人教版選修34 第十二章 4.波的衍射和干涉 作業(yè)4.doc

課后訓(xùn)練1“聞其聲而不見其人”是因?yàn)橐话阏系K物的尺寸()。a可以跟聲波波長(zhǎng)相比，使聲波發(fā)生明顯衍射b比聲波波長(zhǎng)長(zhǎng)得多，聲波不能發(fā)生衍射c可以跟光波波長(zhǎng)相比，使光波發(fā)生明顯衍射d比光波波長(zhǎng)長(zhǎng)得多，光波不能發(fā)生明顯衍射2下列現(xiàn)象中屬于波的衍射的是()。a敲響一個(gè)音叉，另一個(gè)完全相同的音叉也響了起來b掛在同一水平繩上的幾個(gè)單擺，當(dāng)一個(gè)振動(dòng)后，另外幾個(gè)也跟著一起振動(dòng)起來c敲響一個(gè)音叉，并使音叉慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)，聽到音叉忽輕忽響的聲音d水波向前傳播時(shí)，遇到突出水面的小樹枝不會(huì)受影響地繼續(xù)向前傳播3已知空氣中的聲速為340 m/s?，F(xiàn)有幾種聲波：周期為s，頻率為104 hz，波長(zhǎng)為10 m，它們傳播時(shí)若遇到寬約為13 m的障礙物，能產(chǎn)生顯著的衍射現(xiàn)象的是()。a和 b和c和 d都可以4聲波能繞過某一建筑物傳播而光波卻不能繞過該建筑物，這是因?yàn)?)。a聲波是縱波，光波是橫波b聲波振幅大，光波振幅小c聲波波長(zhǎng)較長(zhǎng)，光波波長(zhǎng)很短d聲波波速較小，光波波速很大5關(guān)于兩列波的穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，下列說法中正確的是()。a任意兩列波都能產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象b發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的兩列波，它們的頻率一定相同c在振動(dòng)減弱的區(qū)域，各質(zhì)點(diǎn)都處于波谷d在振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域，有時(shí)質(zhì)點(diǎn)的位移等于零6如圖所示，s1和s2為頻率相同的兩個(gè)波源，以s1和s2為圓心的兩組同心圓弧，分別表示同一時(shí)刻兩列波的波峰(實(shí)線)或波谷(虛線)，那么以下說法中正確的是()。ad是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)，b是振動(dòng)減弱的點(diǎn)b經(jīng)過半個(gè)周期，b點(diǎn)變成波峰，d點(diǎn)變成波谷c經(jīng)過四分之一周期，b、d兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)都位于平衡位置d經(jīng)過半個(gè)周期，a、c兩點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，b、d兩點(diǎn)振動(dòng)減弱7如圖所示，s1、s2是振動(dòng)情況完全相同的兩個(gè)機(jī)械波波源，振幅為a，b、c、d三點(diǎn)分別位于s1、s2連線的中垂線上，且bccd。某時(shí)刻b是兩列波的波峰相遇點(diǎn)，d是兩列波的波谷相遇點(diǎn)，則()。ab處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為2abd處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為2acc處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2add處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2a8.如圖為聲波干涉演示儀的原理圖。兩個(gè)u形管a和b套在一起，a管兩側(cè)各有一小孔。聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)，被分成兩列頻率_的波。當(dāng)聲波分別通過a、b傳播到右側(cè)小孔時(shí)，若兩列波傳播的路程相差半個(gè)波長(zhǎng)，則此處聲波的振幅_；若傳播的路程相差一個(gè)波長(zhǎng)，則此處聲波的振幅_。9兩列簡(jiǎn)諧橫波均沿x軸傳播，傳播速度的大小相等。其中一列沿x軸正方向傳播(如圖中實(shí)線所示)，另一列沿x軸負(fù)方向傳播(如圖中虛線所示)。這兩列波的頻率相等，振動(dòng)方向均沿y軸方向。則圖中x1,2,3,4,5,6,7,8(m)處各點(diǎn)中振幅最大的是x_m處的點(diǎn)，振幅最小的是x_m處的點(diǎn)。10波源s1和s2振動(dòng)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(diǎn)處，oa2 m，如圖所示。兩波源產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸相向傳播，波速為4 m/s。已知兩波源振動(dòng)的初始相位相同。求：(1)簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)。(2)oa間合振動(dòng)振幅最小的點(diǎn)的位置。參考答案1. 答案：ad發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是障礙物或孔的尺寸跟波長(zhǎng)相差不多，或者比波長(zhǎng)更短。由于聲波波長(zhǎng)長(zhǎng)，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，而光波波長(zhǎng)短，不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故a、d項(xiàng)正確。2. 答案：d3. 答案：c三種聲波的波長(zhǎng)分別為134017 m，20.034 m，310 m，根據(jù)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件可知，兩聲波的波長(zhǎng)與障礙物的尺寸差不多，能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，故c項(xiàng)正確。4. 答案：c建筑物尺度比較大，聲波的波長(zhǎng)與它相比，相差不大，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，而光波波長(zhǎng)要短得多，不能發(fā)生明顯的衍射，故c項(xiàng)正確。5. 答案：bd兩列波疊加產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象是有條件的，不是任意兩列波都能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象。一個(gè)必要條件是兩列波的頻率相同，所以選項(xiàng)a是錯(cuò)誤的，而選項(xiàng)b是正確的。在振動(dòng)減弱的區(qū)域里，兩列波引起質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是減弱的，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅等于兩列波的振幅之差。如果兩列波的振幅相同，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅就等于零，不可能各質(zhì)點(diǎn)都處于波谷，所以選項(xiàng)c是錯(cuò)誤的。在振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域里，兩列波引起質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是加強(qiáng)的，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)得最劇烈，振動(dòng)的振幅等于兩列波的振幅之和。但這些點(diǎn)始終是振動(dòng)著的，因而有時(shí)質(zhì)點(diǎn)的位移等于零，所以選項(xiàng)d是正確的。6. 答案：bc振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)的振動(dòng)總是加強(qiáng)，但并不是始終處于波峰或波谷，它們都在平衡位置附近振動(dòng)，也有的時(shí)刻位移為零。只是振幅為兩列波振幅之和，顯得振動(dòng)劇烈。振動(dòng)減弱點(diǎn)的振動(dòng)始終減弱，它位移的大小始終等于兩列波分別引起位移的大小之差，振幅為兩列波振幅之差，如果兩列波的振幅相同，則振動(dòng)減弱點(diǎn)將會(huì)總是處于靜止?fàn)顟B(tài)。7. 答案：cd振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)的振動(dòng)總是加強(qiáng)，但并不是始終處于波峰或波谷，它們都在平衡位置附近振動(dòng)，也有的時(shí)刻位移為零。只是振幅為兩列波振幅之和，顯得振動(dòng)劇烈。8. 解析：由同一波源分成的兩列波頻率相同，這符合兩列機(jī)械波干涉的條件，當(dāng)兩波的路程差等于半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，振動(dòng)減弱，當(dāng)路程差等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)。答案：相同減小增大9. 解析：在圖示時(shí)刻，兩列波引起各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的位移和都為零，但其中一些點(diǎn)是振動(dòng)過程中恰好經(jīng)過平衡位置，而另外一些點(diǎn)是振動(dòng)減弱，確實(shí)不振動(dòng)，對(duì)x4 m處的質(zhì)點(diǎn)，實(shí)、虛兩列波均使質(zhì)點(diǎn)從平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，是同向疊加的，即振幅為兩列波分別引起的振幅之和。同理對(duì)x8 m處的質(zhì)點(diǎn)，兩列波都使該質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，也是同向疊加，即是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)；而x2 m與x6 m處的質(zhì)點(diǎn)則均為反向疊加，即均為振幅最小的點(diǎn)。答案：4、82、610. 解析：(1)設(shè)波長(zhǎng)為，頻率為f，波速為v，則，代入已知數(shù)據(jù)得1 m。(2)以o為坐標(biāo)原點(diǎn)，設(shè)p為oa間的任意一點(diǎn)，其坐標(biāo)為x，則兩波源到p點(diǎn)的波