内容正文:
第4课时 波的衍射和干涉
第十二章 机械波
一、多选题
1.下列说法正确的是( )
A.改变摆球质量可以调整单摆做简谐运动的周期
B.全息照片的拍摄利用了光的干涉原理
C.泊松亮斑是光通过小圆盘发生衍射时形成的
D.光纤通讯利用了光的全反射原理
E.波长较短的光不容易被大气散射,所以天空看起来是蓝色的
【来源】2021届山西省阳泉市高三(上)期末理综物理试题
【答案】BCD
【解析】A.根据 ,单摆的周期与摆球的质量无关,所以改变摆球质量不能调整单摆做简谐运动的周期,A错误;
B.全息照片的拍摄利用了光的干涉原理,B正确;
C.泊松亮斑是光通过小圆盘发生衍射时形成的,C正确;
D.光纤通讯利用了光的全反射原理,D正确;
E.波长较短的光容易被大气散射,所以天空看起来是蓝色的,E错误。
故选BCD。
2.空间同一水平面内有、、三点,,,。、两点处有完全相同的波源做简谐振动,振动频率为,波速为,下列说法正确的是( )
A.两列波的波长为 B.振动减弱点的位移总是为零
C.振动加强点的位移总是最大 D.点为振动加强点
【来源】浙江省温州市2020-2021学年高二(上)期末模拟物理试题
【答案】BD
【解析】A.两列波的波长为
故A错误;
BC.因两振源完全相同,可知振动减弱点的位移总是为零,振动加强点的振幅最大,质点做简谐运动,但是位移不是总最大,故B正确,C错误;
D.因,故点为振动加强点,故正确。
故选BD。
3.两列振幅为、波长相同的平面简谐横波,以相同的速率沿相反方向在同一介质中传播,如图所示为某一时刻的波形图,其中实线为向右传播的波,虚线为向左传播的波,、、、、为介质中沿波传播路径上五个等距离的质元。两列波传播的过程中,下列说法中正确的是( )
A.质元、始终静止不动
B.质元、、、、始终静止不动
C.质元、、始终静止不动
D.质元、、以振幅做简谐运动
【来源】海南省海口市海南中学2020-2021学年高二(上)期中物理试题
【答案】AD
【解析】A.由图看出,质点b、d处是波峰与波谷叠加处,振动减弱,两波的振幅相等,所以这两点始终静止不动,故A正确;
BCD.再过周期,波分别向前传播波长,两列波的波峰与波峰在c点相遇,两列波的波谷与波谷在a、e两点相遇,则a、c、e点振动都始终加强,振幅等于2A,即质点a、c、e以振幅2A作简谐运动,故BC错误,D正确。
故选AD。
4.如图表示两个相干波源、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,虚线表示某时刻的波谷,下列说法正确的是( )
A.a、e两点的振动加强,b、d两点的振动减弱
B.a点始终在波谷,e点始终在波峰
C.介质中加强点和减弱点的位置可以互换
D.经半个周期后,原来位于波峰的点将位于波谷,原来位于波谷的点将位于波峰
【来源】江苏省宿迁市沭阳县2020-2021学年高二(上)期中调研测试物理试题
【答案】AD
【解析】A.a点是谷谷相遇,振动加强;e点是峰峰相遇,振动加强;b、d两点都是峰谷相遇,振动减弱,选项A正确;
B.a点只是此时刻在波谷,经过半个周期会到达波峰;同理e点此时刻在波峰,经过半个周期会到达波谷,选项B错误;
C.介质中加强点和减弱点的位置是固定不变的,不可以互换,选项C错误;
D.经半个周期后,原来位于波峰的点将位于波谷,原来位于波谷的点将位于波峰,选项D正确。
故选AD。
5.如图甲所示,B、C和P是同一水平面内的三个点,沿竖直方向振动的横波I在介质中沿BP方向传播,P与B相距40cm,B点的振动图象如图乙所示;沿竖直方向振动的横波Ⅱ在同一介质中沿CP方向传播,P与C相距50cm,C点的振动图象如图丙所示。在t=0时刻,两列波同时分别经过B、C两点,两列波的波速都为20cm/s,两列波在P点相遇,则以下说法正确的是( )
A.两列波的波长均为20cm
B.P点振动减弱点,振幅是为10cm
C.4.5s时P点在平衡位置且向下振动
D.波遇到40cm的障碍物将发生明显衍射现象
E.P点未加强点振幅为70cm
【来源】《2020年高考物理母题题源解密》专题15 振动和波
【答案】ACE
【解析】A.由图知,两列波的周期都是T=1s
可得波长=0.2×1m=0.2m=20cm
故A正确;
BE.根据题意有:PC-PB=50cm-40cm=10cm=0.1m=
而t=0时刻两波的振动方向相反,则P是振动加强的点,振幅等于两波振幅之和,即为70cm,故B错误,E正确;
C.波从C传到P的时间为t=s=2.5s
波从B传到P的时间为t=s=2s
在t=2.5s时刻,横波II与横波I两波叠加,质点P经过平衡向下运动,在t=4.5s时刻,经过了两个周期,质点经过平衡向下运动,故C正确;
D.因波长为20cm,则当波遇到40cm的障