1、高考资源网（） 您身边的高考专家第5节波的干涉、衍射 第6节多普勒效应课时作业一、单项选择题1.内燃机、通风机等在排放各种高速气流的过程中都伴随有噪声，消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题如图所示是干涉型消声器的结构及气流运行图有一列波长为的声波沿水平管道自左向右传播，当入射波到达a处时分成两束相干波，它们分别通过r1和r2的路程，再在b处相遇，若r|r2r1|，则r应该等于()A波长的整数倍B半波长的奇数倍C波长的奇数倍 D半波长的偶数倍解析：选B要使两列波在b处相遇且振动减弱，则r|r2r1|n(2n1)(n0、1、2)即半波长的奇数倍，故B对，A、C、D错2.在坐标原点的波源产生一列
2、沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v200 m/s，已知t0时波刚好传播到x40 m处，如图所示在x400 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t0开始经0.15 s，x40 m的质点运动的路程为0.6 mC接收器在t2 s时才能接收到此波D若波源向x轴正方向运动，接收器收到的波的频率可能为9 Hz解析：选B由题图知，x40 m处的质点的起振方向向下，则波源的起振方向也向下(y轴负向)，A错；由图知20 m，A10 cm，T0.1 s，而t10.15 sT，所以x40 m的质点0.15 s运动的路程为s4A6A60 cm0.6 m，B对；波由x
3、40 m处传到x400 m处所需时间t s1.8 s，C错当波源向x轴正向运动时，波源将靠近接收器，由多普勒效应知，接收器收到的频率将大于波源频率，而波源频率为f10 Hz，D错3水波通过小孔，发生一定程度的衍射，为使衍射现象更明显，可()A增大小孔尺寸，同时增大水波的频率B增大小孔尺寸，同时减小水波的频率C缩小小孔尺寸，同时增大水波的频率D缩小小孔尺寸，同时减小水波的频率解析：选D根据观察到明显衍射的条件是缝、小孔或障碍物的尺寸可与波长相比拟，或小于波长，因此应缩小小孔的尺寸或增大波的波长，选项A、B错误；根据公式vf且水波的波速由介质决定，即水波的波速不变，则有，可见减小频率可以使波长增大
4、故选项C错误，选项D正确4两列简谐横波，波速大小均为20 m/s，图为某时刻两列波的波动图像，一列波沿着x轴向右传播(实线所示)，另一列沿着x轴向左传播(虚线所示)，下列说法不正确的是()A两列波的频率均为2.5 HzB两列波在b、d点处振动加强，在a、c点处振动减弱C此时刻b、d点处的质点速度为0，a、c点处质点速度最大D经过0.1 s，a处质点在波峰，c处质点在波谷解析：选B由题图可知，两列波的波长均为8 m，所以两列波的频率f Hz2.5 Hz，A正确b、d两点为振动减弱点，速度为0，而a、c两点两列波引起的质点的振动方向相同，相互加强，振动的速度最大，因此，a、c为振动加强点，B错误，
5、C正确；由于0.1 s，由题图所示a点振动方向向上，经0.1 s到波峰，而c点恰在波谷，D正确5.如图所示，在公路的十字路口东侧路边，甲以速度v1向东行走，在路口北侧，乙站在路边，一辆汽车以速度v2通过路口向东行驶并鸣笛，已知汽车笛声的频率为f0，车速v2v1.甲听到的笛声的频率为f1，乙听到的笛声的频率为f2，司机自己听到的笛声的频率为f3，则此三人听到笛声的频率由高至低顺序为()Af1f3f2Bf2f3f1 Cf1f2f3 Df3f1f2解析：选A由于v2v1，所以汽车和甲的相对距离减小，甲听到的频率变大，即f1f0；由于乙静止不动，则汽车和乙的相对距离增大，乙听到的频率变低，即f2f0；
6、由于司机和汽车相对静止，所以司机听到的频率不变，即f3f0.综上所述，三人听到笛声的频率由高至低顺序为f1f3f2.6.一列简谐横波以1 m/s的速度沿绳子由A向B传播质点A、B间的水平距离x3 m，如图所示若t0时质点A刚从平衡位置开始向上振动，其振动方程为y2sint cm.则B点的振动图像为下图中的()解析：选BT4 s，vT4 m，从A传到B需3 s，且B点起振方向向上，B对7.一根水平的弹性细绳上，一上一下两个形状相同的正弦半波相向传播，某个时刻恰好完全叠合，如图所示a、b、c是细绳上的三个质点，且b是此刻波的正中点，则()Aa、b、c三质点此刻均在它们各自的平衡位置且振动速度为零B
7、a质点此刻合运动的速度方向向下Cb质点此刻有最大的振动加速度Dc质点此刻合运动的速度方向是向上偏右解析：选B当两个正弦半波完全叠合时，弹性细绳上各点的合位移均为零，所以此刻各点的加速度也均为零由于此刻两列波在a点的振动方向均向下，所以a点的合运动方向也向下，同样对c点的合运动方向应向上二、多项选择题8如图所示，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()A女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变高B女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高C女同学在C点向右运动时，她感觉哨声音调不变D女同学在C点向左运动时，她感觉哨声音调变低解析：选AD女同学
8、荡秋千的过程中，只要她有向右的速度，她都有靠近声源的趋势，根据多普勒效应，她都感到哨声音调变高；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9如图所示，S1、S2是振幅均为A的两个水波波源，某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示则下列说法中正确的是()A两列波在相遇区域发生干涉B两列波在相遇区域内发生叠加C此时各点的位移是：xA0，xB2A，xC2ADA处振动始终减弱，B、C处振动始终加强解析：选BC两列波发生干涉的条件是：频率相同，相位差恒定从图上可知122，则2f1f2，这两列波不是相干波，故不能产生干涉现象，A错两列机械波在相遇区域发生叠加，这是波的基本现象之一
9、其结果是：任何一个质点的总位移，都等于这两列波引起的位移的矢量和所以B、C选项对由于频率不同，叠加情况会发生变化如C处此时两波峰相遇，但经，S2在C处是波谷，S1则不是，故C处不能始终加强，D错10两个不等幅的脉冲波在均匀介质中均以1.0 m/s的速率沿同一直线相向传播，t0时刻的波形如图所示，图中小方格的边长为0.1 m，则以下不同时刻，波形正确的是()解析：选ABD当t0.3 s时，出现A项中的波形，这时由svt0.3 m可知，两波正好刚相遇，所以A正确，同理B与D也正确三、非选择题11公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知
10、频率的电磁波，结果该电磁波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波频率比发出时低(1)此现象属于_A波的衍射 B波的干涉C多普勒效应 D波的反射(2)若该路段限速为100 km/h，则轿车是否超速？(3)若轿车以20 m/s的速度行进，反射回的频率应怎样变化？解析：(1)巡警车接收到的电磁波频率比发出时低，此现象为多普勒效应(2)因巡警车接收到的频率变低，由多普勒效应知巡警车与轿车在相互远离，而巡警车车速恒定又在后面，可判断轿车车速比巡警车车速大，故该车超速(3)若该车以20 m/s的速度行进时，此时巡警车与轿车在相互靠近，由多普勒效应知反射回的频率应变高答案：(1)C(2)轿车超速(3)频
11、率变高12一列简谐横波某时刻的波形图如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图像如图乙所示(1)若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则该波所遇到的波的频率为多少？(2)若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸应满足什么条件？(3)从该时刻起，再经过t0.4 s，P质点通过的路程和波传播的距离分别为多少？(4)若t0时振动刚刚传到A点，从该时刻起再经多长时间图甲中横坐标为45 m的质点(未画出)第二次位于波峰？解析：(1)由振动图像可以看出，此波的周期为0.8 s，所以频率为1.25 Hz.因为发生稳定干涉的条件是两列波的频率相等，所以另一列波的频率为1.25 Hz.(2)由波动图像可以看出，此波的波长为20 m，当障碍物的尺寸小于或等于20 m时能够发生明显的衍射现象(3)因为t0.4 s所以质点P通过的路程为4 cm.在内波传播的距离为10 m.(4)由A点t0时刻向上振动知，波沿x轴正方向传播，波速v m/s25 m/s.x45 m处的质点第一次到达波峰的时间t1 s1 s此质点第二次位于波峰的时间tt1T1.8 s.答案：(1)1.25 Hz(2)小于或等于20 m(3)4 cm10 m(4)1.8 s- 6 - 版权所有高考资源网
