2017年高中物理 第2章 机械波 2.5 波的干涉与衍射 多普勒效应学案 沪科版选修3-4 下载本文

损失掉的主要是高频部分,所以选项A正确.

6.火车上有一个声源发出频率一定的乐音.当火车静止、观察者也静止时,观察者听到并记住了这个乐音的音调.以下情况中,观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是( ) A.观察者静止,火车向他驶来 B.观察者静止,火车离他驶去

C.火车静止,观察者乘汽车向着火车运动 D.火车静止,观察者乘汽车远离火车运动 答案 BD

7.下面哪些应用是利用了多普勒效应( )

A.利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度 B.交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波,波被运动的汽车反射回来,根据接收到的频率发生的变化,就知道汽车的速度,以便于进行交通管理 C.铁路工人将耳朵贴在铁轨上可判断火车的运动情况

D.有经验的战士利用炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去 答案 ABD

解析 凡是波都具有多普勒效应,因此利用光波的多普勒效应便可以测定遥远星体相对地球运动的速度,A正确.被反射的电磁波,相当于一个运动的物体发出的电磁波,其频率发生变化,由多普勒效应的知识可以求出运动物体的速度,B正确.铁路工人是根据振动的强弱而对列车的运动作出判断的,C错误.炮弹飞行,与空气摩擦产生声波,人耳接收到的频率与炮弹的运动方向有关,D正确. [能力题]

8.(2014·全国大纲·18)两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇.下列说法正确的是( )

A.波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1-A2|

B.波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1+A2

C.波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移 D.波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅 答案 AD

解析 A.波峰与波谷相遇时,振幅相消,故实际振幅为|A1-A2|,故选项A正确;B.波峰与波峰相遇处,质点的振幅最大,合振幅为A1+A2,但此处质点仍处于振动状态中,其位移随时间按正弦规律变化,故选项B错误;C.振动减弱点和加强点的位移随时间按正弦规律变化,选项C错误;D.波峰与波峰相遇时振动加强,波峰与波谷相遇时振动减弱,加强点的振幅大于减弱点的振幅,故选项D正确.

9.如图1所示,实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷.此刻,M

9

是波峰与波峰的相遇点,下列说法中正确的是( )

图1

A.该时刻质点O正处在平衡位置 B.P、N两质点始终处在平衡位置 C.随着时间的推移,质点M向O点处移动

D.从该时刻起,经过四分之一周期,质点M到达平衡位置 答案 BD

解析 由题图可知,图中O、M为振动加强点,此时刻O处于波谷,M处于波峰,因此A错误;N、P为减弱点,又因两列波振幅相同,因此,N、P两点振幅为零,即两质点始终处于1

平衡位置,B正确;质点不会随波向前推移,C错误;从该时刻起,经周期,两列波在M4点分别引起的振动都位于平衡位置,故M点位于平衡位置,D正确.

10.如图2所示,图中O点是水面上一波源,实线、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷,A是挡板,B是小孔,经过一段时间,水面上的波形将分布于( )

图2

A.整个区域 B.阴影Ⅰ以外区域 C.阴影Ⅱ以外区域 D.上述答案均不对 答案 B

解析 从题图中可以看出挡板A比波长大的多,因此波不会绕过挡板A,而小孔B的大小与波长差不多,能发生明显的衍射现象,故B正确.

11.如图3甲所示,男同学站立不动吹口哨,一位女同学坐在秋千上来回摆动,下列关于女同学的感受的说法正确的是( )

甲 乙

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图3

A.图乙中女同学从A向B运动过程中,她感受哨声音调变高 B.图乙中女同学从E向D运动过程中,她感觉哨声音调变高 C.图乙中女同学在C点向右运动时,她感觉哨声音调不变 D.图乙中女同学在C点向左运动时,她感觉哨声音调变低 答案 AD

解析 女同学荡秋千的过程中,只要她有向右的速度,她就有靠近声源的趋势,根据多普勒效应,她都能感到哨声音调变高;反之,女同学向左运动时,她感到音调变低.选项A、D正确,B、C错误.

12.频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动.以u表示声源的速度,v表示声波的速度(u<v),f表示接收器接收到的频率.若u增大,则( ) A.f增大,v增大 C.f不变,v增大 答案 B

解析 由于声波的速度由介质决定,故v不变,由多普勒效应可知,当声源接近接收器时接收到的频率变高,f增大,故B项正确. [探究与拓展题]

13.如图4所示,为声波干涉演示仪的原理图.两个U形管A和B套在一起,A管两侧各有一小孔,声波从左侧小孔传入管内,被分成两列频率________的波.当声波分别通过A、B传播到右侧小孔时,若两列波传播的路程相差半个波长,则此处声波的振幅________;若传播的路程相差一个波长,则此处声波的振幅________.

B.f增大,v不变 D.f减小,v不变

图4

答案 相同 等于零 等于原声波振幅的2倍

解析 声波从左侧小孔传入管内向上、向下分别形成两列频率相同的波,若两列波传播的路程相差半个波长,则振动相消,所以此处振幅为零;若传播的路程相差一个波长,振动加强,则此处声波的振幅为原振幅的2倍.

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