2016-2017学年高中物理 第2章 机械波 第3节 波的干涉和衍射 第4节 多普勒效应及其应 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/5 23:10:57星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第3节 波的干涉和衍射 第4节 多普勒效应及其应用

(建议用时:45分钟)

[学业达标]

1.下列关于两列波相遇时叠加的说法正确的是( ) A.相遇后,振幅小的一列波将减弱,振幅大的一列波将加强 B.相遇后,两列波的振动情况与相遇前完全相同

C.在相遇区域,任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和 D.几个人在同一房间说话,相互间听得清楚,这说明声波在相遇时互不干扰 E.两列波相遇叠加后,各波的周期和频率都发生变化

【解析】 两列波相遇时,每一列波引起的振动情况都保持不变,而质点的振动则是两列波共同作用的结果,故A选项错误,B、C选项正确.几个人在同一房间说话,声带振动发出的声波在空间中相互叠加后,不改变每列波的振幅、频率,所以声波传到人的耳朵后,仍能分辨出不同的人所说的话,故D正确.两列波叠加周期和频率各自保持不变,E错误.

【答案】 BCD

2.关于波的衍射现象,下列说法正确的是( ) A.水波绕过障碍物而继续传播的现象,即为波的衍射现象 B.衍射现象是波特有的现象 C.一切波都能发生明显的衍射现象

D.要发生明显的衍射现象,必须满足一定的条件 E.当障碍物的尺寸远大于波长时,能发生明显的衍射现象

【解析】 水波绕过障碍物继续传播的现象,是波的衍射现象,衍射现象是波特有的现象,一切波都能发生衍射,但发生明显的衍射现象需满足一定的条件,故A、B、D对.当障碍物的尺寸小于或等于波长时能发生明显衍射现象,E错误.

【答案】 ABD

3.关于两列波的稳定的干涉现象,下列说法正确的是( )

【导学号:78510025】

A.任意两列波都能产生稳定的干涉现象

B.发生稳定的干涉现象的两列波,它们的频率一定相同 C.在振动减弱的区域,各质点都处于波谷 D.在振动加强的区域,有时质点的位移等于零 E.波峰与波谷相遇的位置振动减弱

【解析】 两列波叠加产生的稳定干涉现象是有条件的,不是任意两列波都能产生稳定的干涉现象.一个必要条件是两列波的频率相同,所以选项A错误,选项B正确;在振动减弱的区域里,只是两列波引起质点振动始终是减弱的,质点振动的振幅等于两列波的振幅之

差.如果两列波的振幅相同,质点振动的振幅就等于零.也可能各质点不处于波谷,所以选项C错误;在振动加强的区域里,两列波引起质点的振动始终是加强的,质点振动得最剧烈,振动的振幅等于两列波的振幅之和.但这些点始终是振动着的,因而有时质点的位移等于零,所以选项D正确.波峰与波谷相遇的位置振动一定减弱,E正确.

【答案】 BDE

4.下列哪些现象是多普勒效应( ) A.远去的汽车声音越来越小 B.炮弹迎面飞来,声音刺耳

C.火车向你驶来,声调变高,离你驶去,声调变低 D.大风中,远处的人说话声时强时弱

E.当声源相对于观察者运动时,声调可能变高,也可能变低

【解析】 多普勒效应是观察者所接收到的波的频率发生变化的现象.炮弹迎面飞来时,炮弹和空气摩擦所发出声音,传到人耳中,频率不断升高,即声音刺耳,故B选项正确;同理C选项正确.声源靠近观察者时,声调会变高,声源远离观察者时,声调会变低,E正确.

【答案】 BCE

5.如图2-3-7所示,S1、S2为两个振动情况完全一样的波源,两列波的波长都为λ,它们在介质中产生干涉现象,S1、S2在空间共形成6个振动减弱的区域(图中虚线处),P是振动减弱区域中的一点,从图中可看出( )

图2-3-7

A.P点到两波源的距离差等于1.5λ B.P点始终不振动

C.P点此时刻振动最弱,过半个周期后,振动变为最强

D.当一列波的波峰传到P点时,另一列波的波谷也一定传到P点 E.P点应是两列波波谷与波谷相遇的位置

【解析】 振动减弱点到两波源距离差等于半波长的奇数倍,根据P点所处虚线的位置可知,P点到S1、S2的距离之差为1.5λ,A对;两波源振动情况相同,故P点振幅为零,B对、C错;在P点合位移为零,故其中一列波的波峰传播到P点时,另一列波的波谷传播到

P点,D对;波谷与波谷相遇的位置振动加强,E错误.

【答案】 ABD

6.如图2-3-8所示,S1、S2是振幅均为A的两个水波波源,某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示,则下列说法中正确的是( )

图2-3-8

A.两列波在相遇区域内发生干涉 B.两列波在相遇区域内发生叠加

C.此时各点的位移是:xA=0,xB=-2A,xC=2A D.A处振动始终减弱,B、C处振动始终加强 E.两列波频率不同,不能形成稳定的干涉图样

【解析】 两列波发生干涉的条件是频率相同,相位差恒定,从图上可知λ1=2λ2,则2f1=f2,这两列波不是相干波,故不能发生干涉现象.A错误.

两列机械波在相遇区域发生叠加,这是波的基本现象之一.其结果是:任何一个质点的总位移都等于这两列波分别引起的位移的矢量和,所以B、C两项都正确.

由于频率不同,不能形成稳定的干涉图样,故D错误,E正确. 【答案】 BCE

7.新型列车动车组速度可达300 km/h,与该车汽笛声的音调相比:

【导学号:78510026】

(1)站在车前方路旁的人听起来音调__________(选填“偏高”或“偏低”).站在车后方路旁的人听起来音调________(选填“偏高”或“偏低”).

(2)迎面来的另一列车上的乘客听起来音调怎样?此时列车汽笛发出的音调变化了吗? (3)坐在新型列车动车组上的乘客听起来音调怎样?

【解析】 (1)站在列车前方的人与列车的距离在靠近,因此听起来音调偏高,站在列车后方的人与列车的距离在远离,因此音调偏低.(2)迎面来的列车上的乘客听起来音调偏高,此时列车汽笛发出的音调不变.(3)坐在该列车上的乘客与列车的相对位置不变,故听起来音调不变.

【答案】 (1)偏高 偏低 (2)偏高 没变 (3)音调不变

8.如图2-3-9所示,S是水面波的波源,x,y是挡板,S1、S2是两个狭缝(SS1=SS2,狭缝的尺寸比波长小得多),试回答以下问题.

图2-3-9

(1)若闭上S1,只打开S2,会看到什么现象? (2)若S1、S2都打开,会发生什么现象?