2018—2019学年高中物理沪科版选修3-42.4波的干涉与衍射（学案 学业测评 共2份）

学业分层测评 第2章 2.5 波的干涉与衍射 (建议用时：45分钟) [学业达标] 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，或者比波长还小时才会观察到明显的衍射现象 C.只有波才有衍射现象 D.衍射是波特有的现象 E.以上说法均不正确 【解析】　当孔的尺寸比波长大时，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，才会发生明显的衍射现象，切不可把此条件用来判断波是否发生了衍射现象. 【答案】　BCD 2.下列关于两列波相遇时叠加的说法正确的是(　　) A.相遇后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强 B.相遇后，两列波的振动情况与相遇前完全相同 C.在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和 D.几个人在同一房间说话，相互间听得清楚，这说明声波在相遇时互不干扰 E.两列波相遇叠加后，各波的周期和频率都发生变化 【解析】　两列波相遇时，每一列波引起的振动情况都保持不变，而质点的振动则是两列波共同作用的结果，故A选项错误，B、C选项正确.几个人在同一房间说话，声带振动发出的声波在空间中相互叠加后，不改变每列波的振幅、频率，所以声波传到人的耳朵后，仍能分辨出不同的人所说的话，故D正确.两列波叠加后，各波的周期和频率各自保持不变，E错误. 【答案】　BCD 3.关于波的叠加和干涉，下列说法中正确的是(　　) A.两列频率不相同的波相遇时，因为没有稳定的干涉图样，所以波没有叠加 B.任何两列波相遇都会叠加 C.两列频率相同的波相遇时，振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点 D.两列频率相同的波相遇时，如果介质中的某点振动是加强的，某时刻该质点的位移可能是零 E.两列频率相同的波相遇时，振动加强的质点的位移可能比振动减弱的质点的位移小 【解析】　根据波的叠加和干涉的概念可知，只要两列波相遇就会叠加，但如果两列波的频率不同，在叠加区域就没有稳定的干涉图样，所以A错误，B正确；发生干涉时振动加强的点还有波谷和波谷相遇的点，所以C错误；因为某质点振动加强仅是振幅加大，但只要仍在振动就一定有位移为零的时刻，所以D、E正确. 【答案】　BDE 4.有一障碍物的尺寸为10 m，下列哪些波在遇到它时能产生明显衍射现象(　　) A.波长为1 m的机械波 B.波长为10 m的机械波 C.波长为20 m的的机械波 D.频率为40 Hz的声波 E.频率为5 000 MHz的电磁波(波速为3×108 m/s) 【解析】　空气中声波波速大约为340 m/s，由λ＝可算出频率为40 Hz的声波的波长为8.5 m；同理可算出频率为5 000 MHz的电磁波的波长为0.06 m.选项B、C、D中能产生明显衍射现象. 【答案】　BCD 5.如图2-5-6所示，表示两列同频率相干水波在t＝0时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷.已知两列波的振幅均为2 cm，波速均为2 m/s，波长均为0.4 m，E点为B、D连线和A、C连线的交点，下列说法正确的是(　　) 图2-5-6 A.A、C两点是振动减弱点 B.A、C、E点是振动加强点 C.B、D两点在该时刻的竖直高度差为8 cm D.t＝0.05 s时，E点离平衡位置的位移大小为4 cm E.t＝0.05 s时，D点离平衡位置的位移大小为4 cm 【解析】　图中B、D均为振动加强点，E位于B、D的中线上，故E也是振动加强点，而A、C两点为波峰与波谷相遇，故是振动减弱点.图中所示时刻，B点偏离平衡位置－4 cm，而D点偏离平衡位置4 cm，故二者竖直高度差为8 cm，再过0.05 s，两列波的波峰恰在E点相遇，故E点偏离平衡位置的距离将达到4 cm，而D在平衡位置.故正确答案为A、C、D. 【答案】　ACD 6.新型列车动车组速度可达300 km/h，与该车汽笛声的音调相比： (1)站在车前方路旁的人听起来音调_____(选填“偏高”或“偏低”).站 ... ...