2.3 波的干涉和衍射 同步练习 (含解析) (4)

2.3《波的干涉和衍射》同步练习
1.关于波的衍射现象,下列说法正确的是（
）
A.水波绕过障碍物而继续传播的现象,即为波的衍射现象
B.衍射现象是波特有的现象
C.一切波都能发生衍射,只不过明显与否而已
D.要发生明显的衍射,必须满足一定的条件
解析:水波绕过障碍物继续传播的现象,是波的衍射现象,衍射现象是波特有的现象,一切波都能发生衍射,但发生明显的衍射需满足一定的条件.故A、B、C、D都对.
2.水波通过小孔,发生一定程度的衍射,为使衍射现象更明显,可以（
）
A.增大小孔尺寸,同时增大水波的频率
B.增大小孔尺寸,同时减小水波的频率
C.缩小小孔尺寸,同时增大水波的频率
D.缩小小孔尺寸,同时减小水波的频率
解析:发生明显衍射现象时,波长要大于等于小孔的大小,则由v=λf,可知v一定时,f越小,则λ越大,所以可减小水波的频率,同时缩小小孔尺寸,以满足发生明显衍射的条件.故D选项对.
3.下列事实属于明显的衍射现象的是（
）
A.池塘里的水波,遇到突出水面的小石块,小石块对波的传播没有影响
B.水波前进方向上有一障碍物,其后面没有水波传播过去
C.水波前进方向上有一带孔的屏,水波通过小孔传播到屏后的区域
D.板胡的声音比弦声更响
解析:波绕过障碍物(或小孔)的现象叫衍射现象,故A、C正确.又因为水波没有绕过障碍物,所以B错.声音的响度不是衍射现象所决定的,故D错.
4.关于波的干涉,下列说法正确的是（
）
A.一列波影响了另一列波,这就叫波的干涉
B.两列波相互叠加时,必定产生干涉
C.两列波相互干涉是波叠加的结果
D.频率不同的两列波不可能相互干涉
解析:波的干涉是波叠加的特例,只有频率相同的两列波相遇才能发生干涉现象,故A错,C、D对.
5.两列波在同一种介质中传播时发生了干涉现象,则（
）
A.振动加强区域,介质质点的位移总是比振动减弱区域介质质点的位移大
B.振动加强区域,介质质点的振幅总是比振动减弱区域介质质点的振幅大
C.振动加强区域,介质质点的位移随时间做周期性变化
D.振动加强区域,介质质点的振幅随时间做周期性变化
解析:两列波相遇时发生干涉,有振动加强区和振动减弱区,振动加强区是指在加强区的质点的振幅最大,而该质点的位移却随时间做周期性变化,故A、D错,B、C对.
6.如图所示,S1、S2是振幅均为A的两个水波波源,某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示.则下列说法中正确的是（
）
A.两列波在相遇区域发生干涉
B.两列波在相遇区域内发生叠加
C.此时各点的位移是:xA=0,xB=-2A,xC=2A
D.A处振动始终减弱,B、C处振动始终加强
解析:两列波发生干涉的条件是频率相同,相差恒定.从图上可知λ1=2λ2,则2f1=f2,这两列波不是相干波,不能产生干涉现象,故A错.
两列机械波在相遇区域发生叠加,这是波的基本现象之一.其结果是:任何一个质点的总位移,都等于这两列波分别引起的位移的矢量和.所以B、C选项都对.
由于频率不同,叠加情况会发生变化.如C处此时两波峰相遇,但经,S2在C处是波谷,S1则不是,故C处不能始终加强.故D错.答案:BC
7.如图所示,波长相同的水波通过宽度不同的孔,在(a)图中发生了明显的__________现象,这是因为的__________缘故;在(b)图中,孔后面的水波是在连接波源和孔边的两条直线所限制的区域里传播,这是因为的__________缘故.
解析:发生明显衍射现象的条件是波长小孔的尺寸差不多或大于小孔尺寸,所以题中应分别填“衍射、小孔的大小比波长小、小孔的大小比波长大”.另外区别是衍射还是直线传播,还可从图中看出,(a)图的小孔是新波源,与原波源的位置无关,(b)图的小孔不是新波源.
答案:衍射
小孔的大小比波长小
小孔的大小比波长大
8.甲、乙二人分乘两只船在湖中钓鱼,两船相距24
m,有一列水波在湖面上传播,使每只船每分钟上下浮动10次.当甲船位于波峰时,乙船位于波谷,这时两船之间还有一个波峰,则此水波的波长为多少 波速为多少 若此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆,是否会发生明显的衍射现象
解析:由题意知:周期T=s=6
s.设波长为λ,则24
m=λ+,λ=16
m,所以v=m/s=
m/s.由于λ=16
m,大于电线杆的直径,所以当此波通过竖立的电线杆时会发生明显的衍射现象.
答案:16
m
m/s
会发生明显的衍射现象
9.设两列波的周期分别为T1=2.0
s,T2=4.0
s;在t=0时刻,两列波的波峰在P点相叠加,试说明这两列波不能产生干涉.
解析:当t=0时,P点的位移为两列波引起的位移之和,即P点达到正向最大位移,最大位移为两列波振幅之和;经过2
s,在t=2
s时刻,周期为T1=2.0
s的波再次出现波峰,而周期为T2=4.0
s的波却出现波谷,叠加的结果是使P点的位移大小为两列波引起的振幅之差,所以P点的振动时而加强、时而减弱,不符合干涉的定义.