第ⅱ课时 波的衍射_干涉_多普勒效应

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1、第Ⅱ课时　波的衍射•干涉•多普勒效应图7-4-12ABDCO1．如图7-4-12是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻的波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波长．则关于波经孔之后的传播情况，下面描述中错误的是()A．此时能观察到明显的衍射现象B．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象C．挡板前后波纹间距离相等D．如果孔的大小不变，使波源的频率增大，能更明显地观察到衍射现象【解析】图示表明孔的尺寸略小于波长，所以能够明显

2、地观察到衍射现象，并且衍射波继续在原介质中传播，波速和波长均不会改变，所以选项A、C都正确．若AB孔扩大，如果增大到比波长大得多，则衍射现象将可能观察不到，故选项B正确．若孔的大小不变，增大波的频率，由可知，波长将减小，则衍射现象将越来越不明显．故选项D错误．【答案】D2．在水波槽的衍射实验中，若打击水面的振子振动频率是5Hz，水波在水槽中的传播速度为0.05m/s，为观察到显著的衍射现象，小孔直径d应为()A.10cmB.5cmC.d＞1cmD.d＜1cm【解析】因为，若要在小孔后产生明显的衍射现象应取

3、小孔的尺寸小于波长，故选项D正确．【答案】D3．关于波的衍射现象，下列说法正确的是()A．某些波在一定的条件下才有衍射现象B．某些波在任何的情况下都有衍射现象C．一切波在一定条件下都有衍射现象D．一切波在任何情况下都有衍射现象P1x/10-1my/cm2345679101112-2-1-22MQS1S2vv图7-4-13【解析】衍射是波特有的现象，一切波都会发生衍射，只有明显和不明显的差异，故选项D正确．【答案】D4．如图7-4-13所示，两列简谐波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源S1、S2分别位于x

4、=－2×10-1m和x=12×10-1m处，两列波的波速均为v=0.4m/s，两波源的振幅均为A=2cm．图示为某时刻两列波的图象，此刻平衡位置分别处于0.2m和0.8m的P、Q两质点刚开始振动．质点M的平衡位置处于x=0.5m处，关于各质点运动情况判断正确的是（）A．质点P、Q开始振动时均沿y轴正向运动B．t=0.75s时刻，质点P、Q都运动到M点C．t=1s时刻，质点M的位移为+4cmD．t=1s时刻，质点M的位移为－4cm【解析】由波的图象及两列波的传播方向可知，此时质点P、Q的振动方向均向y轴负向

5、运动，故选项A错误．波传播时各质点并不随波迁移，故选项B错误．在1s内波传播的距离，由波的平移法可知，在t=1s时都是两列波的波谷传播到M处，故此时质点M的位移为-4m，故选项C错、D正确．【答案】D5．如图7-4-14甲所示，两列相同的波沿一直线相向传播，当它们相遇时，图7-4-14乙所示的波形可能是()abcd乙2v1v甲图7-4-14A．a和bB．b和cC．c和dD．a和dq2mnopMNOPQ1图7-4-14-1【解析】解法一：可参照例1后的类题演练的解析方法，用纸来辅助求解．解法二：可在1、2两

6、列波中各取一些特殊点来方便解题(如图7-4-14-1．两列波相向运动，根据波的叠加原理，当波形mno与MNO相遇叠加时，绳上波形应如图b；当两列波完全相遇时，波形图如C图；无论两列波怎样叠加，都不会出现a、d的波形情况，故选B．【答案】B6．关于波的叠加和干涉，下列说法中正确的是A．两列频率不相同的波相遇时，因为没有稳定的干涉图样，所以波没有叠加B．两列频率相同的波相遇时，振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点C．两列频率相同的波相遇时，介质中振动加强的质点在某时刻的位移可能是零D．两列频率相同的波相遇时，振

7、动加强的质点的位移总是比振动减弱的质点位移大【解析】根据波的叠加和干涉的概念可知，只要两列波相遇就会叠加，但如果两列波的频率不同，在叠加区域就没有稳定的干涉图样，所以选项A错；发生干涉时振动加强的点还有波谷和波谷相遇的点，所以选项B错；因为某质点振动加强仅是振幅加大，但只要仍在振动就一定有位移为零的时刻，所以选项C正确，选项D错误．【答案】C7．如图7-4-15甲所示，一根长绳上波峰A向右传播，波谷B向左传播，它们的振幅和波长都相同，当它们完全叠加时（如图7-4-15乙所示），质点a、b、c、d的运动方向

8、是（）甲ABdABcba图7-4-15乙　　A．a、b向下，c、d向上　　B．a、d静止，b向下，c向上　　C．a、b向上，c、d向下　　D．a、b、c、d都静止bdABcavb1vb2图7-4-15-1【解析】由波的叠加原理画出两列波分别引起各点振动的位移，并画出两列波分别引起各点的振动方向，然后用矢量的运动法则得到各点的振动情况．图7-4-15-1中画出了b点的分析情况，由图可知，两列波分别引起b点的位移等大反向，振动速度