人教版物理高二选修2-3第三章第一节机械波的衍射和干涉同步训练
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| 名称 | 人教版物理高二选修2-3第三章第一节机械波的衍射和干涉同步训练 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 180.5KB | ||
| 资源类型 | 素材 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-05-26 10:14:31 | ||
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人教版物理高二选修2-3第三章
第一节机械波的衍射和干涉同步训练
一．选择题
1．如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮在水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动．为使水波能带动叶片振动，可用的方法是（ ）
A．提高波源频率 B．降低波源频率
C．增加波源距桥墩的距离 D．减小波源距桥墩的距离
答案：B
解析：解答：拍打水面时，水波中的质点上下振动，形成的波向前传播，提高拍打水面的频率，则质点振动的频率增加，波的频率与振动的频率相等，根据，波速不变，频率增大，波长减小，衍射现象不明显，反之降低频率，波长增大，衍射现象更明显．故A错误，B正确．C、D错误．
故选：B．
分析：发生明显的衍射现象的条件：孔缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相近或更小．当衍射现象明显时，形成的水波能带动树叶A振动起来．
2．关于机械振动与机械波说法正确的是（）
A．机械波的频率不等于振源的振动频率
B．机械波的传播速度与振源的振动速度相等
C．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向
D．在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离
答案：D
解析：解答：A、机械波的频率是振源的振动频率；故A不正确；
B、机械波的传播速度与振源的振动速度无关；故B错误；
C、波分横波与纵波，纵波的质点振动方向与波的传播方在同一条直线上；故C错误；
D、由v=可知，沿波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离；故D正确；
故选：D
分析：机械波形成要有两个条件：一是机械振动，二是传播振动的介质．有机械振动才有可能有机械波，波的传播速度与质点振动速度没有直接关系．横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定．
3．下列说法正确的是（ ）
A．在机械波的传播过程中，介质质点的振动速度等于波的传播速度
B．当波从一种介质进入另一种介质中传播时，频率一定改变
C．在光的双逢干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变宽
D．水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故
答案：D
解析：解答：A、机械波的传播过程中，介质质点做简谐运动，其的振动速度不断变化，而波的传播速度是振动形式运动的速度，故A错误；
B、波从一种介质进入另一种介质中传播时，频率一定不变，波速与波长成正比，故B不正确；
C、光的双逢干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，波长变短，根据条纹间距可知，干涉条纹间距变窄，故C错误；
D、气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故，故D正确；
故选：D
分析：介质质点的振动速度与波的传播速度没有关系；从一种介质进入另一种介质中，频率不变，波长与波速变化；根据干涉条纹间距可知，波长变化，则条纹间距变化；气泡看起来特别明亮，发生了全反射的缘故．
4．关于机械波，下列说法中正确的是（ ）
A．机械波的传播过程也是传递能量的过程
B．机械波的频率与波源振动的频率无关
C．机械波不能产生干涉、衍射现象
D．机械波能在真空中传播
答案：A
解析：解答：A、机械波的传播过程也是传递能量的过程；故A正确；
B、机械波的频率与波源振动的频率相同；故B错误；
C、机械波可以产生干涉及衍射现象；故C错误；
D、机械波的传播需要介质；不能在真空中传播；故D错误；
故选：A．
分析：明确机械波的性质：机械波能传播能量和振动性质，其频率由波源决定，波速由介质决定．
5．关于机械波，下列说法与事实不一致的是（ ）
A．能在真空中传播 B．频率由波源决定
C．能产生干涉、衍射现象D．在传播过程中能传递能量
答案：A
解析：解答：A、机械波的传播需要介质；不能在真空中传播；故A错误；
B、机械波的频率与波源振动的频率相同；故B正确；
C、机械波可以产生干涉及衍射现象；故C正确；
D、机械波的传播过程也是传递能量的过程；故A正确；
本题选择与事实不一致的，故选：A．
分析：明确机械波的性质：机械波能传播能量和振动性质，其频率由波源决定，波速由介质决定．
6．关于机械波的概念，下列说法正确的是（ ）
A．横波中质点的振动方向为竖直方向，纵波中质点的振动方向为水平方向
B．简谐横波在长绳中传播，绳上相距半个波长的两振动质点位移大小始终相等
C．任一质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长
D．如果振源停止振动，在介质中传播的波也就立即停止
答案：B
解析：解答：A、横波中质点的振动方向为与运动方向相互垂直，纵波中质点的振动方向为沿波的传播方向；故A错误；
B、简谐横波在长绳中传播，绳上相距半个波长的两振动质点位移大小始终相等；故B正确；
C、质点不会随着波的传播而沿波振动；故C错误；
D、振源停止振动，但介质中的波仍继续传播；故D错误；
故选：B．
分析：机械波在传播振动形式的过程中同时传递了能量．介质中的质点不随波一起迁移．
7．关于简谐运动与机械波的下列说法中，正确的是（ ）
A．同一单摆，在月球表面简谐振动的周期大于在地球表面简谐振动的周期
B．受迫振动的振幅与驱动力的频率无关
C．在同一种介质中，不同频率的声波的传播速度不同
D．在横波的传播过程中，质点的振动方向总是与波的传播方向平行
答案：A
解析：解答：A、同一单摆在月球和地球上时，月球表面上的重力加速度比地球表面的重力加速度小，据单摆的周期公式可知，在月球表面简谐振动的周期大于在地面表面简谐振动的周期，故A正确；
B、当驱动力的频率等于固有频率时，受迫振动会共振，振幅最大，所以受迫振动的振幅与它振动的频率有关，故B错误；
C、波的传播速度由介质决定，所以在同种介质中，不同频率的波的传播速度相同，故C错误；
D、波分为横波和纵波，横波中质点的振动方向总是与波的传播方向垂直；故D不正确；
故选：A．
分析：利用单摆的振动周期、受迫振动、波的传播速度有介质决定和波的分类即可求解；明确单摆的周期公式T=2π；受迫振动的物体达共振时振幅最大；波的传播频率由振源决定；速度由介质决定．
8．音箱装饰布网既美观又能阻止灰尘进入音箱内部，但是它又有不利的一面，对于音箱发出的声音来说，布网就成了障碍物，它障碍了声音的传播，造成了声音失真，有的生产厂家就把装饰布网安装了子母扣，这样听音乐时就可以把布网卸下来，从而获得高保真的听觉效果．听同样的音乐不卸下布网和卸下布网相比较，你认为声音损失掉的主要是（ ）
A．高频部分 B．低频部分 C．中频部分 D．不能确定
答案：A
解析：解答：不卸下布网，高频部分由于波长较小，衍射现象不明显，所以声音损失掉的主要是高频部分．故A正确，B、C、D错误．
故选A．
分析：当声波波长较长时会发生明显的衍射，即绕过障碍物继续传播．
9．如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AB和CD是两块挡板，BC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）之间的距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述中不正确的是（ ）
A．此时能观察到明显的波的衍射现象
B．挡板前后波纹间距相等
C．如果将孔BC扩大，有可能观察不到明显的衍射现象
D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能观察到更明显衍射现象
答案：D
解析：解答：A、该题中孔、缝的宽度比波长还小时，就能够发生明显的衍射现象，故A正确．
B、由于同一列波的频率不变，而衍射前后波速相同，故衍射前后波长相同，故B正确．
C、如果将孔BC扩大，有可能造成孔的宽度大于波的波长，而只有当孔、缝的宽度与波长差不多或者比波长还小时，能够发生明显的衍射现象，故C正确．
D、由于介质不变，故孔扩大前后水波的波速相同，而波的频率增大后，则波的波长变短，而孔缝的宽度不变时，波长越小，衍射越不明显，故D错误．
选择不正确的，故选：D
分析：当孔、缝的宽度与波长差不多或者比波长还小时，就能够发生明显的衍射现象，这是发生明显衍射的条件，所以孔缝的宽度不变时，波长越小，衍射越不明显；由于同一列波的频率不变，而衍射前后波速相同，故衍射前后波长相同．
10．如图所示，O是水面上一波源，实线和虚线分别表示某时刻的波峰和波谷，A是挡板，B是小孔．若不考虑波的反射因素，则经过足够长的时间后，水面上的波将分布于（ ）
A．整个区域 B．阴影Ⅰ以外区域
C．阴影Ⅱ以外区域 D．阴影Ⅱ和Ⅲ以外的区域
答案：B
解析：解答：一列水波在传播过程中遇到了小孔B，相比而言B的孔洞的尺寸比较小，所以能发生明显的衍射，但A挡板的尺寸较大，所以不能发生衍射现象；所以水面上波分布于除阴影Ⅰ以外区域，故B正确，ACD错误；
故选：B
分析：要使发生明显的衍射现象，必须使得孔或阻碍物的尺寸比水波的波长要小得多或相差不大．
11．声波能绕过某一建筑物传播，这是因为（ ）
A．声波是纵波 B．声波是横波
C．声波的波长较长 D．声波的频率较长
答案：C
解析：解答：声波能绕过某一建筑物传播，声音发生了衍射，说明声波波长较长．声波虽是纵波，但绕过阻碍物的现象不能说明声波是纵波．
故选：C
分析：声波能绕过阻碍物，这是声音的衍射现象．
12．两列波叠加，在空间出现稳定的干涉图样，下列说法中正确的是（ ）
A．振动加强的区域内各质点都在波峰上
B．振动加强的区域内各质点的位移始终不为零
C．振动加强是指合振动的振幅变大，振动质点的能量变大
D．振动加强和减弱区域的质点随波前进
答案：C
解析：解答：A、振动加强的区域内各质点的振动方向均相同，可在波峰上，也可在波谷，也可能在平衡位置，故A错误；
B、振动加强区域质点是在平衡位置附近振动，有时位移为零，故B错误；
C、在干涉图样中振动加强是指合振动的振幅变大，振动质点的能量变大，C正确；
D、振动加强和减弱区域的质点不随波前进，D错误；
故选：C．
分析：只有频率相同的两列波才能发生干涉现象，振动加强与减弱区域相互间隔，振动加强的区域始终加强，加强区的位移时大时小，振动减弱的区域始终减弱；同时质点不随波前进．
13．下列说法正确的是（ ）
A．电磁波与机械波一样可以产生衍射、干涉现象，所以它们没有本质的区别
B．电磁波和机械波一样依赖于介质传播
C．空间中某个区域有变化的电场或变化的磁场，不一定能产生电磁波
D．用同样的装置进行双缝干涉实验，红光和紫光的条纹间距相等
答案：C
解析：解答：A、电磁波和机械波都属于波，故都能发生干涉和衍射现象，但二者产生的机理不同，故A错误；
B、机械波在传播时需要介质，而电磁波的传播不需要介质，故B错误；
C、电磁波是正弦交变的电磁场相互产生而产生的电磁波，所以某个区域有变化的电场或变化的磁场，不一定能产生电磁波，故C正确；
D、据双缝干涉实验可知，用同样装置进行双缝干涉实验，红光和紫光的条纹间距不相等，故D错误；
故选：C．
分析：电磁波是横波，而机械波有横波，也有纵波．只有横波才能发生波的偏振现象．干涉和衍射现象是波的特有现象，一切波都能发生干涉和衍射现象，波长越长，干涉和衍射现象越明显．波速由介质决定．
14．下列说法不正确的是（ ）
A．机械波和电磁波都能发生干涉和衍射现象
B．可以用紫外线验钞
C．只有频率相同的两列波才能干涉
D．在双缝干涉现象里，相邻两亮条纹和暗条纹的间距是不相等的
答案：D
解析：解答：A、波都能发生干涉和衍射现象，而机械波和电磁波都是波，故A正确；
B、利用紫外线的荧光作用，可以用紫外线验钞，故B正确；
C、据波的干涉条件可知，只有频率相同的两列波才能干涉，故C正确；
D、双缝干涉现象里，相邻两亮条纹和暗条纹的间距是相等的，故D错误．
故选：D．
分析：利用波特有的现象、常见光的应用、波的干涉条件判断和双缝干涉的特点即可判断选项．
15．如图是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线），s1的振幅A1=4cm，S2的振幅A2=3cm，则下列说法正确的是（ ）
A．质点D是振动减弱点
B．质点A、D在该时刻的高度差为14cm
C．再过半个周期，质点B、C是振动加强点
D．质点C的振幅为4cm
答案：B
解析：解答：图是两列频率相同的相干水波于某时刻的叠加情况，实线和虚线分别表示波峰和波谷，则D点是波谷与波谷相遇点，A是波峰与波峰相遇点，B、C两点是波峰与波谷相遇点．则A、D两点是振动加强的，且B、C两点是振动减弱的．
A、质点D是振动加强点，故A错误；
B、s1的振幅A1=4cm，S2的振幅A2=3cm，质点A是处于波峰叠加位置，相对平衡位置高度为7cm，而质点D处于波谷叠加位置，相对平衡位置为﹣7cm，因此质点A、D在该时刻的高度差为14cm，故B正确；
C、B、C两点是振动减弱点，再过半个周期，质点B、C是振动仍是减弱点，故C错误；
D、质点C是波峰与波谷的叠加点，则其合振幅为1cm，故D不正确；
故选：B．
分析：两列频率相同，振幅不同的相干波，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，则振动情况相同时振动加强；振动情况相反时振动减弱，从而即可求解．
二．填空题（共5小题）
16．“只闻其声，不见其人”，这是声波的 现象；如图是不同频率的水波通过相同的小孔所能达到区域的示意图，则其中水波的频率最大的是 图．
答案：衍射|C
解析：解答：声波的波长比光波波长要长的多，容易发生衍射现象，所以它能绕过一般的障碍物而被另一侧的人听到，
发生明显衍射现象的条件是波长比障碍物大或相差不多，波长越长，衍射现象越明显，由图知C的波长最短，因此频率最大．
故答案为：衍射；C．
分析：声波能发生衍射现象，发生明显衍射现象的条件是波长比障碍物大或相差不多，波长越长，衍射现象越明显．
17．如图1是在水槽中看到的水波的 现象；图2是用激光束照射一个不透明的小圆盘时，在像屏上观察到的图样，这是光的 现象．
答案：干涉|衍射
解析：解答：如图1，这是水池中看到的是某些区域振动加强，某些区域振动减弱，所以图1是水波的干涉的现象．
如图2用激光束照射一个不透明的小圆盘时，中间的亮斑是泊松亮斑，这是光的衍射现象
故答案为：干涉，衍射．
分析：首先知道水波的干涉和衍射的特点和发生的条件，再据波行图分析判断是干涉还是衍射．
18．利用发波水槽得到的水面波形如a、b所示，则图a显示了波的 现象．为了能更明显看到此现象，可以水波的振源频率 （选填“增大”、“减小”）．
答案：衍射|减小
解析：解答：波绕过障碍物继续传播的现象就是波的衍射现象，故图a说明发生了明显的衍射现象．
当频率相同的两列波相遇时当波程差为波长的整数倍时振动加强，当波程差为半个波长的奇数倍时振动减弱，使有的地方振动加强有的地方振动减弱，且加强和减弱的区域交替出现，故图b是发生了干涉现象．
当波长越长，发生明显干涉和衍射越明显；再由于波速有介质决定，所以增大波长需减小波的频率．
故答案为：衍射；减小．
分析：波绕过障碍物继续传播的现象就是波的衍射现象；当频率相同的两列波相遇时有的地方振动减弱，有的地方振动加强，且加强和减弱的区域交替出现说明发生了干涉现象．
19．机械波产生的条件是 ，．机械波按波的传播方向与振动方向的不同可以分为 和 ．
答案：振源|介质|横波|纵波
解析：解答：根据机械波产生与传播的条件，可知，有机械振动不一定有机械波，还要有传播介质，才可能形成机械波．当振动方向与波传播方向垂直时，该波为横波，当振动方向与波的传播方向在同一直线上时，该波为纵波．
故答案为：振源；介质；横波；纵波．
分析：机械波产生与传播的条件是机械振动与传播介质；利用振动方向与波的传播方向判断横波和纵波．
20．机械波产生和传播的两个条件是有介质和 ，声波是 （填”横波”或”纵波”）．
答案：波源|纵波
解析：解答：机械波是机械振动在介质中的传播过程，所以机械波产生与传播的条件是有介质和波源．声波是一种纵波．
故答案为：波源，纵波．
分析：机械波产生和传播的两个条件是有介质和波源，声波是纵波．
三．解答题
21．飞机黑匣子是用来记录飞行数据数据和驾驶舱语音的电子设备．一旦飞机失事黑匣子入水，水敏开关启动水下超声波脉冲发生器工作，通过金属外壳把频率为37.5kHz的超声波信号发射到周围水域，已知超声波在水中传播速度为1500m/s，则该波在水中的波长约为多少？超声波能不能发生偏振现象？
答案：解答：超声波的波长：λ==0.04m；
超声波是纵波，不能发生偏振现象；
故答案为：0.04，偏振．
解析：
分析：根据v=λf求解超声波的波长；干涉和衍射是波特有的现象，横波还可以发生偏振现象，超声波是纵波．
22．在“观察水波的干涉”实验中得到如图所示的干涉图样．O1、O2为波源，实线表示波峰，虚线为P位置与波源连线，且O1P=O2P．
（1）P点是振动加强点吗？
答案：据图可知，两列波的波长相同，所以两列波的频率相同，由于且O1P=O2P，所以路程差为半个波长的整数倍，所以该点P为振动加强点
（2）若有一小纸片被轻放在P点浮于水面上，则此后纸片运动情况是
答案：在P点处随水面上下运动
解析：解答：（1）据图可知，两列波的波长相同，所以两列波的频率相同，由于且O1P=O2P，所以路程差为半个波长的整数倍，所以该点P为振动加强点．在P点处随水面上下运动
分析：两列频率相同，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，则振动情况相同时振动加强；判断加强点时也可利用路程差判断；据波传播与质点的振动实质判断选项．
23．如图所示，在半径为R=45m的圆心O和圆周A处，有两个功率差不多的喇叭，同时发出两列完全相同的声波，且波长λ=10m．若人站在B处，正好听不到声音；若逆时针方向从B走到A，则时而听到时而听不到声音．试问在到达A点之前，还有几处听不到声音？
答案：解答：他到两个声源的间距为波长整数倍时，振动加强，听到声音是加强的，故听到声音变大；
当他到两个声源的间距为半波长的奇数倍时，振动减弱，听到声音是减弱的，故声音减弱；
由题意可知，他站在B处几乎听不到声音，两路程差为45m，所以当路程差为35m，25m，15m，5m均出现听不到声音．由此可知，还有4次听不到声音．
答：还有4处听不到声音．
解析：
分析：当人到两个声源的间距为波长整数倍时，振动加强，听到声音是加强的；当人到两个声源的间距为半波长的奇数倍时，振动减弱，听到声音是减弱的．
24．请用所学物理知识解释“只闻其声不见其人”这种现象？
答案：解答：这是波的特性决定的，声波的波长比光波波长要长的多，容易发生衍射现象，所以它能绕过一般的障碍物而被另一侧的人听到，光波波长较短，不能绕过障碍物，只能沿直线传播，也就产生了只闻其声不见其人的现象．
答：声波的波长较长，容易发生衍射，而光波的波长较短，不容易发生衍射现象．
解析：
分析：声波和光波都能发生衍射现象，但是声波的波长比光波波长大很多，容易发生衍射现象．
25．一个人在船上测得，每经过5s有一个波峰经过船的锚链，他还通过目测估计出相邻两个波峰的距离是15m，问：
（1）这时的波速是多少？
答案：这时的波速是3m/s
（2）船的固有频率是多大就会引起共振？
答案：船的固有频率是0.2Hz就会引起共振
解析：解答：（1）每经过5s有一个波峰经过船的锚链，故周期为5s；相邻两个波峰的距离是15m，故波长为15m；故波速为：
V=（2）船做受迫振动，当驱动力频率与固有频率相等时，发生共振，故发生共振的频率为：
F==0.2Hz
分析：（1）根据公式v=求解波速；（2）船做受迫振动，当驱动力频率与固有频率相等时，发生共振．
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人教版物理高二选修2-3第三章
第一节机械波的衍射和干涉同步训练
一．选择题
1．如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮在水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动．为使水波能带动叶片振动，可用的方法是（ ）
A．提高波源频率 B．降低波源频率
C．增加波源距桥墩的距离 D．减小波源距桥墩的距离
答案：B
解析：解答：拍打水面时，水波中的质点上下振动，形成的波向前传播，提高拍打水面的频率，则质点振动的频率增加，波的频率与振动的频率相等，根据，波速不变，频率增大，波长减小，衍射现象不明显，反之降低频率，波长增大，衍射现象更明显．故A错误，B正确．C、D错误．
故选：B．
分析：发生明显的衍射现象的条件：孔缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相近或更小．当衍射现象明显时，形成的水波能带动树叶A振动起来．
2．关于机械振动与机械波说法正确的是（）
A．机械波的频率不等于振源的振动频率
B．机械波的传播速度与振源的振动速度相等
C．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向
D．在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离
答案：D
解析：解答：A、机械波的频率是振源的振动频率；故A不正确；
B、机械波的传播速度与振源的振动速度无关；故B错误；
C、波分横波与纵波，纵波的质点振动方向与波的传播方在同一条直线上；故C错误；
D、由v=可知，沿波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离；故D正确；
故选：D
分析：机械波形成要有两个条件：一是机械振动，二是传播振动的介质．有机械振动才有可能有机械波，波的传播速度与质点振动速度没有直接关系．横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定．
3．下列说法正确的是（ ）
A．在机械波的传播过程中，介质质点的振动速度等于波的传播速度
B．当波从一种介质进入另一种介质中传播时，频率一定改变
C．在光的双逢干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变宽
D．水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故
答案：D
解析：解答：A、机械波的传播过程中，介质质点做简谐运动，其的振动速度不断变化，而波的传播速度是振动形式运动的速度，故A错误；
B、波从一种介质进入另一种介质中传播时，频率一定不变，波速与波长成正比，故B不正确；
C、光的双逢干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，波长变短，根据条纹间距可知，干涉条纹间距变窄，故C错误；
D、气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故，故D正确；
故选：D
分析：介质质点的振动速度与波的传播速度没有关系；从一种介质进入另一种介质中，频率不变，波长与波速变化；根据干涉条纹间距可知，波长变化，则条纹间距变化；气泡看起来特别明亮，发生了全反射的缘故．
4．关于机械波，下列说法中正确的是（ ）
A．机械波的传播过程也是传递能量的过程
B．机械波的频率与波源振动的频率无关
C．机械波不能产生干涉、衍射现象
D．机械波能在真空中传播
答案：A
解析：解答：A、机械波的传播过程也是传递能量的过程；故A正确；
B、机械波的频率与波源振动的频率相同；故B错误；
C、机械波可以产生干涉及衍射现象；故C错误；
D、机械波的传播需要介质；不能在真空中传播；故D错误；
故选：A．
分析：明确机械波的性质：机械波能传播能量和振动性质，其频率由波源决定，波速由介质决定．
5．关于机械波，下列说法与事实不一致的是（ ）
A．能在真空中传播 B．频率由波源决定
C．能产生干涉、衍射现象D．在传播过程中能传递能量
答案：A
解析：解答：A、机械波的传播需要介质；不能在真空中传播；故A错误；
B、机械波的频率与波源振动的频率相同；故B正确；
C、机械波可以产生干涉及衍射现象；故C正确；
D、机械波的传播过程也是传递能量的过程；故A正确；
本题选择与事实不一致的，故选：A．
分析：明确机械波的性质：机械波能传播能量和振动性质，其频率由波源决定，波速由介质决定．
6．关于机械波的概念，下列说法正确的是（ ）
A．横波中质点的振动方向为竖直方向，纵波中质点的振动方向为水平方向
B．简谐横波在长绳中传播，绳上相距半个波长的两振动质点位移大小始终相等
C．任一质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长
D．如果振源停止振动，在介质中传播的波也就立即停止
答案：B
解析：解答：A、横波中质点的振动方向为与运动方向相互垂直，纵波中质点的振动方向为沿波的传播方向；故A错误；
B、简谐横波在长绳中传播，绳上相距半个波长的两振动质点位移大小始终相等；故B正确；
C、质点不会随着波的传播而沿波振动；故C错误；
D、振源停止振动，但介质中的波仍继续传播；故D错误；
故选：B．
分析：机械波在传播振动形式的过程中同时传递了能量．介质中的质点不随波一起迁移．
7．关于简谐运动与机械波的下列说法中，正确的是（ ）
A．同一单摆，在月球表面简谐振动的周期大于在地球表面简谐振动的周期
B．受迫振动的振幅与驱动力的频率无关
C．在同一种介质中，不同频率的声波的传播速度不同
D．在横波的传播过程中，质点的振动方向总是与波的传播方向平行
答案：A
解析：解答：A、同一单摆在月球和地球上时，月球表面上的重力加速度比地球表面的重力加速度小，据单摆的周期公式可知，在月球表面简谐振动的周期大于在地面表面简谐振动的周期，故A正确；
B、当驱动力的频率等于固有频率时，受迫振动会共振，振幅最大，所以受迫振动的振幅与它振动的频率有关，故B错误；
C、波的传播速度由介质决定，所以在同种介质中，不同频率的波的传播速度相同，故C错误；
D、波分为横波和纵波，横波中质点的振动方向总是与波的传播方向垂直；故D不正确；
故选：A．
分析：利用单摆的振动周期、受迫振动、波的传播速度有介质决定和波的分类即可求解；明确单摆的周期公式T=2π；受迫振动的物体达共振时振幅最大；波的传播频率由振源决定；速度由介质决定．
8．音箱装饰布网既美观又能阻止灰尘进入音箱内部，但是它又有不利的一面，对于音箱发出的声音来说，布网就成了障碍物，它障碍了声音的传播，造成了声音失真，有的生产厂家就把装饰布网安装了子母扣，这样听音乐时就可以把布网卸下来，从而获得高保真的听觉效果．听同样的音乐不卸下布网和卸下布网相比较，你认为声音损失掉的主要是（ ）
A．高频部分 B．低频部分 C．中频部分 D．不能确定
答案：A
解析：解答：不卸下布网，高频部分由于波长较小，衍射现象不明显，所以声音损失掉的主要是高频部分．故A正确，B、C、D错误．
故选A．
分析：当声波波长较长时会发生明显的衍射，即绕过障碍物继续传播．
9．如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AB和CD是两块挡板，BC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）之间的距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述中不正确的是（ ）
A．此时能观察到明显的波的衍射现象
B．挡板前后波纹间距相等
C．如果将孔BC扩大，有可能观察不到明显的衍射现象
D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能观察到更明显衍射现象
答案：D
解析：解答：A、该题中孔、缝的宽度比波长还小时，就能够发生明显的衍射现象，故A正确．
B、由于同一列波的频率不变，而衍射前后波速相同，故衍射前后波长相同，故B正确．
C、如果将孔BC扩大，有可能造成孔的宽度大于波的波长，而只有当孔、缝的宽度与波长差不多或者比波长还小时，能够发生明显的衍射现象，故C正确．
D、由于介质不变，故孔扩大前后水波的波速相同，而波的频率增大后，则波的波长变短，而孔缝的宽度不变时，波长越小，衍射越不明显，故D错误．
选择不正确的，故选：D
分析：当孔、缝的宽度与波长差不多或者比波长还小时，就能够发生明显的衍射现象，这是发生明显衍射的条件，所以孔缝的宽度不变时，波长越小，衍射越不明显；由于同一列波的频率不变，而衍射前后波速相同，故衍射前后波长相同．
10．如图所示，O是水面上一波源，实线和虚线分别表示某时刻的波峰和波谷，A是挡板，B是小孔．若不考虑波的反射因素，则经过足够长的时间后，水面上的波将分布于（ ）
A．整个区域 B．阴影Ⅰ以外区域
C．阴影Ⅱ以外区域 D．阴影Ⅱ和Ⅲ以外的区域
答案：B
解析：解答：一列水波在传播过程中遇到了小孔B，相比而言B的孔洞的尺寸比较小，所以能发生明显的衍射，但A挡板的尺寸较大，所以不能发生衍射现象；所以水面上波分布于除阴影Ⅰ以外区域，故B正确，ACD错误；
故选：B
分析：要使发生明显的衍射现象，必须使得孔或阻碍物的尺寸比水波的波长要小得多或相差不大．
11．声波能绕过某一建筑物传播，这是因为（ ）
A．声波是纵波 B．声波是横波
C．声波的波长较长 D．声波的频率较长
答案：C
解析：解答：声波能绕过某一建筑物传播，声音发生了衍射，说明声波波长较长．声波虽是纵波，但绕过阻碍物的现象不能说明声波是纵波．
故选：C
分析：声波能绕过阻碍物，这是声音的衍射现象．
12．两列波叠加，在空间出现稳定的干涉图样，下列说法中正确的是（ ）
A．振动加强的区域内各质点都在波峰上
B．振动加强的区域内各质点的位移始终不为零
C．振动加强是指合振动的振幅变大，振动质点的能量变大
D．振动加强和减弱区域的质点随波前进
答案：C
解析：解答：A、振动加强的区域内各质点的振动方向均相同，可在波峰上，也可在波谷，也可能在平衡位置，故A错误；
B、振动加强区域质点是在平衡位置附近振动，有时位移为零，故B错误；
C、在干涉图样中振动加强是指合振动的振幅变大，振动质点的能量变大，C正确；
D、振动加强和减弱区域的质点不随波前进，D错误；
故选：C．
分析：只有频率相同的两列波才能发生干涉现象，振动加强与减弱区域相互间隔，振动加强的区域始终加强，加强区的位移时大时小，振动减弱的区域始终减弱；同时质点不随波前进．
13．下列说法正确的是（ ）
A．电磁波与机械波一样可以产生衍射、干涉现象，所以它们没有本质的区别
B．电磁波和机械波一样依赖于介质传播
C．空间中某个区域有变化的电场或变化的磁场，不一定能产生电磁波
D．用同样的装置进行双缝干涉实验，红光和紫光的条纹间距相等
答案：C
解析：解答：A、电磁波和机械波都属于波，故都能发生干涉和衍射现象，但二者产生的机理不同，故A错误；
B、机械波在传播时需要介质，而电磁波的传播不需要介质，故B错误；
C、电磁波是正弦交变的电磁场相互产生而产生的电磁波，所以某个区域有变化的电场或变化的磁场，不一定能产生电磁波，故C正确；
D、据双缝干涉实验可知，用同样装置进行双缝干涉实验，红光和紫光的条纹间距不相等，故D错误；
故选：C．
分析：电磁波是横波，而机械波有横波，也有纵波．只有横波才能发生波的偏振现象．干涉和衍射现象是波的特有现象，一切波都能发生干涉和衍射现象，波长越长，干涉和衍射现象越明显．波速由介质决定．
14．下列说法不正确的是（ ）
A．机械波和电磁波都能发生干涉和衍射现象
B．可以用紫外线验钞
C．只有频率相同的两列波才能干涉
D．在双缝干涉现象里，相邻两亮条纹和暗条纹的间距是不相等的
答案：D
解析：解答：A、波都能发生干涉和衍射现象，而机械波和电磁波都是波，故A正确；
B、利用紫外线的荧光作用，可以用紫外线验钞，故B正确；
C、据波的干涉条件可知，只有频率相同的两列波才能干涉，故C正确；
D、双缝干涉现象里，相邻两亮条纹和暗条纹的间距是相等的，故D错误．
故选：D．
分析：利用波特有的现象、常见光的应用、波的干涉条件判断和双缝干涉的特点即可判断选项．
15．如图是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线），s1的振幅A1=4cm，S2的振幅A2=3cm，则下列说法正确的是（ ）
A．质点D是振动减弱点
B．质点A、D在该时刻的高度差为14cm
C．再过半个周期，质点B、C是振动加强点
D．质点C的振幅为4cm
答案：B
解析：解答：图是两列频率相同的相干水波于某时刻的叠加情况，实线和虚线分别表示波峰和波谷，则D点是波谷与波谷相遇点，A是波峰与波峰相遇点，B、C两点是波峰与波谷相遇点．则A、D两点是振动加强的，且B、C两点是振动减弱的．
A、质点D是振动加强点，故A错误；
B、s1的振幅A1=4cm，S2的振幅A2=3cm，质点A是处于波峰叠加位置，相对平衡位置高度为7cm，而质点D处于波谷叠加位置，相对平衡位置为﹣7cm，因此质点A、D在该时刻的高度差为14cm，故B正确；
C、B、C两点是振动减弱点，再过半个周期，质点B、C是振动仍是减弱点，故C错误；
D、质点C是波峰与波谷的叠加点，则其合振幅为1cm，故D不正确；
故选：B．
分析：两列频率相同，振幅不同的相干波，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，则振动情况相同时振动加强；振动情况相反时振动减弱，从而即可求解．
二．填空题（共5小题）
16．“只闻其声，不见其人”，这是声波的 现象；如图是不同频率的水波通过相同的小孔所能达到区域的示意图，则其中水波的频率最大的是 图．
答案：衍射|C
解析：解答：声波的波长比光波波长要长的多，容易发生衍射现象，所以它能绕过一般的障碍物而被另一侧的人听到，
发生明显衍射现象的条件是波长比障碍物大或相差不多，波长越长，衍射现象越明显，由图知C的波长最短，因此频率最大．
故答案为：衍射；C．
分析：声波能发生衍射现象，发生明显衍射现象的条件是波长比障碍物大或相差不多，波长越长，衍射现象越明显．
17．如图1是在水槽中看到的水波的 现象；图2是用激光束照射一个不透明的小圆盘时，在像屏上观察到的图样，这是光的 现象．
答案：干涉|衍射
解析：解答：如图1，这是水池中看到的是某些区域振动加强，某些区域振动减弱，所以图1是水波的干涉的现象．
如图2用激光束照射一个不透明的小圆盘时，中间的亮斑是泊松亮斑，这是光的衍射现象
故答案为：干涉，衍射．
分析：首先知道水波的干涉和衍射的特点和发生的条件，再据波行图分析判断是干涉还是衍射．
18．利用发波水槽得到的水面波形如a、b所示，则图a显示了波的 现象．为了能更明显看到此现象，可以水波的振源频率 （选填“增大”、“减小”）．
答案：衍射|减小
解析：解答：波绕过障碍物继续传播的现象就是波的衍射现象，故图a说明发生了明显的衍射现象．
当频率相同的两列波相遇时当波程差为波长的整数倍时振动加强，当波程差为半个波长的奇数倍时振动减弱，使有的地方振动加强有的地方振动减弱，且加强和减弱的区域交替出现，故图b是发生了干涉现象．
当波长越长，发生明显干涉和衍射越明显；再由于波速有介质决定，所以增大波长需减小波的频率．
故答案为：衍射；减小．
分析：波绕过障碍物继续传播的现象就是波的衍射现象；当频率相同的两列波相遇时有的地方振动减弱，有的地方振动加强，且加强和减弱的区域交替出现说明发生了干涉现象．
19．机械波产生的条件是 ，．机械波按波的传播方向与振动方向的不同可以分为 和 ．
答案：振源|介质|横波|纵波
解析：解答：根据机械波产生与传播的条件，可知，有机械振动不一定有机械波，还要有传播介质，才可能形成机械波．当振动方向与波传播方向垂直时，该波为横波，当振动方向与波的传播方向在同一直线上时，该波为纵波．
故答案为：振源；介质；横波；纵波．
分析：机械波产生与传播的条件是机械振动与传播介质；利用振动方向与波的传播方向判断横波和纵波．
20．机械波产生和传播的两个条件是有介质和 ，声波是 （填”横波”或”纵波”）．
答案：波源|纵波
解析：解答：机械波是机械振动在介质中的传播过程，所以机械波产生与传播的条件是有介质和波源．声波是一种纵波．
故答案为：波源，纵波．
分析：机械波产生和传播的两个条件是有介质和波源，声波是纵波．
三．解答题
21．飞机黑匣子是用来记录飞行数据数据和驾驶舱语音的电子设备．一旦飞机失事黑匣子入水，水敏开关启动水下超声波脉冲发生器工作，通过金属外壳把频率为37.5kHz的超声波信号发射到周围水域，已知超声波在水中传播速度为1500m/s，则该波在水中的波长约为多少？超声波能不能发生偏振现象？
答案：解答：超声波的波长：λ==0.04m；
超声波是纵波，不能发生偏振现象；
故答案为：0.04，偏振．
解析：
分析：根据v=λf求解超声波的波长；干涉和衍射是波特有的现象，横波还可以发生偏振现象，超声波是纵波．
22．在“观察水波的干涉”实验中得到如图所示的干涉图样．O1、O2为波源，实线表示波峰，虚线为P位置与波源连线，且O1P=O2P．
（1）P点是振动加强点吗？
答案：据图可知，两列波的波长相同，所以两列波的频率相同，由于且O1P=O2P，所以路程差为半个波长的整数倍，所以该点P为振动加强点
（2）若有一小纸片被轻放在P点浮于水面上，则此后纸片运动情况是
答案：在P点处随水面上下运动
解析：解答：（1）据图可知，两列波的波长相同，所以两列波的频率相同，由于且O1P=O2P，所以路程差为半个波长的整数倍，所以该点P为振动加强点．在P点处随水面上下运动
分析：两列频率相同，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，则振动情况相同时振动加强；判断加强点时也可利用路程差判断；据波传播与质点的振动实质判断选项．
23．如图所示，在半径为R=45m的圆心O和圆周A处，有两个功率差不多的喇叭，同时发出两列完全相同的声波，且波长λ=10m．若人站在B处，正好听不到声音；若逆时针方向从B走到A，则时而听到时而听不到声音．试问在到达A点之前，还有几处听不到声音？
答案：解答：他到两个声源的间距为波长整数倍时，振动加强，听到声音是加强的，故听到声音变大；
当他到两个声源的间距为半波长的奇数倍时，振动减弱，听到声音是减弱的，故声音减弱；
由题意可知，他站在B处几乎听不到声音，两路程差为45m，所以当路程差为35m，25m，15m，5m均出现听不到声音．由此可知，还有4次听不到声音．
答：还有4处听不到声音．
解析：
分析：当人到两个声源的间距为波长整数倍时，振动加强，听到声音是加强的；当人到两个声源的间距为半波长的奇数倍时，振动减弱，听到声音是减弱的．
24．请用所学物理知识解释“只闻其声不见其人”这种现象？
答案：解答：这是波的特性决定的，声波的波长比光波波长要长的多，容易发生衍射现象，所以它能绕过一般的障碍物而被另一侧的人听到，光波波长较短，不能绕过障碍物，只能沿直线传播，也就产生了只闻其声不见其人的现象．
答：声波的波长较长，容易发生衍射，而光波的波长较短，不容易发生衍射现象．
解析：
分析：声波和光波都能发生衍射现象，但是声波的波长比光波波长大很多，容易发生衍射现象．
25．一个人在船上测得，每经过5s有一个波峰经过船的锚链，他还通过目测估计出相邻两个波峰的距离是15m，问：
（1）这时的波速是多少？
答案：这时的波速是3m/s
（2）船的固有频率是多大就会引起共振？
答案：船的固有频率是0.2Hz就会引起共振
解析：解答：（1）每经过5s有一个波峰经过船的锚链，故周期为5s；相邻两个波峰的距离是15m，故波长为15m；故波速为：
V=（2）船做受迫振动，当驱动力频率与固有频率相等时，发生共振，故发生共振的频率为：
F==0.2Hz
分析：（1）根据公式v=求解波速；（2）船做受迫振动，当驱动力频率与固有频率相等时，发生共振．
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