2019高中物理第十二章課時作業(yè)九波的衍射和干涉含解析新人教版選修.docx

波的衍射和干涉1(多選)關(guān)于波的衍射現(xiàn)象，下列說法正確的是()A當孔的尺寸比波長大時，一定不會發(fā)生衍射現(xiàn)象B只有孔的尺寸與波長相差不多時，或者比波長還小時才會觀察到明顯的衍射現(xiàn)象C只有波才有衍射現(xiàn)象D以上說法均不正確【解析】當孔的尺寸比波長大時，會發(fā)生衍射現(xiàn)象，只不過不明顯只有當孔、縫或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或者比波長更小時，才會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，切不可把此條件用來判斷波是否發(fā)生了衍射現(xiàn)象【答案】BC2利用發(fā)波水槽得到的水面波形如圖1246甲、乙所示，則()甲乙圖1246A圖甲、乙均顯示了波的干涉現(xiàn)象B圖甲、乙均顯示了波的衍射現(xiàn)象C圖甲顯示了波的干涉現(xiàn)象，圖乙顯示了波的衍射現(xiàn)象D圖甲顯示了波的衍射現(xiàn)象，圖乙顯示了波的干涉現(xiàn)象【解析】由波的干涉和衍射概念知，圖甲是一列波的傳播，顯示了波的衍射現(xiàn)象，圖乙是兩列波的傳播，顯示了波的干涉現(xiàn)象，故選D.【答案】D3在水波槽的衍射實驗中，若打擊水面的振子振動頻率是5 Hz，水波在水槽中的傳播速度為0.05 m/s，為觀察到顯著的衍射現(xiàn)象，小孔直徑d應(yīng)為()A10 cmB5 cmCd1 cm Dd1 cm【解析】在水槽中激發(fā)的水波波長為m0.01 m1 cm.要求在小孔后產(chǎn)生顯著的衍射現(xiàn)象，應(yīng)取小孔的尺寸小于波長【答案】D4.圖1247如圖1247所示為一顯示薄膜干涉現(xiàn)象的實驗裝置，P是附有肥皂薄膜的鐵絲圈，S是一點燃的酒精燈，往火焰上撒些鹽后，在肥皂膜上觀察到的干涉圖樣應(yīng)是圖中的()【解析】鐵絲圈上的肥皂泡薄膜在重力作用下上薄下厚，在同一水平線上厚度基本一致，如果某一厚度處前后表面反射的同一列光波疊加得到加強，那么這一水平線上同一厚度處光波會加強，所以干涉條紋應(yīng)是水平的【答案】D5(多選)圖1248如圖1248所示，沿一條直線相向傳播的兩列波的振幅和波長均相等，當它們相遇時可能出現(xiàn)的波形是圖中的()【解析】當這兩列波的前半個波(或后半個波)相遇時，根據(jù)波的疊加原理，在前半個波(或后半個波)重疊的區(qū)域內(nèi)所有的質(zhì)點振動的合位移為零，而兩列波的后半個波(或前半個波)的波形保持不變，所以選項B正確當兩列波完全相遇時(即重疊在一起)，由波的疊加原理可知，所有質(zhì)點振動的位移均等于每列波單獨傳播時引起的位移的矢量和，使得所有的質(zhì)點振動的位移加倍，所以選項C也是正確的【答案】BC6如圖1249所示，甲、乙兩相互垂直傳播的振動情況完全相同的波，實線表示波峰，虛線表示波谷，箭頭表示波的傳播方向，則圖中P點(小正方形的中央一點)所處位置應(yīng)在()圖1249A振動增強點B振動減弱點C可能是增強點又可能是減弱點D既不是增強點又不是減弱點【解析】波峰與波峰疊加，波谷與波谷疊加，為振動加強點；波峰與波谷疊加，為振動減弱點P點處于減弱點的連線上，即在減弱區(qū)內(nèi)，所以P點為振動減弱點故B正確，A、C、D錯誤【答案】B7(多選)(2014鄭州高二檢測)圖12410如圖12410所示為觀察水面波衍射的實驗裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個孔，O是波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每兩條相鄰波紋(圖中曲線)之間距離表示一個波長，則對波經(jīng)過孔后的傳播情況下列描述中正確的是()A此時能明顯地觀察到波的衍射現(xiàn)象B擋板前后波紋間距離相等C如果將孔AB擴大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象D如果孔的大小不變，波源頻率增大，能更明顯地觀察到衍射現(xiàn)象【解析】從圖可以看出，孔AB尺寸與波長相比較有：當兩者較接近時，衍射現(xiàn)象明顯，否則不明顯，故A、C正確；由知，v不變，f增大，則減小，故D錯誤；既然衍射是指“波繞過障礙物而傳播的現(xiàn)象”，那么經(jīng)過孔后的波長自然不變，故B正確【答案】ABC8有一障礙物的尺寸為10 m，下列哪列波在遇到它時衍射現(xiàn)象最明顯()A波長為4 m的機械波B波長為10 m的機械波C頻率為40 Hz的聲波D頻率為5 000 MHz的電磁波(波速為3108 m/s)【解析】空氣中聲波波速大約為340 m/s，由可算出頻率為40 Hz的聲波的波長為8.5 m；同理可算出頻率為5 000 MHz的電磁波的波長為0.06 m選項B中波長與障礙物尺寸相同，衍射現(xiàn)象最明顯，5B正確【答案】B9(2015石家莊檢測)如圖12411所示，S1、S2為水波槽中的兩個波源，它們分別激起兩列水波，圖中實線表示波峰，虛線表示波谷已知兩列波的波長分別為1和2且12，該時刻在P點兩列波的波峰與波峰相遇，則以下敘述正確的是()圖12411AP點有時在波峰，有時在波谷，振動始終加強BP點始終在波峰CP點的振動不遵循波的疊加原理，也不始終加強DP點的振動遵循波的疊加原理，但并不始終加強【解析】任何波的疊加都遵循波的疊加原理，但只有兩列波發(fā)生干涉時，才能形成穩(wěn)定的干涉圖樣，即S1、S2兩列波只有頻率相同、相位差恒定時，才可在P點始終加強故選項D正確【答案】D10(多選)(2014泰安高二檢測)如圖12412所示，S是波源，M、N是兩塊擋板，其中M板固定，N板可以左右移動，兩板中間有一狹縫，此時A點沒有明顯振動，為了使A點能發(fā)生明顯振動可采用的方法是()圖12412A增大波源的頻率 B減小波源的頻率C將N板向右移 D將N板向左移【解析】A點要發(fā)生明顯振動，就是要出現(xiàn)明顯的衍射現(xiàn)象，而發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是障礙物或小孔的尺寸比波長小或者跟波長差不多，當狹縫距離不變時，必須增大波長，而v是一定的，由vf可知，要增大則要減小f，故B正確當波長不變時，將N板左移，使狹縫距離d減小，也能產(chǎn)生明顯衍射，故D正確故本題應(yīng)選B、D.【答案】BD11兩列簡諧橫波均沿x軸傳播，傳播速度大小相等，其中一列沿x正方向傳播，如圖12413中虛線所示，另一列沿x負方向傳播，如圖中實線所示，這兩列波的頻率相等，振動方向均沿y軸，則此時圖中x1、2、3、4、5、6、7、8各點中振幅最大的是x_的點，振幅最小的是x_的點圖12413【解析】在圖示時刻，各點的合位移均為零，此時波形是與x軸重合的一條直線對于4、8兩點，兩列波反向傳播使這兩點振動情況總相同，振幅變?yōu)樵瓉淼膬杀叮欢?、6兩點，兩列波反向傳播使得這兩點一直處于平衡位置，振幅為零；其余各點的振幅均在02A之間【答案】4、82、612.圖12414波源S1和S2的振動方向相同，頻率均為4 Hz，分別置于均勻介質(zhì)中x軸上的O、A兩點處，OA2 m，如圖12414所示兩波源產(chǎn)生的簡諧橫波沿x軸相向傳播，波速為4 m/s.已知兩波源振動的初始相位相同求：(1)簡諧橫波的波長；(2)OA間合振動振幅最小的點的位置【解析】(1)設(shè)簡諧橫波波長為，頻率為f，則vf，代入已知數(shù)據(jù)，得1 m.(2)以O(shè)為坐標原點，設(shè)P為OA間的任意一點，其坐標為x，