高中物理第3章 机械波3.5 波的干涉与衍射当堂达标检测题

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3.5波的干涉与衍射同步练习2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第一册一、选择题（共15题）1．声波是我们常见的一种机械波，下列关于声波的说法，正确的是（       ）A．声波的频率越高，它在空气中的传播速度越快B．同一列声波在各种介质中的波长是相同的C．声波可以绕过障碍物传播，即它可以发生衍射D．人能辨别出不同人说话的声音，说明声波不会干涉2．空气中两列波长相同的简谐波发生干涉现象，在某一时刻P点恰好是两列波的波峰相遇的点，Q点恰好是两列波的波谷相遇的点，则（　　）A．P点的振幅最大，Q点的振幅最小 B．P、Q两点的振幅均是原两列波振幅之和C．P点的振动频率大于Q点的振动频率 D．P、Q两点始终处于最大位移和最小位移处3．如图所示，振幅、频率均相同的两列波相遇，实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷。某时刻，M点处波峰与波峰相遇，下列说法中正确的是（　　）A．该时刻O点处质点振动最弱B．M点处质点始终处于波峰位置C．P、N两点处质点始终处在平衡位置D．随着时间的推移，M点处质点将沿波的传播方向向O点移动4．如图（甲）所示，两列振幅和波长都相同而传播方向相反的波，在如图（乙）所示的某一时刻，两列波“消失”，此时介质中x、y两质点的运动方向是（　　）A．x向下，y向上 B．x向上，y向下 C．x，y都向上 D．x，y都静止5．一列向右传播的简谐横波，当波传到处的点时开始计时，该时刻波形如图所示，时，观察到质点第三次到达波峰位置，下列说法正确的是（　　）A．波速为B．经质点运动的路程为C．时，处的质点第三次到达波谷D．与该波发生干涉的另一列简谐横波的频率可能为6．如图所示，为在同一绳上相向传波的甲、乙两列简谐横波某时刻的波形图，其中a、b、c是甲波上的三个点．下列说法正确的是（ ）A．这两列波相遇时能发生干涉现象B．甲波的速度v甲比乙波的速度v乙大C．质点 a 比质点 b 先回到平衡位置D．若v甲=20m/ s，再经t =0.5s，质点c运动的路程是 0.5m7．下列关于机械波和机械振动说法正确的是（　　）A．做简谐振动的物体每次经过同一位置时，位移可能不同B．利用盛沙漏斗演示简谐振动，若漏斗里的沙子逐渐减少，则沙摆的频率先减小后增大C．隔着很高很厚的墙听不到对面说话的声音是因为声波在这时没有发生衍射现象D．物体做受迫振动时，驱动力的频率越高，受迫振动的物体振幅越大8．如图所示，某同学利用平底水槽研究水波传播时的现象，下列说法正确的是（　　）A．甲图是观察水波穿过狭缝后的情景，此时水波没有发生衍射现象B．甲图中狭缝的宽度变窄时，可以观察到明显的衍射现象C．乙图是两列水波相遇时的干涉现象，两列水波的频率不同D．乙图中某些区域在某时刻振动加强，经过半个周期后振动减弱9．如图所示，两个波源在水面上传播并产生干涉现象，其中实线和虚线分别表示振幅均为A的两列波的波峰和波谷，时刻M是波峰与波峰相遇的点，下列说法正确的是（　　）A．质点O、M的振动频率相等B．质点P振动的振幅为AC．质点M振动的振幅为AD．若质点M振动的频率为2.5Hz，则从图示时刻起经1.7s后质点M的运动方向竖直向上10．如图所示，一简谐横渡在某区域沿x轴传播，实线a为t=0时刻的波形图线，虚线b为t=0.5s时刻的波形图线，虚线b与x轴交点P的坐标为xp=1m下列说法正确的是（　　）A．t=0时刻P质点的位移为5cmB．这列波的传播速度大小可能为32m/sC．这列波的波源振动频率可能为2.5HzD．若该波遇到宽度为6m的障碍物能发生明显的衍射现象11．如图，（a）为一波源的共振曲线，（b）图中的a、b表示该波源在共振状态下的振动形式沿x轴传播过程中形成的简谐横波在先后两个时刻的波形曲线．则下列说法错误的是A．（a）图中，若驱动力频率f增大，则波源振动的振幅也增大B．（b）图中，波速一定为1.2 m/sC．（b）图中，a、b波形时间间隔可能为2.5 sD．（b）图中，遇到宽度为2 m的狭缝能发生明显的衍射现象12．海浪从远海传向海岸．已知海浪的传播速度与海水的深度有关，海水越深，速度越大．一艘大船停泊在离岸较远处，振动的周期为8s．则A．海浪拍打海岸的周期大于8sB．海浪从远海传向海岸，相邻波峰之间的距离变大C．悬挂在船上摆长为 l m 的单摆振动周期为8sD．让船停泊在离海岸更近处，海浪通过船体的衍射现象更明显13．两列简谐横波的振幅都是，传播速度大小相同，实线波的频率为，沿x轴正方向传播，虚线波沿x轴负方向传播，某时刻两列波在如图所示区域相遇，则下列说法错误的是（　　）A．实线波和虚线波的频率之比为B．平衡位置为处的质点此刻速度为零C．平衡位置为处的质点此刻位移D．从图示时刻起再经过，平衡位置为处的质点的位移14．如图所示，x轴上、处有两个振动周期均为、振幅均为的相同的波源、，时刻同时开始竖直向下振动，产生波长均为沿x轴传播的简谐横波。P、M、Q分别是x轴上、和的三个点，下列说法正确的是（　　）A．时P、M、Q三点均已振动B．后M点的位移始终是C．后P点的位移始终是0D．时Q点的振动方向竖直向上15．如图所示、S1和S2是两个振幅、振动频率、相位均相同的波源，分别位于一等腰直角三角形的两个顶点A、B，∠C=90°，波源振动方向垂直纸而在介质中传播的波长为，AB之间的距离为4，则下列说法正确的是（　　）A．线段AC上有5个振动减弱点B．A、B连线的垂直平分线上的点振幅均为0C．两波源的周期均变为原来的6倍，则两波源在线段AC上不存在振动减弱点D．减小波源的频率，线段AB上相邻加强点之间的距离增大二、填空题（共4题）16．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，波速和波长分别为1m/s和0.5m，则图示时刻A、B两质点的竖直高度差为_______cm，从图示时刻起经0.5s，E质点通过的路程为_______cm 。17．如图所示，一简谐横波在某区域沿x轴传播，实线a为t=0时刻的波形图线，虚线b为时刻的波形图线，已知该简谐横波波源振动的频率为f=2.5Hz，虚线b与x轴交点P的坐标xp=1m，下列说法中正确的是_______A．这列波的传播速度大小一定为20m/sB．这列波一定沿x轴负向传播C．可能有D．可能有E．若该列波遇到宽度为6m的障碍物能发射明显的衍射现象18．如图为两频率相同的横波在传播过程中某时刻叠加情况的俯视图，两列波的振幅都为10cm，质点沿竖直方向振动，实线表示波峰，虚线表示波谷。则此时a点的位移为_____；a、b、c点中，振动加强的点为_____。19．一条弹性绳子呈水平状态.M为绳子中点,两端P.Q同时开始上下振动,一小段时间后产生的波形如图所示,对于其后绳上各点的振动情况,以下判断正确的是_____(填正确答案标号)A．两列波将同时到达中点MB．M点的位移大小在某时刻可能为零C．中点M的振动总是加强的D．两列波波速之比为1:2E绳的两端点P、Q开始振动的方向相同三、综合题（共4题）20．如图为时刻两列简谐波在同一介质中传播的波形图，虚线波的频率为求：(1)实线波的频率和波速；(2)从时刻开始横坐标之间的某质点出现位移是的最短时间（结果保留3位有效数字）。(3)对应小题(2)求得的时间，范围内，此时刻有无位移为的质点？如果有，写出对应的坐标；如果无，请说明理由。21．健身运动中的战绳训练俗称“甩大绳”，是绝佳的锻炼方式。它不仅能够提升肌肉力量，还会对平衡性、稳定性、爆发力等综合体能有着惊人的训练益处。如图甲所示，小李握住绳子端，小明握住绳子端，从时同时开始上下持续振动，产生的横波以一定速率沿细绳传播，忽略其它因素的影响，绳子上各点的振动可视为竖直方向的简谐振动。已知两端间距为，点的振动图像如图乙所示，点的振动图像如图丙所示，两列波在时同时到达绳子中点。求：（1）两列波的波长；（2）质点第一次偏离平衡位置的位移为的时刻。（规定向上为位移的正方向）22．两列简谐横波a、b在同种介质中分别沿x轴正、负方向传播，时刻波形如图甲所示，时，两波相遇，求：(1)两列波的波速；(2)到时间内，处的质点P运动的路程是多少？并在图乙中作出处质点的振动图象。23．向水面上扔一个石块，形成如图所示的波形，已知相邻实线间的距离等于一个波长，不考虑水波的反射，试大致画出水波通过图甲的孔和以及遇到图乙中障碍物和之后的传播情况。
参考答案：1．C2．B3．C4．A5．C6．D7．B8．B9．A10．D11．A12．C13．B14．C15．D16．     20     4017．ADE18．     0     b、c19．ABE20．(1)3Hz；12m/s；(2)0.146s；(3)无。21．（1）2m；（2）1.1s22．(1)；(2)，23．由题图可知，孔A和障碍物D跟波长相比相差不多，因此，从孔A传出的波和遇障碍物D之后的波均有明显的衍射现象；孔B和障碍物C跟波长相比相差较大，因此，从孔B传出的波和遇障碍物C之后的波无明显的衍射现象，在画通过孔A的衍射波时要强调画出的同心半圆都是以孔A为圆心的；遇障碍物D之后波的传播并没有受影响；而从孔B传出的波和遇障碍物C之后的波只沿直线传播，所以从孔A、B传出的波和遇障碍物C、D之后的波如图所示。