内容正文:
第11练 波的干涉和多普勒效应 解析版
基础过关练
1.下列说法不符合两列波相遇,叠加时的情景的是
A. 相遇之后,振幅小的一列波将减弱,振幅大的一列波将加强
B. 相遇之后,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
【答案】
【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,故选项A错误,符合题意;选项B、C正确,不符合题意;几个人在同一房间说话,声音振动发出的声波在空间中相互叠加后,并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,故选项D正确,不符合题意.
2.两列振幅和波长都相同而传播方向相反的波如图甲所示,在相遇的某一时刻两列波“消失”如图乙所示。此时介质中、两质点的运动方向是
A. 向下,向上 B. 向上,向下
C. 、都向上 D. 、都向下
【答案】
【解析】解:
题图乙所示的时刻两列波波峰与波谷叠加,振动减弱,两列波的振幅相等,两波“消失”。根据波形平移法判断可知,在题图乙所示的时刻,向右传播的波单独引起的运动方向向下,的运动方向向上,向左传播的波单独引起的运动方向向下,的运动方向向上,根据叠加原理可知,此时质点的运动方向向下,质点的运动方向向上。故选A。
3.如图所示,表示的是产生机械波的波源正在做匀速直线运动的情况,图中的若干个圆环表示同一时刻的波峰分布,为了使静止的频率传感器接收到的波的频率最大,则应该把传感器放在
A. 点
B. 点
C. 点
D. 点
【答案】
【解析】由题图可知,波源上边的波长变大,下边的波长变小,而波速不变,说明上边接收到的频率变小,下边接收到的频率变大,所以在点接收到的频率最大,故选项D正确。
二、多选题
4.关于波的干涉和衍射,下列说法正确的是
A. 波遇到障碍物时,一定会发生明显的衍射现象
B. 当障碍物的尺寸比波长小时,会发生明显的衍射现象
C. “闻其声而不见其人”,说明声波也能发生衍射
D. 频率不相同的两列波也能发生干涉
【答案】
【解析】当障碍物的尺寸与波的波长相差不多或者更小时才能发生明显的衍射现象,选项A错误,B正确。
声波可以绕过一般的障碍物,“闻其声而不见其人”,说明声波也能发生衍射,C正确。
波的频率相同是发生干涉的必要条件,D错误。
5.如图所示,、是振动情况完全相同的两个机械波波源,、、三点位于、连线的中垂线上,且。某时刻是两列波的波峰相遇点,是与相邻的两列波的波谷相遇点,则
A. 、、都是振动加强的点 B. 是振动减弱的点
C. 经过质点在波峰 D. 经过质点在波谷
【答案】
【解析】、、三点到波源与到波源的距离相等,三点都是振动加强点,选项A正确,B错误;
由题意可知点是的中点,某时刻是两列波的波峰相遇点,是与相邻的两列波的波谷相遇点,则经过两列波的波峰传到,质点在波峰,选项C正确,D错误。
6.如图所示是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况,以波源、为圆心的两组同心圆弧表示同一时刻两列波的波峰实线和波谷虚线;的振幅,的振幅,则下列说法正确的是
A. 质点是振动减弱点
B. 质点、在该时刻的高度差为
C. 再过半个周期,质点、是振动加强点
D. 质点的振幅为
【答案】
【解析】由图像可知,点为两列波的波谷相遇点,是振动加强点,选项A错误;
此时点在加强后的最高点,点在加强后的最低点,由波的叠加原理可知、的高度差为,选项B正确;
由于两列波的频率相等,叠加后会产生稳定的干涉现象,所以、点始终是振动加强点,、点始终是振动减弱点,选项C错误;
质点为振动减弱点,振幅为,选项D正确。
7.如图甲所示,男同学站立不动吹口哨,一位女同学坐在秋千上来回摆动,据图乙,下列关于女同学的感受的说法正确的是
A. 女同学从向运动过程中,她感觉哨声音调变高
B. 女同学在从点向左运动过程中,她感觉哨声音调变低
C. 女同学在从点向右运动过程中,她感觉哨声音调不变
D. 女同学从向运动过程中,她感觉哨声音调变高
【答案】
【解析】女同学从向运动过程中,她逐渐靠近声源,根据多普勒效应,她感觉到哨声音调变高,故A正确;
女同学在从点向左运动过程中,她逐渐远离声源,她感觉到音调变低,故B正确;
女同学在从点向右运动过程中,她逐渐靠近声源,根据多普勒效应,她感觉到哨声音调变高,故C错误;
女同学从向运动过程中,她逐渐远离声源,她感觉到哨声音调变低,故D错误。故选AB。
8.下列说法中正确的是
A. 发生多普勒效应时,波源的频率变化了
B. 发生多普勒效应时,观察者接收的频率发生了变化
C. 多普勒效应是在波源和观察者之间有相对