《衍射的定性分析》衍射的定性分析 - 人教版高考物理复习物理知识点练习 - 读趣百科

《衍射的定性分析》衍射的定性分析

1单选题

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（　　）

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

题目答案

B

答案解析

分析：

本题考查波发生明显衍射的条件，一般直接比较孔的直径d与水波波长λ的关系即可，当d＜λ时肯定发生明显的衍射．

解答：

解：选项1-、小孔是衍射波的波源，则A侧波是衍射波，故选项1-错误；

选项2-、在同一种介质中，波速相等，故选项2-正确；

选项3-、根据波速、波长和频率的关系式v=λf，增大水波波源的频率，故波长减小，则衍射现象不明显，故选项3-错误；

选项4-、波长越长越容易发生衍射现象，与波的频率和振幅没有关系，在波长不改变的情况下，可以减小挡板间距，故选项4-错误；

故选：选项4-．

点评：

考查波长、波速与频率的关系，明显的衍射条件，同时要区分衍射与干涉的区别．

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2单选题

如图，P为直立于小河之中的一个实心桥墩，A为靠近桥墩浮在水面上的一片树叶，小河水面平静，现在S处于稳定拍打水面，使形成的水波能带动树叶A振动起来，可以采用的方法是(　　)

A
提高拍打水面的频率
B
降低拍打水面的频率
C
不需拍打，A也会振动起来
D
无论怎样拍打，A都不会振动起来

题目答案

B

答案解析

分析：

发生明显的衍射现象的条件：孔缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相近或更小．当衍射现象明显时，形成的水波能带动树叶A振动起来．

解答：

解：打水面时，水波中的质点上下振动，形成的波向前传播，提高拍打水面的频率，则质点振动的频率增加，波的频率与振动的频率相等，根据λ=$\frac {v}{f}$，波速不变，频率增大，波长减小，衍射现象不明显，反之降低频率，波长增大，衍射现象更明显，故B正确，ACD错误．

故选：B．

点评：

解决本题的关键知道质点振动的频率与波传播的频率相等，以及掌握波发生明显衍射的条件．

纠错重做

3单选题

如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源．图中已画出波源所在区域的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长；关于波经过孔之后的传播情况，下列描述中不正确的是(　　)

A
此时能明显观察到波的衍射现象
B
水波通过挡板前后波纹间距离相等
C
如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象
D
如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显观察到衍射现象

题目答案

D

答案解析

分析：

当孔、缝的宽度与波长差不多或者比波长还小时，就能够发生明显的衍射现象，这是发生明显衍射的条件．

解答：

解：A．因为波长与孔的尺寸差不多，所以能够观察到明显的衍射现象，故A正确；

B．波通过孔后，波速、频率、波长不变，则挡板前后波纹间的距离相等，故B正确；

C．如果将孔AB扩大，孔的尺寸大于波的波长，可能观察不到明显的衍射现象，故C正确；

D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，因为波速不变，根据λ=$\frac {v}{f}$知，波长减小，可能观察不到明显的衍射现象，故D错误．

本题选不正确的，故选：D．

点评：

解决本题的关键掌握产生明显衍射的条件，知道波速、频率、波长的关系．

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4单选题

如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮在水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动．为使水波能带动叶片振动，可用的方法是(　　)

A
提高波源频率
B
降低波源频率
C
增加波源距桥墩的距离
D
减小波源距桥墩的距离

题目答案

B

答案解析

分析：

发生明显的衍射现象的条件：孔缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相近或更小．当衍射现象明显时，形成的水波能带动树叶A振动起来．

解答：

解：拍打水面时，水波中的质点上下振动，形成的波向前传播，提高拍打水面的频率，则质点振动的频率增加，波的频率与振动的频率相等，根据λ=$\frac {v}{f}$，波速不变，频率增大，波长减小，衍射现象不明显，反之降低频率，波长增大，衍射现象更明显．故A错误，B正确．C、D错误．

故选：B．

点评：

解决本题的关键知道质点振动的频率与波传播的频率相等，以及掌握波发生明显衍射的条件．

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5单选题

如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AB和CD是两块挡板，BC是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述中不正确的是(　　)

A
此时能观察到明显的波的衍射现象
B
挡板前后波纹间距相等
C
如果将孔BC扩大，有可能观察不到明显的衍射现象
D
如果孔的大小不变，使波源频率增大，能观察到更明显衍射现象

题目答案

D

答案解析

分析：

当孔、缝的宽度与波长差不多或者比波长还小时，就能够发生明显的衍射现象，这是发生明显衍射的条件，所以孔缝的宽度不变时，波长越小，衍射越不明显；由于同一列波的频率不变，而衍射前后波速相同，故衍射前后波长相同．

解答：

解：A、该题中孔、缝的宽度比波长还小时，就能够发生明显的衍射现象，故A正确．

B、由于同一列波的频率不变，而衍射前后波速相同，故衍射前后波长相同，故B正确．

C、如果将孔BC扩大，有可能造成孔的宽度大于波的波长，而只有当孔、缝的宽度与波长差不多或者比波长还小时，能够发生明显的衍射现象，故C正确．

D、由于介质不变，故孔扩大前后水波的波速相同，而波的频率增大后，则波的波长变短，而孔缝的宽度不变时，波长越小，衍射越不明显，故D错误．

选择不正确的，故选：D

点评：

掌握波发生明显衍射的条件是我们解决此类题目的关键．

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6多选题

(多选)如图所示，是一演示波的衍射的装置，S为在水面上振动的波源，M、N是水面上的两块挡板，其中N板可以移动，两板中有一狭缝，此时测得图中A处水没有振动，为了使A处的水也能发生振动，下列措施可行的是(　　)

A
使波源的振动频率增大
B
使波源的振动频率减小
C
移动N板使狭缝的间距增大
D
移动N板使狭缝的间距减小

题目答案

BD

答案解析

分析：

发生明显衍射的条件是当缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或比波长更小，从而即可求解．

解答：

解：A处质点没有振动，说明s点波没有衍射过去，原因是MN间的缝太宽或波长太小，因此若使A处质点振动，可采用N板上移减小间距或增大波的波长，即减小频率，BD正确，AC错误．

故选：BD．

点评：

解决本题的关键掌握发生明显衍射的条件，以及知道波速、波长与频率的关系．

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7多选题

(多选)如图所示为演示波的衍射的装置，S为水面上振动的波源，M、N是水面上的两块挡板，其中N板可以移动，两板中有一狭缝，此时测得图中O处水没有振动，为了使O处的水也能发生振动，下列措施可行的是(　　)

A
移动N板，使狭缝的间距增大
B
移动N板，使狭缝的间距减小
C
使波源的振动频率减小
D
使波源的振动频率增大

题目答案

BC

答案解析

分析：

发生明显衍射的条件是当缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或比波长更小，从而即可求解．

解答：

解：O处质点没有振动，说明s点波没有衍射过去，原因是MN间的缝太宽或波长太小，因此若使O处质点振动，可采用N板上移减小间距或增大波的波长，即减小频率，BC正确，AD错误．

故选：BC．

点评：

解决本题的关键掌握发生明显衍射的条件，以及知道波速、波长与频率的关系．

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