鲁科版 (2019)选择性必修 第一册第3章 机械波第3节 波的干涉和衍射课后测评

3.3波的干涉和衍射同步练习2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．如图所示，降噪耳机的消声原理是利用（　　）

A．声波的干涉 B．声波的反射

C．声波的衍射 D．声波的多普勒效应

2．如图所示是观察水面波衍射的实验装置。AC和BF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，每两条波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长。为了使衍射现象更明显，可以采取的措施有（　　）

A．将孔AB扩大或者增大波源频率 B．将孔AB扩大或者减小波源频率

C．将孔AB缩小或者增大波源频率 D．将孔AB缩小或者减小波源频率

3．根据波的反射和折射原理，以下说法正确的是（　　）

A．声波从空气传到平静的湖面上，声波只在水面处发生反射

B．声波从空气传到平静的湖面上，声波只在水面处发生折射

C．声波从空气传到平静的湖面上时既发生反射又发生折射

D．声波从空气传到平静的湖面上时既不发生反射又不发生折射

4．关于机械波的衍射，下列说法错误的是（　　）

A．波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫波的衍射

B．一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象

C．波长一定的机械波通过宽度不同的狭缝时宽度越小衍射越明显

D．波长不同的机械波通过宽度一定的狭缝时波长越小衍射越明显

5．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

6．一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,质点P的x坐标为3 m，已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s，下列说法正确的是（       ）

A．波速为4m/s

B．质点P在1s内沿波的传播方向前进5m

C．这列波碰到3m宽的障碍物不能发生明显的衍射现象.

D．波的频率为1.25Hz

7．如图所示,S1、S2 是一水平面上的两个波源,它们的振动周期都为 T,振幅都为 A. 某时刻 S1 发出的波恰好传到 C,S2 发出的波恰好传到 A,图中画出的是该时刻两列波在 AC 部分的叠加波形,S1A 间、S2C 间波形没有画出．若两列波传播速度相同,则（            ）

A．两波源的起振方向相同

B．再经过 ，AC 间的波形是一条直线

C．A、B、C 三点始终都是振动加强点，振幅为 2A

D． A、B、C三点始终都是振动减弱点，振幅为 0

8．如图，在观察水面波的衍射的实验装置中，AC和BD是两块挡板，AB是一个小孔，O是波源。图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离等于一个波长，则关于波经过孔之后的传播情况，下列表述中正确的是（　　）

A．不能观察到波的衍射现象

B．挡板前后波纹间距离相等

C．如果将孔AB扩大，能观察到更明显的衍射现象

D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能观察到更明显的衍射现象

9．在水波槽的衍射实验中，打击水面的振子振动频率是10Hz，水波在水槽中的传播速度为0.5m/s。为能观察到显著的衍射现象，小孔的宽度可以为（　　）

A．0.15m B．0.05m C．0.5m D．5m

10．如图甲为一列简谐横波在时的波形图，图乙是质点a的振动图像，下列说法正确的是（　　）

A．该波向x轴负方向传播

B．该波波速为2 m/s

C．该波碰到尺寸为120 m的障碍物不能发生衍射现象

D．该波碰到频率为0.25 Hz的波能发生干涉

11．噪声会影响我们的生活，有一种具有主动降噪功能的耳机，其工作原理如图所示。下列关于该原理说法正确的是（　　）

A．耳机的降噪原理为声波的干涉 B．耳机的降噪原理为声波的反射

C．耳机的降噪原理为声波的衍射 D．耳机的降噪原理为声波的多普勒效应

12．一列简谐横波，某时刻的波形如图1所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图2所示，则下列判断正确的是

A．该列波沿x轴负方向传播

B．该列波的波速大小为1m/s

C．若此波遇到另一列简谐横渡并发生稳定干涉现象，则所遇到的波的频率为0.4Hz

D．若该波遇到一障碍物发生明显的衍射现象，则该障碍物的尺寸一定比40cm大很多

13．如图所示，A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K是弹性介质中一些质点的平衡位置，相邻两质点的平衡位置间的距离都是0.1m。质点A从t=0时刻开始沿y轴正方向（竖直向上）做简谐运动，振幅为5cm，经过0.1s，质点A第一次到达最大位移处，此时波恰好传到质点C，则下列说法正确的是（　　）

A．t=0.4s时刻，质点E已经运动的路程为10cm

B．t=0.4s时刻的波形图如图所示

C．t=0.45s时刻质点E正好处在其平衡位置的正上方

D．若质点A起振的同时，质点K也以相同的频率向y轴正方向开始做简谐运动，则振动稳定后，质点E为振动加强点

14．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两处质点是振动加强点

B．B、D两处质点在该时刻的竖直高度差为4cm

C．E点处质点是振动减弱的质点

D．经2s，B点处质点通过的路程是8cm

15．一振动片（以频率）做简谐振动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上、两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。是水面上的一点，、、间的距离均为，如图所示。已知除、两点外，在、连线上还存在其他振幅极大的点，其中距最近的振幅极大的点到的距离为，则该波的波长为（　　）。

A． B． C． D．

二、填空题（共4题）

16．华为的5G技术全球领先，相比于4G，5G技术用于传输的电磁波信号频率更高，传播数据的带宽更大，则5G技术所用电磁波波长更___________（填“长”或“短”），绕过障碍物的能力更___________（填“强”或“弱”）。

17．如图所示，两个相干波源发出的两列波分别用不同的同心圆表示，波峰用实线表示，波谷用虚线表示．某一时刻两列波在介质中传播的情况如图所示，则在介质中的A、B、C、D四点中，振动加强的点是______，振动减弱的点是______．

18．两列相干波在同一水平面上传播，某时刻它们的波峰、波谷位置如图所示．图中M是波峰与波峰相遇点，是凸起最高的位置之一．下列说法正确的是_________．

E. 两列波的传播速度的大小一定相同

19．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t=∆t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/s

B．这列波一定沿x轴负向传播

C．可能有∆t=1.45s

D．可能有∆t=0.85s

E.若该列波遇到宽度为6m的障碍物能发生明显的衍射现象

三、综合题（共4题）

20．甲、乙二人分乘两只船在湖中钓鱼，两船相距24m，有一列水波在湖面上传播，使每只船每分钟上下浮动10次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这时两船之间还有一个波峰，则此水波的波速为多少？若此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆，是否会发生明显的衍射现象？

21．两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x轴-0.2m和1.2m处，两波的波速均为0.4m/s，波源的振幅均为2cm。如图为t=0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x轴0.2m和0.8m的P、Q两质点开始振动。质点M、N的平衡位置分别处于x轴0.5m和0.6m处。求：

（1）平衡位置在x=0处质点的振动方程；

（2）t=1s时，质点M的位移；

（3）0~3s内质点N运动的路程。

22．如图所示，置于均匀介质中x轴上P、Q两点处的两个波源S1、S2，它们做简谐运动的表达式均为y＝Asin5πt，两波源产生的简谐横波沿x轴相向传播，已知PM＝2m，MQ＝3m，M点振动的振幅为2A，求：简谐横波在该均匀介质中的传播速度v．

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．A

2．D

3．C

4．D

5．C

6．D

7．D

8．B

9．B

10．B

11．A

12．B

13．A

14．D

15．B

16．     短     弱

17．     A.B     C.D

18．ADE

19．ADE

20．m/s，会发生

21．（1）；（2）-4cm；（3）4cm

22．

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。