导学案最新上海物理总复习学案第32讲 机械波的干涉与衍射.docx
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导学案最新上海物理总复习学案第32讲机械波的干涉与衍射
学案(32)——机械波的干涉与衍射 机械波综合应用
知识回忆
1.产生稳定干涉的两列波频率________.
2.当两列完全相同的相列相干波源相逆,两列波的波段差δ=________时,两列波在该处加强,两列波的波段差δ=________两列波在该处减弱.
3.产生明显衍射的条件________________________.
跟踪练习
1.以下说法正确的是( )
A.两列波产生干涉,加强点位移始终最大
B.两列波产生干涉,加强点振幅最大
C.两列波产生干涉,减弱点是两列波的平衡位置相遇
D.两列波产生干涉,减弱点是始终不振动的
E.加强区和减弱区是交替分布的
2.两列简谐波,波速大小相同均为v=20m/s,一列沿x正向传播(实线)一列沿x轴负向传播(虚线),某时刻两列波的波形如图所示,则下面说法中正确的是( )
第2题图
A.两列波的频率均为2。
5Hz
B.点b、d处质点振动加强,a、c处质点振动减弱
C.此时刻b、d处质点速度为零,a、c处质点速度最大
D.经0。
1s,a处质点在波峰,c处质点在波谷
3.如图所示,S为振源,其振动频率f=100Hz,所产生的简谐横波向右传播,波速v=80m/s,P、Q为波的传播途径中的两点,已知SP=4。
2m,SQ=5.4m,当S点通过平衡位置向上运动时,则( )
第3题图
A.P在波峰,Q在波谷B.P在波谷,Q在波峰
C.P通过平衡位置向上运动,Q通过平衡位置向下运动D.P、Q都在波峰
4.两列简谐横波的振幅都是20cm,传播速度大小相同.实线波的频率为2Hz,沿x轴正方向传播;虚线波沿x轴负方向传播.某时刻两列波在如图所示区域相遇,则( )
第4题图
A.在相遇区域会发生干涉现象
B.平衡位置为x=6m处的质点此刻速度为零
C.平衡位置为x=8.5m处的质点此刻位移y>20cm
D.从图示时刻起再经过0.25s,平衡位置为x=5m处的质点的位移y<0
5.如图所示是一列向右传播的横波在某一时刻的波形图像.如果此列波的波速为2。
4m/s,则在传播过程中位于x轴上0.3m~0。
6m间的某质点P,从这一时刻起在1s内所经过的路程为( )
第5题图
A.2.56cmB.2.4cmC.0。
16mD.0.02m
6.如图
(1)所示为一列简谐横波在t=20s时的波形图,图
(2)是这列波中P点的振动图线,那么该波的传播速度和传播方向是( )
第6题图
A.v=25cm/s,向左传播B.v=50cm/s,向左传播
C.v=25cm/s,向右传播D.v=50cm/s,向右传播
7.如图所示,S为向上振动的波源,频率为100Hz,所产生的正弦波向左、右传播,波速为80m/s。
已知SP=17。
4m,SQ=16.2m,则当S通过平衡位置向上振动时( )
第7题图
A.P在波峰,Q在波谷B.P、Q都在波峰
C.P在波谷,Q在波峰D.P、Q均在平衡位置
8.如图所示,实线和虚线分别代表某简谐波在t1=0和t2=0.6s时的图线,则正确的是( )
第8题图
A.波速可能是15m/s
B.若波向右传播,可能周期为0.48s,波速为25m/s
C.若波向左传播,可能周期为2.4s,波速为5m/s
D.若波向左传播,可能在1s内P点通过的路程是0。
5m
9.一列横波在t=0时刻的波形如图所示,沿x正方向传播.已知在0。
9s末,P点出现第三次波谷,则从零时刻算起,经________s,在Q点第一次出现波峰.
第9题图
10.沿x轴负方向传播的简谐波在t=0时刻的波形如图所示.已知波速是10m/s,图上质点P的平衡位置为x=17m,则质点P至少再经过________s到达波峰.
第10题图
11.一列沿x轴正方向传播的横波,某时刻的波形图像如图中的Ⅰ所示,经t=0.2s后,波形图像如图中Ⅱ所示.求:
这列波的波速.
第11题图
即时检测
1.如图所示是波遇到小孔或障碍物后的图像,图中每两条实线间的距离表示一个波长,其中正确的图像是( )
2.如图所示,要使发波水槽中水波发生衍射可采用的办法是(图中A、B为两档板,中间是空隙)( )
第2题图
A.把B板向左移B.增大波速C.减小水波的频率D.更换槽中介质
3.两列横波沿同一直线向相反方向传播,某时刻两波形如图中实线和虚线所示,恰好重合,此时实际波形如何?
哪些点振幅最大?
哪些点振幅为零?
第3题图
4.如图所示为两列相向传播的振幅、波长都相同的简谐横波(脉冲波),当它们相遇后,下列图像中可能存在的是( )
第4题图
5.如图所示为两列频率相同的水波在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2cm(且在图示范围内振幅不变),波速为2m/s,波长为0.4m,E点是BD连线和AC连线的交点,下列说法中正确的是( )
第5题图
A.A、C两点是振动减弱点
B.E点是振动加强点
C.B、D两点在该时刻的竖直高度差为4cm
D.t=0。
05s时,E点离平衡位置的位移大小为2cm
6.某均匀介质中,两列简谐横波A和B同时沿x轴正方向传播,t=0时的波形如图所示,此时刻两列波的波峰正好在x=0处重合,该两列波的频率之比fA/fB=________,该时刻两列波的波峰另一重合处到x=0处的最短距离是________m。
第6题图
7.如图所示为两列波叠加的示意图,这两列波的振动方向,振幅频率等完全相同,M,N,Q为叠加区域的三个点,Q为两个波谷相遇,M为两个波峰相遇,N点为波峰和波谷相遇,则下列说法正确的是( )
第7题图
A.Q点为振动加强点
B.N点始终静止不动
C.经周期,质点Q传播到N点
D.M点为振动加强点,过,此点振动减弱
8.图为沿x轴向右传播的简谐横波在t=1。
2s时的波形,位于坐标原点处的观察者测到在4s内有10个完整的波经过该点.
第8题图
(1)求该波的波幅、频率、周期和波速.
(2)画出平衡位置在x轴上P点处的质点在0-0.6s内的振动图象.
9.一列横波在x轴上传播,在t1=0和t2=0.005s时的波形图线如图所示,求:
(1)由图中读出波的振幅和波长;
(2)设周期大于(t2-t1),如果波向右传播,波速多大?
如果波向左传播,波速又是多大?
(3)设波速为6000m/s,求波的传播方向;
(4)设波速为5200m/s,求波的传播方向.
第9题图
学案(32)-—机械波的干涉与衍射机械波综合应用
知识回忆
1.相同
2。
nλ(n=0,1,2,…)
(2n+1)(n=0,1,2…)
3。
障碍物或小孔的尺寸比波长小或与波长相差不多
跟踪练习
1。
BDE 2.ACD 3.B
4.CD 5.C 6。
B
7。
A 8.ABD 9.1.4
10.1.3 11.v=(40n+10)m/s
即时检测
1。
BD 【解析】 发生明显衍射条件是障碍物尺寸和波长接近.故选B、D.
2。
C 【解析】 发生明显衍射条件是障碍物尺寸和波长接近.故选C。
3.图略,x=2、6、10处振幅最大;x=4、8、12处振幅为0.
4。
AC
5。
AB 【解析】 B、D、E点是加强点,竖直落差为8cm,A、C点是减弱点
6.7∶5 17。
5
7。
AB 【解析】 在波峰和波峰或波谷和波谷相遇的地方,振动加强,波峰和波谷相遇的地方振动减弱,则M,Q点均为振动加强点,N点为振动减弱点,振动加强点的振幅等于两列波的振幅之和,振动减弱点的振幅等于两列波的振幅之差,由于两列波的振幅相同,故N点振幅为零,即N点静止不动,A,B正确.在波的传播过程中,质点不随波迁移,C错,M点振动始终加强,D错,故选A,B.
8.
(1)A=0。
1m f=2。
5Hz v=5m/s
(2)如图 【解析】 由图像可得A=0.1m,又f==2。
5Hz T==0。
4s 则v=λf=5m/s
(2)如图
第8题图
9。
(1)振幅20cm,波长8m
(2)向右时=0。
005,v==400m/s,向左时=0。
005,v==1200m/s (3)s=vt=6000×0.005=30m=3λ,故向左运动 (4)s=vt=5200×0。
005=26m=3λ,故向右运动.