陕西省交大附中高三物理 第27课时 波的干涉、衍射 多普勒效应练习试题(a卷) 联系客服

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第 27 课时 波的干涉、衍射 多普勒效应(A卷)

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1.波的叠加:几列波相遇时,每列波都能保持各自的状态继续传播而不互相干扰,只在重叠的区域里,任一质点的总位移等于分别引起的位移的矢量和。

2.波的干涉:频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,这些振动加强和振动减弱的区域互相间隔且稳定的现象。

3.振动加强的区域到两列波源的路程差是波长的整数倍,振动减弱的区域到两列波源的路程差是半波长的奇数倍。

4.波的衍射:波能绕过障碍物的现象。能够发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小,或与波长相差不大 5.多普勒效应:(1)它是在波源与观察者之间有相对运动时产生的现象(2)正确区别波源的频率与观察者接受到的频率,观察者接受到的频率与波源和观察者之间的相对运动有关 典型题点击 1.如图27-A-1所示两列波相向传播,当它们相遇时可能出现的波形图是( ) A.图b、c B.图 a、b C.图b、c、d D.图c、d

a (该题考查了波的叠加原理,其合位移是两列波对应位移b

的矢量和) 2.如图27-A-2所示,水面上有a、b、c 三只小船,c d

图8m 27-A-1 S1、S2是两个S2 步调一致的相干波源,相距9m,它们激起的水

4m b · a · 波的波长为2m,三只船与两波源的距离标在图中,则下面

7m

的判断中正确的是6m 5m ( ) A.b、c两船振动加强,S1 a船振动减弱 c 5m ·B.a船振动加强,b、c两船振动减弱

图27-A-2

C.若某时刻b船在波峰,则c船在波谷 D.若两相干波的振幅相同,则a船处于静止状态

(该题考查了出现稳定的干涉条纹的条件,比较某点到两相干波源的路程差即可) 3.两列振幅和波长都相同而传播方向相反的波(如27-A-3甲图所示),在相遇的某一时刻(如乙图所示),两列波消失,此时介质中的x、y两质点

→ ← ·· ( ) 的运动方向是y 甲 x 乙 A.x向上,y向图27-A-3 下 B.x向下,y向上 图27-A-3

C.x、y都向上 D.x、y都静止 4.关于多普勒效应以下说法错误的是( ) A.当波源运动时,波源的频率发生变化

B.当波源静止而观察者运动时,波源的频率不变,观察者接受到的频率变化 C.当波源静止观察者向波源运动时,观察者接受到的频率变大 D.当波源向静止观察者运动时观察者接受到的声波频率变小

(该题考查了多普勒效应产生的原因,根据同一介质中的波速不变可得结论) 新活题网站 一、选择题

1.两固定相同声源发出的波长相等的声波叠加,如果某时刻叠加区域里P点是两列波的波谷相遇,那么在以后的时间里,P点的振动( )

A.有时加强,有时减弱 B.经半个周期的奇数倍时加强 C.始终加强 D.始终减弱 (振动加强或减弱是指质点振动幅度变大或变小)

2.下列说法中正确的是( )

A.火车过桥慢行以使策动力的频率远小于桥的固有频率 B.一切波都能发生衍射,它不过明显不明显而已

C.两列相干波在空中相遇,在振动加强区域里质点的位移始终较大 D.两列相干波在空中相遇,在振动减弱区域里的振动较小

(振动加强区域里的质点是振动的幅度变大,而并不是位移始终最,否则就不振动) 3.如图27-A-4所示两列同频率相干水波在t=0时刻的叠加情况,图中实线表示波峰,虚线表示波谷,已知两列波的振幅均为2 cm,A · E B 波速为2 m/s,波长为0.4m,E点是BD连线和AC连线的交点,则D · · · · 下列说法正确的是( ) C A.A、C两点是振动图27-A-4 减弱点 B.E点是振动加强点

C.B、D两点在该时刻的竖直高度差为4cm

D.t=0.05s时,E点离平衡位置的位移大小是2 cm (该题要根据干涉图象确定振动加强点和振动减弱点,特别是E点,需要先找出两波源的中垂线)

4.如图27-A-5是观察水面波衍射的实验装置,AC和BD两块挡板,AB

C A B D 是一小孔,O是波源,图中已画出波源所在区域波的传播情况,每两条相邻波纹之间距离表示一个波长,则波经过孔之后的传播情况,下列描

图27-A-5 述中正确的是( )

A.此时能明显观察到波的衍射现象 B.挡板前后波纹距离相等

C.如果将孔AB扩大,有可能观察不到明显的衍射现象

D.如果孔的大小不变,使波源频率增大,能更明显观察到衍射现象

(该题考查了发生明显衍射现象的条件,只要比较孔与波长的大小就可以判断) 5.以下现象属于声波的干涉现象的是( ) A.房间外的人听到房间里的人的讲话声

B.下雨时雷声轰鸣不绝,这是由于声波在云里发生干涉的结果 C.敲响音叉,另一个与它完全相同的音叉也响起来 D.敲响音叉,在音叉周围有的地方听到声音响些

(该题要求根据不同的条件正确区别波的干涉、衍射、反射、共鸣等不同的现象) 6.关于声波以下说法正确的是( ) A.在空中传播的声波一定是纵波

B.声波不仅能在空气中传播,还可以在固体、液体中传播

C.对于空气中传播的声波来说,由于v=λf,故频率越高波速越大 D.次声波在空气中传播速度比普通声波传播要快许多 (当波在介质中传播时,波速由介质本身决定,不同频率的机械波在同一介质中传播速度相同)

二、填空题

y/c7.两列简谐横波句均沿x轴传播,传播速度大小相等,其中一→ ← 列沿x轴正方向传播(图27-A-6实线所示),一列沿x轴负方向传播(虚线所0 ,这两列波的频率相等,振动方向均沿y2 4 6 8 x/m 示)轴,则图中x=1、2、3、4、5、6、7、8各点中振幅最大的是x=

图27-6 的点,振幅最小的点是x= 的点。

(该题考查的是两列波的叠加原理,某质点的位移是两个位移的矢量和)

8.频率相同的声波,在空气中和水中传播时比较,在 中容易发生明显的衍射现象,这是由于 的缘故。

(该题考查的是发生明显衍射现象的条件,相对来说波长越长衍射现象越明显) 三、计算题

9.某人在大峡谷中大叫一声,2秒后听到第一次回声,在隔1秒听到第二次回声,则峡谷的宽度是多少?

(该题考查的是声波在空中的传播,画出声音传播过程中经过的示意图就可求解)

10.空气中有两个完全相同的声源S1和S2,它们的振动频率都为100Hz,空间点A距S1为17米,距S2为22.1米,若声波为340米/秒,那么两列声波传到A点时,A点的振动是加强还是减弱?试通过计算加以说明。

(该题考查了波的干涉现象中振动加强与振动减弱产生的条件)

11.如图27-A-7在直线OM上,有AB两个声源,A、B分别距O点6m和1m,两个声源同时不断向外发出波长都为2m的完全相同的声波,在直线PQ 上在(-∞,+∞)范围内听不到

P 声音的区域共有几个?

B A (该题考查的是干涉现象中发生振动减弱的条件是某点到两振源0 · · M

的路程差是半波长的奇数倍)

Q 图27-A-7 第27课时 波的干涉 衍射 多普勒效应(A卷)

一、典型题点击

1.A 2.ACD 3.B 4.AD 二、新活题网站

1.C 2.ABD 3.AB 4.ABC 5.D 6.AB 7.4、8,2、6 8.水,波长较长 9.由题意知道声音从一点向左或向右单程到壁时间分别是 t1=1s t2=1.5s 峡谷宽度为 L=v(t1+ t2)=850m

10. λ=v/f=3.4m Δs=s2-s1=5.1m=λ+λ/2 声源S1和S2完全相同,所以该点为振动减弱点

11.取PQ轴,O为原点,则两波源到轴上任意点坐标x的波程为

221/2221/2

s1=(x+6) s2=(x+1)

221/2221/2

Δs=s1-s2=(x+6)- (x+1)

221/2221/2

=35/[(x+6)+ (x+1)]

x范围(-∞,+∞), Δs范围是 0<Δs≤5m

λ=2m,所以在Δs=1m,3m,5m处振动是减弱的,其中Δs=5m对应x=0,由对称性可知O点左右各有两个减弱点,总共有5个点。