沪科版 (2019)选择性必修 第一册3.5 波的干涉与衍射练习题

2021-2022学年沪科版（2019）选择性必修第一册

3.5波的干涉与衍射3.6多普勒效应 课时练习（解析版）

1．(多选)下列关于波的衍射的说法正确的是(　　)

A．衍射是一切波特有的现象

B．对同一列波，缝、孔或障碍物越小，衍射现象越明显

C．只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象

D．声波容易发生衍射现象是由于声波波长较长

答案　ABD

解析　衍射是一切波特有的现象，所以选项A正确，选项C错；发生明显的衍射现象是有条件的，只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长差不多或比波长小时，才能观察到明显的衍射现象，所以选项B是正确的；声波的波长在1.7 cm到17 m 之间，一般常见的障碍物或孔的大小可与之相比，正是由于声波波长较长，因此声波容易发生衍射现象，所以选项D也是正确的．故正确答案为A、B、D.

2．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．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

C．两列频率相同的波相遇时，介质中振动加强的质点在某时刻的位移可能是零

D．两列频率相同的波相遇时，振动加强的质点的位移总是比振动减弱的质点的位移大

答案　C

解析　两列波相遇时一定叠加，没有条件，A错；振动加强是指振幅增大，而不只是波峰与波峰相遇，B错；加强点的振幅增大，质点仍然在自己的平衡位置两侧振动，故某时刻的位移可以是振幅范围内的任何值，C正确，D错误．

3．利用发波水槽得到的水面波形如图7中a、b所示，则(　　)

图7

A．图a、b均显示了波的干涉现象

B．图a、b均显示了波的衍射现象

C．图a显示了波的干涉现象，图b显示了波的衍射现象

D．图a显示了波的衍射现象，图b显示了波的干涉现象

答案　D

解析　由波的干涉和衍射概念知，图a是一列波的传播，显示了波的衍射现象，图b是两列波的传播，显示了波的干涉现象．

4．当两列同频率的水波发生干涉现象时，若两列波的波峰在P点相遇，则(　　)

①质点P的振动始终加强　②质点P的频率最大　③质点P的位移始终最大　④质点P的位移有时可能为零

A．①②  B．②③  C．③④  D．①④

答案　D

解析　由于两列波的波峰在P点相遇，P点是振动加强点，且振动始终加强，①正确；两列波发生干涉，它们的周期和频率不会发生改变，各个点的频率仍然是相同的，②错误；振动加强并不意味着其位移始终是最大，振动加强点的振幅最大，但位移总在变化，有时可能为零，③错误，④正确．故选项D正确．

5．一列波在传播过程中通过一个障碍物，发生了一定程度的衍射，以下哪种情况使衍射现象更明显(　　)

A．增大障碍物的尺寸，同时增大波的频率

B．增大障碍物的尺寸，同时减小波的频率

C．缩小障碍物的尺寸，同时增大波的频率

D．缩小障碍物的尺寸，同时减小波的频率

答案　D

解析　波在介质中传播时波速是由介质决定的，与波的频率无关，所以改变波的频率不会改变波速．由v＝λf可知，当波速一定时，减小频率则波长增大．而发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长相差不多，所以缩小障碍物的尺寸，同时减小波的频率会使衍射现象更明显，D选项正确．

6．(多选)下面哪些应用是利用了多普勒效应(　　)

A．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度

B．交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生的变化，就知道汽车的速度，以便于进行交通管理

C．铁路工人将耳朵贴在铁轨上可判断火车的运动情况

D．有经验的战士利用炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去

答案　ABD

解析　凡是波都具有多普勒效应，因此利用光波的多普勒效应便可以测定遥远星体相对地球运动的速度，A正确．被反射的电磁波，相当于一个运动的物体发出的电磁波，其频率发生变化，由多普勒效应的知识可以求出运动物体的速度，B正确．铁路工人是根据振动的强弱而对列车的运动作出判断的，C错误．炮弹飞行，与空气摩擦产生声波，人耳接收到的频率与炮弹的运动方向有关，D正确．

7．(多选)如图1所示，实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷．此刻，M是波峰与波峰的相遇点，下列说法中正确的是(　　)

图1

A．该时刻质点O正处在平衡位置

B．P、N两质点始终处在平衡位置

C．随着时间的推移，质点M向O点处移动

D．从该时刻起，经过四分之一周期，质点M到达平衡位置

答案　BD

解析　由题图可知，图中O、M为振动加强点，此时刻O处于波谷，M处于波峰，因此A错误；N、P为减弱点，又因两列波振幅相同，因此，N、P两点振幅为零，即两质点始终处于平衡位置，B正确；质点不会随波向前推移，C错误；从该时刻起，经周期，两列波在M点分别引起的振动都位于平衡位置，故M点位于平衡位置，D正确．