2024-2025學年新教材高中物理課時作業(yè)十二波的干涉多普勒效應含解析新人教版選擇性必修第一冊

PAGE4-課時作業(yè)(十二)波的干涉多普勒效應限時：15分鐘一、單項選擇題1．關于波的干涉和衍射現象，下列說法中正確的是()A．一切種類的波只要滿意肯定條件都能產生干涉和明顯的衍射現象B．波只要遇到障礙物就能夠發(fā)生明顯的衍射現象C．只要是兩列波疊加，都能產生穩(wěn)定的干涉圖樣D．對于發(fā)生干涉現象的兩列波，它們的振幅肯定相同2．近年來我國的航空事業(yè)快速發(fā)展，戰(zhàn)機的超音速飛行已非常普遍．當戰(zhàn)機在上空返航時，地面上的人常常會聽到一聲雷鳴般的巨響，引起房屋門窗的猛烈抖動．這是因為戰(zhàn)機返航加速過程中，當戰(zhàn)機速度接近聲速時會使發(fā)動機發(fā)出的聲波波面在戰(zhàn)機的前方積累形成音障，當戰(zhàn)機加速沖破音障時而發(fā)出的巨大響聲，稱為音爆．關于音障的形成與下列哪種現象的形成原理最為相近()A．音叉四周有些區(qū)域聲音較強，有些區(qū)域聲音較弱B．敲響一只音叉，不遠處的另一只音叉也發(fā)出聲音C．火車進站時鳴笛的音調會變高，出站時會變低D．在屋外看不見屋內的人，卻能聽見屋內人說話3．如圖表示兩列同頻率相干水波在t＝0時刻的疊加狀況，圖中實線表示波峰，虛線表示波谷，已知兩列波的振幅均為2cm(且在圖中所示范圍內振幅不變)，波速為2m/s，波長為0.4m，E點為BD連線和AC連線的交點。下列敘述正確的是()A．A、C兩點都是振動加強的B．振動加強的點只有B、E、DC．直線BD上的全部點都是振動加強的D．B、D兩點在該時刻的豎直高度差為4cm4．物理學原理在現代科技中有很多重要應用．例如，利用波的干涉，可將無線電波的干涉信號用于飛機著陸的導航．如圖所示，兩個可放射無線電波的天線對稱地固定于飛機跑道兩側，它們類似于楊氏干涉試驗中的雙縫．兩天線同時都發(fā)出波長為λ1和λ2的無線電波．飛機著陸過程中，當接收到λ1和λ2的信號都保持最強時，表明飛機已對準跑道．下列說法正確的是()A．天線發(fā)出的兩種無線電波必需一樣強B．導航利用了λ1與λ2兩種無線電波之間的干涉C．兩種無線電波在空間的強弱分布穩(wěn)定D．兩種無線電波各自由空間的強弱分布完全重合二、多項選擇題5．站在火車站臺上的旅客聽到火車笛聲的音調(頻率)改變狀況是()A．當火車減速進站時，鳴笛聲的音調漸漸變低B．當火車減速進站時，鳴笛聲的音調漸漸變高C．當火車加速離站時，鳴笛聲的音調漸漸變低D．當火車加速離站時，鳴笛聲的音調漸漸變高6．如圖所示，沿一條直線相向傳播的兩列波的振幅和波長均相等，當它們相遇時可能出現的波形是()7．下面哪些應用是利用了多普勒效應()A．利用地球上接收到遙遠天體發(fā)出的光波的頻率來推斷遙遠天體相對于地球的運動速度B．交通警察向行進中的汽車放射一個已知頻率的電磁波，波被運動的汽車反射回來時，依據接收到的頻率發(fā)生的改變，就可知汽車的速度，以便于交通管理C．鐵路工人用耳貼在鐵軌上可推斷火車的運動狀況D．有閱歷的戰(zhàn)士從炮彈飛行的咆哮聲推斷飛行炮彈是接近還是遠去8．如圖所示，S1、S2是振動狀況完全相同的兩個機械波波源，a、b、c三點分別位于S1、S2連線的中垂線上，且ab＝bc.某時刻a是兩列波的波峰相遇點，c是與a相鄰的兩列波的波谷相遇點，則()A．a、b、c處都是振動加強的點B．b處是振動減弱的點C．經過eq\f(T,4)質點b在波峰D．經過eq\f(T,4)質點b在波谷課時作業(yè)(十二)波的干涉多普勒效應1．解析：干涉和衍射是波特有的現象，一切種類的波只要滿意肯定條件都能產生干涉和明顯的衍射現象，故A正確；明顯的衍射現象必需是波的波長比障礙物尺寸大得多或相差不大，故B錯誤；要產生干涉現象的必要條件之一，就是兩列波的頻率相等，故C錯誤；產生干涉的條件是兩列波的頻率相同，與振幅無關，故D錯誤．答案：A2．解析：音叉四周有些區(qū)域聲音較弱，有些區(qū)域聲音較強，這是聲音的干涉現象，故A錯誤；敲響一只音叉，不遠處的另一只音叉也發(fā)出聲音，這是聲音的共振現象，故B錯誤；火車進站時鳴笛的音調會變高，出站時會變低，音調會變低表示遠離，音調會變高表示靠近，該現象與音障的形成類似，故C正確；在屋外看不見屋內的人，卻能聽見屋內人說話，這是聲音的衍射現象，故D錯誤．答案：C3．解析：A、C兩點都為波峰與波谷疊加，振動減弱，故A錯誤；B、D兩點是波谷和波谷、波峰和波峰疊加點，為振動加強點，B、D的連線上全部點為振動加強點，故B錯誤，C正確；該時刻，D點處于波峰，偏離平衡位置的位移大小為4cm，B點處于波谷，偏離平衡位置的位移大小為4cm，則B、D兩點此時刻豎直高度差為8cm，故D錯誤．答案：C4．解析：A錯：兩種無線電波強度不肯定相同．B錯：兩列波長為λ1的無線電波干涉時，在兩波源線的中垂面上，各點都是振動加強點，在這條線上收到的信號始終最強；同理，兩列波長為λ2的無線電波干涉時，在兩波源連線的中垂面上，各點也都是振動加強點．在機場其他區(qū)域，不能滿意在一條線上兩種頻率的波各自干涉后全部的點同時都是加強點的條件，故當接收到λ1和λ2的信號都保持最強時，表明飛機已對準跑道，導航利用了λ1與λ1、λ2與λ2兩種無線電波之間的干涉，而不是利用了λ1與λ2兩種無線電波之間的干涉．C對：兩種無線電波分別干涉后，在空間的強弱分布穩(wěn)定．D錯：由于兩種無線電波波長不同，各自由空間的強弱分布不完全重合．答案：C5．解析：依據多普勒效應可知，當波源和視察者間距變小時，視察者接收到的頻率肯定比波源頻率高，波源和視察者間距改變越快，視察者接收到的頻率越高，所以當火車減速進站時，鳴笛聲的音調變低．故A正確，B錯誤；依據多普勒效應可知，當波源和視察者間距變大時，視察者接收到的頻率肯定比波源頻率低．所以當火車加速離站時，鳴笛聲的音調變低，故C正確，D錯誤．答案：AC6．解析：該題考查波的疊加原理．半個波形(或前半個波形)相遇時，B項正確，當兩列波完全相遇時(即重疊在一起)，由波的疊加原理可知，全部質點振動的位移均等于每列波單獨傳播時引起的位移的矢量和，使得全部質點的振動的位移加倍，C項正確．答案：BC7．解析：多普勒效應是指波源或視察者發(fā)生移動，而使兩者間的距離發(fā)生改變，使視察者接收到的頻率發(fā)生了改變；利用地球上接收到遙遠天體發(fā)出的光波的頻率來推斷遙遠天體相對地球運動的速度，利用了多普勒效應，故A正確；交通警察對行進中的汽車放射一個已知頻率的電磁波，波被運動的汽車反射回來，依據接收到的頻率發(fā)生的改變，可知道汽車的速度，以便于進行交通管理，利用了多普勒效應，故B正確；鐵路工人用耳貼在鐵軌上可推斷火車的運動狀況，是利用聲音在固體中傳播最快的特點，與多普勒效應無關，故C錯誤；有閱歷的戰(zhàn)士從炮彈飛行的咆哮聲推斷飛行炮彈是接近還是遠去，頻率變高表示靠近，頻率降低表示遠離，利用了多