課時跟蹤訓練（十七）波的干涉多普勒效應A級—雙基達標1．利用發(fā)波水槽得到的水面波形如圖(a)、(b)所示，則()A．圖(a)、(b)均顯示了波的干涉現(xiàn)象B．圖(a)、(b)均顯示了波的衍射現(xiàn)象C．圖(a)顯示了波的干涉現(xiàn)象，圖(b)顯示了波的衍射現(xiàn)象D．圖(a)顯示了波的衍射現(xiàn)象，圖(b)顯示了波的干涉現(xiàn)象解析：選D由波的干涉和衍射概念知，題圖(a)是一列波的傳播，顯示了波的衍射現(xiàn)象，題圖(b)是兩列波的傳播，顯示了波的干涉現(xiàn)象。2．關(guān)于波的干涉和衍射，下列說法中正確的是()A．只有橫波才能產(chǎn)生干涉，縱波不能產(chǎn)生干涉B．任何兩列波相遇，都能產(chǎn)生穩(wěn)定干涉C．不管是橫波還是縱波，只要疊加的兩列波的頻率相等，振動情況相同、相位差恒定就能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉D．波長很小的波可以產(chǎn)生衍射，不能產(chǎn)生干涉解析：選C干涉是波的特有現(xiàn)象，只要滿足兩列波的頻率相等、振動情況相同、相位差恒定就能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉，選項A、B、D錯誤，C正確。3．兩列機械波在介質(zhì)中產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，它們的振幅分別為A1和A2，某一時刻介質(zhì)中質(zhì)點P的位移大小為A1＋A2，則()A．質(zhì)點P的振幅一直為A1＋A2B．質(zhì)點P的振幅再過半個周期為|A1－A2|C．質(zhì)點P的位移大小一直為A1＋A2D．質(zhì)點P的位移大小再過半個周期為0解析：選A相干波的疊加是穩(wěn)定的，即質(zhì)點P的振幅一直為A1＋A2，故A正確，B錯誤；質(zhì)點的位移是隨時間變化的，故C錯誤；此刻，P在波峰，半個周期后P點將運動到波谷，位移大小為A1＋A2，故D錯誤。4．蝙蝠在洞穴中飛來飛去時，它利用超聲脈沖導航非常有效，這種超聲脈沖是持續(xù)1ms或不到1ms的短促發(fā)射，且每秒重復發(fā)射幾次。假定蝙蝠的超聲脈沖的發(fā)射頻率為39000Hz，在一次正朝著表面平直的墻壁飛行的期間，則下列判斷正確的是()A．墻壁接收到的超聲脈沖頻率等于39000HzB．蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率等于墻壁接收的頻率C．蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率大于墻壁接收的頻率D．蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率等于39000Hz解析：選C由于蝙蝠向墻壁靠近，所以墻壁接收的頻率大于39000Hz，蝙蝠接收到墻壁反射的頻率也大于墻壁接收的頻率，所以C正確。5．汽車無人駕駛技術(shù)已逐漸成熟，最常用的是ACC自適應巡航控制，它可以控制無人車在前車減速時自動減速、前車加速時自動跟上去。其使用的傳感器主要有毫米波雷達，該雷達會發(fā)射和接收調(diào)制過的無線電波，再通過因波的時間差和多普勒效應造成的頻率變化來測量目標的相對距離和相對速度。若該雷達發(fā)射的無線電波的頻率為f，接收到的返回波的頻率為f′，則()A．當f＝f′時，表明前車與無人車速度相同B．當f＝f′時，表明前車一定處于靜止狀態(tài)C．當f′>f時，表明前車在加速行駛D．當f′<f時，表明前車在減速行駛解析：選A當聲源和觀察者之間的距離不變化時，觀察者接收到的頻率和聲源發(fā)出的頻率相等，故當f＝f′時，說明二者之間的距離不變，表明前車與無人車速度相同，但不一定靜止，故A正確，B錯誤；當f′>f時，說明接收到的頻率增大，說明兩車距離減小，表明前車在減速行駛，故C錯誤；當f′<f時，說明接收到的頻率減小，表明兩車距離增大，表明前車在加速行駛，故D錯誤。6.[多選]兩列完全相同的機械波在某時刻的疊加情況如圖所示，圖中的實線和虛線分別表示波峰和波谷，此時()A．a(chǎn)、b連線中點振動加強B．a(chǎn)、b連線中點速度為0C．a(chǎn)、b、c、d四點速度均為0D．再經(jīng)過eq\f(1,2)周期c、d兩點振動仍然減弱解析：選ACDa點是波谷與波谷相遇點，b點是波峰與波峰相遇點，c、d兩點是波峰與波谷相遇點，則a、b兩點是振動加強的，且a、b連線上也是振動加強的，c、d兩點是振動減弱的，故A正確，B錯誤；a、b、c、d四點要么處于波谷，要么處于波峰，因此它們的速度均為0，故C正確；c、d兩點處于波谷與波峰相遇處，再經(jīng)過eq\f(1,2)周期c、d兩點振動仍然減弱，故D正確。7．[多選]某同學注意到手機攝像頭附近有一個小孔，查閱手機說明后知道手機內(nèi)部小孔位置處安裝了降噪麥克風。進一步翻閱技術(shù)資料得知：降噪麥克風通過降噪系統(tǒng)產(chǎn)生與外界噪音相位相反的聲波，與噪音疊加從而實現(xiàn)降噪的效果。如圖是理想情況下的降噪過程，實線對應環(huán)境噪聲，虛線對應降噪系統(tǒng)產(chǎn)生的等幅反相聲波，則()A．降噪過程實際上是聲波發(fā)生了干涉B．降噪過程可以消除通話時的所有背景雜音C．降噪聲波與環(huán)境噪聲的傳播速度相等D．P點經(jīng)過一個周期傳播的距離為一個波長解析：選AC分析題意可知，降噪過程實際上是聲波發(fā)生了干涉，降噪聲波與環(huán)境聲波波長相等、波速相等、頻率相同，由于兩列聲波等幅反相，使噪聲振動減弱，A選項正確，降噪過程不能消除通話時的所有背景雜音，只能消除與降噪聲波頻率相同的雜音，B選項錯誤；機械波傳播的速度由介質(zhì)決定，則知降噪聲波與環(huán)境噪聲的傳播速度相等，C選項正確；機械波在傳播過程中，介質(zhì)中的質(zhì)點不會隨波移動，D選項錯誤。8．[多選]如圖所示，在x軸上有兩個沿豎直方向振動的波源S1、S2(圖中未畫出)，在兩波源之間有a、b兩個點，二者間距為2m。已知a點振動始終減弱且振幅為2cm，b點振動始終加強且振幅為8cm，觀察發(fā)現(xiàn)b點連續(xù)出現(xiàn)兩次波峰間隔時間為2s，假設(shè)a、b之間沒有振動加強點和減弱點。則下列判斷正確的是()A．兩波源S1、S2振動周期一定相同，且周期為2sB．兩波源S1、S2在介質(zhì)中產(chǎn)生的機械波的波長為4mC．波源S1振幅可能是5cmD．兩波源S1、S2在介質(zhì)中產(chǎn)生的機械波的波速為4m/s解析：選ACD兩列波發(fā)生干涉，它們的頻率、周期一定是相等的，b點連續(xù)出現(xiàn)兩次波峰間隔時間為2s，可知兩波源的周期都是2s，故A正確；由題假設(shè)a、b之間沒有振動加強點和減弱點，a點振動始終減弱，b點振動始終加強，設(shè)a到左右兩個波源的距離分別為xa1和xa2，則：|xa1－xa2|＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(1,2)))λ；設(shè)b到左右兩個波源的距離分別為xb1和xb2，則：|xb1－xb2|＝nλa、b之間的距離：L＝xa1－xb1＝xb2－xa2＝2m聯(lián)立可得λ＝8m，故B錯誤；由于a點振動始終減弱且振幅為2cm，b點振動始終加強且振幅為8cm；設(shè)A的振幅為A1，B的振幅為A2，則：A1＋A2＝8cm；|A1－A2|＝2cm可得A1＝3cm或A1＝5cm，故C正確；兩列波的波速：v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(8,2)m/s＝4m/s，故D正確。9.如圖是兩個波源振動頻率相同、振動方向相同的兩列波在空間傳播的情景，實線表示波峰，虛線表示波谷。a為虛線交點，b為實線交點，c為a與b連線的中點。(1)從圖示時刻開始，經(jīng)過eq\f(1,2)周期，a、b、c各點分別處于什么位置？(2)從圖示時刻開始，經(jīng)過eq\f(3,4)周期，a、b、c各點又分別處于什么位置？解析：(1)由題圖可知，此刻a、b點分別是兩列波的波谷相遇點和波峰相遇點，都是振動加強點；而c點處于加強區(qū)域，所以c點也是加強點，a、b、c三點的振幅為兩列波的振幅之和。此刻a點在波谷，b點在波峰，c點在平衡位置，經(jīng)eq\f(1,2)周期后，a點在波峰，b點在波谷，c點仍在平衡位置。(2)經(jīng)過eq\f(3,4)周期，a點在平衡位置，將向波谷振動；b點在平衡位置，將向波峰振動；c點為a、b的中點，所以此刻c點在波峰位置。答案：(1)a點在波峰，b點在波谷，c點在平衡位置(2)a點在平衡位置，b點在平衡位置，c點在波峰B級—選考提能10.[多選]甲、乙兩列簡諧橫波在同一均勻介質(zhì)中相向傳播并相遇，在t＝0時刻兩列波的位置如圖所示。若兩列波的周期分別為T甲和T乙，則()A．這兩列波相遇時能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象B．這兩列波將同時到達坐標原點C．在t＝eq\f(3,4)T乙時刻，x＝0.1m處質(zhì)點受到的回復力為0D．在t＝2T甲時刻，x＝0.1m處質(zhì)點的位移為0解析：選BD兩列簡諧橫波在同一均勻介質(zhì)內(nèi)傳播，可知波速相等，由題圖可知兩列波的波長不相等，由v＝λf可知，頻率不相等，不能產(chǎn)生干涉，故A錯誤；兩列簡諧橫波在同一均勻介質(zhì)內(nèi)傳播，可知波速相等，此時兩列波到原點的距離相等，根據(jù)t＝eq\f(x,v)可知這兩列波將同時到達坐標原點，故B正確；在t＝eq\f(3,4)T乙時刻，乙波剛好傳播到原點處，此時x＝0.1m處質(zhì)點位于波峰，受到的回復力不為0，故C錯誤；根據(jù)題圖可知T甲＝eq\f(0.2m,v)，T乙＝eq\f(0.4m,v)，即T乙＝2T甲，在t＝2T甲時刻，甲波剛好傳播到x＝0.1m處，乙波波形中點平衡位置傳到x＝0.1m處，此時x＝0.1m處質(zhì)點的位移為0，故D正確。11．[多選]如圖甲所示，在水平面內(nèi)的三個質(zhì)點分別位于直角三角形ABC的頂點上，已知AB＝6m，AC＝8m。t0＝0時刻A、B開始振動，波動圖像均如圖乙所示，所形成的機械波在水平面內(nèi)傳播，在t＝4s時C點開始振動，則()A．該機械波的傳播速度大小為4m/sB．兩列波相遇后，C點振動加強C．兩列波相遇后，C點振動減弱D．兩列波的波長均為2m解析：選BD分析題圖乙可知，波長為2m，選項D正確；介質(zhì)決定波速，兩波源在同一介質(zhì)中傳播，故兩列波的波速相同，根據(jù)幾何關(guān)系可知，A處振動先到達C點，波速v＝eq\f(AC,t)＝2m/s，選項A錯誤；兩波源振動情況相同，兩波源到介質(zhì)中某質(zhì)點的波程差為整數(shù)個波長時，該質(zhì)點為振動加強點，C點到A、B兩點的路程差為Δs＝AC－AB＝λ，故C點為振動加強點，選項B正確，C錯誤。12.如圖所示，在直線PQ的垂線OM上有A、B兩個聲源，A、B分別距O點6m和1m，兩個聲源同時不斷向外發(fā)出波長都為2m的完全相同的聲波，在直線PQ上從－∞到＋∞的范圍內(nèi)聽不到聲音的區(qū)域共有多少個？解析：由波的干涉，若某點到兩波源的路程差為波長的整數(shù)倍，即Δx＝nλ(n＝0,1,2，…)，則該點振動加強，若某點到兩波源的路程差