B.B点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动加强
C.C点为振动加强点，经过半个周期，这一点振动仍加强
D.D点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动加强
3.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为和，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图像，下列说法正确的是( )
A.该波沿方向传播，波速为1m/s
B.质点a经过4s振动的路程为4m
C.此时刻质点a的速度沿方向
D.质点a在时速度为零
4.两列振幅相同的横波在同种介质中相遇时某一时刻的情况如图所示，发生稳定干涉现象，实线表示波峰，虚线表示波谷，则( )
A.两列横波的频率可能不同 B.N点到两波源的距离一定相等
C.N点一定总是处于静止状态 D.四分之一个周期后M点的瞬时速度为0
5.关于机械波，下列说法中正确的是( )
A.波的传播过程就是介质中质点的迁移过程
B.波的传播过程就是振动能量的传递过程
C.波的传播方向就是质点振动的方向
D.波的传播速度就是质点振动的速度
6.波源在绳的左端发出频率为、振幅为的半个波形a，另一个波源在绳的右端发出频率为、振幅为的半个波形b，两列波在两个波源连线的中点P相遇，相遇前某时刻的波形图如图所示，下列说法正确的是( )
A.两列波同时离开P点
B.两列波在相遇后彼此互不影响
C.两列波的波峰在P点左侧相遇
D.P点偏离平衡位置的最大位移为
7.著名物理学家汤姆孙曾在实验中让电子束经过电场加速后通过多晶薄膜，得到了如图所示的衍射图样，已知电子质量为，加速后电子速度，普朗克常量，则( )
A.该图样说明了电子具有粒子性
B.该实验中电子的德布罗意波长约为1.5 nm
C.加速电压越大，电子的物质波波长越长
D.使用电子束工作的电子显微镜中，加速电压越大，分辨本领越强
8.平直水波通过平板的两个相同小孔和，在平板后的区域形成如图a所示的水波干涉图样，水面上出现了一条条相对平静的区域和激烈振动的区域。图b是水波干涉示意图，实线表示波峰，关于a、b、c、d四个点的振动情况，下列说法正确的是( )
A.a点处于相对平静的区域
B.再经过半个周期，b点的振动减弱
C.c点是振动加强点，此时处于波谷
D.适当增大小孔的直径，可使板后d点振动起来
答案以及解析
1.答案：C
解析：由于两无线电波波源对称分布在跑道两侧，两种波长的无线电波各自发生干涉，在跑道处光程差为零，干涉均加强，两种无线电波各自在空间的强弱分布稳定，但不重合，当接收到的和的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道。
A.干涉要求两波源的频率相同，而强度没有要求，故A错误；
B.由于无线电波以光速传播，根据知，波长不同，频率不同，所以两种无线电波之间不会发生干涉，故B错误；
CD.空间中某点加强与减弱取决于到两波源的距离差为半波长的奇、偶数倍。所以两种电波的波峰与波峰叠加最强分布是固定的，而且，所以无线电波各自在空间的强弱分布不重合，不过中垂线都是加强点，故C正确，D错误。
故选C。
2.答案：C
解析：试题分析：两个完全相同的波源在介质中形成的波相叠加而发生的干涉，则波锋与波峰、波谷与波谷相遇叠加，造成振动幅度比以前大，称之为加强，其实质点依然在振动.因此图中AC为振动加强点，BD为振动减弱点.由于f相同，v相同，所以波长相同，经过半个周期依然是AC振动加强和BD振动减弱，所以答案为C。
3.答案：D
解析：A.根据b点在该时刻向上运动可以确定波沿传播，波长，周期，则有波速为
A错误；
B.由乙图可知周期为8秒，4秒内a质点振动的路程为1m，B错误；
C.波沿传播，可以判定a质点沿方向运动，C错误；
D.经过2秒质点振动四分之一周期，a质点刚好运动到最大位移处，则速度是零，D正确。
故选D。
4.答案：C
解析：A.发生干涉现象的两列波频率完全相同，所以两列横波的频率一定相等，故A错误；B.N点是振动减弱点，如果两波源的振动相位差为0，则N点到两波源的距离是半波长的奇数倍，故B错误;C.N点是振动减弱点，且两列波的振幅相同，N点的振幅为零，即点总是处于静止状态，故C正确；D.四分之一个周期后M点振动到平衡位置，振动速度最大，故D错误。故选C。
5.答案：B
解析：波传播过程中，质点只在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项A错误；波的传播过程就是振动能量的传递过程，选项B正确；波的传播方向与质点振动的方向是两个不同的概念，选项C错误；波的传播速度和质点振动的速度是两个不同的概念，选项D错误.
6.答案：BC
解析：本题考查机械波，目的是考查学生的模型建构能力。由于b波的波长较小，b波先离开P点，选项A错误；由波的叠加可知，两列波在相遇后分别穿透而过，彼此互不影响，选项B正确；题图中两列波的波峰的正中间位于P点左侧，两列波的波峰在P点左侧相遇，选项C正确；P点偏离平衡位置的最大位移小于，选项D错误。
7.答案：BD
解析：题图为电子束通过多晶薄膜的衍射图样，衍射是波所特有的现象，所以该图样说明了电子具有波动性，A错误；由和，联立得，该实验中电子的德布罗意波长约为，B正确；由和，联立得，可知加速电压越大，电子的波长越短，衍射现象就越不明显，但使用该电子束工作的电子显微镜分辨本领越强，C错误，D正确.
8.答案：AC
解析：A.a点处于峰谷相遇点，振动减弱，即是相对平静的区域，选项A正确；
B.振动加强区的振动总是加强的，b点是峰峰相遇点，振动加强，则再经过半个周期，b点的振动仍然是加强的，选项B错误；
C.c点处于两个加强点的连线上，则是振动加强点，此时处于两个波峰的中点，是波谷，选项C正确；
D.适当增大小孔的直径，则衍射现象更加不明显，不会使板后d点振动起来，选项D错误。
故选AC。