第1节 机械波的衍射和干涉 知识点题库

如图所示表示两列相干水波的叠加情况,图中实线为波峰,虚线表示波谷,设两列波的振幅均为5cm,且图示范围内振幅不变,波速和波长分别为1m/s和0.5m,C点是BE连线的中点,则图示时刻A、B两质点的竖直高度差为 cm,从图示时刻起经0.25s,B质点通过的路程为 cm

[选修3-4]

  1. (1)

    如图,空气中有两块材质不同、上下表面平行的透明玻璃板平行放置;一细光束从空气中以某一角度θ(0<θ<90°)入射到第一块玻璃板的上表面.下列说法正确的是(  )

    A . 在第一块玻璃板下表面一定有出射光 B . 在第二块玻璃板下表面一定没有出射光 C . 第二块玻璃板下表面的出射光方向一定与入射光方向平行 D . 第二块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧 E . 第一块玻璃板下表面的出射光线一定在入射光延长线的右侧
  2. (2)

    从两个波源发出的两列振幅相同、频率均为5Hz的简谐横波,分别沿x轴正、负方向传播,在某一时刻到达A、B点,如图中实线、虚线所示.两列波的波速均为10m/s.求

    (i)质点P、O开始振动的时刻之差;

    (ii)再经过半个周期后,两列波在x=1m和x=5m之间引起的合振动振幅极大和极小的质点的x坐标.

如图所示,A处放一频率为40Hz的音叉,经过橡皮管ACB和ADB连通到B处,在B处完全听不到音叉振动的声音,已知管ACB的长度为0.4m,声音在空气中传播速度为320m/s,求:

  1. (1) 声波的波长;
  2. (2) 管ADB的长度至少为多少米?
下列说法不正确的是(   )

A . “只闻其声,不见其人”是因为声波的波长比较长,所以声波的衍射现象比较明显 B . “空谷回音”是指声波的衍射现象 C . 超声波比次声波更容易发生衍射现象 D . 波产生明显衍射现象的条件是波长与障碍物或小孔的尺寸差不多或更大
下列有关波动现象的说法中正确的是(   )
A . 医生检查身体用的“B 超”是根据超声波的多普勒效应制成的 B . 多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的 C . 波具有衍射特性的条件,是障碍物的尺寸与波长比较相差不多或小得多 D . 在干涉图样中,振动加强区域的质点,其位移始终保持最大;振动减弱区域的质点,其位移始终 保持最小
分析下列物理现象:

⑴夏天里在一次闪电过后,有时雷声轰鸣不绝;(2)“闻其声而不见其人”;(3)围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音;(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高。这些物理现象分别属于波的(   )

A . 反射、衍射、干涉、多普勒效应 B . 折射、衍射、多普勒效应、干涉 C . 反射、折射、干涉、多普勒效应 D . 衍射、折射、干涉、多普勒效应
两列完全相同的机械波于某时刻的叠加情况如图所示,图中的实线和虚线分别表示波峰和波谷,此时(   )

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A . a,b连线中点振动加强 B . a,b连线中点速度为零 C . a,b,c,d四点速度均为零 D . 再经过半个周期a,b两点振动减弱
如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图象,从图象可知(   )

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A . B侧波是衍射波 B . A侧波速与B侧波速相等 C . 增大水波波源的频率,衍射现象将更明显 D . 增大挡板之间的距离,衍射现象将更明显
分析下列物理现象,这些物理现象分别属于声波的(   )

①“闻其声而不见其人”;

②夏天里在一次闪电过后,有时雷声轰鸣不绝;

③当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高;

④围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音。

A . 衍射、折射、干涉、多普勒效应 B . 折射、反射、干涉、多普勒效应 C . 衍射、反射、多普勒效应、干涉 D . 折射、衍射、多普勒效应、干涉
下列关于机械波和电磁波的说法中正确的是(   )
A . 电磁波和机械波都能产生干涉、衍射和多普勒效应现象 B . 波源停止振动,机械波立即停止传播,电磁波能继续传播 C . 机械波和电磁波由一种介质进入另一种介质传播时,波速保持不变 D . 机械波和电磁波由一种介质进入另一种介质传播时,波长保持不变
美国科研人员2016年2月11日宣布,他们利用激光干涉引力波天文台(LIGO)于去年9月首次探测到引力波,证实了爱因斯坦100年前所做的猜测.引力波是以光速传播的时空扰动,是横波.引力波和物质之间的相互作用极度微弱,因此它的衰减也是极度缓慢的.引力波的发现为我们打开了研究宇宙的全新窗口,引力波携带着与电磁波截然不同的信息,将为我们揭示宇宙新的奥秘.根据上述材料做下列推断,下落说法正确的是(   )

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A . 引力波传播需要介质 B . 引力波不可能携带波源的信息 C . 引力波会有干涉现象 D . 引力波的振动方向与传播方向垂直
水槽中,与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上,振动片做简谐振动时,两根细杆周期性触动水面形成两个波源。两波源发出的波在水面上相遇,在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样。关于两列波重叠区域内水面上振动的质点,下列说法正确的是(   )
A . 不同质点的振幅都相同 B . 不同质点振动的频率都相同 C . 不同质点振动的相位都相同 D . 不同质点振动的周期都与振动片的周期相同
如图所示,实线和虚线分别表示振幅和频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷,此时M点是波峰与波峰的相遇点。设两列波的振幅均为A,则(  )

A . P点为振动减弱点,位移始终为O B . N点为振动加强点,位移始终为2A C . M点为振动加强点,位移始终为2A D . 从此刻起,经过半个周期,M点的位移为A
煤矿中瓦斯爆炸危害极大。某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率,于是他设计了一种利用光的干涉监测矿井内瓦斯的仪器,其原理如图所示。在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A和B,容器A与干净的空气相通,在容器B中通入矿井中的气体,让红光射入狭缝,观察屏上的干涉条纹,就能够监测瓦斯浓度。对于这个仪器的工作过程,下列说法中正确的是(  )

A . 如果屏的正中央仍是亮纹,说明B中的气体一定不含瓦斯 B . 如果屏的正中央是暗纹,说明B中的气体一定含有瓦斯 C . 如果屏上干涉条纹不停移动,说明B中的气体含有瓦斯且含量不稳定 D . 撤去狭缝,将红光直接照在双缝上,该检测仪器也能正常工作
下列说法中正确的是(  )
A . 当观测者靠近波源时,接收到的波的频率会大于波源的振动频率 B . 产生干涉现象的必要条件之一,就是两列波的频率相等 C . 有的波只能发生干涉现象,有的波只能发生衍射现象 D . 在干涉图样中,振动加强区域中的质点,其位移始终最大,振动减弱区域的质点,其位移始终保持最小
甲、乙两列横波在同一均匀介质传播,甲波沿x轴正方向,乙波沿x轴负方向, 时刻两列波恰好在坐标原点相遇,波形图如图所示,则(   )

A . 两列波不能产生干涉现象 B . 两列波叠加后,坐标原点处的质点振动减弱 C . 时刻坐标原点处的质点速度为零 D . 两列波叠加后,x轴上 处的质点振幅为10cm
如图所示,水面上有M、N两个振源,两个振源同时开始振动,起振方向也相同,在水面上形成了两列波。两列波在水面上叠加时,形成了某些区域的振幅加大、某些区域的振幅减小的稳定图样,则两列波的频率(填“相等”或“不相等”)。在M、N连线的中垂线上有一点A,A点是振动(填“加强点”或“减弱点”)。 

下列说法中正确的是(   )
A . 只有在发生共振的时候,受迫振动的频率才等于驱动力的频率 B . 设波源相对介质不动,观察者靠近波源,则接收到的机械波频率减小 C . 当障碍物或狭缝的尺寸跟波长相差不多时,衍射现象十分明显 D . 产生稳定干涉的条件是两列波的频率相同,振动方向相同
下列说法正确的是(   )

A . 甲图:消声原理是利用了波的干涉原理 B . 乙图:微波炉利用紫外线对食物加热 C . 丙图:医院用“CT”检查身体,利用了γ射线穿透本领强的特性 D . 丁图:“互感式”钳式电流表不能用来测量恒定电流的大小
如图所示,两位学生课外研究绳波的特点,是处于简谐绳波两端的两个波源,波源的振动周期均为T,振幅均为A,同时起振。某时刻发出的波恰好传到c,发出的波恰好传到a,图中只画出了此时刻两列波在ac部分的叠加波形,间、间波形没有画出,下列说法正确的是(   )

A . 到a点的距离可能不等于到c点的距离 B . a、b、c三点是振动减弱点 C . 再经过时间,b处质点向上运动 D . 再经过时间,ac间的波形是一条直线