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课时测评17波的干涉与衍射多普勒效应对应学生用书P179)
(时间:30分钟满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(选择题每题5分,共60分)
○基础排查
1.两列波叠加时,关于介质中的任一质点的振动,下列说法正确的是()
A.它的周期一定是两列波振动周期之和
B.它的频率一定是两列波振动频率之和
C.它的振幅一定是两列波振幅之和
D.它的位移一定是两列波振动位移的矢量和
答案:D
解析:两列相干波叠加,介质中质点的振动周期和频率等于每列波的周期和频率,振幅可能
等于两列波的振幅之和,也可能等于两列波的振幅之差,故A、B、C错误;两列波叠加时,
质点位移一定是两列波振动位移的矢量和,故D正确。
2.(多选)(2024湖北随州期中)两列波在同种介质中传播时相遇,下列说法正确的是()
A.两列波彼此穿过后各自的运动特征都会发生改变
B.在重叠区域内,介质中各质点的位移等于这两列波单独传播时位移的矢量和
C,若在重叠区域内形成稳定的干涉条纹,则这两列波频率和振动方向都相同
D,在波的干涉中,振动加强的区域质点位移总为最大值
答案:BC
解析:两列波彼此穿过后各自的运动特征都保持不变,A错误;在重叠区域内,介质中各质
点同时参与这两列波的振动,质点的位移等于这两列波单独传播时位移的矢量和,B正确;
频率相同、相位差恒定、振动方向相同是产生干涉的必要条件,C正确;振动加强是指振幅
增大,而位移仍随时间做周期性变化,D错误。
3.(2024山东章丘期中)关于多普勒效应,下列说法正确的是()
A.多普勒效应是由波的干涉引起的
B.发生多普勒效应时波源的频率发生变化
C.多普勒效应是由波源与观察者之间有相对运动而产生的
D.只有声波才可以产生多普勒效应
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答案:C
解析:多普勒效应是由于波源和观察者之间有相对运动而产生的,与波的干涉无关,A错误,
C正确;观察者与波源有相对运动时,接收到的波的频率会发生变化,但波源的频率不变,
B错误;任何波都能产生多普勒效应,D错误。
4.关于波的衍射,下列说法错误的是()
A.波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫作波的衍射
B.一切波都能发生衍射,衍射是波特有的现象
C.波长一定的波通过宽度不同的狭缝时,宽度越小衍射越明显
D.波长不同的波通过宽度一定的狭缝时,波长越短衍射越明显
答案:D
解析:波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫作波的衍射,A正确;一切波都能发生衍射,
衍射是波特有的现象,B正确;波长一定的波通过宽度不同的狭缝时,宽度越小衍射越明显,
C正确;波长不同的波通过宽度一定的狭缝时,波长越长衍射越明显,D错误。
5.(2024北京西城期末)如图所示,挡板M是固定的,挡板N可以上下移动。现在把M、N两
块挡板中的空隙当作一个“小孔”做水波的衍射实验,出现了如图所示的图样,P点的水没
有振动起来。为了使挡板左边的振动传到P点处,下列措施中正确的一组是()
A.保持N板不动,减小振源频率
B.保持N板不动,增大振源频率
C.增大振源频率,把N板下移
D.保持振源频率不变,把N板下移
答案:A
解析:P处质点没有振动,说明波没有发生明显衍射,原因是M、N间的缝太宽或水波的波
长太短,要使P处质点振动,可将N板上移以减小小孔的尺寸或增大波的波长,即减小频率,
A正确,B、C、D错误。故选A。
6.(2024江苏南通期未)如图所示,中国空间站持续发出频率为f的监测电波,地面监测站先
后接收到空间站通过A、B位置时的信号频率分别为f4、f,则()
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A.ff-f8
B.fff
C.f=f
D.f=f=f
答案:A
解析:空间站先后经过A、B位置,即先靠近地面监测站后逐渐远离监测站,根据多普勒效
应可知,监测站接收到的信号频率在靠近过程增大,在远离过程减小,因此Af>f,故选A。
7.(2024辽宁锦州期中)蝙幅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1ms或不到1ms的短促发射,且每秒重复发射几次。假定蝙蝠发射的超声脉冲
频率为39000Hz,在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑期间,下列判断正确的是()
A.墙壁接收到的超声脉冲频率等于39000Hz
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39000Hz
答案:C
解析: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波频率增大,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,蝙幅接收到从墙壁反射回来
的超声波频率会更大,C正确,B、D错误。
8.(多选)(2024广东深圳高级中学月考)如图甲所示,S1、S2、Q三点位于某一均匀介质的同
一平面内,S、S,为振动情况完全相同的两个波源,其振动图像如图乙所示,波源产生的简
谐波在该介质中的传播速度为20ms。下列说法正确的有()
y/cm
Q
10
2 m
0.1
0.20.3t/s
S
甲
之
A.两机械波的波长为4m
B.Q点为振动减弱点
C.质点Q的位移不可能为0
D.质点Q的振幅为20cm
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答案:AD
解析:由题图乙可知两列波的周期均为T=0.2s,则两列波的波长均为1=4m,A正确;因
为SQ-S2Q=6m一2m=4m=,且两波源的振动情况相同,所以Q点为振动加强点,B
错误;处于振动加强点的质点在平衡位置附近做简谐运动,位移可能为0,C错误;质点Q
是振动加强点,振幅等于两列波的振幅之和,为20cm,故D正确。
可综合应用
9.近年来我国的航空事业发展迅速,战斗机的超音速飞行已十分普遍。当战斗机在法定上空
返航时,地面上的人经常会听到一声雷鸣般的巨响,引起房屋门窗的剧烈颤动,这是因为战
斗机返航加速过程中,当战斗机速度接近声速时会使发动机发出的声波在战斗机的前方堆积
形成音障,当战斗机加速冲破音障时会发出巨大响声,称为音爆。下列现象与音障的形成原
理相同的是()
A.音叉周围有些区域声音较强,有些区域声音较弱
B.敲响一只音叉,不远处的另一只音叉也发出声音
C.火车进站时鸣笛声的音调会变高,出站时会变低
D.在屋外看不见屋内的人,却能听见屋内人说话
答案:C
解析:音叉周围有些区域声音较强,有些区域声音较弱,这是干涉现象;敲响一只音叉,不
远处的另一只音叉也发出声音,这是共振现象;火车进站时鸣笛声的音调会变高,出站时会
变低,该现象与音障的形成类似,是多普勒效应;在屋外看不见屋内的人,却能听见屋内人
说话,这是衍射现象。故选C。
10.(多选)2024广东珠海期中)如图甲所示,同一水平直线上相距6m的A、B两处各有一个
振源,C为A、B连线的中点。在t=O时刻,A、B两处的质点以相同的振幅同时开始垂直于
直线AB上下振动,且都只振动了一个周期,它们的振动图像分别为图乙和图丙。若A处振
源向右传播的波与B处振源向左传播的波在t=0.3s时刻于C点相遇,则()
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A C B
0.2i0
0.10.2/s
甲
丙
A.两列波在A、B间的传播速度均为10ms
B.两列波的波长都是4m
C.在两列波相遇的过程中,中点C为振动加强点
D.在t=0.7s时刻,B处质点经过平衡位置且振动方向向下
答案:AD
解析:根据题意可知,两列波的传播速度均为o=st=30.3ms=10m/s,A正确;由振动图
像知两列波的周期均为0.2s,则波长1=oT=10×0.2m=2m,B错误;中点C与两波源的
路程差为O,但两波源的起振方向相反,故C为振动减弱点,C错误;因A处波源形成的波
经过0.6s传播至B处,故0.7s时B处质点的振动情况和0.1s时A处质点的振动情况相同,
0.1s时A处质点正经过平衡位置向下运动,故D正确。
11.(多选)2024福建厦门高二月考)甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x
轴相向传播,波速为2ms,振幅相同,某时刻的图像如图所示,则()
Z
0123456789八101112x/m
甲
A.甲、乙两波起振方向相反
B.甲、乙两波的频率之比为3:2
C.再经过3s,平衡位置在x=7m处的质点振动方向向下
D.再经过3s,x=6m处质点的位移为零
答案:ABD
解析:根据题意,甲波向右传播,起振方向向下,乙波向左传播,起振方向向上,故选项A
正确;根据题图可知甲波波长为4m,甲波周期为T甲=1甲v=2s,频率f甲=12Hz,乙波
波长为6m,周期为T乙=乙v=3s,频率为f乙=13Hz,则f甲:f乙=3:2,故选项B正确:
再经过3s,甲波波谷到达x=7m处,乙波周期为T乙=3s,波形向前传播距离为1倍波长,
所以叠加后该质点应该向上振动,故选项C
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错误;再经过3s,甲波向右传播6m,乙波向左传播6m,根据波的叠加知,x=6m处质点
的位移为零,故选项D正确。
12.(多选)2024山东济南期中)如图所示,水面上有一个半径为4.5m的圆,圆心O与圆周上
的a点各放一个波源,两波源的振动情况完全相同,产生波长为2m的水波,c、d为O、a
连线的中垂线与圆周的交点,则()
A.圆周上b点的振幅为零
B.c、d两点的位移始终最大
C.圆周上振动加强的点共有10个
D.圆周上振动减弱的点共有8个
答案:CD
解析:O点和a点处有两个振动情况完全相同的波源,b点到两波源路程差△s=9m一4.5m
=4.5m=9212,不满足路程差是半波长的奇数倍,故不是振动减弱点,振幅不为零,故A
错误;c、d到两波源的距离相等,路程差为零,为振动加强点,振幅为2A,但位移周期性
变化,不是始终最大,故B错误;根据题意,两列相干波的波长均为入=2,而两波源相距
4.5m,由于某点到两波源的路程差是波长的整数倍时为振动加强点,则当△s=n1n=0,1,
2,)时为加强点,又-4.5m≤△s≤4.5m,则-2≤n≤2,又由于上下对称,故加强点共有
10个,故C正确;当某点到两波源的路程差为半波长的奇数倍时为振动减弱点,则当△s=
c)avs4alco1(2n+1)22(n=0,1,2,)时为减弱点,又-4.5m≤△s≤4.5m,则-2≤n
≤1,又由于上下对称,故减弱点为8个,故D正确。
学生用书口第98页
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