人教版選修34 波的干涉和衍射、多普勒效應(yīng) 第1課時 作業(yè).docx

第3節(jié)波的干涉和衍射第4節(jié)多普勒效應(yīng)1(多選)關(guān)于兩列波的穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，下列說法正確的是()a任意兩列波都能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象b發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的兩列波，它們的頻率一定相同c在振動減弱的區(qū)域，各質(zhì)點都處于波谷d在振動加強的區(qū)域，有時質(zhì)點的位移等于零【解析】兩列波疊加產(chǎn)生的穩(wěn)定干涉現(xiàn)象是有條件的，不是任意兩列波都能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象一個必要條件是兩列波的頻率相同，所以選項a錯誤，選項b正確；在振動減弱的區(qū)域里，只是兩列波引起質(zhì)點振動始終是減弱的，質(zhì)點振動的振幅等于兩列波的振幅之差如果兩列波的振幅相同，質(zhì)點振動的振幅就等于零也可能各質(zhì)點不處于波谷，所以選項c錯誤；在振動加強的區(qū)域里，兩列波引起質(zhì)點的振動始終是加強的，質(zhì)點振動得最劇烈，振動的振幅等于兩列波的振幅之和但這些點始終是振動著的，因而有時質(zhì)點的位移等于零，所以選項d正確【答案】bd2(多選)關(guān)于波的衍射現(xiàn)象，下列說法正確的是()a水波繞過障礙物而繼續(xù)傳播的現(xiàn)象，即為波的衍射現(xiàn)象b衍射現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象c一切波都能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象d要發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，必須滿足一定的條件【解析】水波繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象，是波的衍射現(xiàn)象，衍射現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象，一切波都能發(fā)生衍射，但發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象需滿足一定的條件，故a、b、d對【答案】abd3(多選)關(guān)于多普勒效應(yīng)，以下說法正確的有()a只有機械波才能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)b機械波、電磁波均能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)c產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是波源的頻率發(fā)生了變化d產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是觀察者接收的頻率發(fā)生了變化【解析】多普勒效應(yīng)是波動過程共有的特征，無論是機械波還是電磁波都會發(fā)生多普勒效應(yīng)產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是觀察者接收的頻率發(fā)生了變化，而波源的頻率不變，故b、d正確，a、c錯誤【答案】bd4利用發(fā)波水槽得到的水面波形如圖2312(a)、(b)所示，則() 圖2312a圖a、b均顯示了波的干涉現(xiàn)象b圖a、b均顯示了波的衍射現(xiàn)象c圖a顯示了波的干涉現(xiàn)象，圖b顯示了波的衍射現(xiàn)象d圖a顯示了波的衍射現(xiàn)象，圖b顯示了波的干涉現(xiàn)象【答案】d5(多選)下列關(guān)于兩列波相遇時疊加的說法正確的是()a相遇后，振幅小的一列波將減弱，振幅大的一列波將加強b相遇后，兩列波的振動情況與相遇前完全相同c在相遇區(qū)域，任一點的總位移等于兩列波分別引起的位移的矢量和d幾個人在同一房間說話，相互間聽得清楚，這說明聲波在相遇時互不干擾【解析】兩列波相遇時，每一列波引起的振動情況都保持不變，而質(zhì)點的振動則是兩列波共同作用的結(jié)果，故a選項錯誤，b、c選項正確；幾個人在同一房間說話，聲帶振動發(fā)出的聲波在空間中相互疊加后，不改變每列波的振幅、頻率，所以聲波傳到人的耳朵后，仍能分辨出不同的人所說的話，故d正確【答案】bcd6圖2313分別表示一列水波在傳播過程中遇到了小孔(甲、乙圖)或障礙物(丙、丁圖)，其中能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的有()圖2313a只有甲、乙、丁b只有甲、丁c只有乙、丙 d只有甲、丙【解析】由發(fā)生明顯衍射的條件知，當(dāng)孔和障礙物的尺寸跟波長相差不多或者更小時，能發(fā)生明顯衍射，由圖知甲、乙、丁可發(fā)生，故選a.【答案】a7(多選)上課時老師將一蜂鳴器固定在教鞭一端后迅速水平旋轉(zhuǎn)，蜂鳴器音調(diào)竟然忽高忽低變化，下列判斷正確的是()a旋轉(zhuǎn)時蜂鳴器發(fā)出的頻率變化了b由于旋轉(zhuǎn)，改變了同學(xué)們聽到的聲音頻率c蜂鳴器音調(diào)變高時，一定是向靠近觀察者的方向運動d音調(diào)的忽高忽低是由波的干涉造成的【解析】蜂鳴器發(fā)出的聲音頻率沒變，只是在旋轉(zhuǎn)過程中與觀察者之間相對位置改變了【答案】bc圖23148如圖2314表示產(chǎn)生機械波的波源o做勻速運動的情況，圖中的圓表示波峰該圖表示的是()a干涉現(xiàn)象b衍射現(xiàn)象c反射現(xiàn)象d多普勒效應(yīng)【解析】多普勒效應(yīng)是在波源和觀察者之間有相對運動時產(chǎn)生的現(xiàn)象，故知該圖表示的是多普勒效應(yīng)【答案】d9分析下列物理現(xiàn)象：(1)夏天，在一次閃電過后，有時雷聲轟鳴不絕(2)“聞其聲而不見其人”(3)學(xué)生圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強忽弱的聲音(4)當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們急駛而來時，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高這些物理現(xiàn)象分別屬于波的()a反射、衍射、干涉、多普勒效應(yīng)b折射、衍射、多普勒效應(yīng)、干涉c反射、折射、干涉、多普勒效應(yīng)d衍射、折射、干涉、多普勒效應(yīng)【解析】夏天，在一次閃電過后，有時雷聲轟鳴不絕是雷聲在云層里多次反射造成的；聞其聲而不見其人是聲波的衍射造成的；振動的音叉會產(chǎn)生聲波的干涉現(xiàn)象，故聽到忽強忽弱的聲音；我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高是由多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的現(xiàn)象，故a正確【答案】a圖231510兩列波源s1、s2在水槽中形成的波形如圖2315所示，其中實線表示波峰，虛線表示波谷，則()a在兩波相遇的區(qū)域中會產(chǎn)生干涉b在兩波相遇的區(qū)域中不會產(chǎn)生干涉ca點的振動始終加強da點的振動始終減弱【解析】由圖知，兩列波的波長不相等，不滿足波的干涉條件，故b正確，a、c、d錯誤【答案】b11(多選)當(dāng)兩列振動情況完全相同的水波發(fā)生干涉時，如果兩列波的波峰在p點相遇，下列說法正確的是()a質(zhì)點p的振動始終是加強的b質(zhì)點p的振幅最大c質(zhì)點p的位移始終最大d質(zhì)點p的位移有時為零【解析】干涉現(xiàn)象中，振動加強點的振幅大，但位移是變化的【答案】abd12(多選)下面哪些應(yīng)用是利用了多普勒效應(yīng)()a利用在地球上接收到遙遠天體發(fā)出的光波的頻率來判斷遙遠天體相對于地球的運動速率b交通警察向行駛中的汽車發(fā)射一個已知頻率的電磁波，波被運動的汽車反射回來，根據(jù)接收到的頻率發(fā)生的變化，就知道汽車的速度，以便于進行交通管理c鐵路工人用耳貼在鐵軌上可判斷火車的運動情況d有經(jīng)驗的戰(zhàn)士從炮彈飛行的尖叫聲可判斷飛行的炮彈是接近還是遠去【解析】凡是波都具有多普勒效應(yīng)，因此利用光波的多普勒效應(yīng)便可以測定遙遠星體相對地球運動的速率，故a選項正確；被反射的電磁波，相當(dāng)于一個運動的物體發(fā)出的電磁波，其頻率發(fā)生變化，由多普勒效應(yīng)的計算公式可以求出運動物體的速度，故b選項正確；鐵路工人是根據(jù)振動的強弱而對列車的運動做出判斷的，故c不正確；炮彈飛行，與空氣摩擦產(chǎn)生聲波，人耳接收到的頻率與炮彈的相對運動方向有關(guān)，故d選項正確【答案】abd圖231613在水面上有s1和s2兩個振幅和頻率相同的波源，開始起振時兩波源的振動方向相反在兩波源連線的中垂線上有a、b、c三點，經(jīng)過一段時間這三點都處于兩列波的疊加區(qū)域內(nèi)如圖2316所示，則下列說法中正確的是()aa點是振動加強點，c點是振動減弱點ba、c點是振動加強點，b點是振動減弱點ca、c點此時刻振動加強，經(jīng)過一段時間后變?yōu)檎駝訙p弱點，而b點可能變?yōu)檎駝蛹訌婞cda、b、c三點都是振動減弱點【解析】由s1和s2兩列頻率相同的波源所發(fā)出的機械波，相遇后滿足相干條件，在它們重疊區(qū)域?qū)l(fā)生干涉由于s1和s2兩波源振動方向相反，所以在s1s2的垂直平分線上，任一點由兩列波所引起的振動點總是大小相同、方向相反，相互疊加，使振動減弱所以a、b、c三點都是振動減弱的點，因此只有選項d是正確的【答案】d14(多選)如圖2317所示表示兩列相干水波的疊加情況，圖中的實線表示波峰，虛線表示波谷，設(shè)兩列波的振幅均為5 cm，且在圖示的范圍內(nèi)振幅不變，波速和波長分別為1 m/s和0.5 mc點是be連線的中點，下列說法正確的是()圖2317ac、e兩點都保持靜止不動b圖示時刻a、b兩點的豎直高度差為20 cmc圖示時刻c點正處在平衡位置且向上運動d從圖示的時刻起經(jīng)0.25 s后，b點通過的路程為20 cm【解析】加強區(qū)是質(zhì)點a、b、e的連線處，減弱區(qū)是過d、f的連線處和過p、q的連線處，c、e為振動加強點，不可能靜止不動圖示時刻，a在波峰，b在波谷，它們的振動是加強的，故振幅均為兩列波振幅之和，此時兩點的高度差為20 cm.波是由e向a處傳播的，在圖示時刻，a、b、c、e等質(zhì)點的波形圖如圖所示，由圖可知，c點向上運動，波的周期t0.5 s，t0.25 s，b點通過的路程為s2a210 cm20 cm，故b、c、d正確【答案】bcd圖231815把m、n兩塊擋板中的空隙當(dāng)成一個“小孔”做水波的衍射實驗，出現(xiàn)了如圖2318所示的圖樣，位置p處的水沒有振動起來，現(xiàn)要使擋板左邊的振動傳到p處，在不改變擋板m的位置和p點位置的情況下，可以采用哪些辦法？【解析】波發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是障礙物或狹縫的尺寸與波長相差不多，或者比波長更小，所以要使p點振動起來，有兩種方法，一是減小孔的尺寸，二是增大水波的波長n板向上移，可以減小孔的尺寸；水波的波速一定，由vf可知，減小波源的頻率可以增大水波的波長【答案】n板上移或減小波源振動的頻率16如圖2319所示，兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負方向傳播，兩波源分別位于x2101 m和x12101 m處，兩列波的波速均為v0.4 m/s，兩波源的振幅均為a2 cm.圖示為t0時刻兩列波的圖象(傳播方向如圖)，此刻平衡位置處于x0.2 m和x0.8 m的p、q兩質(zhì)點剛開始振動，質(zhì)點m的平衡位置處于x0.5 m處圖2319(1)從t0時刻起，兩列波經(jīng)多長時間相遇？(2)質(zhì)點m振動的振幅多大？(3)t1 s時刻，質(zhì)點m的位移多大？【解析】(1)由v得t s