2024-2025學(xué)年新教材高中物理課時作業(yè)十二波的干涉多普勒效應(yīng)含解析新人教版選擇性必修第一冊

PAGE4-課時作業(yè)(十二)波的干涉多普勒效應(yīng)限時：15分鐘一、單項(xiàng)選擇題1．關(guān)于波的干涉和衍射現(xiàn)象，下列說法中正確的是()A．一切種類的波只要滿意肯定條件都能產(chǎn)生干涉和明顯的衍射現(xiàn)象B．波只要遇到障礙物就能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象C．只要是兩列波疊加，都能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣D．對于發(fā)生干涉現(xiàn)象的兩列波，它們的振幅肯定相同2．近年來我國的航空事業(yè)快速發(fā)展，戰(zhàn)機(jī)的超音速飛行已非常普遍．當(dāng)戰(zhàn)機(jī)在上空返航時，地面上的人常常會聽到一聲雷鳴般的巨響，引起房屋門窗的猛烈抖動．這是因?yàn)閼?zhàn)機(jī)返航加速過程中，當(dāng)戰(zhàn)機(jī)速度接近聲速時會使發(fā)動機(jī)發(fā)出的聲波波面在戰(zhàn)機(jī)的前方積累形成音障，當(dāng)戰(zhàn)機(jī)加速沖破音障時而發(fā)出的巨大響聲，稱為音爆．關(guān)于音障的形成與下列哪種現(xiàn)象的形成原理最為相近()A．音叉四周有些區(qū)域聲音較強(qiáng)，有些區(qū)域聲音較弱B．敲響一只音叉，不遠(yuǎn)處的另一只音叉也發(fā)出聲音C．火車進(jìn)站時鳴笛的音調(diào)會變高，出站時會變低D．在屋外看不見屋內(nèi)的人，卻能聽見屋內(nèi)人說話3．如圖表示兩列同頻率相干水波在t＝0時刻的疊加狀況，圖中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，已知兩列波的振幅均為2cm(且在圖中所示范圍內(nèi)振幅不變)，波速為2m/s，波長為0.4m，E點(diǎn)為BD連線和AC連線的交點(diǎn)。下列敘述正確的是()A．A、C兩點(diǎn)都是振動加強(qiáng)的B．振動加強(qiáng)的點(diǎn)只有B、E、DC．直線BD上的全部點(diǎn)都是振動加強(qiáng)的D．B、D兩點(diǎn)在該時刻的豎直高度差為4cm4．物理學(xué)原理在現(xiàn)代科技中有很多重要應(yīng)用．例如，利用波的干涉，可將無線電波的干涉信號用于飛機(jī)著陸的導(dǎo)航．如圖所示，兩個可放射無線電波的天線對稱地固定于飛機(jī)跑道兩側(cè)，它們類似于楊氏干涉試驗(yàn)中的雙縫．兩天線同時都發(fā)出波長為λ1和λ2的無線電波．飛機(jī)著陸過程中，當(dāng)接收到λ1和λ2的信號都保持最強(qiáng)時，表明飛機(jī)已對準(zhǔn)跑道．下列說法正確的是()A．天線發(fā)出的兩種無線電波必需一樣強(qiáng)B．導(dǎo)航利用了λ1與λ2兩種無線電波之間的干涉C．兩種無線電波在空間的強(qiáng)弱分布穩(wěn)定D．兩種無線電波各自由空間的強(qiáng)弱分布完全重合二、多項(xiàng)選擇題5．站在火車站臺上的旅客聽到火車笛聲的音調(diào)(頻率)改變狀況是()A．當(dāng)火車減速進(jìn)站時，鳴笛聲的音調(diào)漸漸變低B．當(dāng)火車減速進(jìn)站時，鳴笛聲的音調(diào)漸漸變高C．當(dāng)火車加速離站時，鳴笛聲的音調(diào)漸漸變低D．當(dāng)火車加速離站時，鳴笛聲的音調(diào)漸漸變高6．如圖所示，沿一條直線相向傳播的兩列波的振幅和波長均相等，當(dāng)它們相遇時可能出現(xiàn)的波形是()7．下面哪些應(yīng)用是利用了多普勒效應(yīng)()A．利用地球上接收到遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光波的頻率來推斷遙遠(yuǎn)天體相對于地球的運(yùn)動速度B．交通警察向行進(jìn)中的汽車放射一個已知頻率的電磁波，波被運(yùn)動的汽車反射回來時，依據(jù)接收到的頻率發(fā)生的改變，就可知汽車的速度，以便于交通管理C．鐵路工人用耳貼在鐵軌上可推斷火車的運(yùn)動狀況D．有閱歷的戰(zhàn)士從炮彈飛行的咆哮聲推斷飛行炮彈是接近還是遠(yuǎn)去8．如圖所示，S1、S2是振動狀況完全相同的兩個機(jī)械波波源，a、b、c三點(diǎn)分別位于S1、S2連線的中垂線上，且ab＝bc.某時刻a是兩列波的波峰相遇點(diǎn)，c是與a相鄰的兩列波的波谷相遇點(diǎn)，則()A．a(chǎn)、b、c處都是振動加強(qiáng)的點(diǎn)B．b處是振動減弱的點(diǎn)C．經(jīng)過eq\f(T,4)質(zhì)點(diǎn)b在波峰D．經(jīng)過eq\f(T,4)質(zhì)點(diǎn)b在波谷課時作業(yè)(十二)波的干涉多普勒效應(yīng)1．解析：干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象，一切種類的波只要滿意肯定條件都能產(chǎn)生干涉和明顯的衍射現(xiàn)象，故A正確；明顯的衍射現(xiàn)象必需是波的波長比障礙物尺寸大得多或相差不大，故B錯誤；要產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的必要條件之一，就是兩列波的頻率相等，故C錯誤；產(chǎn)生干涉的條件是兩列波的頻率相同，與振幅無關(guān)，故D錯誤．答案：A2．解析：音叉四周有些區(qū)域聲音較弱，有些區(qū)域聲音較強(qiáng)，這是聲音的干涉現(xiàn)象，故A錯誤；敲響一只音叉，不遠(yuǎn)處的另一只音叉也發(fā)出聲音，這是聲音的共振現(xiàn)象，故B錯誤；火車進(jìn)站時鳴笛的音調(diào)會變高，出站時會變低，音調(diào)會變低表示遠(yuǎn)離，音調(diào)會變高表示靠近，該現(xiàn)象與音障的形成類似，故C正確；在屋外看不見屋內(nèi)的人，卻能聽見屋內(nèi)人說話，這是聲音的衍射現(xiàn)象，故D錯誤．答案：C3．解析：A、C兩點(diǎn)都為波峰與波谷疊加，振動減弱，故A錯誤；B、D兩點(diǎn)是波谷和波谷、波峰和波峰疊加點(diǎn)，為振動加強(qiáng)點(diǎn)，B、D的連線上全部點(diǎn)為振動加強(qiáng)點(diǎn)，故B錯誤，C正確；該時刻，D點(diǎn)處于波峰，偏離平衡位置的位移大小為4cm，B點(diǎn)處于波谷，偏離平衡位置的位移大小為4cm，則B、D兩點(diǎn)此時刻豎直高度差為8cm，故D錯誤．答案：C4．解析：A錯：兩種無線電波強(qiáng)度不肯定相同．B錯：兩列波長為λ1的無線電波干涉時，在兩波源線的中垂面上，各點(diǎn)都是振動加強(qiáng)點(diǎn)，在這條線上收到的信號始終最強(qiáng)；同理，兩列波長為λ2的無線電波干涉時，在兩波源連線的中垂面上，各點(diǎn)也都是振動加強(qiáng)點(diǎn)．在機(jī)場其他區(qū)域，不能滿意在一條線上兩種頻率的波各自干涉后全部的點(diǎn)同時都是加強(qiáng)點(diǎn)的條件，故當(dāng)接收到λ1和λ2的信號都保持最強(qiáng)時，表明飛機(jī)已對準(zhǔn)跑道，導(dǎo)航利用了λ1與λ1、λ2與λ2兩種無線電波之間的干涉，而不是利用了λ1與λ2兩種無線電波之間的干涉．C對：兩種無線電波分別干涉后，在空間的強(qiáng)弱分布穩(wěn)定．D錯：由于兩種無線電波波長不同，各自由空間的強(qiáng)弱分布不完全重合．答案：C5．解析：依據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)波源和視察者間距變小時，視察者接收到的頻率肯定比波源頻率高，波源和視察者間距改變越快，視察者接收到的頻率越高，所以當(dāng)火車減速進(jìn)站時，鳴笛聲的音調(diào)變低．故A正確，B錯誤；依據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)波源和視察者間距變大時，視察者接收到的頻率肯定比波源頻率低．所以當(dāng)火車加速離站時，鳴笛聲的音調(diào)變低，故C正確，D錯誤．答案：AC6．解析：該題考查波的疊加原理．半個波形(或前半個波形)相遇時，B項(xiàng)正確，當(dāng)兩列波完全相遇時(即重疊在一起)，由波的疊加原理可知，全部質(zhì)點(diǎn)振動的位移均等于每列波單獨(dú)傳播時引起的位移的矢量和，使得全部質(zhì)點(diǎn)的振動的位移加倍，C項(xiàng)正確．答案：BC7．解析：多普勒效應(yīng)是指波源或視察者發(fā)生移動，而使兩者間的距離發(fā)生改變，使視察者接收到的頻率發(fā)生了改變；利用地球上接收到遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光波的頻率來推斷遙遠(yuǎn)天體相對地球運(yùn)動的速度，利用了多普勒效應(yīng)，故A正確；交通警察對行進(jìn)中的汽車放射一個已知頻率的電磁波，波被運(yùn)動的汽車反射回來，依據(jù)接收到的頻率發(fā)生的改變，可知道汽車的速度，以便于進(jìn)行交通管理，利用了多普勒效應(yīng)，故B正確；鐵路工人用耳貼在鐵軌上可推斷火車的運(yùn)動狀況，是利用聲音在固體中傳播最快的特點(diǎn)，與多普勒效應(yīng)無關(guān)，故C錯誤；有閱歷的戰(zhàn)士從炮彈飛行的咆哮聲推斷飛行炮彈是接近還是遠(yuǎn)去，頻率變高表示靠近，頻率降低表示遠(yuǎn)離，利用了多