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《2018-2019高中物理第12章机械波12.4波的衍射和干涉课后提升作业新人教版选修3 》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、12.4波的衍射和干涉课后提升作业【基础达标练】1.(2018·南京高二检测)在水波槽的衍射实验中,若打击水面的振子振动的频率是5Hz,水波在水波槽中的传播速度是0.05m/s,为观察到显著的衍射现象,小孔直径d应为 ( )A.10cm B.5mC.d>1cmD.d<1cm【解析】选D。本题考查波发生明显衍射的条件,一般直接比较孔的直径d与水波波长λ的关系即可,当d<λ时肯定发生明显的衍射,由题知水波的波长λ==m=0.01m=1cm,即孔径d应与1cm相当或比它还小。2.(多选)关于干涉和衍射现象的正确说法是 ( )A.两列波在介质中叠
2、加一定产生干涉现象B.因衍射是波特有的特征,所以波遇到障碍物时一定能发生明显衍射现象C.叠加规律运用于一切波D.只有频率相同的两列波叠加才能产生稳定的干涉现象【解析】选C、D。频率相同是产生干涉的必要条件,故A错误、D正确;一切波在任何条件下都会发生衍射现象,但只有障碍物的尺寸与波长相差不多或比波长小,衍射现象才能明显,故B错误;波的叠加,没有条件限制,故C正确。3.(2018·长沙高二检测)已知空气中的声速为340m/s,现有几种声波:(1)周期为s;(2)频率为104Hz;(3)波长为10m。它们传播时若遇到宽度约为13m的障碍物,发生明显衍射现象的
3、是 ( )A.(1)和(2) B.(2)和(3) C.(1)和(3) D.都可以【解析】选C。本题考查发生明显衍射现象的条件。首先由v=λ·f=计算各种波的波长。题中三种声波的波长分别为λ1=vT=340×m=17m;λ2==0.034m;λ3=10m。因为λ1大于障碍物的宽度,所以能发生明显衍射现象;λ2远小于障碍物的宽度,因而不能发生明显的衍射现象;λ3与障碍物的宽度相差不多,也能发生明显衍射现象,所以C正确。4.(多选)(2018·武汉高二检测)如图所示,沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等,当它们相遇时可能出现的波形是下图中的 (
4、 )【解析】选B、C。当两列波的前半个波(或后半个波)相遇时,根据波的叠加原理,在前半个波(或后半个波)重叠的区域里所有的质点振动的合位移为零,而两列波的后半个波(或前半个波)的波形保持不变,所以选项B正确。当两列波完全相遇时(即重叠在一起),由波的叠加原理可知,所有质点振动的位移均等于每列波单独传播时引起的位移的矢量和,使得所有的质点振动的位移加倍,所以选项C也是正确的。5.(多选)如图所示为两列相干水波的叠加情况,图中实线表示波峰,虚线表示波谷,两列波的振幅均为5cm,且图示范围内振幅不变,波速和波长分别为1m/s和1m,则下列说法正确的是 (
5、)A.C、D点是振动加强点B.C、D点是振动减弱点C.A、B两点的竖直高度差为10cmD.A、B两点的竖直高度差为20cm【解析】选B、D。图示时刻,C、D两点是波峰和波谷的相遇点,是振动的减弱点,A错、B对。A、B两点分别是波峰与波峰的交点和波谷与波谷的交点,是振动的加强点,它们的振幅均为10cm,故A、B两质点的竖直高度差为20cm,C错、D对。【补偿训练】(多选)如图所示是水波干涉示意图,S1、S2是两波源,A、D、B三点在一条直线上,两波源频率相同,振幅相等,下列说法正确的是 ( )A.质点A一会儿在波峰,一会儿在波谷B.质点B一会儿在波峰,一
6、会儿在波谷C.质点C一会儿在波峰,一会儿在波谷D.质点D一会儿在波峰,一会儿在波谷【解析】选A、B、D。在波的干涉中,振动加强区域里的质点总在自己的平衡位置两侧做简谐振动,只是质点的振幅较大,为A1+A2。本题中由于A1=A2,故振动减弱区的质点并不振动,即质点C不振动,而此时A点是波峰与波峰相遇,是加强点,B点是波谷与波谷相遇,是加强点。又A、D、B三点在同一条振动加强线上,这条线上任一点的振动都是加强的,故此三点都为加强点,这样,此三点都是一会儿在波峰,一会儿在波谷,故A、B、D正确,C错误。【易错提醒】解答本题的两个易错点:(1)对加强区、减弱区不
7、理解,以为两个加强点A、B之间是减弱点。(2)对叠加原理不清楚,误认为C点也是振动的。6.(2018·衡水高二检测)两个不等幅的脉冲波在均匀介质中均以1.0m/s的速度沿同一直线相向传播,t=0时刻的图形如图所示,图中小方格的边长为0.1m,则以下不同时刻,波形错误的是 ( )【解析】选C。根据波的叠加原理可知,叠加后任一点位移为两列波分别引起位移的矢量和,经0.3s、0.4s、0.5s、0.6s后,每列波形往前平移的距离分别为0.3m、0.4m、0.5m、0.6m,由叠加原理可知A、B、D正确。7.如图所示,实线和虚线表示振幅、周期相同,沿同一条直线
8、向相反方向传播的两列正弦波刚相遇的情形,分析相遇后时刻,各质点a、b、c、d、e
