物理选修3选修3-4第十二章 机械波4 波的衍射和干涉课堂检测

波的干涉

　　[基础知识]

l．关于干涉和衍射，下列说法正确的是（   ）

A．一切波都能发生干涉，也都能发生衍射

B．一切波都能发生干涉，但不一定能发生衍射

C．只有横波才能发生干涉和衍射

D．只有纵波才能发生干涉和衍射

2．两列波叠加时，关于介质中的任一质点的振动，下列说法正确的是（   ）

A．它的周期一定是两分振动周期之和

B．它的频率一定是两分振动频率之和

C．它的振幅一定是两分振动振幅之和

D．它的位移一定是两分振动位移之和

3．两个频率相同的波源，在振动过程中它们的运动方向始终相反，由这两个波源激起的两列波传到某一固定点P时，在P点出现永远抵消的现象，P点到两波源的距离之差（   ）

A．可能等于一个波长      B．可能等于半波长

C．可能等于零       D．等于半波长的偶数倍

4．如图10.5－13所示，在同一均匀介质中有S1和S2两个振动情况完全相同的波源，现将S1S2连线分成四等份，若每一等份恰好等于半个波长，则图中各等分点P、Q、R中（   ）

A．Q点处于波谷

B．P、R两点总处于波峰

C．Q点振动始终增强

D．P、Q、R三点处振动总是增强

5．下列关于两列波相遇叠加的说法正确的是（   ）

A．相遇后振幅小的一列波减弱，振幅大的一列波加强

B．这两列波不一定叠加

C．不出现干涉时，任一点的总位移也等于两列波分别引起位移的矢量和

D．干涉的两列波，就是发生了互相干扰，分开后的振幅、周期等都发生了变化

6．如图10．5－14所示，在y轴上P、Q两点有两振动完全相同的波源S1、S2，激起的机械波的波长=1m，P、Q的纵坐标分别为yP＝6m，yQ=1m，那么在x轴上会出现振动加强的点有       个．

7．如图10.5－15所示，两个相同的声源S1、S2相距10m，频率为1700Hz，振动位置相同，已知空气中的声速是340m/s，则由S1和S2发出的声波在空气中的波长为       ．图中Q点是S1、S2的中点，OQ是S1S2的中垂线，长度QO＝400mm，OP平行于S1S2，OP长为16m，由于两列波相遇产生干涉的结果，在O点振动将          .

8．如图10．5－16所示，在同一介质中，有两个振幅相等、频率均为f＝100Hz的同频波源A和B，波速v＝10m／s；AB＝20m，AP＝15m，且AB垂直AP；若A点为波峰时，B点恰为波谷，试分析AF发生的两列波在P点干涉的结果．

9．如图10．5－17所示，S1、S2为振动情况完全相同的两波源，产生的声波的波长均为2m；S1在原点，S2在x轴x＝4m处，一人沿y轴的正向行走，问此人能听到几次强音？

　　[能力提升]

1．关于波的干涉，下列说法正确的是（   ）

A．一列波影响了另一列波，这就叫做干涉

B．两列波相互叠加时，必定产生干涉

C．两列波相互干涉是波叠加的结果

D．频率不同的两列波不可能产生干涉

2．由两列波叠加，出现稳定的干涉图样，可以确定（   ）

A．振动加强的区域各质点都在波峰上

B．振动减弱的区域有的质点位移不为零

C．振动加强和减弱的区域随波推进

D．振动加强和减弱的区域位置不变

3．两列振幅和波长都相同而传播方向相反的波（如图10．5—18甲所示），在相遇的某一时刻（如图10．5－18乙所示），两列波“消失”．此时介质中x、y两点的运动情况是（   ）

A．x向下，y向上     B．x向上，y向下

C．x、y都向上      D．x、y都静止

4．一个波源在一根绳的左端发生波甲，另一波源在同一根绳的右端发生波乙，波速等于1m／s，在t＝0时绳上的波形如图10.5－19所示，根据波的叠加原理，以下叙述中正确的是（   ）

A．当t＝2s时，波形如图b，t＝4s时，波形如图c

B．当t＝2s时，波形如图b，t＝4s时，波形如图d

C．当t＝28时，波形如图c，t＝4s时，波形如图b

D．当t＝2s时，波形如图c，t＝4s时，波形如图d

5．S1、S2是两个相同波源，这两个波源发生干涉时，在干涉区域内有a、b、c三点，某时刻a点波峰和波谷相遇，b点两列波的波谷相遇，c点两列波的波峰相遇，问再经过T／2时间，振动加强的是（   ）

A．只有a点       B．只有c点

C．b点和c点      D．b点和a点

6．A、B是同频率的两水波波源，如图10.5－20实线是波峰，虚线是波谷，则（   ）

A．a点此时速度为零，加速度最大

B．b点此时速度最大，加速度最小为0

C．ab之间还有很多振动加强点

D．a、b、c此时加速度都最大

7．两个振动情况相同的波源发出的两列波分别用不同的同心圆表示，其波峰用实线表示，虚线表示波谷，某一时刻两列波在空间传播的情况如图10．5－21所示，在两列波相遇空间有M、N、Q、K四点，则振动加强的点是          ；振动减弱的点是          .

8．两列简谐横波均沿x轴传播，传播速度大小相等，其中一列沿x轴正方向传播，一列沿x轴负方向传播，分别如图10．5－22中实线、虚线所示，这两列波的频率相等，振动方向均沿y轴，则图中x＝1、2、3、4、5、6、7、8各点中的振幅最大的是x=          的点，振幅最小的是x=          的点．

9．设两列波的周期分别为T＝2.0s，T2＝4.0s，在t＝0时刻，两列波的波峰在P点相叠加，试说明这两列波能否形成干涉．

10．两列振幅、波长和波速都相同的简谐波1和2分别沿x轴正方向和负方向传播，波速为v＝200m／s，在t＝0时刻的部分波形如图10．5－23所示，那么在x轴上坐标为xP＝450m的P质点，经最短时间t1出现位移最大值，经最短时间t2出现位移最小值，则t1、t2分别为多少？

【参考答案】

　　[基础知识]

1．A  2．D  3．ACD  4．BC  5．C

6．9  分析：如图D10－4所示，设在x轴上的正半轴上有一点M是加强点，则一定有MP－MQ＝n（n＝l，2……），又因为MP-MQ≤PQ=5m，由以上两式，当n取1、2、3、4、5时，共有5个点，根据对称性，当n＝1、2、3、4时，x轴负半轴上有四个点，所以共有9个点．

7．0.2m  加强

8．P点是振动减弱点，振幅为零  分析：由题意，A、B两波源产生的两列波的波长==0.1m，由三角关系求得PB＝＝25m，所以A、B到P点的路程为s=PB-PA=10m=100，由于A、B的振动方向恰好相反，所以当s=100时，P点的振动减弱，振幅为零．

9．2次强音  分析：设此人沿y轴行至P点时能够听到强音，则有

S2P-S1P＝n（n＝1，2，3……）     ①

又S2P-S1P≤4m                     ②

由①②得，当n=1、2时，P点坐标为（0，3），（0，0），所以有两次听到强音．

　　[能力提升]

1．CD  2．BD  3．A  4．D  5．C  6．ACD  7．M、K  N、Q  8．4、8  2、6

9．两列波不能形成干涉  分析：t=0时，P点的位移为二列波引起的位移的和，即P点达到正向最大位移；经过2s，在t＝2s时刻，周期为2.0s的波再次出现波峰，而周期为4.0s的波却出现波谷，叠加的结果是使P点的位移为两列波引起的振幅之差，所以P点的振动时而加强，时而减弱，不符合发生干涉的定义，不能形成干涉．

10．t1＝0.25s  t2＝0.75s  分析：由图可知=400m，1、2两列波在P点同时出现波峰时，P点的位移最大，利用波形平移，可得t1=，当两列波同时在P点为平衡位置，则P点位移最小，t2=.