内容正文:
第4课时 波的衍射和干涉
第十二章 机械波
多选题
1.如图所示,S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源,振幅为A,a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上,且ab=bc,某时刻a是两列波波峰的相遇点,c是两列波波谷的相遇点,则( )
A.a处质点的位移始终为2A
B.c处质点的位移始终为-2A
C.b处质点的振幅为2A
D.c处质点的振幅为2A
【来源】10分钟同步课堂专练-课时04波的干涉 (重点练)-2020-2021学年高二物理(新教材人教版选择性必修第一册)
【答案】CD
【解析】因为a、b、c三点均在S1、S2连线的中垂线上,则各点到S1、S2的距离相等,则S1与S2到各点的波程差为零,S1与S2振动情况相同,则a、b、c各点振动加强,振动加强并不是位移不变,而是振幅为2A。故CD正确,AB错误。
故选CD。
2.如图所示,振幅均为A的两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇。图中实线表示某时刻的波峰,虚线表示该时刻的波谷,下列说法正确的是( )
A.图中a点的振动减弱,b点的振动加强
B.图中a、b连线上的中点振动加强
C.图中c点的振动减弱,但再过半个周期振动加强
D.b点的振幅为2A,c点的振幅为零
【来源】山东省日照市莒县2020-2021学年高二(上)11月模块考试物理试题
【答案】BD
【解析】A.图中a点是波谷相遇的点,b点波峰相遇的点,两点的振动均加强,故A错误;
B.图中a、b连线上的点均为振动加强点,故B正确;
C.相干波源叠加产生的干涉是稳定的,不会随时间变化,故图中c点的振动一直减弱,故C错误;
D.两列波在b点的振动位移始终相同,叠加后的振幅为2A,在c点的振动位移始终相反,叠加后振幅为零,故D正确。
故选BD。
3.在同一介质中传播的两列同种简谐横波的振幅都是10cm,实线波沿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( )
A.在相遇区域会发生干涉现象
B.实线波和虚线波的频率之比为2∶1
C.平衡位置为处的质点此刻速度为零
D.平衡位置为处的质点此刻位移
【来源】2020-2021学年高二物理选择性必修第一册同步单元AB卷(新教材人教版)-第3章 机械波单元测试(A卷基础篇)
【答案】BD
【解析】AB.实线波和虚线波的频率之比为
频率不同,在相遇区域不会发生干涉现象,A错误,B正确;
C.平衡位置为处的质点此刻速度最大,振动方向向下,C错误;
D.平衡位置为处的质点此刻位移为
D正确。
故选BD。
4.平静的水池表面有两个振源A、B,固有振动周期均为T。某时刻A开始向下振动,相隔半个周期B开始向下振动,二者振动的振幅相同,某时刻在水面上形成如图所示的水波图。其中O是振源连线的中点,OH为中垂线,交叉点G、H的中点为D,C点位于波峰和波谷的正中间,实线代表波峰,虚线代表波谷。下列说法中正确的是( )
A.如果在E点有一个小的漂浮物,经半个周期将向左漂到F点
B.两列波叠加后,O点的振动始终减弱
C.图中G、H两点振幅为零,D点的振幅也为零
D.C点此时振动的速度为零
【来源】2020-2021学年高二物理选择性必修第一册同步单元AB卷(新教材人教版)-第3章 机械波单元测试(B卷基础篇)
【答案】BCD
【解析】A.波在传播过程中,介质中的质点只在平衡位置附近振动,不会随着波的传播向前移动,选项A错误;
BC.O点是振源连线的中点,波的传播路程差等于零,由于相位恰好相反,所以O点以及中垂线上所有质点的振动均为叠加减弱,选项B、C正确;
D.B引起的振动此时在C点使得质点具有向上的速度,而A刚好传到C点,具有向下的速度,叠加后速度为零,选项D正确。
故选BCD。
5.两列简谐波的振幅都是20cm,传播速度大小相同,实线波的频率为2Hz,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( )
A.平衡位置为的质点此刻速度为零
B.平衡位置为处的质点此刻位移
C.从图示时刻起再经过0.25s,平衡位置为处的质点的位移
D.随着波的传播,在相遇区域会出现某质点的振动位移达到
【来源】浙江省绍兴市诸暨中学2020-2021学年高二(上)期中物理试题(实验班)
【答案】BD
【解析】A.图示时刻,两列简谐波单独传播时引起处的质点的速度均向上,故处的质点此时一定向上运动,速度不为零,故A错误;
B.由波形图,两列简谐横波在平衡位置为处的质点的位移是两列波引起位移的矢量和,此时两列波单独传播在8.5cm的质点的位移都大于10cm,故合位移,故B正确;
C.实线波的波长为4m,故波速为
两列波传播速度大小相同,所以虚线波的波速也为8m/s。由图得到虚线波的波长6m,故再经过0.25s,实线处质点的振动