第3节 波的干涉和衍射 例1 CD [解析] 因两列波波速相等,故两列波能同时到达P点,A错误;因f1λ2,故当两列波同时到达P点时,a波的波峰到P点的距离比b波的波峰到P点的距离大,因此两波峰不能同时到达P点,两波峰应相遇在P点左侧,此位置对应的位移为A1+A2,位移最大,B错误,C、D正确. 例2 B [解析] 根据波的传播方向和波形图可判断出质点a、b的振动方向,选项B正确. [教材链接] (1)振动频率 振动方向 加强 减弱 (2)①频率 ②相同 例3 AD [解析] a点是波谷和波谷相遇的点,c点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,为加强点,f位于减弱点的连线上,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.由于形成干涉图样的质点也是不停地做周期性振动,故经半个周期后步调相反,D正确. 例4 D [解析] 设距离波源S1的距离为x的位置振动加强,由振动加强点的条件得(1-x)-x=0.12n(n=0、1、2、3、…),当n分别为0、1、2、3、4、5、6、7、8时,对应的x的值分别为0.5 m、0.44 m、0.38 m、0.32 m、0.26 m、0.20 m、0.14 m、0.08 m和0.02 m共9个加强点,由对称性可知在两波源连线的中点的S2一侧也有8个振动加强点,则共有17个振动加强点,故D正确. 例5 D [解析] 在同一介质中,波速相等,故A错误;声波在a处分成上下两列波,即成为两列相干声波,振幅相等,故B错误;声波在a处时分成上下两列波,两列波的频率相同,经过不同的波程在b处相遇,若路程差满足半波长的奇数倍,即Δx=x2-x1=(2k+1),即可在b处削弱噪声,故D正确,C错误. [教材链接] (1)绕过 (2)①越明显 ②越明显 (3)相差不大 更小 例6 D [解析] 当障碍物或孔的尺寸与水波的波长相比差不多、或者小于波长时,才能发生明显的衍射现象;由图可知,狭缝A以及挡板D的尺寸与水波的波长差不多,所以狭缝A和挡板D处能发生明显的衍射现象;狭缝B处的尺寸远大于波长,该处不容易发生明显的衍射现象,故A、B错误,D正确.水波遇到挡板C时会发生衍射现象,但由于挡板C的尺寸远大于波长,所以衍射现象不明显,故C错误. 例7 BC [解析] 发生明显衍射的条件是孔、缝的宽度或障碍物的尺寸比波长小或与波长相差不多,要使衍射现象变得明显,可以通过缩小障碍物的尺寸或增大波长(减小波的频率)来实现,选项B、C正确. 例8 BC [解析] 因为波长与孔的尺寸差不多,所以能够观察到明显的衍射现象,故A错误;若将孔AB扩大,则孔的尺寸大于波的波长,可能观察不到明显的衍射现象,故B正确;波通过孔后,波速、频率、波长不变,则挡板前、后波纹间的距离相等,故C正确;若孔的大小不变,使波源频率增大,因为波速不变,根据λ= 知,波长减小,则可能观察不到明显的衍射现象,故D错误. 随堂巩固 1.C [解析] t=时,波向前传播的距离,两列波的波峰和波谷相遇,相遇处质点位移为零,故C正确. 2.BD [解析] 由波源的振动图像可以看出,a波的周期是b波的2倍,即a波的频率为b波频率的,因为波速相等(同一介质中),由波速公式v=λf可知,a波的波长为b波的2倍,故A错误,B正确;两列波叠加产生稳定干涉的条件是频率相等,故C错误;对于同一个狭缝来说,它的尺寸很小,只有当障碍物、孔或缝的尺寸比波长小或差不多时,衍射现象才能明显,a波比b波波长长,故a波的衍射效果比b波明显,故D正确. 3.CD [解析] b处此刻是波谷与波谷相遇,半个周期后变成波峰与波峰相遇,是振动始终加强的点,故C正确,A错误.a处此刻是波峰与波峰相遇,半个周期后变成波谷与波谷相遇,是振动加强的点,并非永远是波峰与波峰相遇的点,故B错误.c处此刻是波峰与波谷相遇,半个周期后仍是波峰与波谷相遇,它的振动永远减弱,故D正确. 4.A [解析] 由图可知,降噪声波和环境声波波长相等,频率相同,且等 ... ...
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