【物理】2020届一轮复习人教版 波的干涉、衍射 课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版 波的干涉、衍射 课时作业

‎2020届一轮复习人教版 波的干涉、衍射 课时作业 ‎ 1、关于波的干涉，下列说法中正确的是（　　）‎ A．只有横渡才能产生干涉，纵波不能产生干涉 B．只要是波都能产生稳定的干涉 C．不管是横波还是纵波，只要叠加的两列的频率相等，振动情况相同就能产生稳定干涉 D．不管是横波还是纵波，只要叠加的两列的频率相等，就能产生稳定干涉 ‎2、利用发波水槽，可以使S1、S2两波源发出的水波产生叠加现象，先使两波源振动情况完全相同，第一次调整S1的振幅后再观察两列波的叠加情况，观察后，请对下面的问题作出判断．如图甲为水波演示槽，可演示两列水波叠加的情形．S1、S2为两个波源，能连续不断地上、下振动产生水波，P为水面上的一点，PS1＝PS2.图10－5－15乙、丙两图分别为S1、S2波源的振动图象，则下列判断正确的是(　　)‎ A．水面上不能形成干涉图样 B．由于水波波速未知，不能判断P点属振动加强点还是减弱点 C．P点属振动加强点 D．P点振动的振幅为1 cm 3、以下关于波的衍射说法正确的是（　　）‎ A．波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象 B．当障碍物的尺寸比波长大得多时，衍射现象很明显 C．当孔的大小比波长小时，衍射现象很明显 D．只有当障碍物的尺寸与波长差不多时，才会发生明显的衍射现象 4、关于光，下列说法中正确的是（ ）‎ A．刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的色散现象 B．光的偏振现象，说明光是一种横波 C．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的衍射现象 D．在同一种均匀透明介质中传播的可见光中，红光的波速最小，紫光的波速最大 5、下列说法中正确的是（　　）‎ A．变化的磁场一定产生变化的电场 B．受迫振动的频率决定于系统的固有频率 C．波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象 D．交警向迎面而来的车辆发射超声波，反射波的频率增大 6、在水面上有两个振幅和频率相同的波源S1和S2，开始起振时两波源的振动方向相反。在两波源连线的中垂线上有a、b、c三点，经过一段时间这三点都处于两列波的叠加区域内，如图所示。下列说法中正确的是( )‎ A.a点是振动加强点，c点是振动减弱点 B.a、c点是振动加强点，b点是振动减弱点 C.a、c点此时刻振动加强，经过一段时间后变为振动减弱点，而b点可能变为振动加强点 D.a、b、c三点都是振动减弱点 ‎7、在水波槽里放两块挡板，当中留一窄缝，已知窄缝的宽度为0.5 cm，所用水波的波长为5 cm，则如图所示的衍射图样中正确的是( )‎ ‎ 8、两列频率相同的波发生干涉时，若两列波的波谷在某质点P位置相遇，则（　　）‎ A.质点P的振幅随时间周期性变化 B.质点P的振动始终减弱，P点振幅最小 C.质点P的振动始终加强，P点振幅最大 D.质点P的振动始终减弱，P点位移始终最小 9、如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图象，从图象可知（　　）‎ ‎ ‎ A．B侧波是衍射波 B．A侧波速与B侧波速相等 C．增大水波波源的频率，衍射现象将更明显 D．增大挡板之间的距离，衍射现象将更明显 10、如图所示，是水平面上两列频率相同的波在某时刻叠加情况，图中实线为波峰波面，虚线为波谷波面，已知两列波的振幅均为2cm，波速均为2m/s，波长均为8m，E点是BD和AC连线的交点，下列说法正确的是（ ）‎ A．A、C两处的质点是振动加强的点 B．B、D两处的质点在该时刻的竖直高度差是8cm C．E处质点是振动加强的点 D．经2s，B处质点通过的路程是8cm E. D处质点的位移总保持最大 ‎11、下列说法正确的是（　　）‎ A．机械波在传播的过程中，每个质点的起振方向均相同 B．机械波从一种介质传入另一种介质时，波长不变 C．泊松亮斑的形成是由于光具有波动性 D．薄膜干涉是薄膜前后表面反射光的干涉现象 E．用单摆测当地的重力加速度的实验中，测量摆长时，忘记测量小球的直径，会导致重力加速度测量结果偏大 12、波源在绳的左端发出半个波①，频率为f1，振幅为A1；同时另一个波源在绳右端发出半个波②，频率为f2(f2>f1)，振幅为A2，P为绳的中点，如图所示，下列说法错误的是（　　）‎ ‎ ‎ A．两列波同时到达P点 B．两列波相遇时P点波峰值可达到A1＋A2‎ C．两列波相遇再分开后，各自保持原波形传播 D．因频率不同，这两列 波相遇不能叠加 ‎13、两列波长相同的水波，发生干涉现象，某一时刻，两列波的波峰和波谷如图所示实线为波峰，虚线为波谷则( )　　‎ A. 质点A的位移始终最大 B. 质点A的位移也可能为零 C. 质点C的振动始终加强 D. 质点B始终处在平衡位置 ‎14、一列沿x轴正方向传播的简谐横波某时刻的波形如图所示，此时质点N刚刚开始振动，从该时刻开始计时，若在0.5s时，质点P第二次位于波谷，下列说法中正确的是( )‎ A．该波传播中遇到宽约2m的障碍物能发生明显衍射现象 B．波的传播方向上所有质点起振方向均沿y轴负方向 C．质点P在0.2s内沿波传播方向的位移为2m D．在x=15m处接收器接到波的频率小于2.5Hz E．离远点9m的质点R经过0.7s第一次到达波峰 ‎15、a、b两列简谐横波在同一介质中沿x轴正方向传播，波速均为v=2.5m/s。在t=0时，两列波的波形如图所示，下列说法正确的是（ ）‎ A. a、b两列波的波长之比为5：8‎ B. a、b两列波叠加时能形成稳定的干涉图样 C. t=0时平衡位置在x=1.5m处的质点沿y轴正方向运动 D. t=8s时介质中各质点的位置与t=0时的位置相同 ‎16、图中sl、S2是两个相干波源，由它们发出的波相互叠加， ‎ 实线表示波峰，虚线表示波谷．则对a、b、c三点振动情况的下列判断中，正确的是（　　）‎ A．b处的振动永远互相减弱 B．a处永远是波峰与波峰相遇 C．b处在这时刻是波谷与波谷相遇 D．c处的振动永远互相减弱 ‎17、利用发波水槽得到的水面波形如图a、b所示，则（　　）‎ A．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 ‎18、关于振动与波，下列说法正确的是( )‎ A. 军队士兵便步过桥，是为了避免桥发生共振 B. 一个单摆在赤道上的振动周期为T，移到北极时振动周期也为T C. 当接收者远离波源时，其接收到的波的频率比波源发出的频率低 D. 一列水波遇到障碍物发生衍射，衍射后的水波频率不变 E. 简谐横波在传播过程中每经过一个周期，振动质点将沿传播方向移动一个波长 ‎19、下列说法中正确的是（　　）‎ A．全息照相利用了光的全反射原理 B．在干涉现象中，振动加强点的位移可能会比减弱占的位移要小 C．若列车以近光速行驶，地面上静止的观察者，测的车厢长度比静止的短 D．波源与接收者相互靠近会使波源的发射频率变高 ‎　 20、如图所示，在某一均匀介质中，A、B是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为x =0.3sin(200πt) m，介质中P点与B波源间的距离为20 m，两波源形成的简谐横波分别沿AP、BP方向传播，波速都是500 m/s，已知介质中P点的振幅为0.6 m。‎ ‎①求波的频率和t= s时P点的位移大小。‎ ‎②如果P点与A波源间的距离大于6 m而小于12 m，求P点与A波源间的距离。‎ ‎ ‎ 参考答案 ‎1、答案：C 2、答案：C 由S1、S2两波源的振动图象可直观看出，两波源的振幅分别为A1＝2 cm、A2＝1 cm，两波源的振动周期T1＝T2＝0.02 s，所以两波源的振动频率相同，故满足波的干涉条件，能形成稳定的干涉图样，故A选项不正确；由图象还可看出两波振动是同步的，可以知道在S1、S2的垂直平分线上的各点都满足振动加强的条件，故P为振动加强点，B项不正确，C选项正确；两波在P点叠加时，S1的波峰与S2的波峰叠加时，合波峰为3 cm，当S1的波谷与S2的波谷相遇时，合波谷为－3 cm，故P点振动的振幅为3 cm，即D选项不正确．‎ ‎3、答案：C ‎【考点】波的干涉和衍射现象 ‎【分析】波发生明显衍射的条件是：孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或者比波长更小，但如果孔、缝的宽度或障碍物的尺寸就不能发生明显的衍射现象．‎ ‎【解答】解：波发生明显衍射的条件是：孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或者比波长更小；如果孔、缝的宽度或障碍物的尺寸，比波长大得多时，就不能发生明显的衍射现象，故C正确，ABD错误．‎ 故选：C．‎ 考查明显的衍射现象条件：必须是波长比阻碍物尺寸大得多或相差不大．因此只有真正理解了各种物理现象的实质才能顺利解决各类题目，才能真正所向披靡．‎ ‎　 4、答案：B A、刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象，故A错误； B、光的偏振现象说明光是横波，故B正确； C、水面上的油膜在阳光的照射下出现彩色的花纹，是膜两表面反射光，频率相同，进行相互叠加，出现光的干涉现象，故C正确； D、因红光的折射率小于紫光，那么在同一种均匀透明介质中传播的可见光中，依据公式v=C/n，则有，红光的波速最大，紫光的波速最小，故D错误； 故选：B．‎ ‎5、答案：D ‎【考点】波的干涉和衍射现象；多普勒效应 ‎【分析】均匀变化的电场产生恒定的磁场，只有周期性变化的电场才能形成周期性变化的磁场；受迫振动的频率取决于策动力的频率；发生明显的衍射现象的条件是波的波长与障碍物的尺寸差不多或小于障碍物的尺寸；多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的位置发生变化，使观察者收到的频率发生了变化．‎ ‎【解答】解：A、根据电磁场理论可知，均匀变化的电场产生恒定的磁场，只有周期性变化的电场才能形成周期性变化的磁场；故A错误；‎ B、受迫振动的频率取决于策动力的频率，与系统的固有频率无关，故B错误；‎ C、波遇到障碍物时，发生明显的衍射现象的条件是波的波长与障碍物的尺寸差不多或小于障碍物的尺寸，所以波遇到障碍物时，不一定会发生明显的衍射现象．故C错误；‎ D、根据声音的多普勒效应，声源移向观察者时接收频率变高，所以被该汽车反射回来的反射波与发出的超声波相比频率变大．故D正确 故选：D 本题考查生活中的一些现象，在学习中要注意用学过的物理规律进行解释说明． 6、答案：D 本题考查波的干涉的知识，意在考查学生的分析能力。‎ S1、S2是振动情况完全相反的两个机械波波源，振幅为A，且ab=bc，由于a、b、c三点都在S1、S2连线的中垂线上，它们到两波源的距离相等，都是振动减弱的点，D正确。综上本题选D。 7、答案：C 试题分析：窄缝宽度0.5 cm明显小于水波波长5 cm，符合发生明显衍射的条件，且水波是以水中“某点”为中心的弧线，故只有选项C正确．‎ 考点：波的衍射。‎ ‎8、答案：C 考点:波的干涉和衍射现象.‎ 分析:两列波波谷与波谷相遇，振动加强，振幅最大，质点依然做简谐运动，不是静止不动.‎ 解答:解：P点为波谷与波谷叠加，为振动加强点，振动始终加强，振幅最大.位移在变化，有时为零，有时处于最大；但频率不变；故C正确，ABD错误.‎ 故选：C.‎ 点评:解决本题的关键知道波峰与波峰叠加、波谷与波谷叠加，为振动加强点，波峰与波谷叠加，为振动减弱点.‎ ‎9、答案：B 档板左边是衍射波的波源，故A错误；在同一种介质水中，机械波的波速相等，故B正确；波速不变，增大水波波源的频率，水波的波长将在减小，而挡板间距没变，所以衍射现象将没有原来的明显；故C错；在波长没改变的情况下，可以增大挡板间距，衍射现象将没有原来的明显，故D错。‎ ‎10、答案：BCD A项：AC两点是波峰与波谷相遇点，所以为振动减弱点，故A错误；‎ B项：B点为波峰与波峰相遇点，振幅为4cm，D点为波谷与波谷相遇点，所以振幅为4cm，故两质点高度差为8cm，故B正确；‎ C项：因为E点时BD和AC的连线，所以E点在两列波中都处于平衡位置，波动情况一致，为加强点，故C正确；‎ D项：两列波德周期为4s，所以经过半个周期B点由波谷运动到波峰，所以路程为8cm，故D正确；‎ E项：D点为振动加强点，但也随时间在平衡位置上下振动，所以D点的位移会发生变化，故E错误。‎ 点晴：解决本题关键理解两列波发生干涉时，当波峰与波峰（或波谷与波谷）相遇时，该点的振动加强点，振动加强点并不是质点的位移始终最大，只是离开平衡位置距离最大。 11、答案：ACD ‎【考点】光的干涉；机械波 ‎【分析】依据波形成原理，可知，每个质点的起振方向；机械波从一种介质传入另一种介质时，频率不变；泊松亮斑说明光具有波动性；薄膜干涉是薄膜前后表面反射的；根据单摆的周期公式得出重力加速度的表达式，结合摆长或周期的测量误差判断重力加速度的测量误差．‎ ‎【解答】解：A、依据波形成原理：带动、依次、重复，那么机械波在传播的过程中，每个质点的起振方向均相同，故A正确；‎ B、机械波从一种介质传入另一种介质时，频率不变，故B错误； ‎ C、泊松亮斑的形成是由于光具有波动性，故C正确；‎ D、光照射到两块玻璃板之间的空气膜，在上下表面发生反射，产生叠加，形成干涉条纹，属于薄膜干涉，故D正确；‎ E、根据T=2π 得，g=，测量摆长时，忘记测量小球的直径，会导致重力加速度测量结果偏小，故E错误．‎ 故选：ACD．‎ 考查波的形成原理，掌握光的波动性与粒子性的区别，理解薄膜干涉的条件，同时解决本题的关键掌握单摆的周期公式，会通过周期、摆长的测量误差判断重力加速度的测量误差． 12、答案：ＢＤ 选BD.因两波源同时起振，形成的都是绳波，波速相同，因此两列波同时到达P点，选项A正确；因f2>f1，又λ2<λ1，当①的波峰传至P点时，②的波峰已过了P点，即两波峰在P点不会相遇，根据波的叠加原理，P点的波峰值不可能达到A1＋A2，选项B错误；根据波的独立传播原理，选项C正确；因为波的叠加没有条件，故选项D错误．‎ ‎13、答案：BC 质点A处是两列波波峰与波峰叠加的地方，振动始终是最强的，它的位移可能最大，也可能最小为零，故A错误，B正确；质点C是波谷与波谷相遇处，仍处于振动加强，且始终加强，故C正确；质点B处于波峰与波谷相遇处，其位移由两波的振幅确定，可能处在平衡位置，故D错误。所以BC正确，AD错误。 14、答案：ABE 根据图像可知，大于障碍物尺寸，满足明显衍射条件，A正确；t=0时刻，质点N刚刚起振，且方向沿-y方向，B正确；波传播方向上的各质点只振动不迁移，C错误；质点P的振动与N同步，t=0时刻，沿-y方向振动，经第二次到达波谷，可见该波的周期T=0.4s，频率f=2.5Hz，由于波传播过程中频率不变，接收器与波源没有相对运动，不可能发生多普勒效应，D错误。N点的振动传到R点需要的时间为，再经，质点R第一次到达波峰，E正确；故选ABE. 15、答案：AD 从图中可以看出两列波的波长分别为，则波长之比，A正确；两列性质相同的简谐横波a、b在同一介质中传播时波速是相等的，根据知，它们的波长不等，则频率不等，因此a、b 两列波叠加时不能形成稳定的干涉图样，B错误．根据波形平移法可知，a、b两波单独传播时平衡位置在x=1.5m处的质点均沿y轴负方向运动，由波的叠加原理可知，t=0时平衡位置在x=1.5m处的质点沿y轴负方向，C错误；a、b两波周期分别为，由于，而波每经过一个周期时介质中各质点状态重复，所以t=8s时介质中各质点的位置与t=0时的位置相同，故D正确． 16、答案：CD 17、答案：D 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． 故D正确．‎ ‎18、答案：ACD A、军队士兵齐步走的频率等于桥的固有频率时，会发生共振，可能造成桥塌等严重后果，士兵便步过桥，是为了避免桥发生共振，故A正确； B、根据单摆的周期共识，，赤道上和北极的重力加速度不同，单摆振动的周期不同，故B错误； C、根据多普勒效应，当接收者远离波源时，其接收到的波的频率比波源发出的频率低其，故C正确；‎ D、波在发生干涉和衍射后，传播频率不变，故D正确；‎ E．波在传播过程中，质点只在平衡位置附近振动，并不随波移动，故D错误； 故选：ACD。 19、答案：BC ‎【考点】光的干涉；多普勒效应．‎ ‎【分析】全息照片则是利用光的干涉来制成的；当质点振动方向相同时，则振动加强；当质点振动方向相反时，则振动减弱．在相互叠加过程中，满足矢量运算法则；根据狭义相对论的长度变化公式分析长度的变化；波源与观察者互相靠近或者互相远离时，会产生多普勒效应．‎ ‎【解答】解：A、全息照片则是利用光的干涉来制成的．故A错误；‎ B、振动加强质点的位移不总是最大，在随着时间在变化，加强点可能处于波峰，也可能波谷，也可能在平衡位置；在某一时刻，振动加强质点处于平衡位置时，其位移等于零，所以小于振动减弱点的位移，因此可能存在，故B正确；‎ C、根据狭义相对论，达到光速时物体，沿着速度的方向长度才明显缩短，故C正确；‎ D、波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到的波的频率都会发生变化，而波源的发射频率不变．故D错误；‎ 故选：BC 20、答案：①s时，P点还没有振动，振幅为0②10 m ‎①设简谐波的波速为v，波长为，周期为T，频率为f.‎ 由题意知:T=2π/（200π）=0.01 s ‎ f=100 HZ ‎ 由题意和计算可知，s时，P点还没有振动，振幅为0。（该处较偏，不做计分要求。）‎ ‎② 由波速公式 λ=Tv ‎ ‎ 代入数据得：λ=Tv =0.01×500 m=5 m ‎ 由题意知P点振动加强，有：‎ PB-PA=2nλ/2 n=0，1，2…‎ PA=PB-6n=20-5n n=0，1，2… ‎ 当n=0时，PA=20 m ‎ 当n=1时，PA=15 m ‎ 当n=2时，PA=10 m ‎ 当n=3时，PA=5 m ‎ 又 6 m < λ <12 m 所以P点与A波源间的距离为10 m ‎