2-4 波的干涉与衍射 习题（含解析 2）

2.4《波的干涉和衍射》作业 1.关于波的衍射现象，下列说法正确的是（ ） A.当孔的尺寸比波长大时，一定不会发生衍射现象 B.只有孔的尺寸与波长相差不多时，或者比波长还小时会观察到明显的衍射现象 C.只有波才有衍射现象 D.以上说法均不正确 解析：当孔的尺寸比波长大时，同样会发生衍射现象，只不过不明显.只有当孔、缝或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才会发生明显衍射现象，切不可把此条件用来判断波是否发生了衍射现象.答案：BC 2.下列事实属于明显的衍射现象的是（ ） A.池塘里的水波，遇到突出水面的小石块，小石块对波的传播没有影响 B.水波前进方向上有一障碍物，其后面没有水波传播过去 C.水波前进方向上有一带孔的屏，水波通过小孔传播到屏后的区域 D.板胡的声音比弦声更响 解析：波绕过障碍物(或小孔)的现象叫衍射现象，故A、C正确.又因为水波没有绕过障碍物，所以B错.声音的响亮与否不是衍射现象所决定的，故D错. 3.如图所示S为波源，M、N为两块挡板，其中M板固定，N板可上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A没有振动.为了使A点能发生振动，可采用的方法是（ ） A.增大波源的频率 B.减小波源的频率 C.将N板向上移动一些 D.将N板向下移动一些 解析：A点没有振动，说明衍射现象不明显，即狭缝的尺寸比波长大得多，为使A点振动，可使波长大些或使狭缝窄一些. 答案：BC 4.当两列振动情况完全相同的水波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，下列说法正确的是（ ） A.质点P的振动始终是加强的 B.质点P的振幅最大 C.质点P的位移始终最大 D.质点P的位移有时为零 解析：由于P点是两列波的波峰相遇点，故质点P的振动始终是加强的，其振幅等于两列波的振幅之和.但质点P并不停在波峰或波谷不动.它不断地围绕自己的平衡位置往复运动，故其位移有时为零. 答案：ABD 5.在空气中相距10 m的A、B两点，放两个完全相同的声波，其频率为1 000 Hz，声速为340 m/s，C距A点17 m，距B点20.4 m，则对C点振动情况判断正确的是（ ） A.有最大的振幅 B.有最小的振幅 C.位移可能为零 D.振幅不是最大，但也不是最小 解析：λ==0.34 m,而Δs=(20.4-17) m=3.4 m，即C点为振动加强点，其振幅最大，当该点通过平衡位置时，位移为零. 答案：AC 6.图表示两个相干波源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，虚线表示的是波谷，下列说法正确的是（ ） A.a、c两点的振动加强，b、d两点的振动减弱 B.e、f两点的振动介于加强点和减弱点之间 C.经适当的时间后，加强点和减弱点的位置互换 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 解析：波的干涉示意图所示的仅是某一时刻两列相干波叠加的情况，形成干涉图样的所有介质质点都在不停地振动着，其位移的大小和方向都在不停地变化着.但要注意，对稳定的干涉，振动加强和减弱的区域的空间位置是不变的. a点是波谷和波谷相遇的点，c是波峰和波峰相遇的点，都是振动加强的点；而b、d两点都是波峰和波谷相遇的点，是振动减弱的点，A正确. e位于加强点的连线上，仍为加强点，f位于减弱点的连线上，仍为减弱点，B错误. 相干波源叠加产生的干涉是稳定的，不会随时间变化，C错误. 因形成干涉图样的介质质点也是不停地做周期性振动，经半个周期步调相反，D正确.答案：AD 7.我们研究水波发生衍射的条件时，当保持障碍物的大小不变，改变波源的频率是否会影响观察到的衍射现象？为什么？ 解答：会影响.这是因为波源的频率决定波的频率，波源的频率改变了，波的频率就会改变，而波速是由介质决定的，在水中波速是一定的，由λ=v/f知，频率改变波长就会改变，而障碍物的尺寸不变，因而会影响观察到的波的衍射现象. 8.甲、乙二人分乘两只船 ... ...