魯科版選修34 波的干涉和衍射　多普勒效應(yīng)及其應(yīng)用 課時(shí)作業(yè).doc

課時(shí)跟蹤檢測(cè)(七)波的干涉和衍射多普勒效應(yīng)及其應(yīng)用(時(shí)間：30分鐘滿分：50分)一、選擇題(共6小題，每小題5分，共30分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確。)1“聞其聲而不見(jiàn)其人”是因?yàn)橐话阏系K物的尺寸()a跟聲波波長(zhǎng)相差不多，聲波發(fā)生明顯衍射b比聲波波長(zhǎng)大得多，聲波不能發(fā)生衍射c跟光波波長(zhǎng)相差不多，光波也發(fā)生明顯衍射d比光波波長(zhǎng)大得多，光波不能發(fā)生衍射2利用水波發(fā)生儀得到的水面波形如圖1中a、b所示，則()圖1a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3有一障礙物的尺寸為10 m，下列哪些波在遇到它時(shí)衍射現(xiàn)象最明顯()a波長(zhǎng)為4 m的機(jī)械波b波長(zhǎng)為10 m的機(jī)械波c頻率為40 hz的聲波d頻率為5 000 mhz的電磁波(波速為3108 m/s)4如圖2所示，mn是足夠長(zhǎng)的水池邊，s1和s2是池中水面上兩個(gè)振動(dòng)情況完全相同的波源，它們激起的水波的波長(zhǎng)均為2 m，s1、s2連線垂直mn于o，o處與s1、s2分別相距8 m和5 m，則o處的振動(dòng)情況是()圖2a振動(dòng)始終加強(qiáng)b振動(dòng)始終減弱c振動(dòng)時(shí)強(qiáng)時(shí)弱d無(wú)法判斷5如圖3所示表示兩列相干水波的疊加情況，圖中的實(shí)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(zhǎng)分別為1 m/s和0.5 m。c點(diǎn)是be連線的中點(diǎn)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()圖3ac、e兩點(diǎn)都保持靜止不動(dòng)b圖示時(shí)刻a、b兩點(diǎn)的豎直高度差為20 cmc圖示時(shí)刻c點(diǎn)正處在平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)d從圖示的時(shí)刻起經(jīng)0.25 s后，b點(diǎn)通過(guò)的路程為20 cm6.在同一地點(diǎn)有兩個(gè)靜止的聲源，發(fā)出的聲波1和聲波2在同一空間的空氣中沿同一方向傳播，如圖4所示為某時(shí)刻這兩列波的圖像，則下列說(shuō)法中正確的是()圖4a聲波1的速度比聲波2的速度大b相對(duì)于同一障礙物，聲波1比聲波2更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象c在這兩列波傳播的方向上，會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象d在這兩列波傳播方向上運(yùn)動(dòng)的觀察者，聽(tīng)到這兩列波的頻率可以相同二、非選擇題(共2小題，共20分)7(8分)如圖5所示，兩列簡(jiǎn)諧橫波均沿x軸傳播，傳播速度的大小相等。其中一列沿x軸正方向傳播(如圖中實(shí)線所示)，另一列沿x軸負(fù)方向傳播(如圖中虛線所示)。這兩列波的頻率相等，振動(dòng)方向均沿y軸方向。則圖中x1,2,3,4,5,6,7,8各點(diǎn)中振幅最大的是x_處的點(diǎn)，振幅最小的是x_處的點(diǎn)。圖58(12分)如圖6所示，s是水面波的波源，x、y是擋板，s1、s2是兩個(gè)狹縫，且ss1ss2，狹縫的尺寸比波長(zhǎng)小得多，試回答以下問(wèn)題：圖6(1)若閉上s1，只打開(kāi)s2會(huì)看到什么現(xiàn)象？(2)若s1、s2都打開(kāi)，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？(3)若實(shí)線和虛線分別表示波峰和波谷，那么在a、b、c、d各點(diǎn)中，哪些點(diǎn)向上振動(dòng)最強(qiáng)，哪些點(diǎn)向下振動(dòng)最強(qiáng)，哪些點(diǎn)振動(dòng)最弱？答 案1解析：選a發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件為障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小，或與波長(zhǎng)相差不多，故c錯(cuò)誤；任何波都能發(fā)生衍射，衍射是波特有的現(xiàn)象，與障礙物大小無(wú)關(guān)，故b、d錯(cuò)誤。2解析：選d由波的干涉和衍射概念知，圖a是一列波的傳播，顯示了波的衍射現(xiàn)象，圖b是兩列波的傳播，顯示了波的干涉現(xiàn)象。3解析：選b空氣中聲波波速大約為340 m/s，由v/f可算出聲波的波長(zhǎng)為8.5 m；頻率為5 000 mhz的電磁波的波長(zhǎng)為0.06 m。所以選項(xiàng)b中波長(zhǎng)與障礙物尺寸接近，衍射現(xiàn)象最明顯。4解析：選bo點(diǎn)距兩個(gè)波源s1、s2的距離差r(85) m3 m，由于水波的波長(zhǎng)為2 m，故r，由此可知o點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)，且始終振動(dòng)減弱，故選項(xiàng)b正確。5.解析：選a加強(qiáng)區(qū)是質(zhì)點(diǎn)a、b、e的連線處，減弱區(qū)是過(guò)d、f的連線處和過(guò)p、q的連線處，c、e為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，不可能靜止不動(dòng)。圖示時(shí)刻，a在波峰，b在波谷，它們的振動(dòng)是加強(qiáng)的，故振幅均為兩列波振幅之和，此時(shí)兩點(diǎn)的高度差為20 cm。波是由e向a處傳播的，在圖示時(shí)刻，a、b、c、e等質(zhì)點(diǎn)的波形圖如圖所示，由圖可知，c點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，波的周期t0.5 s，t0.25 s，b點(diǎn)通過(guò)的路程為s2a210 cm20 cm，故b、c、d正確。a錯(cuò)誤。6解析：選b不同頻率的聲波在同種介質(zhì)中傳播速率相同，a錯(cuò)；由于聲波1的波長(zhǎng)長(zhǎng)，相對(duì)同一障礙物，聲波1比聲波2更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，b對(duì)；由f可知，聲波 1 的頻率小，所以在這兩列波的傳播方向上，不會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，c錯(cuò)；由于兩列波頻率不同且沿同一方向傳播，據(jù)多普勒效應(yīng)可知沿波傳播方向上運(yùn)動(dòng)的觀察者，聽(tīng)到這兩列波的頻率不同，d錯(cuò)。7解析：由波的疊加原理可知，x軸上任一質(zhì)點(diǎn)的位移等于兩列波單獨(dú)引起的位移的矢量和。對(duì)于x4,8兩點(diǎn)，兩列波單獨(dú)引起的兩個(gè)分振動(dòng)相差為0，故這兩點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)。對(duì)于x2,6兩點(diǎn)，兩列波單獨(dú)引起的兩個(gè)分振動(dòng)相差為，故這兩點(diǎn)振動(dòng)減弱。答案：4,82,68解析：(1)只打開(kāi)s2時(shí)，波源s產(chǎn)生的波傳播到狹縫s2時(shí)，由于狹縫的尺寸比波長(zhǎng)小得多，于是水面波在狹縫s2處發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，水面波以狹縫s2為波源向擋板另一側(cè)傳播開(kāi)來(lái)。(2)由于ss1ss2，所以從波源發(fā)出的水面波傳播到s1、s2處時(shí)，它們的振動(dòng)情況完全相同，當(dāng)s1、s2都打開(kāi)時(shí)產(chǎn)生相干波，它們?cè)诳臻g相遇時(shí)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，一些地方振動(dòng)加強(qiáng)，一些地方振動(dòng)減弱，加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)相互間隔開(kāi)，發(fā)生明顯的干涉現(xiàn)象。