PAGEPAGE55.波的干涉、衍射6.多普勒效應(yīng)課時(shí)過關(guān)·實(shí)力提升1.關(guān)于干涉和衍射現(xiàn)象的正確說法是()A.兩列波在介質(zhì)中疊加,肯定產(chǎn)生干涉現(xiàn)象B.因衍射是波特有的特征,所以波遇到障礙物時(shí)肯定能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象C.疊加規(guī)律適用于一切波D.只有頻率相同的兩列波疊加才能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象答案:CD2.有閱歷的鐵路養(yǎng)護(hù)人員可以從火車鳴笛的聲音推斷火車的行駛方向.他所利用的應(yīng)是()A.聲波的干涉現(xiàn)象B.聲波的衍射現(xiàn)象C.聲波的多普勒效應(yīng)D.聲波的反射現(xiàn)象解析:據(jù)多普勒效應(yīng)現(xiàn)象,當(dāng)火車運(yùn)動(dòng)方向靠近養(yǎng)護(hù)人員時(shí),他聽到的聲音音調(diào)較高;火車遠(yuǎn)離養(yǎng)護(hù)人員時(shí),他聽到的聲音音調(diào)較低.答案:C3.兩列波長相同的水波發(fā)生干涉現(xiàn)象,若某一時(shí)刻,兩列波的波峰恰好在P點(diǎn)相遇,兩列波的波谷恰好在Q點(diǎn)相遇,則()A.P點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng),Q點(diǎn)的振動(dòng)減弱B.P、Q兩點(diǎn)振動(dòng)的周期相同C.P、Q兩點(diǎn)的振動(dòng)都加強(qiáng)D.P、Q兩點(diǎn)始終處于最大或最小位移處解析:產(chǎn)生波的干涉現(xiàn)象時(shí),波峰與波峰以及波谷與波谷相遇處的振動(dòng)都是加強(qiáng)的,所以選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;頻率相同是產(chǎn)生波的干涉現(xiàn)象的必要條件,因此各點(diǎn)的振動(dòng)周期都相同,所以選項(xiàng)B正確;由于P、Q兩點(diǎn)振動(dòng)都加強(qiáng),將圍繞各自的平衡位置不斷地反復(fù)振動(dòng),不行能始終處于最大或最小位移處,所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案:BC4.(2024浙江選考11月)有兩列頻率相同、振動(dòng)方向相同、振幅均為A、傳播方向相互垂直的平面波相遇發(fā)生干涉.如圖所示,圖中實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,a為波谷與波谷相遇點(diǎn),b、c為波峰與波谷相遇點(diǎn),d為波峰與波峰相遇點(diǎn),e、g是a、d連線上的兩點(diǎn),其中e為連線的中點(diǎn),則()A.a、d處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng),b、c處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)減弱B.從圖示時(shí)刻經(jīng)過半個(gè)周期,e處的質(zhì)點(diǎn)通過的路程為4AC.從圖示時(shí)刻經(jīng)過半個(gè)周期,g處的質(zhì)點(diǎn)加速向平衡位置運(yùn)動(dòng)D.從圖示時(shí)刻經(jīng)過四分之一周期,d處的質(zhì)點(diǎn)振幅恰好為零解析:由題意可知兩列波滿意發(fā)生干涉的條件,a、d兩點(diǎn)分別為波谷波谷疊加和波峰波峰疊加,屬于振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),而b、c兩點(diǎn)為波峰與波谷疊加,屬于振動(dòng)減弱點(diǎn),選項(xiàng)A正確.在e處,兩列波都處于平衡位置,且下一時(shí)刻都向下運(yùn)動(dòng),該點(diǎn)屬于振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),振幅為2A,故B正確.在g處,該時(shí)刻兩列波都在平衡位置上方向下運(yùn)動(dòng),則半個(gè)周期后,兩列波都在平衡位置下方向上運(yùn)動(dòng),g處的質(zhì)點(diǎn)加速向平衡位置運(yùn)動(dòng),所以C正確.振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅為偏離平衡位置最大距離,是肯定值,不會(huì)發(fā)生改變,所以d點(diǎn)的振幅為2A,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案:ABC5.如圖所示,沿一條直線相向傳播的兩列波的振幅和波長均相等,當(dāng)它們相遇時(shí)可能出現(xiàn)的波形是下圖中的()解析:當(dāng)兩列波的前半個(gè)波(或后半個(gè)波)相遇時(shí),依據(jù)波的疊加原理,在前半個(gè)波(或后半個(gè)波)重疊的區(qū)域內(nèi)全部的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的合位移為零,而兩列波的后半個(gè)波(或前半個(gè)波)的波形保持不變,所以選項(xiàng)B正確;當(dāng)兩列波完全相遇時(shí)(即重疊在一起),由波的疊加原理可知,全部質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的位移均等于每列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和,使得全部的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的位移加倍,所以選項(xiàng)C正確.答案:BC6.(2024·江蘇單科)野生大象群也有自己的“語言”.探討人員錄下象群“語言”溝通時(shí)發(fā)出的聲音,發(fā)覺以2倍速度快速播放錄音時(shí),能聽到比正常播放時(shí)更多的聲音.播放速度變?yōu)樵瓉淼?倍時(shí),播出聲波的(選填“周期”或“頻率”)也變?yōu)樵瓉淼?倍,聲波傳播速度(選填“變大”“變小”或“不變”).

解析:介質(zhì)不變,傳播速度v保持不變;依據(jù)多普勒效應(yīng),當(dāng)播放速度變?yōu)樵瓉淼?倍時(shí),周期T變?yōu)樵瓉淼?2答案:頻率不變7.(2024·全國1)如圖(a),在xy平面內(nèi)有兩個(gè)沿z方向做簡諧運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)波源S1(0,4)和S2(0,-2).兩波源的振動(dòng)圖線分別如圖(b)和圖(c)所示.兩列波的波速均為1.00m/s.兩列波從波源傳播到點(diǎn)A(8,-2)的路程差為m,兩列波引起的點(diǎn)B(4,1)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互(選填“加強(qiáng)”或“減弱”),點(diǎn)C(0,0.5)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互(選填“加強(qiáng)”或“減弱”).

圖(a)圖(b)圖(c)解析:S1A=(6兩列波周期均為T=2s,故f=1T=0.5Hz,由v=f兩列波頻率相同,振動(dòng)狀況完全相反,由于S1B=S2B答案:2減弱加強(qiáng)8.馬路巡警開車在高速馬路上以100km/h的恒定速度巡查,在同一車道上巡警車向前方的一輛轎車發(fā)出一個(gè)已知頻率的電磁波,結(jié)果該電磁波被那輛轎車反射回來時(shí),巡警車接收到的電磁波頻率比發(fā)出時(shí)低.(1)若該路段限速為100km/h,則轎車是否超速?(2)若轎車以20m/s的速度行進(jìn),反射回的頻率應(yīng)怎樣改變?解析:(1)因巡警車接收到的頻率低,由多普勒效應(yīng)知巡警車與轎車在相互遠(yuǎn)離,而巡警車的車速恒定又在后面,可推斷轎車車速比巡警車的車速大,故該車超速.(2)若該車以20m/s的速度行進(jìn)時(shí),此時(shí)巡警車與轎車在相互靠近,由多普勒效應(yīng)知反射回的頻率應(yīng)偏高.答案:(1)超速(2)偏高9.在圖中,A、B是同一介質(zhì)中兩相干波源,其振幅均為A=5cm,頻率均為f=100Hz,當(dāng)A點(diǎn)為波峰時(shí),B點(diǎn)恰好為波谷