高考物理一轮复习（同步课时作业及单元检测）第7章 机械振动和机械波 第3讲 波的干涉和衍射 多普勒效应

高考物理一轮复习（同步课时作业及单元检测）第7章 机械振动和机械波 第3讲 波的干涉和衍射 多普勒效应内容摘要：

1、多普勒效应1(2010荆州模拟)根据多普勒效应，下列说法中正确的有 ()A医生检查身体用的“B 超”是根据超声波的多普勒效应制成的B一位有经验的战士听到飞行的炮弹尖叫声越来越尖锐，可以判断炮弹正向他靠近C根据光波的多普勒效应，由地球接收到遥远天体发出的光波的频率越来越小，可以判断此天体正远离地球D当波源和观察者间有相对运动时，观察者接收到的频率一定和波源发出的频率不同解析：超声波检查人体时，不同组织反射的超声波的量是不同的，从而形成 B 超影像，A 不正确；当波源与观察者间相对靠近时，观察者感到频率变大，所以听到飞行的炮弹尖叫声越来越尖锐，声音的频率增大，可以判断炮弹正向他靠近，B 正确；光波 2、和机械波一样，也有多普勒效应，地球接收到遥远天体发出的光波的频率越来越小，可以判断此天体正远离地球，C 正确；设想如果人绕波源做圆周运动，那么，观察者接收到的频率和波源发出的频率相同，D 不正确答案：下关于波的说法中正确的是 ()A干涉现象是波的特征，因此任何两列波相遇时都会产生干涉现象B因为声波的波长与通常的障碍物尺寸相差不大，所以声波很容易产生衍射现象C声波是横波D纵波传播时，介质中的各质点将随波的传播一直向前移动解析：频率相同的两列波才能发生干涉现象，A 错；据发生明显衍射现象的条件知 波是纵波，C 错；纵波传播时，振动方向在传播方向上，质点并不随波迁移，D 错答案：图 1 所示，点 O 3、 是水面上一波源，实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷，A 是挡板， B 是小孔，经过一段时间，水面上的波形将分布于 ()A整个区域B阴影以外区域C阴影以外区域D上述答案均不对：从题图中可以看出挡板 A 的尺寸比波长大得多，因此波不会绕过挡板 A，而小孔 B 的大小与波长差不多，能发生明显的衍射现象，故 B 选项正确答案：2010呼和浩特模拟)如图 2 所示，橡皮绳上甲波峰向右传播，乙波谷向左传播，若它们的振幅和波长都相同，则它们相遇时互相叠加如图所示此时图中的 M、N、x、y 等质点的振动方向是 ()图 2AM 向上、N 向下 BM 向下、N 向上CM 向右、N 向左 Dx、 y 均静止解析： 4、由实验知，橡皮绳 L 的甲、乙脉冲半波在传播过程中波形保持不变，一直向前平移在相遇处互相叠加，其各质点振动规律符合连续波形叠加规律先由“已知波的传播方向，确定质点振动方向”的办法(如“下坡上，上坡下”法则) 判定两个半波在各点单独引起的速度和位移的大小和方向，再进行矢量合成依此原则可判断出：M 点振动方向向下，N 点振动方向向上，x 点速度方向向下，y 点速度方向向上各质点此时位移均为零，选项 B 正确答案：下表述中正确的是 ()A利用多普勒效应可以从火车的汽笛声判断火车的运动方向和快慢B利用多普勒效应可以从炮弹飞行的尖叫声判断炮弹的飞行方向C根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度 5、D目前在技术上人们只能应用声波发生的多普勒效应解析：凡是波源与观察者有相对运动时，都会发生多普勒效应，根据接收频率的高低可以判断运动的方向和快慢，所以选项 A、B、C 正确，选项 D 错误答案：2010唐山模拟)如图 3 所示为一列简谐横波的图象，质点P 此时的动量为 过 0.2 s，质点 P 的动量大小和方向都不变，再经过 0.2 s，质点 P 的动量大小不变，方向改变，由此可判断 ()A波向左传播，波速为 5 m/s B波向右传播，波速为 5 m/该波与一个频率为 z 的波相遇可能发生干涉现象D该波与一个频率为 z 的波不可能发生干涉现象解析：只有当 P 质点向下振动到 x 轴下方与原位置 6、对称的点时，两者动量相等；再经 0.2 s 质点继续向下振动到最大位置处再返回到该点，动量大小相等、方向相反此过程经过 ，由此可知，波向左传播，T0.8 s，4 m，则 v m/s5 m/s，T 正确；B 错误；而 f z，该波与一个频率为 z 的波相遇可能发1 正确，D 错误答案：图 4 所示，S 1、S 2 是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷关于图中所标的 a、b、c、d 四点，下列说法中正确的有 ()Aa 质点振动最弱，b、c 质点振动最强，d 质点振动既不是最强也不是最弱Ba 质点振动最弱，b、c 、d 质点振动都最强Ca 质点 7、的振动始终是最弱的， b、c、d 质点的振动始终是最强的D再过 T/4 后的时刻 a、b、c 三个质点都将处于各自的平衡位置，因此振动最弱解析：a 质点振动最弱，b、c 质点振动最强，这不难理解但是 d 既不是波峰和波峰叠加，又不是波谷和波谷叠加，如何判定其振动强弱。 这就要用到充要条件：“到两波源的路程之差是波长的整数倍”时振动最强从图中可以看出，d 是 2 连线的中垂线上的一点，到 2 的距离相等，所以必然为振动最强点描述振动强弱的物理量是振幅，而振幅不是位移每个质点在振动过程中的位移是在不断改变的，但振幅是保持不变的，所以振动最强的点无论处于波峰还是波谷，振动始终是最强的答案：个位于原点 8、O 的波源 S 发出一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波，波速为 400 m/s，已知在 t0 时刻，波刚好传到 x40 m 处，当时的波形图如图 5 所示在 x 轴上横坐标 x400 m 处固定一个波的接收器 P(图中未画出)，则下列说法中正确的是 ()A波源开始振动的方向一定是向下Bx40 m 处的质点在 ts 时刻位于最大位移处接收器在 t1.0 s 时刻才接收到此波的信号D若从 t0 时刻起波源 S 沿 x 轴负方向以 10 m/s 的速度匀速移动，则接收器接收到此波时的频率将变小解析：t0 时刻 x40 m 处质点起振的方向与波源开始振动的方向是相同的，向下振动，所以 A 正确；由 2 9、0 m ，T s，所以 x 40 m 处的质点，在 t0.5 0 个周期，又回到平衡位置，B 错误；t 0 时波离接收器 P 的距离为400 m40 m 360 m ，所以再经过 s0.9 s，接收器 P 即可接收到此波的信号，360400C 错误；波源以 10 m/s 的速度远离接收器 P，由多普勒效应知识可知，接收器接收到此波的频率将变小，D 正确答案：2010张家口检测)如图 6 所示，横波 1 沿 向传播，B 点的振动图象如图 7 甲所示；横波 2 沿 向传播，C 点的振动图象如图 7 乙所示 P 与 B 相距 40 与C 相距 50 速都为 20 cm/ 处相遇，两横波振动方向相同， 10、P 点振幅为 ()图 7A70 B50 0 D35 l 50 0 0 图可知 T1 s，0 P以 l ，但是由两波源的振动图象知，两波源振动情况相反，所以 P 点应2为加强点，所以 P 点的振幅 AA 1A 230 0 0 有 A 正确答案：图 8 甲所示，O 为波源， 距为 s，t 0 时刻 O 点开始由平衡位置向下振动，产生向右的沿直线传播的简谐横波，图乙表示 P 点振动的图象(从 刻开始振动)图 8则以下说法正确的是 ()该波的波长为 s(t2t 1)/波与另一列频率为 的同类波叠加不可能产生稳定的干涉现象1障碍物的尺寸为 (t2t 1)，该波遇到此障碍物时能产生明显的衍射现象波源 O 11、向右匀减速运动，靠近 P 点，则 P 点的观察者接收到的波的频率比1图可知 Tt 2t v ，所以波长 v Ts(t 2t 1)/率为 T 1同类波可以发生干涉现象，A 正确，B 错误；因障碍物的尺1t2t 1)比波长还小，故能发生明显的衍射现象，C 正确；波源只要靠近观察者， 正确答案：1)A、B 两波相向而行，在某时刻的波形与位置如图 9 所示已知波的传播速度为 v，图中标尺每格长度为 t7 l/ v 时的波形(2)如图 10 所示，表明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 速为 2 m/s，波长为 0.4 m，E 点在 B、D 12、 连线和 A、C 连线的交点，下列说法正确的是 ()AA、C 两点是振动的减弱点BE 点是振动加强点CB、D 两点在该时刻的竖直高度差为 4 点不是加强点，是减弱点解析：(1)经过 t 时，A、B 两波相遇，且两波中心恰重合，7作出波形如图所示(2)图中 B、D 均为振动加强的点，E 到两波源等距离，故也是振动加强点，B 对， A、C 两点为波峰与波谷相遇，故是振动减弱点，A 对图中所示时刻，B 点偏离平衡位置4 D 点偏离平衡位置 4 二者竖直高度差为 8 案：(1)如解析图所示(2)已知空气中的声速为 340 m/s，现有周期为 s 和频率为 1104 两种声波，120当它们传播时若遇到宽度约为 13 m 的障碍物，哪种声波发生的衍射现象较明显。 解析：由公式 v 得周期为 s 的声波的波长T 120140 m17 m ，120由公式 vf 得频率为 1104 声波的波长2 m401104因为障碍物的尺寸为 13 m，所以周期为 s 的声波的衍射现象明显120答案：周期为 s 的声波120。