选择性必修 第一册3.5 波的干涉与衍射第一课时课后练习题

这是一份选择性必修 第一册3.5 波的干涉与衍射第一课时课后练习题，共10页。试卷主要包含了下列说法中正确的是，一个波源在绳的左端发出半个波①，如图所示是水波干涉示意图，S1等内容，欢迎下载使用。
【精选】物理沪科版选择性必修第一册第5节波的干涉与衍射-3作业练习一．单项选择1．下列说法中正确的是(     )A. 一切种类的波都能产生干涉和衍射现象B. 波只要遇到障碍物就能够发生明显的衍射现象C. 多普勒效应是机械波特有的现象D. 在较大的空房子里讲话，有时会余音缭绕，这是声波的衍射现象     
2．交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度，其工作原理利用的是（ 　　）A．波的干涉 B．波的衍射 C．波的折射 D．多普勒效应3．图甲为某一简谐波在t＝0时刻的波形图，图乙为图甲中平衡位置位于x＝2m处的质点B的振动图象，质点C的平衡位置位于x＝4m处。则下列说法正确的是(　 　)A．该简谐波沿x轴负方向传播，其波速v＝4m/sB．在t＝2s时刻，质点C恰好经过平衡位置向y轴负方向运动C．要使该波能够发生明显的衍射，则障碍物的尺寸应远大于4mD．若该波能与另一列波发生稳定的干涉，则另一列波的频率一定为0.5Hz4．如图所示是水面上两列频率相同的波在某时刻相遇时的示意图，以波源S1．S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线)，S1的振幅A1＝4cm，S2的振幅A2＝4cm。则下列说法正确的是（   ）A. 质点D是振动减弱点B. 质点B是振动加强点C. 质点A．D在该时刻的高度差为16cmD. 再过半个周期，质点C是振动加强点5．如图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，每两条相邻波纹（图中曲线）间的距离表示一个波长， 则波经过孔之后的传播情况，下列说法中正确的是（   ）A．此时能明显观察到波的衍射现象B．如果将孔 AB 缩小，经过孔以后的波纹间的距离会变小C．如果将孔 AB 缩小，有可能观察不到明显的衍射现象D．如果孔的大小不变，波源的频率增大，将能更明显地观察到衍射现象6．一个波源在绳的左端发出半个波①：频率为f1，振幅为A1；同时另一个波源在同一根绳的右端发出半个波②：频率为f2，振幅为A2。P为两波源的中点，由图可知，下列说法中正确的是（　　 ）
 A．f1>f2B．波①先到达点PC．两列波相遇后，P点波峰值可达A1＋A2D．两列波相遇时，绳上波峰可达A1＋A2的点只有一点7．关于波的衍射和多普勒效应，下列说法正确的是（   ）A．当障碍物的尺寸比波长大得多时能观察到明显的衍射现象B．当障碍物的尺寸跟波长相差不多时能观察到明显的衍射现象C．当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率比波源的频率大D．当波源与观察者相向运动时，观察者接受到的频率比波源的频率小8．如图所示是水波干涉示意图，S1．S2是两振幅相等的相干波源，A．D．B 三点在一条直 线上，下列说法正确的是（    ）A. 质点 A 振幅比B．D 大B. 质点 B 始终在波峰C. 质点 D 位移不会为零D. 质点 C 一直平衡位置9．如图所示为两列相干水波在t=0时刻的叠加情况，其中实线表示波峰，虚线表示波谷．若两列波的振幅均保持5cm不变，波速和波长分别为1m/s和0.5m，C点是BD连线的中点．则下列说法正确的是（　 　）A. A．D点振动始终加强，B点振动始终减弱B. C点始终保持静止不动C. t=0时刻，A．B两点的竖直高度差为10cmD. 在t=0至t=0.25s的时间内，B点通过的路程为20cm10．如图为时刻的波形图，波速为1.2m/s，下述错误的是（　　 ）A．振源振动的频率为2.5HzB．若质点a比质点b先回到平衡位置，则波沿x轴负方向传播C．波源O点在时刻位移为7.5cmD．该波遇到1m的障碍物将不会发生衍射11．下列说法正确的是(　 　)A．受迫振动的频率总等于振动系统的固有频率B．波长越短的电磁波越容易发生衍射C．利用超声波的多普勒效应，可测量心脏血液的流速D．声波从空气传入水中时频率不变，波长变短12．下列有关机械振动和机械波的说法不正确的是（      ）A．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关B．火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高C．弹簧振子做简谐运动时，若某两个时刻位移相同，则这两个时刻的速度也一定相同D．当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸与波长差不多，或比波长小得多时，将发生明显的衍射现象13．近年来我国的航空事业迅速发展，战机的超音速飞行已十分普遍。当战机在法库上空返航时，地面上的人经常会听到一声雷鸣般的巨响，引起房屋门窗的剧烈颤动。这是因为飞机返航加速过程中，当飞机速度接近声速时会使发动机发出的声波波面在飞机的前方堆积形成音障，当飞机加速冲破音障时而发出的巨大响声，称为音爆。关于音障的形成与下列哪种现象的形成原理最为相近（   ）A. 音叉周围有些区域声音较强，有些区域声音较弱B. 敲响一只音叉，不远处的另一只音叉也发出声音C. 火车进站时鸣笛的音调会变高，出站时会变低D. 在屋外看不见屋内的人，却能听见屋内人说话14．当两列同频率的水波发生干涉现象时，若两列波的波峰在P点相遇，则（　 　）①质点P的振动始终加强　②质点P的频率最大　③质点P的位移始终最大　④质点P的位移有时可能为零A．①② B．②③ C．③④ D．①④15．如图表示两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况， 实线表示波峰，虚线表示波谷。M是该时刻波峰与波峰相遇的点，是凸起最高的位置之一。以下说法中错误的是(   )A. 质点M的振动始终是加强的B. 质点M的振幅最大C. 质点M的位移始终最大D. 质点M的位移有时为016．当两列振动情况完全相同的水波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，下列说法不正确的是（   ）A. 质点P的振动始终是加强的B. 质点P的位移始终最大C. 质点P的振幅最大D. 质点P的位移有时为零17．关于波的干涉和衍射现象，下列说法中正确的是（   ）A．一切种类的波只要满足一定条件都能产生干涉和明显的衍射现象B．波只要遇到障碍物就能够发生明显的衍射现象C．只要是两列波叠加，都能产生稳定的干涉图样D．对于发生干涉现象的两列波，它们的振幅一定相同18．图中 S 为在水面上振动的波源，M．N为在水面上的两块挡板，其中N板可以上下移动,两板中间有一狭缝,此时测得A 处水没有振动。为使A 处水也能发生振动，下列方法无效的是(   )A．移动N使狭缝的距离增大B．使波源的频率减小C．使波源的周期增大D．移动N使狭缝的距离减小
参考答案与试题解析1．【答案】A【解析】干涉和衍射是波特有的特性，一切种类的波都能产生干涉和衍射现象，选项A正确；只有当波的波长与障碍物的尺寸差不多或者大于障碍物的尺寸时才能发生明显的衍射现象，选项B错误；多普勒效应是所有的波特有的现象，选项C错误；在较大的空房子里讲话，有时会余音缭绕，这是声波的反射现象，选项D错误；故选A.  2．【答案】D【解析】交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度，其工作原理利用的是多普勒效应。故选D。3．【答案】D【解析】【来源】江苏省启东中学2019-2020学年高二上学期物理期末模拟物理试题（二) 【分析】【详解】A．根据图乙可知，0时刻B质点的振动方向沿着y轴负方向，根据同侧法可知，简谐波的传播方向为x轴正方向，根据图象可知简谐波的波长和周期分别为，T=2s，所以波速为选项A错误；B．根据题意可知，简谐波的振幅为A=0.5m，因为t=2s=1T，所以质点C恰好经过1个周期，从平衡位置向y轴正方向运动，选项B错误；C．因为简谐波的波长为4m，所以要使该波能够发生明显的衍射，则障碍物的尺寸应远小于或等于4m，选项C错误；D．该简谐波的频率为所以若该波能与另一列波发生稳定的干涉，则另一列波的频率为0.5Hz，选项D正确。故选D。4．【答案】C【解析】【详解】A．B：两列频率相同的相干水波相遇时发生稳定的干涉，D点是波谷与波谷相遇点，A是波峰与波峰相遇点，B．C两点是波峰与波谷相遇点。则A．D两点是振动加强的，且B．C两点是振动减弱的，故AB错误；C．S1的振幅A1=4cm，S2的振幅A2=4cm，质点A是处于波峰叠加位置，相对平衡位置高度为8cm，而质点D处于波谷叠加位置，相对平衡位置为-8cm，因此质点A．D在该时刻的高度差为16cm，故C正确；D．质点C是振动减弱点，再过半个周期，仍是减弱点，故D错误。5．【答案】A【解析】【来源】上海延安中学2017-2018学年高一下学期期末物理试题 【详解】A.因为波长与孔的尺寸差不多，所以能够观察到明显的衍射现象。故A正确；B. 如果将孔AB缩小，经过孔以后的波纹间的距离不变，距离与小孔大小无关。故B错误；C.如果将孔AB缩小，孔的尺寸小于波的波长，能观察到明显的衍射现象。故C错误；;D.如果孔的大小不变，使波源频率增大，因为波速不变，根据知，波长减小，可能观察不到明显的衍射现象。故D错误；6．【答案】D【解析】A．由图可知，在 同一介质中波速相同，根据故f1<f2，A错误；
B．两个波源离P距离相同，它们的波速也相同，则两列波会同时到达中点P，故B错误；
C．两列波相遇时，相互叠加，两列波会同时到达中点P，但两列波的波长不相等，两列波的波峰不会同时到达P点，P点波峰值不可达A1+A2，故C错误；
D．两列波相遇时，振动方向相同的位移相加，则绳上波峰可达A1+A2的点只有一点，故D正确。故选D。7．【答案】B【解析】【来源】北京市第四中学2019-2020学年高二上学期期中考试物理试题 【详解】AB．当障碍物的尺寸比波长小，或者跟波长相差不多时能观察到明显的衍射现象，选项A错误，B正确；C．当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率比波源的频率小，选项C错误；D．当波源与观察者相向运动时，观察者接受到的频率比波源的频率大，选项D错误。8．【答案】D【解析】【详解】从图中看出，ABD三点都是振动加强点，所以三点振幅相等，故A错误；质点 B的振动加强，但不是 始终在波峰，选项B错误；质点 D 的振动加强，但是位移可能为零，选项C错误；C点是波峰与波谷相遇是振动减弱点，位移始终为零，即在平衡位置，故D正确。9．【答案】D【解析】 .....................解：A．A．D两点为波峰与波峰叠加，B点为波谷与波谷叠加，都是振动加强点．故A错误．B．AD的连线为振动加强区，则C点为振动加强点，振幅较大．故B错误．C．t=0时刻，A．B两点分别处于波峰和波谷，则两者的高度差为4×5cm=20cm．故C错误．D．周期T=，在t=0至t=0.25s的时间内，B点经历了半个周期，通过的路程等于振幅的2倍，振幅为10cm，则路程为20cm．故D正确．故选D．10．【答案】D【解析】A．由题图可知又所以振源振动的频率为A正确，不符合题意；B．若质点a比质点b先回到平衡位置，则可知a质点正在向下运动，b质点正在向下运动，根据同侧法可知，该波沿x轴负方向传播，B正确，不符合题意；C．根据题意可得该波源O点的振动方程为当时C正确，不符合题意；D．衍射现象时波特有的一种现象，任何情况下都会发生衍射，所以当该波遇到1m的障碍物还会发生衍射，D错误，符合题意。故选D。11．【答案】C【解析】A．受迫振动的频率总等于策动力的频率，故A错误；B．波长越长的电磁波，越容易发生衍射，故B错误；C．多普勒效应是波特有的现象，医生利用超声波的多普勒效应可以探测病人血管中血液的流速，故C正确；D．声波从空气传入水中时频率不变，周期不变，波速变大，则由λ＝vT可知波长变长，故D错误。故选C。12．【答案】C【解析】A．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期是由驱动力的周期决定的，与单摆的摆长无关，A正确，不符合题意；B．火车鸣笛向我们驶来时，根据多普勒效应，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高，B正确，不符合题意；C．弹簧振子做简谐运动时，若某两个时刻位移相同，则这两个时刻的速度大小相等，方向可能相同也可能相反，C错误，符合题意；D．当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸与波长差不多，或比波长小得多时，将发生明显的衍射现象，D正确，不符合题意；故选C。13．【答案】C【解析】音叉周围有些区域声音较强，有些区域声音较弱，这是声音的干涉现象，故A错误；敲响一只音叉，不远处的另一只音叉也发出声音，这是声音的共振现象，故B错误；火车进站时鸣笛的音调会变高，出站时会变低，音调会变低表示远离，音调会变高表示靠近，该现象与音障的形成类似，故C正确；在屋外看不见屋内的人，却能听见屋内人说话，这是声音的衍涉现象，故D错误。所以C正确，ABD错误。 14．【答案】D【解析】由于两列波的波峰在P点相遇，P点是振动加强点，因为两列波的频率相同，而且在相同的介质内传播，所以波速一致，根据可知波长相同，所以干涉稳定，所以P振动始终加强，①正确；两列波发生干涉，它们的周期和频率不会发生改变，各个点的频率仍然是相同的，②错误；振动加强并不意味着其位移始终是最大，振动加强点的振幅最大，但位移总在变化，有时可能为零，③错误，④正确。故选D。15．【答案】C【解析】M点是波峰与波峰相遇点，振幅最大，即是加强点，加强点在振动过程中始终是加强的，AB正确；加强点在振动过程中位移从-2A到零再到2A，也是做周期性变化的，C错误D正确．【点睛】解决本题的关键知道波峰和波峰叠加，波谷与波谷叠加振动加强，波峰与波谷叠加，振动减弱．注意振动加强点是振幅最大，不是始终处于波峰或波谷位置． 16．【答案】B【解析】【分析】两列波波峰与波峰相遇，振动加强，振幅最大．频率相同的两列波发生干涉，振动加强点始终加强，减弱点始终减弱，都呈周期性变化．【详解】P点为波峰与波峰叠加，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。故ACD正确，B错误；此题选择不正确的选项，故选B。【点睛】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．17．【答案】A【解析】【来源】2019年上海市宝山区高三二模物理试题 【详解】A.干涉和衍射是波特有的现象，一切种类的波只要满足一定条件都能产生干涉和明显的衍射现象，故A正确。B.明显的衍射现象必须是波的波长障碍物的尺寸大得多或相差不大，故B错误。C.要产生干涉现象的必要条件之一，就是两列波的频率相等，故C错误。D.产生干涉的条件是两列波的频率相等，与振幅无关，故D错误。18．【答案】A【解析】【来源】上海交大附中2017-2018学年高一下学期期中物理试题 【详解】由题意可知，当减小波源的频率即增大周期，使得波长增大；或者移动N使狭缝的距离减小都可以使衍射现象更加明显。A．移动 N 使狭缝的距离增大，不可以使衍射现象更加明显，选项A符合题意；B．使波源的频率减小，可以使衍射现象更加明显，选项B不符合题意；C．使波源的周期增大，可以使衍射现象更加明显，选项C不符合题意；D．移动 N 使狭缝的距离减小，可以使衍射现象更加明显，选项D不符合题意；