教科版物理選修3

I知能演練輕松闖關I??制步測控??如圖所示，兩列相同的波相向傳播，當它們相遇時，圖中可能的波形是（）解析：選BC.當兩列波相遇時，達到圖（a）所示的狀態(tài)時，疊加以后的波形應是選項B.當兩列波相遇時，達到圖（b）所示的狀態(tài)時，疊加以后的波形應是選項C.所以正確選項是B、C.（2011?高考上海卷）兩波源近、S2在水槽中形成的波形如圖所示，其中實線表示波峰，虛線表示波谷，則（）?在兩波相遇的區(qū)域中會產生干涉’-在兩波相遇的區(qū)域中不會產生干涉a點的振動始終加強a點的振動始終減弱解析：選B.由題圖知，兩列波的波長不相等，不滿足波的干涉條件，故B正確，A、C、D錯誤.一列水波通過某孔的實際情況如右圖所示，現(xiàn)把孔的尺寸變小，或者把水波的波長變大，水波通過孔后的假想情況如下圖所示，其假想正確的圖示有（）'A.孔變小B.孔變小C.波長變大D.波長變大解析：選AC.需要指出的是，衍射現(xiàn)象是普遍存在的.波遇到障礙物時都有繞過障礙物的特性，即衍射現(xiàn)象，但只有當障礙物或孔的尺寸比波長小或差不多時才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，故正確選項為A、C.

如圖為由波源S發(fā)出的波某一時刻在介質平面中的情形，實線為波峰，虛線為波谷，設波源頻率為20Hz，且不運動，而觀察者在1s內由A運動到8,觀察者接收到多少個完全波？設波速為340m/s，則要讓觀察者完全接收不到波，他每秒要運動多少米？解析：觀察者在單位時間內接收到的完全波的個數(shù)就等于觀察者接收到的頻率.如果觀察者不動，則1s內，觀察者接收的完全波的個數(shù)應為20個，然而當觀察者從A運動到B的過程中，所能接收到的完全波的個數(shù)正好比不運動時少1個，即他只接收到19個完全波，要想讓觀察者完全接收不到波，他必須隨同所在的波峰一起運動并遠離波源.由s=vt得s=340X1m=340m，即觀察者每秒要遠離波源340m.答案：19340m??課時作業(yè)一、選擇題下列哪些現(xiàn)象是多普勒效應（）遠去的汽車聲音越來越小炮彈迎面飛來，聲音刺耳火車向你駛來時，音調變高，遠離你而去時，音調變低大風中，遠處人的說話聲時強時弱解析：選BC.聲波音調的高低由其頻率決定，根據(jù)多普勒效應，當聲源與觀察者發(fā)生相對運動時，觀察者聽到的聲音的音調會變化，B、C正確.聲音的強弱由聲波的能量決定，聲源越近，聲波能量越大，聽起來越響亮，但音調不一定變化，A、D項不是由多普勒效應造成的，故選擇B、C.下列說法正確的是（）衍射是一切波特有的現(xiàn)象對同一列波，障礙物或孔越小衍射越明顯聽到回聲是聲波的衍射現(xiàn)象聽到回聲是共鳴現(xiàn)象解析：選AB.衍射是波特有的現(xiàn)象.障礙物或孔的尺寸越小，越能滿足發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件.回聲是聲波的反射現(xiàn)象，如果回聲到達人耳比原聲滯后0.1s以上，就能區(qū)分回聲和原聲.所以正確選項為A、B.關于兩列波的穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，下列說法正確的是（）任意兩列波都能產生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的兩列波，它們的頻率一定相同在振動減弱的區(qū)域，各質點都處于波谷在振動加強的區(qū)域，有時質點的位移等于零解析：選BD.兩列波疊加產生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象是有條件的，不是任意兩列波都能產生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象.一個必要條件是兩列波的頻率相同，所以選項A是錯誤的，選項B是正確的.在振動減弱的區(qū)域里，只是兩列波引起質點振動始終是減弱的，質點振動的振幅等于兩列波的振幅之差.如果兩列波的振幅相同，質點振動的振幅就等于零，也不可能各質點都處于波谷，所以選項C是錯誤的.在振動加強的區(qū)域里，兩列波引起質點振動始終是加強的，質點振動的最劇烈，振動的振幅等于兩列波的振幅之和.但這些點始終是振動著的，因而有時質點的位移等于零，所以選項D是正確的.火車上有一個聲源發(fā)出頻率一定的樂音.當火車靜止、觀察者也靜止時，觀察者聽到并記住了這個樂音的音調.以下情況中，觀察者聽到這個樂音的音調比原來降低的是（）觀察者靜止，火車向他駛來觀察者靜止，火車離他駛去火車靜止，觀察者乘汽車向著火車運動火車靜止，觀察者乘汽車遠離火車運動解析：選BD.當觀察者與聲源相向運動時，相同時間內觀察者接收到的聲波的個數(shù)增多，所以觀察者接收到的頻率升高，聽到樂音的音調比原來要高.當觀察者與聲源背向運動時，相同時間內觀察者接收的聲波的個數(shù)減少，所以觀察者接收到的頻率降低，聽到樂音的音調比原來降低了.綜上所述，正確選項為B、D.（2012-上海高二檢測）在觀察水波的衍射實驗中，若擊打水面的振子振動的頻率是5Hz，水波在水波槽中的傳播速度是0.05m/s，為觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，小孔的直徑d應為（）A.10cmB.5cmC.d>1cmD.d<1cm解析：選D.由題知水波的波長久=*=^^m=0.01m=1cm，即小孔的直徑d應與1cm相J5當或比它還小.故選項D正確.（2012-延安高二檢測）如圖所示，實線和虛線分別表示振幅、頻率均相"F二同的兩列波的波峰和波谷.此刻，M是波峰與波峰相遇點，下列說法中正確的是（）"二"注，該時刻質點0正處在平衡位置P、N兩質點始終處在平衡位置隨著時間的推移，質點M向0點處移動從該時刻起，經過四分之一周期，質點M到達平衡位置解析：選BD.由題圖可知，圖中0、M為振動加強點，此時刻0處于波谷，M處于波峰，因此A錯誤.N、P為減弱點，又因兩列波振幅相同，因此，N、P兩點振幅為零，即兩質點始終處于平衡位置，B正確.質點不會隨波向前推移，C不正確.從該時刻經4周期，兩列波在M點分別引起的振動都位于平衡位置，故M點位于平衡位置，D正確.如圖所示，一個波源在繩的左端發(fā)出半個波1，頻率為J1，振幅為少；|2同時另一個波源在繩的右端發(fā)出半個波2,頻率為f,振幅為勺，圖中PX二為兩波源的中點，由圖可知（）」〃兩列波同時到達P點兩列波相遇時，P點的波峰可達（A1+A2）兩列波相遇后各自保持原來波形獨立傳播兩列波相遇時，繩上振幅可達（A]+A2）的質點只有一點解析：選ACD.1、2兩列波在同一條繩上傳播，波速相同，所以傳播相同距離歷時相同，兩列波應同時到達P點，選項A是正確的；兩列波到達P點后，在彼此穿過區(qū)間，P處質點的位移為兩列波獨立引起的位移之和，由于兩波頻率不同，波長不同，相向傳播時，兩波峰不會同時到達P點，故在P處兩列波疊加的位移峰值不會達到（A]+A2），選項B是錯誤的；兩波峰可同時到達的一點應是與圖中現(xiàn)在處于波峰的兩質點的平衡位置等距的一點：如果/；>；，則k<2，則P點右側某處質點振幅可達到（孔+A,），而如果/；<；，則人少2，則P點左側某處質點振幅可達到（A1+A2）,選項D是正確的.根據(jù)波的疊加原理，兩列波相遇后各自保持原來的波形，即如選項C所述.綜上所述，本題正確選項為A、C、D.在空氣中的同一區(qū)域內，兩列聲波波源的振動情況如圖所示，可以肯定的是（）a波源的頻率為b波源頻率的2倍a波的波長為b波波長的2倍a、b兩列波疊加能產生穩(wěn)定的干涉通過同一狹縫，a波的衍射效果比b波明顯解析：選BD.由波的圖像可以看出，a波的周期是b波的2倍，因為波速相等（同一介質）由波速公式v=f可知a波的波長等于b波的2倍，故A答案錯而B正確；兩列波干涉的條件是頻率必須相等，可知a、b兩列波不會產生穩(wěn)定的干涉；波長越長，衍射現(xiàn)象越明顯，故D選項正確.在空曠的廣場上有一堵較高大的墻"，墻的一側O點有一個正在播放男女聲合唱歌曲的聲源.某人從圖中A點走到墻后的B財”1點，在此過程中，如果從聲波的衍射來考慮，則會聽到（）?。聲音變響，男聲比女聲更響聲音變響，女聲比男聲更響聲音變弱，男聲比女聲更弱聲音變弱，女聲比男聲更弱解析：選D.由于MN很高大，故衍射現(xiàn)象比較弱，由于女聲音調更高，波長更小，衍射更不明顯.（2012-渭南高二檢測）如圖所示，近、S2為水波槽中的兩個波源，它們分別激起兩列水波，圖中實線表示波峰，虛線表示波谷.已知兩列波的波長分別為人和如且X>2,該時刻在P點為兩列波的波峰與波峰相遇，則以下敘述中正確的是（）SisP點有時在波峰，有時在波谷，振動始終相互加強P點始終在波峰，不可能在波谷因為人少2，所以P點的振動不遵守波的疊加原理P點的振動遵守波的疊加原理，但并不始終相互加強解析：選D.由于k>2，v1=v2（同一介質），所以頻率"氣，兩列波不能產生穩(wěn)定的干涉，但疊加區(qū)仍遵守疊加原理.二、非選擇題生活中經常用“呼嘯而來”形容正在駛近的車輛，這是聲波在傳播過程中對接收者而言頻率發(fā)生變化的表現(xiàn)，無線電波也具有這種效應.測速雷達向一輛接近的車輛發(fā)出無線電波，并接收被車輛反射的無線電波.由于車輛的運動，接收的無線電波頻率與發(fā)出時不同，利用頻率差（/接收一/發(fā)出）就能計算出車輛的速度.已知發(fā)出和接收的頻率間關系為f接收=（1+牛f

發(fā)出，式中c是真空中的光速，若f發(fā)出=2X109Hz，f接收一f發(fā)出=400Hz，可知被測車輛的速度大小為m/s.解析：將f發(fā)出=2X109Hz，f接收-f發(fā)出=400Hz，c=3X108m/s，Ef接收="牛｝發(fā)出可得v車=30m/s.答案：30如圖為某一報告廳主席臺的平面圖，AB是講臺，近、S2是與講臺上話筒等高的嗽叭，它們之間的相互位置和尺寸如圖所示.報告者的聲音放大后經嗽叭傳回話筒再次放大時可能會產生嘯叫.為了避免嘯叫，話筒最好擺放在講臺上適當?shù)奈恢?，在這些位置上兩個嗽叭傳來的聲音因干涉而相消.已知空氣聲速為340m/s，若報告人聲音的頻率為136Hz，問講臺上這樣的位置有多少個？SiS2-r*v解析：相應于聲頻f=136Hz的聲波的波長是芥f=2.5m將表示為式中v=340m/s是空氣中的聲速.在圖