第三章 5 波的干涉与衍射-【导与练】2023-2024学年高中物理选择性必修第一册同步全程学习课时作业word（新教材，教科版）

5　波的干涉与衍射 基础巩固 1.以下关于波的衍射的说法正确的是(　C　) A.波遇到障碍物时,一定会发生明显的衍射现象 B.当障碍物的尺寸比波长大得多时,衍射现象很明显 C.当孔的大小比波长小时,衍射现象很明显 D.只有当障碍物的尺寸与波长相差不多时,才会发生明显的衍射现象 解析:凡是波都能发生衍射现象,不过有时衍射现象明显,有时衍射现象不明显。只有当缝、孔或障碍物的尺寸跟波长相差不多或比波长更小时,才能发生明显的衍射现象,选项C正确。 2.下列现象属于波的干涉现象的是(　B　) A.面对障碍物大喊一声,过一会听见自己的声音 B.将一个音叉敲响,人围绕它走一周,将听到忽强忽弱的声音 C.在障碍物的后面可以听到前面的人说话的声音 D.一人敲一下长钢管的一端,另一人紧贴长钢管的另一端,先后听到两次声音 解析:A项为声波的反射现象,B项为声波的干涉现象,C项为声波的 衍射现象,D项是因为声波通过空气和钢管传播的速度不一样造成的,所以选项B正确。 3.(多选)关于两列波的稳定干涉现象,下列说法正确的是(　BD　) A.任意两列波都能产生稳定的干涉现象 B.发生稳定干涉现象的两列波,它们的频率一定相同 C.在振动减弱的区域,各质点都处于波谷 D.在振动加强的区域,有时质点的位移等于零 解析:两列波叠加产生稳定干涉现象的一个必要条件是两列波的频率相同,A错误,B正确;在振动减弱的区域里,两列波引起质点的振动始终是减弱的,质点振动的振幅等于两列波的振幅之差,如果两列波的振幅相同,质点振动的振幅就等于零,不可能是各质点都处于波谷, C错误;在振动加强的区域里,两列波引起质点的振动始终是加强的,质点振动得最剧烈,振幅等于两列波的振幅之和,但这些点始终是振动着的,因而有时质点的位移等于零,D正确。 4.利用发波水槽得到的水面波形如图甲、乙所示,则(　D　) A.图甲、乙均显示了波的干涉现象 B.图甲、乙均显示了波的衍射现象 C.图甲显示了波的干涉现象,图乙显示了波的衍射现象 D.图甲显示了波的衍射现象,图乙显示了波的干涉现象 解析:由题图可以看出,题图甲是水波通过小孔的情况,属于波的衍射现象,题图乙是两列波在传播过程中叠加形成的干涉图样,属于波的干涉现象,D项正确。 5.已知空气中的声速为340 m/s。现有几种声波:①周期为 s;②频率为104 Hz;③波长为10 m。它们传播时若遇到宽约为13 m的障碍物,能产生明显的衍射现象的是(　C　) A.①和② B.②和③ C.①和③ D.都可以 解析:由公式v=得,周期为 s的声波的波长λ1=vT=340× m=17 m; 由公式v=λf得频率为104 Hz的声波的波长λ2== m=0.034 m, 产生明显衍射现象的条件是孔径、障碍物的尺寸小于波长或者与波长相差不大,故①能产生明显的衍射现象,②不能产生明显的衍射现象。波长为10 m的声波,障碍物宽度为13 m,与该声波波长相差不大, 故③能产生明显的衍射现象。因此,能产生明显的衍射现象的是①和③,故C正确,A、B、D错误。 6.(多选)如图所示,沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均 相等,当它们相遇时可能出现的波形是图中的(　BC　) 解析:当两列波的前半个波(或后半个波)相遇时,根据波的叠加原理,在前半个波(或后半个波)重叠的区域内所有的质点振动的合位移为零,而两列波的后半个波(或前半个波)的波形保持不变,选项B正确;当两列波完全相遇时(即重叠在一起),由波的叠加原理可知,所有质点振动的位移均等于每列波单独传播时引起的位移的矢量和,使得所有的质点振动加强,选项C正确。 7.(多选)如图所示,S1、S2是两个相干波源,它们振动同步且振幅相同。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。关于图中所标的a、b、c、d四质点,下列说法正确的是(　BC　) A.该时刻a质点振动最弱,b、c质点振动加强,d质点振动既不是最强也不是最弱 B.该时刻a质点振动最弱,b、c、d质点振动都最强 C.a质点的振动始终是最弱的,b、c、d质点的振动始终是最强的 D.再过段时间,a、b、c三个质点都将处于各自的平衡位置,因此振动最弱 解析:从题图中可以看出,该时刻a质点振动最弱,b、c质点振动最强,d是S1、S2连线的中垂线上的一点,到S1、S2的距离相等,所以必然为振动加强点,选项B、C正确。 8.在阶梯课室中,如图是课室主席台的平面图,AB是讲台,S1、S2是与讲台上话筒等高的相同的喇叭,它们相互之间的位置和尺寸如图所示。已知空气中声速v=340 m/s,老师声音的频率f=136 Hz,忽略讲台的 宽度,则: (1)求老师声音的波长λ; (2)图中B点是振动加强点还是振动减弱点,试通过计算说明判断 依据; (3)讲台上能够避免啸叫的适当