第4课时 波的衍射和干涉
[对点训练]
知识点一·波的衍射
1.“隔墙有耳”现象是指隔着墙,也能听到墙另一侧传来的声音,因为声波( )
A.发生了干涉,听者处于振动加强处
B.发生了干涉,听者处于振动减弱处
C.波长较短,无法发生明显衍射
D.波长较长,发生了明显衍射
答案 D
解析 墙的尺寸较大,只有波长大于墙的尺寸的声波才能发生明显衍射现象使得隔墙的人听到声音,故D正确。
2.如图所示,正中O是水面上一波源,实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷,A是挡板,B是小孔,经过一段时间,水面上的波形将分布于( )
A.整个区域B.阴影Ⅰ以外区域
C.阴影Ⅱ以外区域D.上述答案均不对
答案 B
解析 从题图中可以看出挡板A比波长大的多,因此波不会绕过挡板A到达阴影Ⅰ区域。而小孔B的大小与波长差不多,能发生明显的衍射现象,故B正确。
3.下列现象属于显著的衍射现象的是( )
A.水波前进方向上遇到突出水面上的小石,小石对波的传播没有影响
B.水波前进方向上遇到一个障碍物,障碍物后面的水并没有发生振动
C.水波前进方向上有一静止的船,船后的区域没有明显的波浪
D.水波前进方向上有一个带缺口的屏,水波沿缺口直线传播,屏后“阴影区”的水面没有明显的振动
答案 A
解析 水波可以绕过障碍物继续传播,就发生明显衍射,故A正确。
4.在水波槽的衍射实验中,若打击水面的振子的振动频率是5 Hz,水波在水槽中的传播速度为0.05 m/s,为观察到明显的衍射现象,小孔直径d应为( )
A.10 cm B.5 cm
C.d≥1 cm D.d≤1 cm
答案 D
解析 在水槽中激发的水波波长为λ== m=0.01 m=1 cm。若要在小孔后产生明显的衍射现象,应取小孔的尺寸小于波长或与波长相差不多,故D正确。
5.如图所示,甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图象,乙图为参与波动质点P的振动图象,则下列判断正确的是( )
A.该波的传播速率为4 m/s
B.该波的传播方向沿x轴正方向
C.经过0.5 s时间,质点P沿波的传播方向向前传播2 m
D.该波在传播过程中若遇到8 m的障碍物,能发生明显衍射现象
答案 A
解析 由甲图读出该波的波长为λ=4 m,由乙图读出周期为T=1 s,则波速为v==4 m/s,所以A正确;在乙图上读出t=0时刻P质点的振动方向沿y轴负方向,在甲图上由“上下坡”法判断出该波的传播方向沿x轴负方向,故B错误;质点只在自己的平衡位置附近上下振动,并不沿波的传播方向向前传播,故C错误;因为该波的波长为4 m,所以该波在传播过程中若遇到8 m的障碍物,不能发生明显的衍射现象,故D错误。