1、第三章4请同学们认真完成 练案16一、选择题(本题共6小题，每题8分，共48分)1.2019年央视春晚深圳分会场首次成功实现4K超高清内容的5G网络传输。2020年我国将全面进入5G万物互联的商用网络新时代。所谓5G是指第五代通信技术，采用3 3005 000 MHz频段的无线电波。现行的第四代移动通信技术4G，其频段范围是1 8802 635 MHz。5G相比4G技术而言，其数据传输速度提升了数十倍，容量更大，延时大幅度缩短到1毫秒以内，为产业革命提供技术支撑。根据以上内容结合所学知识，判断下列说法正确的是(C)A4G信号是纵波，5G信号是横波B4G信号和5G信号相遇能产生干涉现象C4G信号
2、比5G信号更容易发生衍射现象D4G信号比5G信号在真空中的传播速度更小解析：电磁波均为横波，故A错误；两种不同频率的波不能发生干涉，故B错误；因5G信号的频率更高，则波长小，故4G信号更容易发生衍射现象，故C正确；任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故D错误。2关于波的干涉和衍射现象，下列说法中正确的是(A)A一切种类的波只要满足一定条件都能产生干涉和明显的衍射现象B波只要遇到障碍物就能够发生明显的衍射现象C只要是两列波叠加，都能产生稳定的干涉图样D对于发生干涉现象的两列波，它们的振幅一定相同解析：干涉和衍射是波特有的现象，一切种类的波只要满中一定条件都能产生干涉和明显的衍射
3、现象，故A正确；明显的衍射现象必须是波的波长比障碍物尺寸大得多或相差不大，故B错误；要产生干涉现象的必要条件之一，就是两列波的频率相等，故C错误；产生干涉的条件是两列波的频率相同，与振幅无关，故D错误。3波源甲、乙分别在一根水平放置的绳的左右两端，两波源发出的波在绳中的传播速度均是1 m/s。在t0时刻绳上的波形如图(a)所示。则根据波的叠加原理，以下叙述正确的是(D)A当t2 s时，波形如图所示；当t4 s时，波形如图所示B当t2 s时，波形如图所示；当t4 s时，波形如图所示C当t2 s时，波形如图所示；当t4 s时，波形如图所示D当t2 s时，波形如图所示；当t4 s时，波形如图所示解析
4、：当t2 s时，两列波各自传播了2 m，它们相互重叠，由于振动方向相反，则振动减弱，波形如图所示；当t4 s时，各自传播了4 m，由于互不干扰，所以波形如图所示，故选项D正确。4(多选)(2020辽宁省大连市高二下学期期中)图甲为一列横波在t0时的波动图像，图乙为该波中x2 m处质点P的振动图像，下列说法正确的是(CD)A若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则所遇到的波的频率为0.25 HzB若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比4 m大很多C再过0.5 s，P点的动能最大D波沿x轴正方向传播解析：由图乙可知该波的频率为1 Hz，由波的干涉条件可知选项A错误；由图甲
5、可知该波的波长4 m，所以选项B错误；再过0.5 s P点处于平衡位置动能最大，选项C正确；由甲、乙图像可判选项D正确。5(多选)如图所示是水波干涉的示意图，S1，S2是两波源，A、D、B三点在一条直线上，两波源的频率相同，振幅相等，则下列说法正确的是(ABD)AA点一会儿在波峰，一会儿在波谷BB点一会儿在波峰，一会儿在波谷CC点一会儿在波峰，一会儿在波谷DD点一会儿在波峰，一会儿在波谷解析：本题中由于A1A2，故振动减弱区的质点并不振动，而此时A点是波峰与波峰相遇，B点是波谷与波谷相遇，都是加强点，又因为A、D、B三点在一条振动加强线上，这条线上任一点的振动都是加强的，故此三点都为加强点，且
6、都是一会儿在波峰，一会儿在波谷。而C点是波峰与波谷相遇点，是减弱点，不振动。6(多选)一条弹性绳子呈水平状态，M为绳子中点，两端点P、Q同时开始上下振动，一段时间后的波形如图所示。对于以后绳上各点的振动情况，以下判断正确的是(AD)A两列波将同时到达中点MB两列波波速之比为12C中点M的振动点总是加强的D绳的两端点P、Q开始振动的方向相同解析：A对、B错：两列波在同一介质中的传播速度相同，同时到达M点；C错：由于两列波波长(频率)不同，不能产生干涉，故M点的振动不稳定，有时峰峰相遇振动加强，有时峰谷相遇振动减弱；D对：由图知，两列波刚传到的点都是向上振动，而波中各点的起振方向与波源的起振方向相
7、同(波传递的是波源的振动形式，包括起振方向、频率等)，故两端点P、Q开始振动方向相同。二、非选择题(共12分)7(12分)如图所示，S是水面波的波源，x、y是挡板，S1、S2是两个狭缝(SS1SS2，狭缝的尺寸比波长小得多)，试回答以下问题：(1)若闭上S1，只打开S2会看到什么现象？(2)若S1、S2都打开，会发生什么现象？(3)上图中若实线和虚线分别表示波峰和波谷，那么在A、B、C、D各点中，哪些点向上振动最高，哪些点向下振动最低，哪些点振动最弱？解析：(1)只打开S2时，波源S产生的波传播到狭缝S2时，由于狭缝的尺寸比波长小，于是水面波在狭缝S2处发生衍射现象，水面波以狭缝S2处为波源向
8、挡板另一侧传播开来。(2)由于SS1SS2，从波源发出的水波传播到S1、S2处时它们的振动情况完全相同，当S1、S2都打开时产生相干波，它们在空间相遇时产生干涉现象，一些地方振动加强，一些地方振动减弱，加强区与减弱区相互隔开，发生稳定的干涉。(3)质点D是波峰与波峰相遇处，是该时刻向上振动最高点，质点B是波谷与波谷相遇处，是该时刻向下振动最低点，质点A、C是波峰与波谷相遇的地方，这两点振动最弱。一、选择题(本题共3小题，每题7分，共21分)1(2021上海交大附中高二检测)甲、乙两列完全相同的横波，分别从波源A、B两点沿直线Ox相向传播，t0时的图像如图所示，若两列波的波速均为1 m/s，则(
9、C)At0.2 s时，F点的位移最大Bt0.2 s时，E、F、G三点的位移最大Ct0.5 s时，F点的位移最大Dt0.5 s时，F点的位移最小解析：A、B错：t0.2 s时，波传播的距离xvt0.2 m，两列波都传到F点，此时两列波单独引起F点的振动方向均向下，但位移为0，E、G两点位移最大。C对，D错：t0.5 s时，波传播的距离xvt0.5 m，两列波的波峰同时传到F点，F点的位移最大。2(多选)(2020河北省曲周县第一中学高二下学期期中)如图表示两列同频率相干水波在t0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2 cm(且在图中所示范围内振幅不变)，波速为2
10、m/s，波长为0.4 m，E点为BD连线和AC连线的交点。下列叙述正确的是(AC)AA、C两点都是振动减弱点B振动加强的点只有B、E、DC直线BD上的所有点都是振动加强的DB、D两点在该时刻的竖直高度差为4 cm解析：A、C两点是振动减弱点，A正确；直线BD上的所有点都是振动加强点，B错，C对；B点是波谷与波谷相遇，D点是波峰与波峰相遇，所以B、D两点该时刻竖直高度相差8 cm，D错误。3(多选)(2020山东新泰一中期中)如图所示，S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，a、b、c三点位于S1、S2连线的中垂线上，且abbc。某时刻a是两列波波峰的相遇点，c是两列波波谷的相遇点，则(C
11、D)Aa处质点始终处于波峰Bc处质点始终处于波谷Cb处质点为振动加强点Dc处质点为振动加强点解析：A、B错，D对：由于a是两波峰相遇点，c是两波谷相遇点，故a、c都是振动加强点。但是，只要a、c在振动，位移就有变化，故不能说a、c始终处于波峰、波谷。C对：S1、S2传到b点的波振动同步，所以b点是振动加强点。二、非选择题(共19分)4(9分)干涉型消声器能有效地消除低频噪声，发动机(正常工作期间)周期性排气噪声，就是一种典型的低频噪声。一台四缸四冲程发动机，当它以 2 000 r/min的转速运转时，其峰值频率在200 Hz以下的噪声较大。所以常用干涉型消声器来消除这类低速转动发动机所发出的低
12、频噪声，一台带有干涉消声器的柴油发动机经消声处理后，其排气噪声可以降低10 dB以上，干涉型消声器以其结构简单，价格低廉，消声效果好，得到了很好的应用，如图是其结构原理图，试分析其工作原理。解析：设一列波长为的声波，沿水平管道自左向右传播。当入射波到达a处时，分成两束相干波，它们分别通过r1和r2，再到b处相遇。若rr1r2恰好等于声波半波长的奇数倍，即r时，声波的振幅A0。这就是说该频率的声波被削弱。利用这一原理，可以达到控制噪声的目的。5(10分)如图所示，在同一均匀介质中有S1和S2两个波原，这两个波源的频率、振动方向均相同，且振动的步调完全一致，S1与S2之间相距4 m，若S1、S2振
13、动频率均为5 Hz，两列波的波速均为10 m/s，B点为S1和S2连线的中点，今以B点为圆心，以RBS1为半径画圆。求：(1)该波的波长为多少？(2)在S1、S2连线上振动加强的点有几个？(3)在该圆周上(S1和S2两波源除外)共有几个振动加强的点？答案：(1)2 m(2)3个(3)6个解析：(1)由公式，得 m2 m。(2)在S1，S2连线上任选一点A，则|x|S1AS2A|4 m2，即2x2，由加强的条件xk得，2k2，故k1,0,1，即有3个振动加强点。(3)如图所示，A、B、C三点为振动加强的点，过A、B、C三点作三条加强线(表示三个加强区域)交于圆周上A1、A2、B1、B2、C1、C2六个点，显然这六个点也为振动加强点，故圆周上共有6个振动加强点。