高中物理課時(shí)作業(yè) 第7章 第3講 波的干涉和衍射 多普勒效應(yīng)

1、第七章 第三講 波的干涉和衍射多普勒效應(yīng)1(2010·荊州模擬)根據(jù)多普勒效應(yīng)，下列說法中正確的有 ()A醫(yī)生檢查身體用的“B超”是根據(jù)超聲波的多普勒效應(yīng)制成的B一位有經(jīng)驗(yàn)的戰(zhàn)士聽到飛行的炮彈尖叫聲越來(lái)越尖銳，可以判斷炮彈正向他靠近C根據(jù)光波的多普勒效應(yīng)，由地球接收到遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光波的頻率越來(lái)越小，可 以判斷此天體正遠(yuǎn)離地球D當(dāng)波源和觀察者間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的頻率一定和波源發(fā)出的頻率不 同解析：超聲波檢查人體時(shí)，不同組織反射的超聲波的量是不同的，從而形成B超影像，A不正確；當(dāng)波源與觀察者間相對(duì)靠近時(shí)，觀察者感到頻率變大，所以聽到飛行的炮彈尖叫聲越來(lái)越尖銳，聲音的頻率增大，

2、可以判斷炮彈正向他靠近，B正確；光波和機(jī)械波一樣，也有多普勒效應(yīng)，地球接收到遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光波的頻率越來(lái)越小，可以判斷此天體正遠(yuǎn)離地球，C正確；設(shè)想如果人繞波源做圓周運(yùn)動(dòng)，那么，觀察者接收到的頻率和波源發(fā)出的頻率相同，D不正確答案：BC2以下關(guān)于波的說法中正確的是 ()A干涉現(xiàn)象是波的特征，因此任何兩列波相遇時(shí)都會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象B因?yàn)槁暡ǖ牟ㄩL(zhǎng)與通常的障礙物尺寸相差不大，所以聲波很容易產(chǎn)生衍射現(xiàn)象C聲波是橫波D縱波傳播時(shí)，介質(zhì)中的各質(zhì)點(diǎn)將隨波的傳播一直向前移動(dòng)解析：頻率相同的兩列波才能發(fā)生干涉現(xiàn)象，A錯(cuò)；據(jù)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件知B對(duì)；聲波是縱波，C錯(cuò)；縱波傳播時(shí)，振動(dòng)方向在傳播方向上，質(zhì)點(diǎn)并不

3、隨波遷移，D錯(cuò)答案：B3如圖1所示，點(diǎn)O是水面上一波源，實(shí)、虛線分別表示該時(shí) 刻的波峰、波谷，A是擋板，B是小孔，經(jīng)過一段時(shí)間， 水面上的波形將分布于 ()A整個(gè)區(qū)域B陰影以外區(qū)域C陰影以外區(qū)域D上述答案均不對(duì)解析：從題圖中可以看出擋板A的尺寸比波長(zhǎng)大得多，因此波不會(huì)繞過擋板A，而小孔B的大小與波長(zhǎng)差不多，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故B選項(xiàng)正確 答案：B4(2010·呼和浩特模擬)如圖2所示，橡皮繩上甲波峰向右傳播，乙波谷向左傳播，若它們的振幅和波長(zhǎng)都相同，則它們相遇時(shí)互相疊加如圖所示此時(shí)圖中的M、N、x、y等質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向是 ()圖2AM向上、N向下 BM向下、N向上CM向右、N向左

4、Dx、y均靜止解析：由實(shí)驗(yàn)知，橡皮繩L的甲、乙脈沖半波在傳播過程中波形保持不變，一直向前平移在相遇處互相疊加，其各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)規(guī)律符合連續(xù)波形疊加規(guī)律先由“已知波的傳播方向，確定質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向”的辦法(如“下坡上，上坡下”法則)判定兩個(gè)半波在各點(diǎn)單獨(dú)引起的速度和位移的大小和方向，再進(jìn)行矢量合成依此原則可判斷出：M點(diǎn)振動(dòng)方向向下，N點(diǎn)振動(dòng)方向向上，x點(diǎn)速度方向向下，y點(diǎn)速度方向向上各質(zhì)點(diǎn)此時(shí)位移均為零，選項(xiàng)B正確答案：B5以下表述中正確的是()A利用多普勒效應(yīng)可以從火車的汽笛聲判斷火車的運(yùn)動(dòng)方向和快慢B利用多普勒效應(yīng)可以從炮彈飛行的尖叫聲判斷炮彈的飛行方向C根據(jù)多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于地球的運(yùn)

5、動(dòng)速度D目前在技術(shù)上人們只能應(yīng)用聲波發(fā)生的多普勒效應(yīng)解析：凡是波源與觀察者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，都會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng)，根據(jù)接收頻率的高低可以判斷運(yùn)動(dòng)的方向和快慢，所以選項(xiàng)A、B、C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：ABC6(2010·唐山模擬)如圖3所示為一列簡(jiǎn)諧橫波的圖象，質(zhì)點(diǎn) P此時(shí)的動(dòng)量為mv，經(jīng)過0.2 s，質(zhì)點(diǎn)P的動(dòng)量大小和方向 都不變，再經(jīng)過0.2 s，質(zhì)點(diǎn)P的動(dòng)量大小不變，方向改變， 由此可判斷 ()A波向左傳播，波速為5 m/s B波向右傳播，波速為5 m/sC該波與一個(gè)頻率為1.25 Hz的波相遇可能發(fā)生干涉現(xiàn)象D該波與一個(gè)頻率為1.25 Hz的波不可能發(fā)生干涉現(xiàn)象解析：只有當(dāng)P質(zhì)點(diǎn)向下

6、振動(dòng)到x軸下方與原位置對(duì)稱的點(diǎn)時(shí)，兩者動(dòng)量相等；再經(jīng)0.2 s質(zhì)點(diǎn)繼續(xù)向下振動(dòng)到最大位置處再返回到該點(diǎn)，動(dòng)量大小相等、方向相反此過程經(jīng)過，由此可知，波向左傳播，T0.8 s，4 m，則vm/s5 m/s，故A正確；B錯(cuò)誤；而f1.25 Hz，該波與一個(gè)頻率為1.25 Hz的波相遇可能發(fā)生干涉現(xiàn)象，C正確，D錯(cuò)誤 答案：AC7如圖4所示，S1、S2是兩個(gè)相干波源，它們振動(dòng)同步且振 幅相同實(shí)線和虛線分別表示在某一時(shí)刻它們所發(fā)出的波 的波峰和波谷關(guān)于圖中所標(biāo)的a、b、c、d四點(diǎn)，下列說 法中正確的有()Aa質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱，b、c質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng)，d質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)既不是最強(qiáng)也不是最弱Ba質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱，b、c、d質(zhì)

7、點(diǎn)振動(dòng)都最強(qiáng)Ca質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是最弱的，b、c、d質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是最強(qiáng)的D再過T/4后的時(shí)刻a、b、c三個(gè)質(zhì)點(diǎn)都將處于各自的平衡位置，因此振動(dòng)最弱解析：a質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱，b、c質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng)，這不難理解但是d既不是波峰和波峰疊加，又不是波谷和波谷疊加，如何判定其振動(dòng)強(qiáng)弱？這就要用到充要條件：“到兩波源的路程之差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍”時(shí)振動(dòng)最強(qiáng)從圖中可以看出，d是S1、S2連線的中垂線上的一點(diǎn)，到S1、S2的距離相等，所以必然為振動(dòng)最強(qiáng)點(diǎn)描述振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量是振幅，而振幅不是位移每個(gè)質(zhì)點(diǎn)在振動(dòng)過程中的位移是在不斷改變的，但振幅是保持不變的，所以振動(dòng)最強(qiáng)的點(diǎn)無(wú)論處于波峰還是波谷，振動(dòng)始終是最強(qiáng)的答案：BC8

8、一個(gè)位于原點(diǎn)O的波源S發(fā)出一列沿x軸正方向傳播 的簡(jiǎn)諧橫波，波速為400 m/s，已知在t0時(shí)刻，波剛 好傳到x40 m處，當(dāng)時(shí)的波形圖如圖5所示在x軸 上橫坐標(biāo)x400 m處固定一個(gè)波的接收器P(圖中未 畫出)，則下列說法中正確的是 ()A波源開始振動(dòng)的方向一定是向下Bx40 m處的質(zhì)點(diǎn)在t0.5 s時(shí)刻位于最大位移處C接收器在t1.0 s時(shí)刻才接收到此波的信號(hào)D若從t0時(shí)刻起波源S沿x軸負(fù)方向以10 m/s的速度勻速移動(dòng)，則接收器接收 到此波時(shí)的頻率將變小解析：t0時(shí)刻x40 m處質(zhì)點(diǎn)起振的方向與波源開始振動(dòng)的方向是相同的，向下振動(dòng)，所以A正確；由20 m，T0.05 s，所以x40 m處

9、的質(zhì)點(diǎn)，在t0.5 s時(shí)恰好振動(dòng)了10個(gè)周期，又回到平衡位置，B錯(cuò)誤；t0時(shí)波離接收器P的距離為400 m40 m360 m，所以再經(jīng)過 s0.9 s，接收器P即可接收到此波的信號(hào)，C錯(cuò)誤；波源以10 m/s的速度遠(yuǎn)離接收器P，由多普勒效應(yīng)知識(shí)可知，接收器接收到此波的頻率將變小，D正確 答案：AD9(2010·張家口檢測(cè))如圖6所示，橫波1沿BP方向傳播， B點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖7甲所示；橫波2沿CP方向傳播， C點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖7乙所示P與B相距40 cm，P與 C相距50 cm，波速都為20 cm/s.兩橫波在P處相遇，兩橫波振動(dòng)方向相同，P點(diǎn)振 幅為 ()圖7A70 cm B50

10、cmC10 cm D35 cm解析：l50 cm40 cm10 cm，由圖可知T1 s，vT20 cm，所以l，但是由兩波源的振動(dòng)圖象知，兩波源振動(dòng)情況相反，所以P點(diǎn)應(yīng)為加強(qiáng)點(diǎn)，所以P點(diǎn)的振幅AA1A230 cm40 cm70 cm，只有A正確答案：A10如圖8甲所示，O為波源，OP間距為s，t0時(shí)刻O點(diǎn)開始由平衡位置向下振動(dòng)， 產(chǎn)生向右的沿直線傳播的簡(jiǎn)諧橫波，圖乙表示P點(diǎn)振動(dòng)的圖象(從t1時(shí)刻開始振動(dòng))圖8則以下說法正確的是()A該波的波長(zhǎng)為s(t2t1)/t1B該波與另一列頻率為的同類波疊加不可能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象C某障礙物的尺寸為(t2t1)，該波遇到此障礙物時(shí)能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象D若波

11、源O向右勻減速運(yùn)動(dòng)，靠近P點(diǎn)，則P點(diǎn)的觀察者接收到的波的頻率比 大解析：由圖可知Tt2t1.波速v，所以波長(zhǎng)vTs(t2t1)/t1，頻率為.因此遇到頻率為的同類波可以發(fā)生干涉現(xiàn)象，A正確，B錯(cuò)誤；因障礙物的尺寸(t2t1)比波長(zhǎng)還小，故能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，C正確；波源只要靠近觀察者，觀察者接收到的頻率就比波源的頻率大，D正確答案：ACD11(1)A、B兩波相向而行，在某時(shí)刻的波形與位置 如圖9所示已知波的傳播速度為v，圖中標(biāo)尺每 格長(zhǎng)度為l.在圖中畫出又經(jīng)過t7 l/v時(shí)的波形 (2)如圖10所示，表明兩列同頻率相干水波在t0時(shí)刻的疊加 情況，圖中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷已知兩列波的振幅

12、 均為2 cm，波速為2 m/s，波長(zhǎng)為0.4 m，E點(diǎn)在B、D連線 和A、C連線的交點(diǎn)，下列說法正確的是 ()AA、C兩點(diǎn)是振動(dòng)的減弱點(diǎn)BE點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)CB、D兩點(diǎn)在該時(shí)刻的豎直高度差為4 cmDE點(diǎn)不是加強(qiáng)點(diǎn)，是減弱點(diǎn)解析：(1)經(jīng)過t時(shí)，A、B兩波相遇，且兩波中心恰重合，根據(jù)波的疊加，可作出波形如圖所示(2)圖中B、D均為振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)，E到兩波源等距離，故也是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，B對(duì)，D錯(cuò)；而A、C兩點(diǎn)為波峰與波谷相遇，故是振動(dòng)減弱點(diǎn)，A對(duì)圖中所示時(shí)刻，B點(diǎn)偏離平衡位置4 cm，而D點(diǎn)偏離平衡位置4 cm，故二者豎直高度差為8 cm，故C錯(cuò)答案：(1)如解析圖所示(2)AB12已知空氣中的聲速為340 m/