第3章 4,5 波的干涉&多普勒效应（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册（人教版）江苏专版

[对应学生用书作业(十六)P30] [基础训练] 1．关于多普勒效应的说法正确的是(　　) A．若波源向观察者靠近，则波源发出的频率变小 B．若波源向观察者靠近，则观察者接收到的频率变大 C．若观察者远离波源，则波源发出的频率变小 D．若波源向观察者靠近，则波源发出的频率变大 解析　若波源向观察者靠近，则波源发出的频率不变，观察者接收到的频率会变大，故选项A、D错误，B正确；若观察者远离波源，波源发出的频率也不变，故选项C错误。 答案　B 2．当人听到声音的频率越来越低时，可能的原因是(　　) A．声源和人都是静止的，声源振动的频率越来越低 B．人静止，声源向人靠近做匀速直线运动，声源振动的频率不变 C．人静止，声源远离人做匀加速直线运动，声源振动的频率不变 D．人静止，声源远离人做匀减速直线运动，声源振动的频率不变 解析　人听到的声音的频率越来越低，声源远离观察者，且远离的速度越来越大，也就是加速远离。 答案　A 3．两列波叠加时，关于介质中的任一质点的振动，下列说法正确的是(　　) A．它的周期一定是两分振动周期之和 B．它的频率一定是两分振动频率之和 C．它的振幅一定是两分振动振幅之和 D．它的位移一定是两分振动位移之和 解析　两列波叠加时，振动的周期和频率不等于两者之和。例如，频率相同的两列波叠加，某点的振动频率可能等于每列波的频率，也可能不振动。某点的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，但位移一定是两分振动的位移之和，故选D。 答案　D 4．如图所示，水面上有A、B两个振动情况完全相同的振源，在AB连线的中垂线上有a、b、c三个质点。已知某时刻，a质点处是两列波的波峰的相遇点，c质点处是与a质点处波峰相邻的两列波的波谷的相遇点，b质点处为a、c两质点所在处的中点，则以下说法正确的是(　　) A．a质点是振动加强点，c质点是振动减弱点 B．a质点与c质点都是振动加强点，b质点是振动减弱点 C．a质点与c质点此时刻是振动加强点，经过一段时间后变成振动减弱点，而b质点可能变成振动加强点 D．a、b、c质点都是振动加强点 解析　在AB的垂直平分线上的所有的点到A、B的路程差都等于0，因此都是振动加强点，故选项D正确。 答案　D 5．两列频率相同、振幅均为A的简谐横波P、Q分别沿＋x和－x轴方向在同一介质中传播，两列波的振动方向均沿y轴。某时刻两波的波面如图所示，实线表示P波的波峰、Q波的波谷；虚线表示P波的波谷、Q波的波峰。a、b、c为三个等距的质点，d为b、c中间的质点。下列判断正确的是(　　) A．质点a的振幅为2A B．质点b始终静止不动 C．图示时刻质点c的位移为0 D．图示时刻质点d的振动方向沿＋y轴 解析　由题可得两列波频率、波长相等，实线表示P波的波峰、Q波的波谷；虚线表示P波的波谷、Q波的波峰，故a、c两点为减弱点，b为加强点。由于振幅均为A，所以a、c两点始终静止不动，故选项A、B错误，C正确；此时d点处P波向下运动，Q波向下运动，所以质点d沿－y轴方向振动，选项D错误。 答案　C 6．如图所示，S是水面波的波源，MN是挡板，S1、S2是到S距离相等的两个相同的狭缝，BD为S1S2中垂线上的两点，实线代表波峰、虚线代表波谷，下列说法正确的是(　　) A．A、C点为振动加强点 B．B、D点为振动加强点 C．当S1、S2两狭缝宽度增加时，D点振动一定更剧烈 D．当S1、S2两狭缝距离减小时，D点振动幅度一定明显降低 解析　A、C点是波峰和波谷叠加，为振动减弱点，故A错误；B点是波谷和波谷叠加，为振动加强点，D点是波峰和波峰叠加，为振动加强点，故B正确；当S1、S2两狭缝宽度增加时，如果缝的宽度大于波的波长，衍射现象不明显，故C错误；当S1、S2两狭缝距离减小时，D点可能不是振动加强点，这时振动幅度降低，但如果S1、S2两个狭缝关于BD对称的减小时，D点是振动加强点，此时振动幅度不变，故D错误。 答案　B 7．由两个完全相同的波源S1与S2发出的两列波在某时刻的情况如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，下列说法正确的是(　　) A．处于波谷与波谷相遇处的质点振动一定最弱 B．处于波峰与波峰相遇处的质点振动一定最强 C．振动最强质点的位移始终最大，大小为每一列波振幅的2倍 D．振动最弱的质点除了该时刻处于波峰与波谷的交点外，没有其他质点 解析　波谷与波谷相遇的质点和波峰与波峰相遇的质点振动一定最强，振动最强的质点仍然在振动，位移也会为零，振动减弱的点可能处于它振动的波峰，也可能处于它振动的波谷。 答案　B 8．如图所示，S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，振幅为A。a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上，且ab＝bc。某时刻a是两列波波峰的相遇点，c是两列波波谷的相遇点，则(　　) A．a处质点的位移始终为2A B．c处质点的位移始终为－2A C．b处质点的振幅为2A D．c处质点的振幅始终改变 解析　因为a、b、c三点均在S1、S2连线的中垂线上，则各点到S1、S2的距离相等，则S1与S2到各点的波程差为零，S1与S2振动情况相同，则a、b、c各点振动加强，振动加强并不是位移不变，而是振幅为2A。 答案　C [能力提升] 9．两列简谐横波，波速大小均为20 m/s，如图所示为某时刻两列波的波动图像。一列波沿着x轴向右传播(实线所示)，另一列沿着x轴向左传播(虚线所示)。下列说法不正确的是(　　) A．两列波的频率均为2.5 Hz B．两列波在b、d点处干涉加强，在a、c点干涉减弱 C．此时刻b、d处的质点速度为零，a、c处质点速度最大 D．经过0.1 s，a处质点在波峰，c处质点在波谷 解析　由图像可知，两列波的波长都为8 m，周期为T＝＝0.4 s，所以频率f＝＝2.5 Hz，故A正确；由图像知b、d两点是波峰与波谷相遇点，振动减弱，根据“上下坡”法，可知a点在实线波和虚线波上的振动方向都向上、c点在实线波和虚线波上的振动方向都向下，故两点是振动加强，故B错误；b、d两点振动始终减弱，质点速度为零，a、c处质点振动始终加强，图示时刻两列波处于平衡位置，速度最大且同向，故合速度最大，故C正确；0.1 s为0.25T，a点此时向上运动，经过0.25T到达波峰，c点此时向下运动，经过0.25T到达波谷，故D正确。 答案　B 10．如图所示，在同一种均匀介质中的一条直线上，a、b两个振源相距8 m。在t0＝0时刻，a、b开始振动，它们的振幅相等，且都只振动了一个周期，a、b的振动图像分别如图甲、乙所示。若a振动形成的横波向右传播，b振动形成的横波向左传播，波速均为10 m/s，则下列说法正确的是(　　) A．t1＝0.4 s，两列波相遇 B．若两列波在传播过程中遇到小于1 m的障碍物时，不能发生明显的衍射现象 C．t2＝0.95 s时刻，b处质点的加速度为负向最大 D．在两列波相遇过程中，ab连线中点c处振动始终加强 解析　由题ab间的距离x＝8 m，两列波的波速均为v＝10 m/s，两列波相向运动，则相遇时间t＝＝0.4 s，A正确；由图知周期T＝0.2 s，波长λ＝vT＝10×0.2 m＝2 m，两列波在传播过程中，若遇到尺寸与波长2 m差不多或小于2 m的障碍物体能发生明显的衍射现象，B错误；因为t2＝0.95 s＝4.75 T，a振动形成的波刚好传到b处，且振动到波谷，b处质点的加速度为正向最大，C错误；当a的波峰(或波谷)传到c时，恰好b的波谷(或波峰)传到c点，c点的振动始终减弱，由于两列波的振幅相等，所以c处的质点的振动速度始终为零，D错误。 答案　A 11．如图(a)所示，在某均匀介质中S1、S2处有相距L＝12 m的两个沿y方向做简谐运动的点波源S1、S2。两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示。两列波的波速均为2.00 m/s，P点为距S1为5 m的点，则(　　) A．两列简谐波的波长均为2 m B．P点的起振方向向上 C．P点为振动加强点，若规定向上为正方向，则t＝4 s时P点的位移为6 cm D．S1、S2之间(不包含S1、S2两点)，共有6个振动减弱点 解析　两列简谐波的波长均为λ＝vT＝2×2 m＝4 m，选项A错误；因S1起振方向向下，由振源S1形成的波首先传到P点，则P点的起振方向向下，选项B错误；P点到两振源的距离之差为2 m等于半波长的奇数倍，因两振源的振动方向相反，可知P点为振动加强点；由S1形成的波传到P点的时间为2.5 s，t＝4 s时由S1在P点引起振动的位移为4 cm；同理，由S2形成的波传到P点的时间为3.5 s，t＝4 s时由S2在P点引起振动的位移为2 cm；若规定向上为正方向，则t＝4 s时P点的位移为6 cm，选项C正确；S1、S2之间(不包含S1、S2两点)，共有5个振动减弱点，分别在距离S1为2 m、4 m、6 m、8 m、10 m的位置，选项D错误。 答案　C 12．如图所示，两列简谐横波分别从x轴上的x1＝0、x2＝16 m处相向传播，传播速度v＝2 m/s。两波源S1和S2沿y轴方向振动，振动方程分别为y1＝4sin cm和y2＝3sin cm。 (1)求波源S1产生的简谐横波的波长λ； (2)考虑两列波的叠加，作出t＝6 s时S1和S2之间的波形图。 解析　(1)由振动方程知ω＝，而T＝ 解得T＝4 s，又λ＝vT，解得λ＝8 m。 (2)如图所示。 答案　(1)8 m　(2)见解析图 13．介质中x轴上有两个波源S1和S2，P是S1S2的中点，x轴上的a点与P点相距d＝2 m，如图所示，两波源同时开始沿y轴负方向振动，产生的简谐横波沿x轴相向传播，频率相等，波速相等，振幅均为A，波长满足1 m＜λ＜4 m，某一时刻质点a的位移为2A。 (1)a点为加强点还是减弱点？ (2)若波速为2.5 m/s，波源S2发出的波刚传播到a点时质点a已经振动了多长时间？ (3)求两列波的波长。 解析　(1)两波源的频率相等，所以能发生干涉现象，两波源的振幅均为A，某一时刻质点a的位移为2A，所以故a点是振动加强点。 (2)S1波传到a点时，S2波距离a点2d，则波程差Δs＝2d，S2波刚传到a点时，质点a已经振动的时间Δt＝＝1.6 s。 (3)因a点是振动加强点，则有 Δs＝nλ(n＝0、1、2…) 联立已知条件1 m＜λ＜4 m可解得n＝2；n＝3， 当n＝2时，两列波的波长为λ＝2 m， 当n＝3时，两列波的波长为λ＝ m。 答案　(1)加强点　(2)1.6 s　(3)见解析 学科网（北京）股份有限公司 $