2021優(yōu)化方案高三物理復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)-波的干涉衍射多普勒效應(yīng)2

1．有一種用細(xì)繩操縱沿圓周飛行的模型飛機(jī)，裝有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力．以下說法中正確的選項(xiàng)是()A．站在中心的操縱者聽到發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)發(fā)出的聲音的音調(diào)忽高忽低地做周期性變化B．站在中心的操縱者聽到發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)發(fā)出聲音的音調(diào)是不變的C．站在場邊的觀察者聽到發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)發(fā)出的聲音的音調(diào)忽高忽低地做周期性變化D．站在場邊的觀察者聽到發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)發(fā)出的聲音的音調(diào)是不變的解析：選BC.“發(fā)動(dòng)機(jī)〞做圓周運(yùn)動(dòng)，相對(duì)操縱者距離不變，故B正確，A錯(cuò)．“發(fā)動(dòng)機(jī)〞做圓周運(yùn)動(dòng)，離觀察者的距離是周期性變化的，因此C正確，D錯(cuò)．2.頻率一定的聲源在空氣中向著靜止的接收器勻速運(yùn)動(dòng)．以v表示聲源的速度，V表示聲波的速度(v＜V)，ν表示接收器接收到的頻率．假設(shè)v增大，那么()A．ν增大，V增大B．ν增大，V不變C．ν不變，V增大D．ν減小，V不變解析：選B.當(dāng)聲源與觀察者的相對(duì)位置發(fā)生變化時(shí)，觀察者接收到的頻率發(fā)生改變的現(xiàn)象叫做多普勒效應(yīng)，當(dāng)聲源勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，聲源與接收器的相對(duì)位置發(fā)生改變，故接收器接收到的頻率變大，聲波的速度由介質(zhì)決定，其速度不會(huì)發(fā)生變化．圖7－3－83．如圖7－3－8所示，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．不考慮波的反射因素，那么再經(jīng)過一段時(shí)間后，水面上的波形將分布于()圖7－3－8A．整個(gè)區(qū)域B．陰影Ⅰ以外區(qū)域C．陰影Ⅱ以外區(qū)域D．上述答案均不對(duì)解析：選B.由圖中看出A物比波長大很多，故衍射現(xiàn)象不明顯，Ⅰ區(qū)沒有水波；B孔與波長差不多，衍射現(xiàn)象明顯，故Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)都有水波．圖中空白區(qū)域水波可直接傳到．圖7－3－94．一波源在繩的左端發(fā)出半個(gè)波①，頻率f1，振幅A1；同時(shí)另一波源在繩右端發(fā)出半個(gè)波②，頻率f2(f2＞f1)，振幅A2，P為兩波源的中點(diǎn)，如圖7－3－9所示，以下說法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()圖7－3－9A．兩列波同時(shí)到達(dá)P點(diǎn)B．兩列波相遇時(shí)P點(diǎn)波峰值可到達(dá)A1＋A2C．兩列波相遇再分開后，各自保持原波形傳播D．因頻率不同，這兩列波相遇不能疊加答案：BD5．(2021年鄭州模擬)如圖7－3－10所示為兩個(gè)相干波源某一時(shí)刻的干預(yù)圖樣，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，那么正確的表達(dá)是()圖7－3－10A．a(chǎn)點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)B．b點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)C．從圖示時(shí)刻經(jīng)T/2時(shí)，c點(diǎn)位移最小D．位于虛實(shí)線空白的D點(diǎn)(O1D＝O2D)不發(fā)生干預(yù)現(xiàn)象答案：AB圖7－3－116．(2021年鄭州模擬)如圖7－3－11所示，沿x軸正方向傳播的一列簡諧橫波在某時(shí)刻的波形圖為一正弦曲線，其波速為200m/s，以下說法不正確的選項(xiàng)是()圖7－3－11A．圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)b的加速度正在增大B．從圖示時(shí)刻開始，經(jīng)過0.01s，質(zhì)點(diǎn)b通過的路程為2mC．假設(shè)此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定干預(yù)現(xiàn)象，那么該波所遇到的波的頻率為50HzD．假設(shè)該波發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，那么該波所遇到的障礙物或孔的尺寸一定比4m大得多解析：選BD.由圖可讀出該波的波長為4m，據(jù)λ＝vT，可知T＝0.02s，f＝50Hz，再結(jié)合干預(yù)條件，因此C是正確的；質(zhì)點(diǎn)b下一時(shí)刻要遠(yuǎn)離平衡位置，因此加速度正在增大，A是正確的；質(zhì)點(diǎn)b經(jīng)0.01s走過的路程應(yīng)是40cm，B錯(cuò)；假設(shè)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，所遇障礙物尺寸應(yīng)接近或小于4m，D錯(cuò)．圖7－3－127．如圖7－3－12所示，在一條直線上兩個(gè)振源A、B相距6m，振動(dòng)頻率相等，從t0時(shí)刻A、B開始振動(dòng)，且都只振動(dòng)一個(gè)周期，振幅相等，A、B的振動(dòng)圖象分別如圖7－3－13中的圖甲和圖乙所示．假設(shè)A向右傳播的波與B向左傳播的波在t1＝0.3s時(shí)相遇，那么()圖7－3－12圖7－3－13A．兩列波在A、B間的傳播速度均為10m/sB．兩列波的波長都是4mC．在兩列波相遇過程中，中點(diǎn)C為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)D．t2＝0.7s時(shí)刻B點(diǎn)經(jīng)過平衡位置且振動(dòng)方向向下解析：選AD.由題意可知，波在t＝0.3s內(nèi)傳播的路程s＝3m，可以由v＝s/t計(jì)算出波速v＝10m/s，應(yīng)選項(xiàng)A正確；由圖象可知T＝0.2s，根據(jù)公式v＝λ/T可以計(jì)算出λ＝vT＝2m，波由A傳到C與由B傳到C都是3m，即傳播了1.5λ，又因?yàn)锳、B兩個(gè)振源是反相的，故C為振動(dòng)減弱點(diǎn)．在t2＝0.7s時(shí)刻B點(diǎn)經(jīng)過平衡位置，B點(diǎn)的振動(dòng)方向是向下的，應(yīng)選項(xiàng)D是正確的．圖7－3－148．如圖7－3－14所示，S1、S2是兩個(gè)同相的相干波源，相距4m，激起兩列相干波的波長為λ＝2m，那么在以S1、S2連線為半徑，S2為圓心的圓周上振動(dòng)最弱的點(diǎn)的個(gè)數(shù)()圖7－3－14A．6B．7C．8D．9解析：選C.當(dāng)距離差為Δx＝nλ(n＝0,1,2…)時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)；當(dāng)Δx＝(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1,2，…)時(shí)，振動(dòng)減弱．設(shè)圓周上某點(diǎn)P振動(dòng)最弱，由干預(yù)條件得：S1P－S2P＝(2n－1)eq\f(λ,2)(n＝0、±1、±2…)．而當(dāng)λ＝2m，S2P＝4m,0≤S1P≤8m時(shí)，分別代入后可得共有8處振動(dòng)減弱的點(diǎn)．9．(2021年河北衡水模擬)如圖7－3－15所示，均勻介質(zhì)中兩波源S1、S2分別位于x軸上x1＝0、x2＝14m處，質(zhì)點(diǎn)P位于x軸上xP＝4m處．t＝0時(shí)刻兩波源同時(shí)開始由平衡位置向y軸正方向振動(dòng)，振動(dòng)周期均為T＝0.1s，傳播速度均為v＝40m/s，波源S1的振幅為A1＝2cm，波源S2的振幅為A2＝3cm，那么從t＝0至t＝0.35s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為()圖7－3－15A．12cmB．32cmC．24cmD．16cm解析：選D.兩列波的波長相等，均為λ＝v·t＝4m，S1波傳到P點(diǎn)，歷時(shí)t1＝eq\f(S1P,v)＝0.1s，S2波傳到P點(diǎn)歷時(shí)t2＝eq\f(S2P,v)＝0.25s．因此當(dāng)S2波傳到P點(diǎn)處，S1波已使P點(diǎn)振動(dòng)了Δt＝0.25－0.1＝0.15(s)，其路程x1′＝6A1＝12cm，且振動(dòng)方向向下，此時(shí)S2波傳到P點(diǎn)，振動(dòng)方向向上．P為減弱點(diǎn)，疊加后振幅A＝A2－A1＝1cm.在t＝0.35s時(shí)，合振動(dòng)使P點(diǎn)振動(dòng)一個(gè)周期，其路程x2′＝4A＝4cm，故在t＝0.35s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為x1′＋x2′＝12cm＋4cm＝16cm，D正確．圖7－3－1610．有一種沙漠蝎子既沒有眼睛，也沒有耳朵．它捕食獵物靠的是一種地震儀式的構(gòu)造．它有八條腿，趴伏時(shí)大致對(duì)稱地放在軀體四周(如圖7－3－16所示)．不遠(yuǎn)處的小蟲一有騷動(dòng)，就會(huì)在沙面引起一陣地震波．蝎子從哪只腿先感到地震波就能判斷出小蟲所在的方位，并從P波和S波到達(dá)的時(shí)間差就可以“算出〞小蟲離它的距離．方位和距離都知道了，它就能撲上去捕獲小蟲子了．P波速度為150m/s，S波速度為50m/s.如果兩波到達(dá)沙漠蝎的時(shí)間差為3.5×10－3s，那么小蟲離它的距離多大？圖7－3－16解析：從P波和S波到達(dá)沙漠蝎的時(shí)間差及其波速即可確定小蟲與沙漠蝎間的距離，根據(jù)s＝vt，結(jié)合題意有eq\f(s,vS)－eq\f(s,vP)＝Δt，代入數(shù)據(jù)得s＝0.262m≈26cm.答案：26cm11．一個(gè)觀察者站在鐵路附近，聽到迎面而來的火車汽笛聲的頻率為f1＝440Hz.當(dāng)火車駛過他身旁后，汽笛聲的頻率降為f2＝392Hz.求火車的速率是多少？(空氣中的聲速v＝330m/s)解析：設(shè)汽笛原來頻率為f，火車的速率為u，當(dāng)火車駛近觀察者時(shí)，觀察者接收到的頻率為f1＝(eq\f(v,v－u))f當(dāng)火車駛離觀察者時(shí)，觀察者接收到的頻率為f2＝(eq\f(v,v＋u))f由上述兩式解得u＝eq\f((f1－f2)v,f1＋f2)＝eq\f((440－392)×330,440＋392)m/s≈19m/s.答案：19m/s12．坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一波源S，它沿y軸做頻率為50Hz、振幅為2cm的簡諧運(yùn)動(dòng)，形成的波可沿x軸正、負(fù)方向傳播，波速為20m/s，開始振動(dòng)時(shí)S恰好通過O點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，求：圖7－3－17(1)在圖7－3－17所示坐標(biāo)系中畫出當(dāng)S完成第一次全振動(dòng)時(shí)刻的波形圖．(2)如果波傳到坐標(biāo)為x1＝2.7m的M點(diǎn)時(shí)，還要經(jīng)歷多少時(shí)間波才能傳到坐標(biāo)為x2＝－2.9m的N點(diǎn)？波傳到N點(diǎn)時(shí)質(zhì)點(diǎn)M在什么位置？解析