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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(xí)D卷
姓名:________ 班級(jí):________ 成績(jī):________
一、 選擇題 (共15題;共39分)
1. (3分) (2016高三上重慶期中) 下列說法正確的是( )
A . 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期和振幅無關(guān)
B . 在彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力表達(dá)式F=﹣kx中,F(xiàn)為振動(dòng)物體所受的合外力,k為彈簧的進(jìn)度系數(shù)
C . 在波的傳播方向上,某個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度就是波的傳播速度
D . 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,同種條件下用紫光做實(shí)驗(yàn)比紅光做實(shí)驗(yàn)得到的條紋更寬
E . 在單縫衍射
2、現(xiàn)象中要產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象,狹縫寬度必需比波長(zhǎng)小或者相差不多
2. (3分) 下列說法中正確的是( )
A . 機(jī)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?yàn)樗鼈兌伎梢栽谡婵罩袀鞑?
B . 變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),變化的磁場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)
C . 電磁波是橫波
D . 惠更斯發(fā)現(xiàn)了單擺的等時(shí)性,并首先給出了單擺的周期公式
3. (2分) 如圖所示,正中O是水面上一波源,實(shí)、虛線分別表示該時(shí)刻的波峰、波谷,A
是擋板,B是小孔,經(jīng)過一段時(shí)間,水面上的波形將分布于( )
A . 整個(gè)區(qū)域
B . 陰影Ⅰ以外區(qū)域
C . 陰影Ⅱ以外區(qū)域
3、D . 上述答案均不對(duì)
4. (3分) (2018浙江模擬) 如圖所示,同一介質(zhì)中的P、Q兩列持續(xù)振動(dòng)的簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正向和負(fù)向傳播,質(zhì)點(diǎn)a、b、c、d分別位于 、7m、8m、 處,若波的傳播速度為 ,圖示為 時(shí)刻的波形圖 則再經(jīng)過 時(shí)( )
A . 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率為
B . 質(zhì)點(diǎn)a、c處于平衡位置
C . 質(zhì)點(diǎn)b的位移大小為30cm
D . 質(zhì)點(diǎn)d的振動(dòng)方向沿 軸
5. (3分) 在空氣中的同一區(qū)域內(nèi),兩列聲波波源的振動(dòng)情況如圖所示,可以肯定的是( )
A . A波源的頻率為B波源頻率的2倍
B . A波的波長(zhǎng)為B波波長(zhǎng)的2倍
C .
4、 B兩列波疊加能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉
D . 通過同一狹縫,A波的衍射效果比B波明顯
6. (2分) 在均勻彈性介質(zhì)中,S1、S2是兩個(gè)振動(dòng)步調(diào)總相同的相干波源. 如圖所示,在S1、S2的連線上S1A=AB=BC=CS2 , 且都等于半波長(zhǎng).由此可知( )
A . B 點(diǎn)振動(dòng)總是最強(qiáng),A,C 總是最弱
B . B 點(diǎn)振動(dòng)總是最弱,A,C 總是最強(qiáng)
C . A,B,C 點(diǎn)的振動(dòng)總是最弱
D . A,B,C 點(diǎn)的振動(dòng)總是最強(qiáng)
7. (2分) 關(guān)于波的疊加和干涉,下列說法中正確的是( )
A . 兩列頻率不相同的波相遇時(shí),因?yàn)闆]有穩(wěn)定的干涉圖樣,所以波沒有疊加
B .
5、 兩列頻率相同的波相遇時(shí),振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)只是波峰與波峰相遇的點(diǎn)
C . 兩列頻率相同的波相遇時(shí),如果介質(zhì)中的某點(diǎn)振動(dòng)是加強(qiáng)的,某時(shí)刻該質(zhì)點(diǎn)的位移可能是零
D . 兩列頻率相同的波相遇時(shí),振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移總是比振動(dòng)減弱點(diǎn)的位移大
8. (2分) 如圖,P為橋墩,A為靠近橋墩浮出水面的葉片,波源S連續(xù)振動(dòng),形成水波,此時(shí)葉片A靜止不動(dòng)。為使水波能帶動(dòng)葉片振動(dòng),可用的方法是( )
A . 提高波源頻率
B . 降低波源頻率
C . 增加波源距橋墩的距離
D . 減小波源距橋墩的距離
9. (3分) 下列說法正確的是( )
A . 同一波源的不同波面上的質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況可
6、能相同,平面波的波面表示波的傳播方向
B . 無論怎樣的波,波線始終和波面垂直
C . 若孔的尺寸比波長(zhǎng)大得多,則不會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象
D . 單色光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,出現(xiàn)暗條紋處是兩列光波的波峰和波谷相遇的地方
10. (2分) (2016楊浦模擬) 如圖,P為直立于小河之中的一個(gè)實(shí)心橋墩,A為靠近橋墩浮在水面上的一片樹葉,小河水面平靜,現(xiàn)在S處于穩(wěn)定拍打水面,使形成的水波能帶動(dòng)樹葉A振動(dòng)起來,可以采用的方法是( )
A . 提高拍打水面的頻率
B . 降低拍打水面的頻率
C . 不需拍打,A也會(huì)振動(dòng)起來
D . 無論怎樣拍打,A都不會(huì)振動(dòng)起來
11. (3分) 如圖
7、所示,一小型漁港的防波堤兩端MN相距約60m,在防波堤后A、B兩處有兩只小船進(jìn)港躲避風(fēng)浪.某次海嘯引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤傳播,則下列說法中正確的是( )
A . 假設(shè)波浪的波長(zhǎng)約為10 m,則A、B兩處小船基本上不受波浪影響
B . 假設(shè)波浪的波長(zhǎng)約為10 m,則A、B兩處小船明顯受到波浪影響
C . 假設(shè)波浪的波長(zhǎng)約為50 m,則A、B兩處小船基本上不受波浪影響
D . 假設(shè)波浪的波長(zhǎng)約為50 m,則A、B兩處小船明顯受到波浪影響
12. (3分) 兩列波疊加,在空間出現(xiàn)穩(wěn)定的干涉圖樣,下列說法中正確的是( )
A . 振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)都在
8、波峰上
B . 振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)都有位移為零的時(shí)刻
C . 振動(dòng)加強(qiáng)是指合振動(dòng)的振幅變大,振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的能量變大
D . 振動(dòng)加強(qiáng)和減弱區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)隨波前進(jìn)
13. (3分) “聞其聲而不見其人”是因?yàn)橐话阏系K物的尺寸( )
A . 跟聲波波長(zhǎng)相差不大,使聲波發(fā)生明顯衍射
B . 比聲波波長(zhǎng)大得多,聲波不能發(fā)生衍射
C . 可以跟光波波長(zhǎng)相比較,使光波也發(fā)生衍射
D . 比光波波長(zhǎng)大得多,故光波不能發(fā)生明顯衍射
14. (3分) (2018高二下南平期末) 關(guān)于機(jī)械報(bào)動(dòng)和機(jī)械波的敘述正確的是( )
A . 波源振動(dòng)的速度與波的傳播速度始終相同
B . 橫波的傳播
9、方向總是與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向垂直
C . 頻率不同的兩列機(jī)械波也能發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象
D . 物體做受迫振動(dòng)時(shí),其振動(dòng)頻率與固有頻率無關(guān)
E . 做簡(jiǎn)譜運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)通過同一位置時(shí),速度不一定相同,但加速度一定相同
15. (2分) 如圖所示表示兩列同頻率相干水波在t=0時(shí)刻的疊加情況,圖中實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,已知兩列波的振幅均為2cm,波速為2m/s,波長(zhǎng)為0.4m,E點(diǎn)是BD連線和AC連線的交點(diǎn),下列說法正確的是( )
A . A,E,C三點(diǎn)均是振動(dòng)減弱點(diǎn)
B . D,E,B三點(diǎn)均是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)
C . B,D兩點(diǎn)在該時(shí)刻的豎直高度差為4cm
D . t=0.05
10、s,E點(diǎn)離開平衡位置2cm
二、 填空題 (共5題;共9分)
16. (2分) (2017金山模擬) 如圖為兩頻率相同的橫波在傳播過程中某時(shí)刻疊加情況的俯視圖,兩列波的振幅都為10cm,質(zhì)點(diǎn)沿豎直方向振動(dòng),實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷.則此時(shí)a點(diǎn)的位移為________;a、b、c點(diǎn)中,振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)為________.
17. (1分) 一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播,圖1是t=0時(shí)刻的波形圖,圖2是介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象,則該質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)值合理的是________。
18. (2分) 下列說法中的現(xiàn)象屬于波干涉的是________;屬于波的衍射的是________.
A.夏日雷聲
11、轟鳴不絕
B.聞其聲而不見其人
C.聽到遠(yuǎn)離的汽笛聲音音調(diào)較低
D.兩個(gè)完全相同的聲源固定在空間某兩位置上.如果在聲源周圍走動(dòng),時(shí)而感到有聲,時(shí)而感到無聲.
19. (2分) (2019高二上北京期中) 如圖所示,水面上 M、N 兩點(diǎn)為兩個(gè)振源,兩個(gè)振源同時(shí)開始振動(dòng),起振動(dòng)方向也相同,在水面上形成了兩列波。兩列波在水面上疊加時(shí),形成了某些區(qū)域的振幅加 大,某些區(qū)域的振幅減小的穩(wěn)定圖樣,則兩列波的頻率 ________(填“相等” 或“不相等”),在M、N 連線的重垂線上有點(diǎn) A,A 點(diǎn)是振動(dòng)________(填“加強(qiáng) 點(diǎn)”或“減弱點(diǎn)”)。
20. (2分) (2016淮安模擬
12、) 1971年,屠呦呦等獲得了青蒿乙醚提取物結(jié)晶,研究人員通過X射線衍射分析確定了青蒿素的結(jié)構(gòu).X射線衍射是研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的最常用方法,用于分析的X射線波長(zhǎng)在0.05nm~0.25nm范圍之間,因?yàn)閄射線的波長(zhǎng)________(選填“遠(yuǎn)大于”、“接近”或“遠(yuǎn)小于”)晶體內(nèi)部原子間的距離,所以衍射現(xiàn)象明顯.分析在照相底片上得到的衍射圖樣,便可確定晶體結(jié)構(gòu).X射線是________(選填“縱波”或“橫波”).
三、 解答題 (共5題;共43分)
21. (20分) 甲、乙兩人分乘兩只小船在湖中釣魚,兩船相距24 m . 有一列水波在湖面上傳播,使每只船每分鐘上下浮動(dòng)20次,當(dāng)甲船位于波峰時(shí),
13、乙船位于波谷,這時(shí)兩船之間還有5
個(gè)波峰.
(1)
此水波的波長(zhǎng)為多少?波速為多少?
(2)
若此波在傳播過程中遇到一根豎立的電線桿,是否會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象?
(3)
若該波經(jīng)過一跨度為30 m的橋洞,橋墩直徑為3 m,橋墩處能否看到明顯衍射?
(4)
若該橋?yàn)橐? m寬的涵洞,洞后能否發(fā)生明顯衍射?
22. (8分) (2017新課標(biāo)Ⅰ卷) [物理--選修3-4]
(1)
如圖(a),在xy平面內(nèi)有兩個(gè)沿z方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的點(diǎn)波源S1(0,4)和S2(0,﹣2).兩波源的振動(dòng)圖線分別如圖(b)和圖(c)所示.兩列波的波速均為1.00m/s.兩列波從波源傳播到
14、點(diǎn)A(8,﹣2)的路程差為________m,兩列波引起的點(diǎn)B(4,1)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互________(填“加強(qiáng)”或“減弱”),點(diǎn)C(0,0.5)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互________(填“加強(qiáng)”或“減弱”).
(2)
如圖,一玻璃工件的上半部是半徑為R的半球體,O點(diǎn)為球心;下半部是半徑為R、高為2R的圓柱體,圓柱體底面鍍有反射膜.有一平行于中心軸OC的光線從半球面射入,該光線與OC之間的距離為0.6R.已知最后從半球面射出的光線恰好與入射光線平行(不考慮多次反射).求該玻璃的折射率.
23. (5分) 如圖所示,在半徑為R=45m的圓心O和圓周A處,有兩個(gè)功率差不多的喇叭,同時(shí)發(fā)
15、出兩列完全相同的聲波,且波長(zhǎng)λ=10m . 若人站在B處,正好聽不到聲音;若逆時(shí)針方向從B走到A , 則時(shí)而聽到時(shí)而聽不到聲音.試問在到達(dá)A點(diǎn)之前,還有幾處聽不到聲音?
24. (5分) 飛機(jī)黑匣子是用來記錄飛行數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)和駕駛艙語音的電子設(shè)備.一旦飛機(jī)失事黑匣子入水,水敏開關(guān)啟動(dòng)水下超聲波脈沖發(fā)生器工作,通過金屬外殼把頻率為37.5kHz的超聲波信號(hào)發(fā)射到周圍水域,已知超聲波在水中傳播速度為1500m/s , 則該波在水中的波長(zhǎng)約為多少?超聲波能不能發(fā)生偏振現(xiàn)象?
25. (5分) 如圖所示,在直線PQ的垂線OM上有A、B兩個(gè)聲源,A、B分別距O點(diǎn)6 m和1 m,兩個(gè)聲源同時(shí)不斷向外發(fā)
16、出波長(zhǎng)都為2 m的完全相同的聲波,在直線PQ上從-∞到+∞的范圍內(nèi)聽不到聲音的區(qū)域共有多少個(gè)?
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參考答案
一、 選擇題 (共15題;共39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9分)
16-1、
17-1、
18-1、
19-1、
20-1、
三、 解答題 (共5題;共43分)
21-1、
21-2、
21-3、
21-4、
22-1、
22-2、
23-1、
24-1、
25-1、