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2019-2020年高中物理课时跟踪检测九波的衍射和干涉新人教版选修1.利用发波水槽得到的水面波形如图1a、b所示,则 图1A.图a、b均显示了波的干涉现象B.图a、b均显示了波的衍射现象C.图a显示了波的干涉现象,图b显示了波的衍射现象D.图a显示了波的衍射现象,图b显示了波的干涉现象解析选D 由波的干涉和衍射概念知,图a是一列波的传播,显示了波的衍射现象,图b是两列波的传播,显示了波的干涉现象2.蝉是利用了a发出声音,某同学围绕蝉歇息的树干走了一圈,听到忽高忽低的蝉鸣声,这是由于声波的b现象,a、b组合正确的是 A.蝉的嘴 干涉 B.蝉的腹鼓 干涉C.蝉的翅膀 共振D.蝉的嘴 共振解析选B 蝉发出声音是蝉的腹鼓振动发出的,某同学围绕蝉歇息的树干走了一圈,听到忽高忽低的蝉鸣声,是声波的干涉现象,故B正确3.多选如图2所示,S
1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源,a、b、c三点位于S
1、S2连线的中垂线上,且ab=bc某时刻a是两列波波峰的相遇点,c是两列波波谷的相遇点,则 图2A.a处质点始终处于波峰B.c处质点始终处于波谷C.b处质点为振动加强点D.c处质点为振动加强点解析选CD 由于a是两列波波峰的相遇点,c是两列波波谷的相遇点,所以a点和c点均为振动加强点但是,只要a、c点有振动,位移就有变化,不能说a、c点始终在波峰或波谷,A、B错误;S
1、S2传到b点的振动同步,所以b点也是振动加强点,实际上在S
1、S2连线的中垂线上的任何点都是振动加强点,C、D正确4.多选如图3所示,S
1、S2为两个振动情况完全一样的波源,两列波的波长都为λ,它们在介质中产生干涉现象,S
1、S2在空间共形成6个振动减弱的区域图中虚线处,P是振动减弱区域中的一点,从图中可看出 图3A.P点到两波源的距离差等于
1.5λB.P点始终不振动C.P点此时刻振动最弱,过半个周期后,振动变为最强D.当一列波的波峰传到P点时,另一列波的波谷也一定传到P点解析选ABD 振动减弱点到两波源距离差等于半波长的奇数倍,根据P点所处虚线的位置可知,P点到S
1、S2的距离之差为
1.5λ,选项A正确;两波源振动情况相同,故P点振幅为零,选项B正确,选项C错误;在P点合位移为零,故其中一列波的波峰传播到P点时,另一列波的波谷一定传播到P点,选项D正确
5.波源甲、乙分别在一根水平放置的绳的左右两端,两波源发出的波在绳中的传播速度均是1m/s,在t=0时刻绳上的波形如图4中a所示,则根据波的叠加原理,以下叙述中正确的是 图4A.当t=2s时,波形如图
①所示,当t=4s时,波形如图
②所示B.当t=2s时,波形如图
①所示,当t=4s时,波形如图
③所示C.当t=2s时,波形如图
②所示,当t=4s时,波形如图
①所示D.当t=2s时,波形如图
②所示,当t=4s时,波形如图
③所示解析选D 由题知v=1m/s,t=2s时,两列波正好重叠,叠加各质点后位移为0,图
①错,图
②对;t=4s时,两列波已相互错开,互不影响,图
③正确6.用2×106Hz的超声波检查胆结石,该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250m/s和1500m/s,则该超声波在结石中的波长是胆汁中的________倍用超声波检查胆结石是因为超声波的波长较短,遇到结石时________选填“容易”或“不容易”发生衍射解析由v=λf知,超声波在结石中的波长λ1=,在胆汁中的波长λ2=,则波长之比==
1.5超声波遇到结石时,其波长远小于结石的线度,则超声波遇到结石时不容易发生衍射现象答案
1.5 不容易
7.图5是两个波源振动频率相同、振动方向相同的两列波在空间传播的情景,实线表示波峰,虚线表示波谷a为虚线交点,b为实线交点,c为a与b连线的中点图51从图示时刻开始,经过周期,a、b、c各点分别处于什么位置?2从图示时刻开始,经过周期,a、b、c各点又分别处于什么位置?解析1由题图可知,此刻a、b点分别是两列波的波谷相遇点和波峰相遇点,都是振动加强点;而c点处于加强区域,所以c点也是加强点,a、b、c三点的振幅为两列波的振幅之和此刻a点在波谷,b点在波峰,c点在平衡位置,经周期后,a点在波峰,b点在波谷,c点仍在平衡位置2经过周期,a点在平衡位置,将向波谷振动;b点在平衡位置,将向波峰振动;c点为a、b的中点,所以此刻c点在波峰位置答案1a在波峰,b在波谷,c在平衡位置2a在平衡位置,b在平衡位置,c在波峰8.1多选在空气中的同一区域内,两列声波波源的振动情况如图6所示,可以肯定的是 图6A.a波源的频率为b波源频率的2倍B.a波的波长为b波波长的2倍C.a、b两列波叠加能产生稳定的干涉D.通过同一狭缝,a波的衍射效果比b波明显2如图7所示,S是水面波的波源,x、y是挡板,S
1、S2是两个狭缝SS1=SS2,狭缝的尺寸比波长小得多,试回答以下问题图7
①若闭上S1,只打开S2会看到什么现象?
②若S
1、S2都打开,会发生什么现象?
③若实线和虚线分别表示波峰和波谷,那么在A、B、C、D各点中,哪些点向上振动最强,哪些点向下振动最强,哪些点振动最弱?解析1由波的图像可以看出,a波的周期是b波的2倍,因为波速相等同一介质,由波速公式v=λf可知a波的波长等于b波的2倍,故A错而B正确;两列波产生稳定的干涉条件是频率必须相等,可知a、b两列波叠加不会产生稳定的干涉,C错误;波长越长,衍射现象越明显,故D选项正确2
①只打开S2时,波源S产生的波传播到狭缝S2时,由于狭缝的尺寸比波长小,于是水面波在狭缝S2处发生衍射现象,水面波以狭缝S2处为波源向挡板另一侧传播开来
②由于SS1=SS2,从波源发出的水波传播到S
1、S2处时它们的振动情况完全相同,当S
1、S2都打开时产生相干波,它们在空间相遇时产生干涉现象,一些地方振动加强,一些地方振动减弱,加强区与减弱区相互隔开,发生明显的干涉
③质点D是波峰与波峰相遇处,是该时刻向上振动最强点,质点B是波谷与波谷相遇处,是该时刻向下振动最强点,质点A、C是波峰与波谷相遇的地方,这两点振动最弱加强和减弱是指质点振动的剧烈程度,或者说是振幅大小的差异,加强点的振幅大,减弱点的振幅小,但它们的位移是随时间变化的,某一时刻加强点的位移完全可以小于减弱点的位移,当然也可以为零答案1BD 2见解析。