2014版高考物理一轮复习第十一章第3讲波的干涉、衍射多普勒效应课时提升作业教科版选修3-4

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高三物理波的干涉、衍射和多普勒效应

高三物理波的干涉、衍射和多普勒效应一、考点聚焦1、波的叠加，波的干涉、衍射现象 Ⅰ2、声波、超声波及其应用 Ⅰ3、多普勒效应 Ⅰ二、知识扫描1、波的衍射现象：波绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射。

发生明显衍射的条件是，孔、缝、障碍物的尺寸比波长小或跟波长相差不多。

一切波都能发生衍射，衍射是拨特有的现象。

2、波的叠加：几列波相遇时能够保持各自的运动状态继续传播；在他们重叠的区域内，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时分别引起的位移的矢量和。

3、波的干涉：两列相干波叠加，使得某些区域振动加强，某些区域振动减弱，并且振动加强区域和振动减弱区域相互间隔，这种现象叫做波的干涉，形成的图样叫做波干涉图样。

产生干涉的条件是两列波的频率相同，相位差恒定。

一切波都可能发生干涉，干涉是波特有的现象。

4、多普勒效应：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到波的频率发生变化的现象，叫做多普勒效应。

当波源和观察者相对静止时，观察者接收到的频率等于波源的频率。

当波源和观察者相对靠近时，观察者接收到的频率大于波源的频率。

当波源和观察者相对远离时，观察者接收到的频率小于波源的频率。

一切波都能发生多普勒效应。

设波源S 振动的频率为f ，波源和观察者A 孝沿同一直线运动，相对于地面的速度分别为v S 和v A 。

波在介质中的传播速度为v p ，且v S <v p ，v A <v p ，那么观察者接收到的频率为f v v v v f SP A P --='. 三、好题精析例1 两列相干波的振幅分别为A 1和A 2，某时刻介质中质点P 的位移大小为A 1+A 2，那么〔〕A 、质点的振幅一直为A 1+A 2B 、质点的振幅再过半个周期为∣A 1—A 2∣C 、质点的位移大小一直为A 1+A 2D 、质点的位移大小再过半个周期为A 1+A 2〖解析〗相干波的叠加是稳定的，所以A 选项正确，B 选项错误；此刻，P 正在波峰，半个周期后P 点将运动到波谷，所以D 选项正确，C 选项错误；〖点评〗振动的位移是随时间变化的，而振动的振幅是不变的〔无阻尼振动中〕。

2014年物理《复习方略》(通用版)课时提升作业选修3-4 第3章电磁波相对论简介

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课时提能演练1.对相对论的基本认识，下列说法正确的是( )A.相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的B.爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量C.在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的钟走得比地球上的慢D.我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了2.一根长10 m的梭镖以相对论速度穿过一根10 m长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的。

以下关于梭镖穿过管子的描述正确的是( )A.梭镖收缩变短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它B.管子收缩变短，因此在某些位置上，梭镖从管子的两端伸出来C.两者都收缩，且收缩量相等，因此在某个位置，管子恰好遮住梭镖D.所有这些都与观察者的运动情况有关3.(2013·扬州模拟)目前雷达发出的电磁波频率多在200 MHz～1 000 MHz 的范围内，下列关于雷达和电磁波的说法正确的是( )A.真空中，上述频率范围的电磁波的波长在30～150 m之间B.电磁波是由均匀变化的电场或磁场产生的C.波长越短的电磁波，越容易绕过障碍物，便于远距离传播D.测出电磁波从发射到接收的时间，就可以确定障碍物的位置4.关于电磁波谱，下列说法正确的是( )A.电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波B.紫外线的频率比可见光低，长时间照射可以促进钙的吸收，改善身体健康C.X射线和γ射线的波长比较短，穿透力比较强D.红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线5.(2011·江苏高考)如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C。

假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是( )A.同时被照亮B.A先被照亮C.C先被照亮D.无法判断6.(2010·上海高考)电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是( )A.无线电波、红外线、紫外线、γ射线B.红外线、无线电波、γ射线、紫外线C.γ射线、红外线、紫外线、无线电波D.紫外线、无线电波、γ射线、红外线7.惯性系S中有一边长为l的正方形(如图所示)，从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图像是( )8.(1)某火箭在地面上的长度为L0，发射后它在地面附近高速(约0.3c)飞过，关于地面上的人和火箭中的人观察到的现象，以下说法正确的是( )A.下方地面上的人观察到火箭上的时间进程变快了B.下方地面上的人观察到火箭变短了C.火箭上的人观察到火箭变短了D.火箭上的人看到下方地面上的所有物体都变短了(2)在一飞船上测得飞船的长度为100 m，高度为10 m。

(完整版)高三物理一轮复习讲义(80)波的反射、折射、干涉、衍射、多普勒效应

高三物理一轮复习讲义（80）（波的反射、折射、干涉、衍射、多普勒效应）一、知识梳理1．波面和波线：波面指波传播过程中，任何_______________相同的点组成了一个个面；波线指与波面垂直的那些背离波源的线，它代表了波的_____________．波线与波面_____________。

2．惠更斯原理：介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的_____________，其后任意时刻，这些子波在波的传播方向上的_____________就是新的_____________．3．反射规律：在波的反射中，入射角为入射波的波线与界面法线的夹角；反射角为反射波的_____________与界面_____________的夹角；反射角_____________入射角；反射波的波长、频率和波速都与入射波_____________．4．折射定律：在波的折射中，波的_____________保持不变，故_________和_____________ 都发生变化．当波由介质I射入介质Ⅱ时，入射角、折射角以及两介质中波速的关系为_____________．5．波的独立传播和叠加（1）波的独立传播原理：两列波相遇前、相遇过程中和相遇后，各自的_____________不发生任何变化，这叫做波的独立传播原理．（2）波的叠加原理：几列波相遇时，每列波能够保持各自的状态继续传播而不互相干扰，只是在重叠的区域里任一质点的总位移等于各列波分别引起的位移的_____________．6．波的干涉（1）干涉现象：_____________相同的两列波叠加，使某些区域的振动_____________，某些区域的振动_____________，而且振动加强的区域和振动减弱的区域_____________，这种现象叫做波的干涉．所形成的图样叫做干涉图样．（2）产生稳定干涉的必要条件：两列波的_____________．（3）振动加强和减弱的条件：在两波源振动情况(振动步调)相同的情况下，如果某点到两波源的距离之差等于波长的__________倍，则该点的振动是加强的；如果某点到两波源的距离之差是_____________的奇数倍，则该点的振动是减弱的．(若两波源的振动情况相反，则结果完全相反)7．波的衍射现象（1）定义：波传播过程中偏离_____________绕过障碍物的现象叫衍射．（2）发生明显衍射的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长_____________。

波的干涉和衍射多普勒效应

波的干涉是指两个或多个波在空间相遇时，它们相互叠加产生振幅变化的现象。
多普勒效应则是指波源和观察者相对运动时，观察者接收到的波频率与波源发出的波频率不同的现象。
重要性及应用
波的干涉和衍射多普勒效应在物理学、工程学、生物学等领域有着广泛的应用。
在医学领域，超声成像和核磁共振等技术利用波动原理进行人体内部结构的无损检测。
非相干干涉
两个或多个不同频率的波源产生的波在空间相遇时，由于频率不同而产生的干涉现象。
多波源干涉
多个波源产生的波在空间相遇时，由于各波源产生的波具有不同的相位差而产生的干涉现象。
03
波的衍射
衍射现象
衍射是波在遇到障碍物或孔洞时，绕过障碍物继续传播的现象。
当波遇到障碍物时，会按照一定的规律分布到各个方向上，形成衍射现象。
干涉现象不仅存在于机械波，如声波、水波等，也存在于电磁波，如光波等。
干涉条件
频率相同
只有频率相同的波才能产生干涉现象。
振动方向相同
只有振动方向相同的波才能产生干涉现象。
具有稳定的相位差
只有具有稳定的相位差的波才能产生干涉现象。
干涉的分类
01
02
03
相干干涉
两个或多个同频率的波源产生的波在空间相遇时，由于具有稳定的相位差而产生的干涉现象。Fra bibliotek6结论
本章内容的总结
波的干涉和衍射是多普勒效应的重要表现，它们在物理学、工程学和生物学等领域有着广
泛的应用。
干涉和衍射的产生与波的相干性和波动性密切相关，通过理解干涉和衍射的原理，我们可以更好地解释多普勒效应的现
象和规律。
本章介绍了干涉和衍射的基本原理，以及多普勒效应的概念和产生机制，并通过实验和计算分析了多普勒效应的应用实例。

2024高考物理一轮复习--机械波专题(三)-- 波的干涉、衍射、多普勒效应

波的干涉、衍射、多普勒效应一、波的干涉和衍射现象多普勒效应1、波的干涉和衍射2、多普勒效应(1)条件：声源和观察者之间有相对运动(距离发生变化)。

(2)现象：观察者感到频率发生变化。

(3)实质：声源频率不变，观察者接收到的频率变化。

3、多普勒效应的成因分析(1)接收频率：观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数．(2)波源与观察者如果相互靠近，观察者接收到的频率增大．(3)波源与观察者如果相互远离，观察者接收到的频率减小．(4)波源和观察者如果相对静止，观察者接收到的频率等于波源的频率．二、波的干涉现象中振动加强点、减弱点的两种判断方法1.公式法某质点的振动是加强还是减弱，取决于该点到两相干波源的距离之差Δr。

①当两波源振动步调一致时若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，则振动加强；若Δr＝(2n＋1)λ2(n＝0,1,2，…)，则振动减弱。

①当两波源振动步调相反时若Δr＝(2n＋1)λ2(n＝0,1,2，…)，则振动加强；若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，则振动减弱。

2.波形图法在某时刻波的干涉的波形图上，波峰与波峰(或波谷与波谷)的交点，一定是加强点，而波峰与波谷的交点一定是减弱点，各加强点或减弱点各自连接而成以两波源为中心向外辐射的连线，形成加强线和减弱线，两种线互相间隔，加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点的振幅之间。

三、针对练习1、（多选）在坐标原点的波源产生一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，波速v ＝200 m/s.已知t ＝0时，波刚好传播到x ＝40 m 处，如图所示，在x ＝400 m 处有一接收器(图中未画出)，则下列说法正确的是( )A ．波源开始振动时方向沿y 轴正方向B ．从t ＝0开始经过0.15 s ，x ＝40 m 处的质点运动路程为0.6 mC ．接收器在t ＝1.8 s 时才能接收到此波D ．若波源向x 轴负方向运动，根据多普勒效应，接收器接收到的波源频率可能为11 Hz 2、（多选）如图所示，两列简谐横波分别沿x 轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x ＝－0.2 m 和x ＝1.2 m 处，两列波的速度均为v ＝0.4 m/s ，两列波的振幅均为A ＝2 cm.图示为t ＝0时刻两列波的图象(传播方向如图所示)，此时刻平衡位置处于x ＝0.2 m 和x ＝0.8 m 的P 、Q 两质点刚开始振动，质点M 的平衡位置处于x ＝0.5 m 处，关于各质点运动情况判断正确的是( )A ．t ＝0.75 s 时刻，质点P 、Q 都运动到M 点B ．x ＝0.4 m 处，质点的起振方向沿y 轴负方向C ．t ＝2 s 时，质点M 的纵坐标为4 cmD ．0到2 s 这段时间内，质点M 通过的路程为20 cm3、在匀质轻绳上有两个相距10m 的波源S 1、S 2，两波源上下振动产生两列绳波，可将其看作简谐波。

高三物理第一轮复习：波的干涉与衍射知识精讲

高三物理第一轮复习：波的干预与衍射【本讲主要内容】波的干预与衍射波的叠加原理；干预；波的衍射与反射问题；多普勒效应问题。

【知识掌握】【知识点精析】一. 干预理论1. 叠加理论①在同一介质中，两列波重叠的区域里任何一质点的总位移量等于两列波分别引起的位移的矢量和，一般来讲，对于同一种类型的机械波叠加，其振动都在一条线上，所以其位移的矢量和，具体表现在同向相加，反向相减上。

②几道波相遇时，每道波都各自保持原有的状态继续传播而互不干扰，这是波所特有的现象。

如下面的两种情况：例1. AB为一条绳子，当我们分别拿起A端和B端，让其在竖直方向上各振动半个周期，就会在这条绳子中形成如图①所示的两列半个波长的波形，并相向传播。

试讨论它们相遇的情况和相遇以后的情况。

分析：从图中可以看出，两列波的源头起振方向都是向上的。

〔1〕波的传播过程，实际上就是这两列波形平移的过程，当它们相遇时就会出现下面的情况。

在图〔3〕时，振动的质点的位移就是两列波单独传到此处时位移的和。

当它们相遇后，又各自“假设无其事〞地向前传去。

如图〔4〕所示：例2. 在上题中，如将A、B各自向相反方向振动半个周期就会出现下面的情况，用图形示意如下，2. 干预理论①稳定的叠加即为干预②干预条件：频率一样：在同一种介质中，v 1=v 2.由公式12v fλλλ=∴=，这样才能稳定叠加。

相差恒定〔现行教材中略掉〕。

③干预：频率一样的两道波叠加使某些区域振动加强，某些区域振动减弱；而且加强区和减弱区相互间隔出现的现象。

④加强区的位置：是两道波到该区域的波程差δ等于半波长的奇数倍。

(21)2n λδ=+ 〔n=0、1、2、3、…〕 ⑤加强区的位置，是两道波到该区域的波程差δ等于半波长的偶数倍。

2n 2λ=δ 〔n=0、1、2、3、…〕3. 说明①加强区的每一个质点的振幅为两道波振幅之和。

加强区的各质点都在各自的平衡位置附近做振动，它们的位移是周期性变化的，可以是零到振幅之间的任意值。

高考物理一轮复习导学案21波的干涉衍射多普勒效应

波的干涉、衍射多普勒效应基本概念和规律1．波的叠加：在波的叠加中，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和．2．波的干涉现象中加强点、减弱点的判断方法(1)公式法：某质点的振动是加强还是减弱，取决于该点到两相干波源的距离之差Δr.①当两波源振动步调一致时．若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，则振动；若Δr＝(2n＋1)λ2(n＝0,1,2，…)，则振动．①当两波源振动步调相反时．若Δr＝(2n＋1)λ2(n＝0,1,2，…)，则振动；若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，则振动．(2)图像法：在某时刻波的干涉的波形图上，波峰与波峰(或波谷与波谷)的交点，一定是，而波峰与波谷的交点一定是点，各加强点或减弱点各自连接形成以两波源为中心向外辐射的连线，形成加强线和减弱线，两种线互相间隔，加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点的振幅之间．3．多普勒效应的成因分析(1)接收频率：观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数．(2)当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率，当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率．考向1 机械波的干涉1、如图是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线）；S1的振幅A1=4 cm，S2的振幅A2=3 cm，则下列说法正确的是（）A．质点D是振动减弱点B．质点A、D在该时刻的高度差为7 cmB．再过半个周期，质点B、C是振动加强点D．质点C的振幅为1 cm2．如图甲所示，B、C和P是同一水平面内的三个点，沿竖直方向振动的横波①在介质中沿BP方向传播，P与B相距40cm，B点的振动图像如图乙所示；沿竖直方向振动的横波①在同一介质中沿CP方向传播，P与C相距50cm，C点的振动图像如图丙所示。

在0t时刻，两列波同时分别经过B、C两点，两列波的波速都为20cm/s，两列波在P点相遇，则以下说法不．正确的是（）A．两列波的波长均为20cmB．P点是振幅是为10cmP点在平衡位置且向下振动D．波遇到20cm的障碍物将发生明显衍射现象3．如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=2m和x=12m处，两列波的传播周期均为1s，两波源的振幅均为A=4cm。

高考物理一轮复习《波的干涉和衍射、多普勒效应》ppt课件

（1）两波相遇的时刻。（2）至t=1.5 s时刻质点M运动的路程。【解题探究】（1）据波动图像判断出_波__长__和_质__点__的__振__动__情__ _况__。（2）据_波__长__和_波__速__计算传播时间，结合振动情况判断干涉情况。（3）据传播时间与周期和干涉情况计算_振__动__路__程__。
（2）对介质中的任一点P，如图所示，离两波源距离分别是S1P、S2P，那么它们对P 引起的振动的步调差别完全由距离差Δ x= S1P-S2P决定。 ①当Δ x=nλ (n=0,1,2,…)即距离差为波长的整数倍时，两波源在P点引起的振动的步调一致，为同相振动，叠加结果是两数值之和，即振动加强，是加强点；
4
期性，M点运动的路程s=3A′=12 cm。答案：（1）0.75 s （2）12 cm
【总结提升】波的干涉问题的求解（1）从波的叠加原理认识干涉现象。几列波相遇时在重叠的区域里，任一质点的总位移等于各列波分别引起的位移的矢量和，频率相同的两列波叠加时，某些区域的质点由于受到两列波引起的振动始终加强，某些区域的质点由于受到两列波引起的振动始终减弱，从而形成稳定的振动加强和振动减弱的区域相互间隔的现象。
【典例透析2】
(2013·山东高考改编)如图所示,在某
一均匀介质中,A、B是振动情况完全相
同的两个波源,其简谐运动表达式均为
x=0.1sin(20π t)m,介质中P点与A、B
两波源间的距离分别为4m和5 m,两波源形成的简谐波分别沿AP、
BP方向传播,波速都是10m/s。则这列波的波长和P点的振动强
T
Δs=PB-PA=λ，且A、B是振动情况完全相同的两个波源，因此P点的振动加强，故选C。
【总结提升】加强点与减弱点的确定技巧（1）情景中给出某点到两波源的距离时，通常需挖掘条件用理论判断法去判定是加强点还是减弱点。当给出干涉图样时，用现象判断法比较简单。（2）由理论判断法得出的结果可看出：加强点与减弱点只与位置有关，不随时间变化。

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【全程复习方略】2014版高考物理一轮复习第十一章第3讲波的干涉、衍射多普勒效应课时提升作业教科版选修3-4(40分钟 100分)选择题(本大题共15小题,1～5每小题6分,6～15每小题7分,共100分。

多选题已在题号后标出)1.(2013·九江模拟)下列物理现象中:(1)春天里在一次闪电过后,有时雷声轰鸣不绝;(2)“闻其声而不见其人”;(3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音;(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高。

这些物理现象分别属于波的( )A.反射、衍射、干涉、多普勒效应B.折射、衍射、多普勒效应、干涉C.反射、折射、干涉、多普勒效应D.衍射、折射、干涉、多普勒效应2.如图所示,橡皮绳上甲波峰向右传播,乙波谷向左传播,若它们的振幅和波长都相同,则它们相遇时互相叠加如图所示。

此时图中的M、N、x、y等质点的振动情况是( )A.M向上、N向下B.M向下、N向上C.M向右、N向左D.x、y均静止3.(2013·崇明模拟)如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图像,从图像可知( )A.B侧波是衍射波B.A侧波速与B侧波速相等C.减小挡板间距离,衍射波的波长将减小D.增大挡板间距离,衍射现象将更明显4.医院有一种先进的检测技术——彩超,向病人体内发射频率已精确掌握的超声波。

超声波经血液反射后被专用仪器接收,测出反射波的频率变化,就可以知道血液的流速。

这一技术主要体现了哪一种物理现象( )A.多普勒效应B.波的衍射C.波的干涉D.共振5.(2013·泉州模拟)如图所示表示两列相干水波的叠加情况,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/s和0.5 m。

C点是BE连线的中点,下列说法中不正确的是( )A.C、E两点都保持静止不动B.图示时刻A、B两点的竖直高度差为20cmC.图示时刻C点正处于平衡位置且向水面以上运动D.从图示的时刻起经0.25s,B点通过的路程为20cm6.沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示,其波速为200m/s,下列说法中正确的是( )A.图示时刻质点b的速度方向沿y轴正方向B.图示时刻质点a的加速度为零C.若此波遇到另一简谐波并发生稳定干涉现象,则该波所遇到的波的频率为50HzD.若该波发生明显的衍射现象,该波所遇到的障碍物或孔的尺寸一定比4m大得多7.下列说法正确的是( )A.若声波波源向观察者靠近,则观察者接收到的声波频率减小B.声波击碎玻璃杯的实验原理是共振C.超声波在水中传播的距离要比光波和无线电波近得多D.“闻其声不见其人”是声波的干涉现象8.如图所示是两列频率相同的相干水波于某时刻的叠加情况,图中的实线和虚线分别表示波峰和波谷,此时( )A.a点振动加强,c点振动减弱B.a点振动减弱,b点振动加强C.ab连线的中点振动减弱D.cd连线上振动都减弱9.(多选)如图所示,波源S1在绳的左端发出频率为f1、振幅为A1的半个波形a;同时另一个波源S2在绳的右端发出频率为f2、振幅为A2的半个波形b(f1<f2),P为两个波源连线的中点。

下列说法正确的是( )A.两列波将同时到达P点B.两列波在P点叠加时P点的位移最大可达A1+A2C.a的波峰到达S2时,b的波峰也恰好到达S1D.两列波相遇时,绳上位移可达A1+A2的点只有一个,此点在P点的左侧10.(多选)下列说法中,正确的是( )A.孔的尺寸比波长大得多时不会发生衍射现象B.孔的尺寸比波长小才发生衍射现象C.只有孔的尺寸跟波长相差不多或比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象D.只有波才有衍射现象11.(多选)(2013·桂林模拟)如图所示为两列相干水波的叠加情况,图中实线表示波峰,虚线表示波谷,两列波的振幅均为5cm,且图示范围内振幅不变,波速和波长分别为1 m/s和1 m,则下列说法正确的是( )A.C、D点是振动加强点B.C、D点是振动减弱点C.A、B两点的竖直高度差为10cmD.A、B两点的竖直高度差为20cm12.(多选)一条弹性绳子处于水平状态,M为绳子中点,两端P、Q同时开始上下振动,一小段时间后产生的波形如图,机械波的传播速度由介质决定,对于其后绳上各点的振动情况,以下判断正确的是( )A.波源P的起振方向是向上的B.波源Q产生的波将先到达中点MC.中点M的振动始终是加强的D.M点的位移大小在某时刻可能为零13.(多选)(2013·内江模拟)如图所示,S1、S2是两个振动情况完全相同的机械波波源,振幅为A,a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上,且ab=bc。

某时刻a是两列波的波峰相遇点,c是两列波的波谷相遇点,则( )A.a处质点的位移始终是2AB.c处质点的位移始终是-2AC.b处质点的振幅是2AD.c处质点的振幅是2A14.(多选)(2013·丽水模拟)如图所示,沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200m/s,下列说法正确的是( )A.从图示时刻开始,质点b比质点a先到达平衡位置B.从图示时刻开始,经过0.01s质点a通过的路程为0.4mC.若该波波源从O点沿x轴正向运动,则在x=2000m处接收到的波的频率将小于50HzD.在传播中遇到宽约3m的障碍物时,该波能发生明显的衍射现象15.(多选)(能力挑战题)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传播,如图所示为某时刻这两列波的图像,则下列说法中正确的是( )A.声波1的速度比声波2的速度大B.相对于同一障碍物,声波1比声波2更容易发生衍射现象C.这两列波传播的方向上,不会产生稳定的干涉现象D.这两列波传播方向上运动的观察者,听到这两列波的频率可以相同答案解析1.【解析】选A。

春天里在一次闪电过后,有时雷声轰鸣不绝,属于声波的反射;“闻其声而不见其人”属于声波的衍射;学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音属于声波的干涉;当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高属于多普勒效应。

正确选项是A。

2.【解题指南】解答本题应明确以下两点:(1)利用叠加原理和波形图分析叠加区域质点的位移。

(2)据波的传播方向判断质点的振动方向并结合叠加原理分析叠加区域质点的速度方向。

【解析】选B。

橡皮绳的甲、乙脉冲半波在传播过程中波形保持不变,一直向前平移。

在相遇处互相叠加,据波的叠加原理可判断出下一时刻M、x点位移为负,N、y点位移为正,因此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。

3.【解析】选B。

B侧波在传播过程中遇到带有窄缝的挡板后发生衍射,A侧水波是衍射波,选项A错误;同种机械波在相同介质中的传播速度相同,选项B正确;减小挡板间距离,衍射现象会更明显,但是衍射波的波速不变,频率不变,故波长不变,选项C错误;因为只有当挡板间距离跟波长差不多或者比波长更小时,衍射现象越明显,所以当增大挡板间距离时,衍射现象将变得不明显,选项D错误。

4.【解析】选A。

由于血液流动,接收到的反射波与发射波频率相比发生了变化,具备由于相对运动,接收到的反射波比发射波频率变大或变小特征,因此是利用了多普勒效应,故选A。

【总结提升】多普勒效应问题的判断(1)对于生产生活中所遇到的有关波的物理现象是否属于多普勒效应问题,应从题中获取相关信息,是否属于由于波源与观察者相对运动造成观察者接收到的频率变化问题,从而判断是否属于多普勒效应的应用。

(2)多普勒效应中判断波源或观察者的运动方向及速度时,只需比较波源频率f源和观察者感受到的频率f观间的大小关系,当f源>f观时,二者间距在增大,f源<f观时,二者间距在减小。

5.【解题指南】稳定的干涉图样是表示加强区和减弱区的相对稳定,但加强区和减弱区的质点仍然在振动,本题需明确,根据波峰及波谷可判断波的传播方向,进而判断出振动加强区及减弱区。

【解析】选A。

由波的干涉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,是加强区,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两点是振动的加强点,不可能静止不动,所以A选项错误。

在图示时刻,A在波峰,B在波谷,它们的振动是加强的,振幅均为两列波的振幅之和,均为10cm,此时的高度差为20 cm,所以B选项正确。

A、B、C、E均在振动加强区,且在同一条直线上,由题图可知波是由E处向A处传播,在图示时刻的波形图线如图所示,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==0.5s,经过0.25s,即经过半个周期,质点通过的路程为振幅的2倍,所以振动加强点B通过的路程为20cm,D选项正确,故选A。

6.【解析】选C。

因波向x轴正方向传播,故图示时刻质点b向y轴负方向振动,A错;图示时刻质点a的加速度最大,B错;因该波的频率f==Hz=50 Hz,故C对;因该波的波长为4 m,所以障碍物或孔的尺寸应小于4 m或接近4 m,故D错。

7.【解析】选B。

由多普勒效应可知,若声波波源向观察者靠近,则观察者接收到的声波频率增大,A错;声波击碎玻璃杯,声波频率与玻璃杯固有频率相同,玻璃杯发生共振导致破碎,B对;由于水对光波和无线电波吸收得多,所以超声波在水中传播的距离要比光波和无线电波远得多,C错;“闻其声不见其人”是声波的衍射现象,D错。

8.【解析】选A。

a、b分别是波谷与波谷、波峰与波峰叠加,a、b及ab连线都是加强点,B、C 错;c、d为波峰与波谷叠加是减弱点,但cd连线上的中点是加强点,D错,故选A。

9.【解析】选A、D。

由于两列波在绳上传播的速度相同,故其“波前”将同时到达中点P,A正确。

而两列波的波峰传至P点的时刻不同,则P点振动的最大位移小于A1+A2;同理,两波峰传播至另侧波源S2、S1的时刻也不相同,即B、C错误。

再由公式λ=可知>,则S1上出现波峰迟于S2上出现波峰,故两波峰相遇在P点的左侧,D正确。

10.【解析】选C、D。

波绕过障碍物的现象称为波的衍射现象,发生明显衍射的条件是孔或障碍物尺寸跟波长差不多或比波长更小。

孔径大并不是不衍射,只是衍射现象不明显,所以A、B 错误,C正确;衍射现象是波特有的现象,所以D正确。

11.【解析】选B、D。

图示时刻,C、D两点是波峰和波谷的相遇点,是振动的减弱点,A错B对。

A、B两点分别是波峰与波峰的交点和波谷与波谷的交点,是振动的加强点,它们的振幅均为10cm,故A、B两质点的竖直高度差为20cm,C错D对。

12.【解析】选A、D。