3.3、波的干涉和衍射 一、选择题（共 16 题） 1．关于机械波的衍射，下列说法错误的是（　　） A．波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫波的衍射 B．一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象 C．波长一定的机械波通过宽度不同的狭缝时宽度越小衍射越明显 D．波长不同的机械波通过宽度一定的狭缝时波长越小衍射越明显 2．在山中伐木时发出的声音既含有频率较高的声波，也含有频率较低的声波，其中只有频率较低的“嘭” “嘭”声才能被远处的人听到，这是因为（　　） A．频率较低的“嘭”“嘭”声能量大，能传到很远 B．频率较低的“嘭”“嘭”声速度快，最先到达 C．频率较低的“嘭”“嘭”声波长较长，容易产生衍射 D．以上说法均不对 3．如图所示，S1、S2 是振动情况完全相同的两个简谐波波源，a、b、c 三点位于 S1、S2 连线的中垂线上， 且 ab=bc、某时刻 a 是两列波峰的相遇点，c 是两列波谷的相遇点，则（　　） A．a 处质点始终处于波峰 B．a、c 处质点位移大小始终相等 C．b 为振动减弱点 D．c 为振动减弱点 4．下列说法正确的是（　　） A．在摆角很小时，单摆的周期与振幅有关 B．只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力的频率 C．只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或小得多，波才能发生衍射 D．受迫振动系统在非共振状态时，同一振幅对应的驱动力频率一定有两个 x2 y2 5．如图所示，在双曲线 16  9  1 的两个焦点 F1 和 F2 上放置两个频率相同的波源，它们激起的波的波长为 4cm 。关于图中 A B 、 、 C 、 D 四个质点的振动，下列说法正确的是（　　） A．若 A 、 B 振动加强，则 C 、 D 振动一定减弱 B．若 A 、 B 振动加强，则 C 、 D 一定振动加强 C． A 、 B 、 C 、 D 一定振动加强 D． A 、 B 、 C 、 D 一定振动减弱 6．两列波长相同的水波，发生干涉现象，某一时刻，两列波的波峰和波谷如图所示（实线为波峰，虚线 为波谷）。则（　　） A．质点 A 的位移始终最大 B．质点 C 始终在波谷 C．质点 C 的振动始终加强 D．质点 B 始终处在平衡位置 7．水面上有 A、B 两个质点振动情况完全相同的振源．在 A、B 连线的中垂线上有三个点 a、b、c，已知 某时刻 a 点是两列波波峰的相遇点，c 是离 a 最近的两列波波谷的相遇点，b 处于 a、c 连线上，如图所示， 下列说法正确的是（ ） A．a 和 c 都是振动加强的点，b 是振动减弱的点 B．a 是振动加强的点，c 是振动减弱的点 C．a 和 c 此时都是振动加强点，经过一段时间，会变成振动减弱点 D．a、b、c 都是振动加强点 8．一水平长绳上系着一个弹簧和小球，弹簧和小球组成的系统固有频率为 2Hz，现让长绳两端 P、Q 同时 以相同的振幅 A 上下各振动了一个周期，某时刻长绳上形成的波形如图所示。两列波先后间隔一段时间经 过弹簧所在的位置，观察到小球先后出现了两次振动，第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而 第二次则产生了较强烈的振动，则（　　） A．有 2 个时刻长绳上会出现振动位移大小为 2A 的情况 B．由 Q 振源产生的波在长绳上传播的速度约为 4m/s C．由 P 振源产生的波先到达振动系统 D．两列波相遇时，在相遇区域会产生干涉现象 9．在同一介质内，两列机械波的波源振动情况如图所示，可以肯定的是（　　） A． a 波源的频率为 b 波源频率的 2 倍 B． a 波的波长为 b 波波长的 2 倍 C． a、b 两列波叠加能产生稳定的干涉 D．通过同一狭缝， b 波的衍射效果比 a 波明显 10．如图，振幅相同的两列波相遇，形成了的稳定干涉图样，某时刻干涉图样如图所示，实线与虚线分别 表示两列波的波峰和波谷．则下列说法中正确的是（ ） A．这两列波的频率不一定相等 B．P、N 两质点始终处在平衡位置，M 点始终处于波峰 C．质点 M 将沿波的传播方向向 O 点处移动 D．从该时刻起，经过四分之一周期，质点 M 将到达平衡位置 11．以下关于波的衍射的说法，正确的是（ ） A．波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象 B．当障碍物的尺寸比波长大得多时，会发生明显的衍射现象 C．当孔的大小比波长小时，会发生明显的衍射现象 D．通常讲话产生的声波，经过尺寸为 1mm 左右的障碍物时会发生明显的衍射现象 12．如图甲、乙分别为两列横波 I、Ⅱ的振动图像，t=0 时刻分别同时从图丙的 A、B 两点开始向四周传 播，并在 t=2s 时恰好相遇，已知 A、B 相距 0.8m，C 为 AB 中点，D 距 A 点 0.15m，则下列说法错误的是（ ） A．直线上 A、B 外侧均为振动加强点 B．直线上 A、B 间（不包括 A、B 点）共有 8 个振动加强点 C．t=4s 内直线上 C 点通过的路程为零 D．t=3.75s 时 D 点经平衡位置向下振动 13．声波属于机械波，下列有关声波的描述中正确的是( ) A．甲乙两车相向行驶，两声均鸣笛，且发出的笛声频率相同，坐在乙车中的某乘客听到甲车笛声频率高 于其他听到的乙车笛声频率 B．超声波比可闻声波更容易绕过障碍物的传播，即更容易发生明显的衍射 C．由于超声波和课文声波在空气中的波速相同，所以一列超声波与一列可闻声波相遇时能发生干涉 D．同一列声波在各种不同的介质中的波长相同、频率不同 14．如图所示，图 1 为一波源的共振曲线，图 2 中的 a 表示该波源在共振状态下的振动形式沿 x 轴传播过 程中形成的机械波在 t  0 时刻的波形图线，b 表示一段时间后形成的波形图线，则下列说法正确的是（　 ） A．图 1 中，若驱动力周期变小，共振曲线的峰将向频率大的方向移动 B．当此波遇到宽度为 80cm 的障碍物时不能发生明显的衍射 C．从波动图可知该波波速为 1.2m/s D．先后形成 ab 波形的时间间隔可能为 2.5s 15．有两列率相同、振动方向相同、振幅均为 A、传播方向互相垂直的平面波相遇发生干涉．如图所示， 图中实线表示波峰，虚线表示波谷，a 为波谷与波谷相遇点，b、c 为波峰与波谷相遇点，d 为波峰与波峰 相遇点，e、g 是 a、d 连线上的两点，其中 e 为连线的中点，则________ A．a、d 处的质点振动加强，b、c 处的质点振动减弱 B．从图示时刻经过半个周期，e 处质点通过的路程为 4A C．从图示时刻经过半个周期，g 处质点加速向平衡位置运动 D．从图示时刻经过四分之一周期，d 处的质点振幅恰好为零 E．从图示时刻经过半个周期，b 处质点通过的路程为 2A 16．如图所示，水平面上的同一区域介质内，甲、乙两列机械波独立传播，传播方向互相垂直，波的频率 均为 2Hz。图中显示了某时刻两列波的波峰与波谷的情况，实线为波峰，虚线为波谷。甲波的振幅为 5cm，乙波的振幅为 10cm。质点 2、3、5 共线且等距离。下列说法正确的是（ ） A．质点 1 的振动周期为 0.5s B．质点 2 的振幅为 5cm C．图示时刻质点 2、4 的竖直高度差为 30cm D．图示时刻质点 3 正处于平衡位置且向上运动 E．从图示的时刻起经 0.25s，质点 5 能通过的路程为 30cm 二、填空题 17．判断下列说法的正误． （1）两列波相遇后各自的振动特点会受到影响．( ) （2）在两列波重叠的区域里，任何一个质点的位移都等于原来位移的 2 倍．( ) （3）两列波叠加时，质点的位移一定增大．( ) （4）敲击音叉使其发声，然后转动音叉，听到声音忽强忽弱是声波的干涉现象．( ) （5）只有频率相同的两列波才可以叠加．( ) （6）在振动减弱的区域，各质点都处于波谷．( ) B C 三点构成的直角三角形区域，其 18．某同学利用较宽阔的水槽研究水波。如图所示，水面上有 A、、 中， AC  30cm, BC  40cm ，振针上下振动可形成连续的简谐波向四周传播，水波波速为 40cm/s ，不考虑 水槽边缘对水波的反射。 (1)若只有一个振针在 A 点以 10Hz 的频率振动，则 B、C 点起振的时间间隔为___________ s, B、C 点起振 后，当 C 点处于波峰时， B 点处于___________（填“波峰”、“平衡位置”或“波谷”）； B 处以10Hz 的频率同步调振动，则水面上形成稳定的干涉图样后， C 点的振动 (2)若有两个振针分别在 A、 始终___________（填“加强”或“减弱”）。 19．两列相干波在同一水平面上传播，某时刻它们的波峰、波谷位置如图所示．图中 M 是波峰与波峰相遇 点，是凸起最高的位置之一．下列说法正确的是_________． A．发生干涉的两列波的频率一定是相同的 B．图中 M、P、Q 是振动加强的点 N、O 是振动减弱的点 C．图中 N 点的位移始终都是零 D．由图中时刻经 T/4，质点 M 和 O 点处在平衡位置 E. 两列波的传播速度的大小一定相同 20．如图所示是水平面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，图中实线为波峰，虚线为波谷。已知两 列波的振幅分别为 4cm 和 3cm，波速均为 v=2m/s，波长均为 λ=8cm，E 点是 B、D 和 A、C 连线的交点，则 B 处质点是振动___________（选填“加强”或“减弱”）的点，E 处质点是振动___________（选填“加强”或“减 弱”）的点，图示时刻 B、D 两处两质点的竖直高度差是___________cm。 三、综合题 21．在如图所描述的时刻， M 是波峰与波峰相遇的点，是凸起最高的位置之一。 （1）随着时间的推移，这个凸起最高的位置在向哪个方向移动？是不是 M 质点在向那个方向迁移？ M 质 点在哪个方向上运动？ （2）指出图中哪个位置是凹下最低的位置（只需指出一个）。随着时间的推移，这个凹下最低的位置在 向哪个方向移动？ （3）由图中时刻经过 T 时， 质点的位移有什么特点？ 4 M 22．频率恒定且同步振动的两个声源 S1、S2 相距 12m 放置。一观测者在 S1、S2 之间的连线上移动，听到音 量大小起伏变化，且其中一个音量最小的位置与 S1 相距 5m。若声速为 340m/s，求声源振动的最小频率。 23．在同种均匀介质中有相距 4m 的两个波源 S1、S2，它们在垂直纸面方向振动的周期分别为 T1=0.8s、T2=0.4s，振幅分别为 A1=2cm、A2=1cm，在介质中沿纸面方向传播的简谐波的波速 v=5m/s．S 是 介质中一质点，它到 S1 的距离为