内容正文:
“四翼”检测评价(十五) 波的干涉 多普勒效应
A组—重基础·体现综合
1.两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x、y两质点的运动方向是( )
A.x向下,y向上 B.x向上,y向下
C.x、y都向上 D.x、y都向下
解析:选A 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x的运动方向向下,y的运动方向向上,向左传播的波单独引起x的运动方向向下,y的运动方向向上,根据叠加原理可知,此时x质点的运动方向向下,y质点的运动方向向上。故选A。
2.一架低空飞行的飞机,从远处水平匀速地飞至某同学头顶上空,若飞机发声的频率始终不变,从听到声音至飞机飞到该同学头顶上空时刻前,他听到的飞机声音的音调( )
A.不变,且一直与飞机实际发出的声音音调相同
B.不变,且一直比飞机实际发出的声音音调低
C.不变,且一直比飞机实际发出的声音音调高
D.一直比飞机实际发出的声音音调高,但音调逐渐变低,越来越接近实际发出的
解析:选D 根据多普勒效应,当飞机从远处朝某同学飞来时,音调听起来比实际高,随着飞机飞至同学头顶上空,两者相对位置变化越来越慢,故听到的音调越来越贴近实际,所以D正确。
3.两列水波周期均为2×10-2 s,振幅均为1 cm,它们相遇的区域中,实线表示波峰,虚线表示波谷,如图所示,下列图中能表示B点的振动图像的是( )
解析:选C 由题可知B点为振动加强点,其振幅为A=A1+A2=2 cm,周期不变,仍为2×10-2 s。综上分析,C正确。
4.蝙蝠在洞穴中飞来飞去时,它利用超声脉冲导航非常有效。这种超声脉冲是持续1 ms或不到1 ms的短促发射,且每秒重复发射几次。假定蝙蝠的超声脉冲发射频率为39 000 Hz,在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑的期间,下列判断正确的是( )
A.墙壁接收到的超声脉冲频率等于39 000 Hz
B.蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于墙壁接收的频率
C.蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收的频率
D.蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于 39 000 Hz
解析:选C 蝙蝠(波源)相对墙壁(观察者)的距离减小,所以墙壁接收到的超声脉冲频率增大,A错误;超声波被反射后频率不变,但传播方向和蝙蝠的运动方向相反,蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声波时,频率会更大,故C正确,B、D错误。
5.(多选)两列完全相同的机械波在某时刻的叠加情况如图所示,图中的实线和虚线分别表示波峰和波谷,此时( )
A.a、b连线中点振动加强
B.a、b连线中点速度为0
C.a、b、c、d四点速度均为0
D.再经过周期c、d两点振动仍然减弱
解析:选ACD a点是波谷与波谷相遇点,b点是波峰与波峰相遇点,c、d两点是波峰与波谷相遇点,则a、b两点是振动加强的,且a、b连线上也是振动加强的,a、b两点连线中点未达到波峰或波谷,故速度不为0,故A、C正确,B错误;c、d两点处于波谷与波峰相遇处,再经过周期c、d两点振动仍然减弱,故D正确。
6.波源甲、乙分别在一根水平放置的绳的左右两端,两波源发出的波在绳中的传播速度均是1 m/s,在t=0时刻绳上的波形如图中(a)所示,则根据波的叠加原理,以下叙述中正确的是( )
A.当t=2 s时,波形如图①,当t=4 s时,波形如图②
B.当t=2 s时,波形如图①,当t=4 s时,波形如图③
C.当t=2 s时,波形如图②,当t=4 s时,波形如图①
D.当t=2 s时,波形如图②,当t=4 s时,波形如图③
解析:选D 根据波的叠加原理,由于波速v=1 m/s,因此在t=2 s时,两列波的波形在x=2 m和x=3 m之间上下对称,叠加后各质点位移为0,如图②所示;两列波传播时互不干扰,因此t=4 s时,两列波都沿绳传播了s=vt=4 m,向右传播的波传播到了x=(1+4)m=5 m处,向左传播的波传播到了x=(4-4)m=0处,如图③所示。因此D正确,A、B、C错误。
7.两个振动情况完全一样的波源S1和S2相距6 m,它们发出的两列波在空间相遇时产生干涉,图中实线表示振动加强的区域,虚线表示振动减弱的区域。已知S1、S2间的距离等于两列波波长的整数倍,则下列说法正确的是( )
A.两波源的振动频率一定相同
B.虚线一定是波谷与波谷相遇处
C.两列波的波长都是3 m
D.两列波的波长都是1 m
解析:选A 波发生干涉的条件之一是频率相同,A正确;虚线是振动减弱的区域,则一定是波峰与波谷相遇处,B错误;由题图可知波源S1和S2之间的距离为3个波长,所以两列波的波长都是2 m,