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1、人教版物理高二選修3-4 12.4波的衍射和干涉同步練習
姓名:________ 班級:________ 成績:________
一、 選擇題 (共15題;共37分)
1. (3分) 下列關于振動和波的說法,正確的是( )
A . 聲波在空氣中傳播時,空氣中各點有相同的振動頻率
B . 水波在水面上傳播時,水面上各點沿波傳播方向移動
C . 聲波容易繞過障礙物傳播是因為聲波波長較長,容易發(fā)生衍射
D . 當兩列波發(fā)生干涉時,如果兩列波波峰在某質(zhì)點相遇,則該質(zhì)點位移始終最大
E . 為了增大干涉條紋間距,可將藍光換成紅光
2.
2、 (3分) 下列關于波的說法正確的是( )
A . 人通常講話產(chǎn)生的聲波,經(jīng)過尺寸為1m左右的障礙物時會發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象
B . 當兩列水波發(fā)生干涉時,如果兩列波的波峰在P點相遇,則P點的位移始終最大
C . 只要波源與觀察者發(fā)生相對運動,觀察者接收到的波的頻率就會發(fā)生變化
D . 在波的傳播中,與波面垂直的那些線代表了波的傳播方向,叫做波線
3. (3分) 下列說法正確的是( )
A . 做簡諧振動的物體,速度和位移都相同的相鄰時間間隔為一個周期
B . 當障礙物的尺寸小于波長或與波長差不多時才能發(fā)生衍射
C . 波的周期與波源的振動周期相同,波速與波源的振動速
3、度相同
D . 電磁波在與電場和磁場均垂直的方向上傳播
E . 相對論認為時間和空間與物質(zhì)的運動狀態(tài)有關
4. (2分) (2018浙江模擬) 如圖所示,S1和S2是兩個相干波源,其振幅均為A , 周期均為T。實線與虛線分別表示兩列波的波峰和波谷。此刻,c是波谷與波谷的相遇點,下列說法中正確的是 ( )
A . a處質(zhì)點始終處于離平衡位置2A處
B . 隨著時間的推移,c處的質(zhì)點將向右移動
C . 從該時刻起,經(jīng)過 T , c處的質(zhì)點將通過平衡位置
D . 若S2不動,S1沿S1b連線向b運動,則b處質(zhì)點仍然始終處于平衡位置
5. (2分) 兩列波疊加,在空間出現(xiàn)
4、穩(wěn)定的干涉圖樣,下列說法中正確的是( )
A . 振動加強的區(qū)域內(nèi)各質(zhì)點都在波峰上
B . 振動加強的區(qū)域內(nèi)各質(zhì)點的位移始終不為零
C . 振動加強是指合振動的振幅變大,振動質(zhì)點的能量變大
D . 振動加強和減弱區(qū)域的質(zhì)點隨波前進
6. (3分) 兩列波在某區(qū)域相遇,下列說 法中正確的是( )
A . 兩列波相遇時能夠保持各自的狀態(tài)互不干涉
B . 由于這兩列波相遇時疊加,當它們分開時波的頻率、振幅都會發(fā)生變化
C . 如果這兩列波疊加以后使某些區(qū)域振動加強,某些區(qū)域 振動減弱,那么這兩列波發(fā)生明顯干涉
D . 兩列波重疊的區(qū)域里,任何一點的總位移都等于兩列波分別
5、引起的位移的矢量和
7. (3分) 下列說法中正確的是( )
A . 機械波和電磁波都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象,這是因為它們都可以在真空中傳播
B . 變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場,變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場
C . 電磁波是橫波
D . 惠更斯發(fā)現(xiàn)了單擺的等時性,并首先給出了單擺的周期公式
8. (2分) 兩波源S1、S2在水槽中形成的波形如圖所示,其中實線表示波峰,虛線表示波谷,則( )
A . 在兩波相遇的區(qū)域中會產(chǎn)生干涉
B . 在兩波相遇的區(qū)域中不會產(chǎn)生干涉
C . a點的振動始終加強
D . a點的振動始終減弱
9. (2分) 對于
6、光的衍射的定性分析,下列說法中不正確的是( )
A . 只有障礙物或孔的尺寸可以跟光波波長相比甚至比光的波長還要小的時候,才能明顯地產(chǎn)生光的衍射現(xiàn)象
B . 光的衍射現(xiàn)象是光波相互疊加的結(jié)果
C . 光的衍射現(xiàn)象否定了光的直線傳播的結(jié)論
D . 光的衍射現(xiàn)象說明了光具有波動性
10. (2分) (2017高一下海淀期末) 物理學原理在現(xiàn)代科技中有許多重要應用.例如,利用波的干涉,可將無線電波的干涉信號用于飛機降落的導航.如圖所示,兩個可發(fā)射無線電波的天線對稱地固定于飛機跑道兩側(cè),它們類似于楊氏干涉實驗中的雙縫.兩天線同時都發(fā)出波長為λ1和λ2的無線電波.飛機降落過程中,當接收到
7、λ1和λ2的信號都保持最強時,表明飛機已對準跑道.下列說法正確的是( )
A . 天線發(fā)出的兩種無線電波必須一樣強
B . 導航利用了λ1與λ2兩種無線電波之間的干涉
C . 兩種無線電波在空間的強弱分布穩(wěn)定
D . 兩種無線電波各自在空間的強弱分布完全重合
11. (2分) 如圖是某時刻t兩列波的疊加圖,S1、S2是相干波源,它們的振動情況完全相同,發(fā)出兩列完全相同的水波,波峰、波谷分別用實線、虛線表示,下列說法正確的是( )
A . B質(zhì)點始終位于波谷處,D質(zhì)點始終位于波峰處
B . 只有D質(zhì)點振動始終加強
C . 經(jīng)過半個周期,B質(zhì)點變?yōu)椴ǚ?,D質(zhì)點
8、變?yōu)椴ü?
D . C,E兩質(zhì)點振動時強時弱
12. (3分) 如圖所示為演示波的衍射的裝置,S為水面上振動的波源,M、N是水面上的兩塊擋板,其中N板可以移動,兩板中間有一狹縫,此時測量圖中A處水沒有振動,為了使A處的水也能發(fā)生振動,下列措施可行的有( )
A . 使波源的振動頻率增大
B . 移動N板使狹縫的間距增大
C . 使波源的振動頻率減小
D . 移動N板使狹縫的間距減小
13. (3分) 如圖中四幅圖的說法,正確的是( )
A . 由圖甲中兩個簡諧運動的圖象可知:它們的相位差為 或者π
B . 在圖乙中,當球與橫梁之間存在摩擦的情況下,球的
9、振動不是簡諧運動
C . 由圖丙可知,頻率相同的兩列波疊加時,某些區(qū)域的振動加強,某些區(qū)域的振動減弱
D . 如圖丁所示,該簡諧橫波的振動周期一定是4秒
E . 如圖丁所示,當簡諧波向右傳播時,質(zhì)點A此時的速度沿y軸負方向
14. (2分) 聲波和光波都從空氣進入水中,則( )
A . 它們的波速都變小,頻率都不變,波長都變短
B . 它們的波速都變大,頻率都不變,波長都變長
C . 聲波波速變大,波長變長;光波波速變小,波長變短
D . 聲波波速不變,波長不變;光波波速變小,頻率變小
15. (2分) (2019高二下延邊月考) 如圖所示,a、b、c、d是均勻媒質(zhì)中
10、x軸上的四個質(zhì)點,相鄰兩點的間距依次為2m、4m和6m.一列簡諧橫波以2m/s的波速沿x軸正向傳播,在t=0時刻到達質(zhì)點a處,質(zhì)點a由平衡位置開始豎直向下運動,t=3s時a第一次到達最高點.下列說法正確的是( )
A . 質(zhì)點b開始振動后,其振動周期為4s
B . 在t=5s時刻波恰好傳到質(zhì)點d處
C . 在t=5s時刻質(zhì)點c恰好到達最高點
D . 當質(zhì)點d向下運動時,質(zhì)點b一定向上運動
二、 填空題 (共5題;共11分)
16. (2分) (2017松江模擬) 甲、乙兩列振幅不等的連續(xù)簡諧橫波在同一繩上相向傳播,t=0時的波形圖如圖所示,則x=0.2cm處質(zhì)點開始振動
11、時的運動方向________(選填“﹣y”、“+y”、“可能﹣y或+y”)方向,兩列波相遇區(qū)域________(選填“會”、“不會”、“可能會”)發(fā)生干涉現(xiàn)象.
17. (3分) 在張緊的兩端固定的弦上,滿足弦長等于________,就能形成駐波.弦上的波被分成幾段,每段兩端的點始終是靜止不動的,稱為________,每段中各質(zhì)點以相同的步調(diào)上、下振動,中間點振幅最大,稱為________.
18. (2分) 兩個振動情況完全相同的波源S1、S2產(chǎn)生的波疊加,某時刻形成的干涉圖樣如圖所示,實線表示波峰,虛線表示波谷.在a、b、c三個點中振動加強的點是________,從該時刻起,經(jīng)過
12、 周期,它們中位移為零的點是________
19. (2分) (2017運城模擬) 如圖所示是兩個相干波源發(fā)出的水波,實線表示波峰,虛線表示波谷.已知兩列波的振幅都為10cm,C點為AB連線的中點.圖中A、B、C、D、E五個點中,振動減弱的點是________,從圖示時刻起經(jīng)過半個周期后,A點的位移為________cm.(規(guī)定豎直向上為位移的正方向)
20. (2分) 利用發(fā)波水槽得到的水面波形如a、b所示,則圖a顯示了波的________現(xiàn)象.為了能更明顯看到此現(xiàn)象,可以水波的振源頻率________(選填“增大”、“減小”).
三、 解答題 (共5題;共34分)
13、
21. (5分) 如圖所示,在半徑為R=45m的圓心O和圓周A處,有兩個功率差不多的喇叭,同時發(fā)出兩列完全相同的聲波,且波長λ=10m.若人站在B處,正好聽不到聲音;若逆時針方向從B走到A,則時而聽到時而聽不到聲音.試問在到達A點之前,還有幾處聽不到聲音?
22. (5分) 如圖所示,兩東西向放置的相干聲源S1和S2相距25m,在S1和S2中垂線上正北方距離S1和S2連線12m處有一點A,某人站在A處聽到聲音很響,此人自A向正西方走,聽到聲音逐漸減弱,走到距離A 3.5m的B處,完全聽不到聲音,求聲波的波長.
23. (5分) 已知空氣中的聲速為340m/s,現(xiàn)有周期為
14、和頻率為1104Hz的兩種聲波,當它們傳播時若遇到寬度約為13m的障礙物,哪種聲波發(fā)生的衍射現(xiàn)象較明顯?
24. (9分) (2016江蘇) B.[選修3-4]
(1)
一艘太空飛船靜止時的長度為30m,他以0.6c(c為光速)的速度沿長度方向飛行經(jīng)過地球,下列說法正確的是_____.
A . 飛船上的觀測者測得該飛船的長度小于30m
B . 地球上的觀測者測得該飛船的長度小于30m
C . 飛船上的觀測者測得地球上發(fā)來的光信號速度小于c
D . 地球上的觀測者測得飛船上發(fā)來的光信號速度小于c
(2)
楊氏干涉實驗證明光的確是一種波,一束單色光投射在兩條相距很近的狹縫上,
15、兩狹縫就成了兩個廣元,它們發(fā)出的光波滿足干涉的必要條件,則兩列光的________相同.如圖所示,在這兩列光波相遇的區(qū)域中,實線表示波峰,虛線表示波谷,如果放置光屏,在________(選填“A”、“B”或“C”)點會出現(xiàn)暗條紋.
(3)
在上述楊氏干涉試驗中,若單色光的波長λ=5.8910-7m,雙縫間的距離d=1mm,雙縫到屏的距離 l =2m.求第1個亮光條到第11個亮條紋的中心
25. (10分) 在“觀察水波的干涉”實驗中得到如圖所示的干涉圖樣.O1、O2為波源,實線表示波峰,虛線為P位置與波源連線,且O1P=O2P .
(1)
P點是振動加強點嗎?
(2)
16、
若有一小紙片被輕放在P點浮于水面上,則此后紙片運動情況是
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參考答案
一、 選擇題 (共15題;共37分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
13-1、
14-1、
15-1、
二、 填空題 (共5題;共11分)
16-1、
17-1、
18-1、
19-1、
20-1、
三、 解答題 (共5題;共34分)
21-1、
22-1、
23-1、
24-1、
24-2、
24-3、
25-1、
25-2、