(福建专用)高考物理一轮复习第十一章第3讲波的干涉和衍射多普勒效应课时提能演练(三十四)(含解析.docx

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勒效应课时提能操练(三十四)(含解析)鲁科版选修3-4
(20分钟50分)
一、选择题(本大题共5小题,每题6分,共30分。每题只有一个选项正确)
1.(2014·厦门模拟)如下列图,橡皮绳上甲波峰向右流传,乙波谷向左流传,若它们的振幅和波长都相同,则
它们相遇时相互叠加如下列图。此时图中的M、N、x、y等质点的振动状况是()
、、N向上
、、y均静止
【解题指南】解答此题应明确以下两点:
利用叠加原理和波形图解析叠加地区质点的位移。
据波的流传方向判断质点的振动方向并联合叠加原理解析叠加地区质点的速度方向。
【解析】选B。橡皮绳的甲、乙脉冲半波在流传过程中波形保持不变,素来向前平移。在相遇处相互叠加,
据波的叠加原理可判断出下一时辰M、x点位移为负,N、y点位移为正,所以M点振动方向向下,N点振动方
向向上,x点速度方向向下,y点速度方向向上。但各质点此时位移矢量和均为零,B对。
2.(2014·龙岩模拟)若是一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频次是300Hz,在汽车向你驶来又擦身而过的
过程中,以下说法正确的选项是()

,听到喇叭声音的频次等于
300Hz

,听到喇叭声音的频次小于
300Hz

,听到喇叭声音的频次大于
300Hz

,听到喇叭声音的频次小于
300Hz
【解析】选D。由多普勒效应可知,声源与察看者凑近过程中
,察看者接收到的波的频次增大
,A、B错;相互
-1-
远离过程中,察看者接收到的波的频次减小,C错D对。
【总结提高】多普勒效应问题的判断
(1)关于生产生活中所碰到的相关波的物理现象能否属于多普勒效应问题,应从题中获得相关信息,能否属
于因为波源与察看者相对运动造成察看者接收到的频次变化问题,进而判断能否属于多普勒效应的应用。
(2)多普勒效应中判断波源或察看者的运动方向及速度时,只要比较波源频次f源和察看者感觉到的频次f观
间的大小关系,当f源>f观时,两者间距在增大,f源<f观时,两者间距在减小。
如下列图表示两列相关水波的叠加状况,图中的实线表示波峰,虚线
表示波谷。设两列波的振幅均为5cm,且图示的范围内振幅不变,波速和波长分别为1m/。C点是BE连线的中点,以下说法中不正
确的是()
、E两点都保持静止不动
、B两点的竖直高度差为20cm

,B点经过的行程为20cm
【解题指南】牢固的干预图样是表示增强区和减弱区的相对牢固,但增强区和减弱区的质点仍旧在振动,本
题需明确,依据波峰及波谷可判断波的流传方向,进而判断出振动增强区及减弱区。
【解析】选A。由波的干预知识可知题图中的质点A、B、E的连线处波峰和波峰或波谷和波谷叠加,是增强
区,过D、F的连线处和过P、Q的连线处波峰和波谷叠加,是减弱区。C、E两点是振动的增强点,不行能静
止不动,所以A选项错误。在图示时辰,A在波峰,B在波谷,它们的振动是增强的,振幅均为两列波的振幅之
和,均为10cm,此时的高度差为20cm,所以B选项正确。
A、B、C、E均在振动增强区,且在同一条直线上,由题图可知波是由E处向A处流传,在图示时辰的波形图
-2-
线如下列图,由图可知C点向水面以上运动,所以C选项正确。波的周期T==,,即经过半个
周期,质点经过的行程为振幅的2倍,所以振动增强点B经过的行程为20cm,D选项正确,应选A。
沿x轴正方向流传的一列简谐横波在某时辰的波形图如图
所示,其波速为200m/s,以下说法中正确的选项是()


,则该波所碰到的波的频次为50Hz
,该波所碰到的阻拦物或孔的尺寸必定比4m大得多
【解析】选C。因波向x轴正方向流传,故图示时辰质点b向y轴负方向振动,A错;图示时辰质点a的加快
度最大,B错;因该波的频次f==Hz=50Hz,故C对;因该波的波长为4m,所以阻拦物或孔的尺寸应小
于4m或凑近4m,故D错。
【变式备选】在同一地点有两个静止的声源
,发出声波1
和声波2在同
一空间的空气中沿同一方向
流传,
如下列图为某时辰这
两列波的图像,
则以下说法中正确的选项是
(
)

,声波1
比声波2更简单发生衍射现象

,可能会产生牢固的干预现象

,听到这两列波的频次能够相同
【解析】选B。不同样频次的声波在同种介质中流传速率相同
,A错;因为声波
1的波长长,相对同一阻拦物,
声波1比声波2更简单发生衍射现象,B正确;由f=,可知声波1的频次小,所以在这两列波的流传方向上,
不会产生牢固的干预现象,C、D错。
(2014·乐山模拟)如下列图,S1、S2为水面上相距2m的两个波源,振动频次均为f=5Hz,而且相位老是相
同,水波的速度v=2m/s,S1、S2的连线与河岸MN平行。则凑近MN的水面上的振动增强的点有()
-3-

【解析】选C。由波速公式v=λf得,水波波长λ==。过S1、S2的
连线作垂直均分线,交MN于P0点,如下列图,因行程差s=P0S1-P0S2=0,
故P0为振动增强点。在P0的右边随意一点P,行程差s=PS1-PS2,因
PS1-PS2<S1S2,故0<s<2m=5λ,知足s=nλ的点为振动增强点,故n=1、2、3、4,即P0点右边有4个振动加
强点。由对称性知P0点左边也有4个振动增强点,故凑近MN的水面上共有9个振动增强的点。
二、非选择题(本大题20分。要有必需的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
6.(能力挑战题)两列简谐波沿x轴相向而行,波速均为v=,两波源分别位于A、B处,t=0时的波形
如下列图。当t=,M点的位移为多少?N点的位移为多少?
【解析】由题图可知,两列波的波长分别为
λA=,λB=,
(2分)
波源的起振方向都沿y轴负方向,两波的周期分别为TA==,TB==1s。(2分)
因为t=,,故两波流传到M点时经历的时间分别为tA=,
tB=。(3分)
当t=
时,A波使M点已振动的时间为t-tA==TA,
(3分)
惹起质点
M的位移xA=0;
(2分)
-4-
B波使M点已振动的时间为
t-tB==1TB,(3分)
惹起质点M位移xB=,由波的叠加可知此时质点M的位移x=xA+xB=。
(3分)
N点位移可用相同方法可求得x′=0
(2分)
答案:2cm0
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