2025高考物理 人教版選擇性必修第1冊(cè)專項(xiàng)復(fù)習(xí)第3章　4含答案

2025高考物理人教版選擇性必修第1冊(cè)專項(xiàng)復(fù)習(xí)第3章4含答案第三章4基礎(chǔ)強(qiáng)化練(時(shí)間25分鐘滿分60分)一、選擇題(本題共6小題，每題8分，共48分)1．關(guān)于波的干涉和衍射現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是(A)A．一切種類的波只要滿足一定條件都能產(chǎn)生干涉和明顯的衍射現(xiàn)象B．波只要遇到障礙物就能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象C．只要是兩列波疊加，都能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣D．對(duì)于發(fā)生干涉現(xiàn)象的兩列波，它們的振幅一定相同解析：干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象，一切種類的波只要滿足一定條件都能產(chǎn)生干涉和明顯的衍射現(xiàn)象，故A正確；明顯的衍射現(xiàn)象必須是波的波長(zhǎng)比障礙物尺寸大得多或相差不大，故B錯(cuò)誤；要產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的必要條件之一，就是兩列波的頻率相等，故C錯(cuò)誤；產(chǎn)生干涉的條件是兩列波的頻率相同，與振幅無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。2．波源甲、乙分別在一根水平放置的繩的左右兩端，兩波源發(fā)出的波在繩中的傳播速度均是1m/s。在t＝0時(shí)刻繩上的波形如圖(a)所示。則根據(jù)波的疊加原理，以下敘述正確的是(D)A．當(dāng)t＝2s時(shí)，波形如圖①所示；當(dāng)t＝4s時(shí)，波形如圖②所示B．當(dāng)t＝2s時(shí)，波形如圖①所示；當(dāng)t＝4s時(shí)，波形如圖③所示C．當(dāng)t＝2s時(shí)，波形如圖②所示；當(dāng)t＝4s時(shí)，波形如圖①所示D．當(dāng)t＝2s時(shí)，波形如圖②所示；當(dāng)t＝4s時(shí)，波形如圖③所示解析：當(dāng)t＝2s時(shí)，兩列波各自傳播了2m，它們相互重疊，由于振動(dòng)方向相反，則振動(dòng)減弱，波形如圖②所示；當(dāng)t＝4s時(shí)，各自傳播了4m，由于互不干擾，所以波形如圖③所示，故選項(xiàng)D正確。3．如圖所示，S1、S2是兩個(gè)相干波源，它們的相位及振幅均相同。實(shí)線和虛線分別表示在某一時(shí)刻它們所發(fā)出的波的波峰和波谷，關(guān)于圖中所標(biāo)的a、b、c三質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是(A)A．a(chǎn)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)減弱，b、c質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)B．a(chǎn)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，b、c質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)減弱C．再過(guò)eq\f(T,4)，b、c兩質(zhì)點(diǎn)都將處于各自的平衡位置，振動(dòng)將減弱D．a(chǎn)質(zhì)點(diǎn)一直在平衡位置，b質(zhì)點(diǎn)一直在波峰，c質(zhì)點(diǎn)一直在波谷解析：a質(zhì)點(diǎn)處是兩列波的波峰與波谷疊加的地方，振動(dòng)始終減弱，而b、c質(zhì)點(diǎn)分別是兩列波的波峰與波峰、波谷與波谷疊加的地方，振動(dòng)始終加強(qiáng)，即使某時(shí)刻的位移為0，其振動(dòng)也是加強(qiáng)的。因?yàn)閮蓚€(gè)波源的振動(dòng)方向相同、振幅相同，所以a質(zhì)點(diǎn)靜止不動(dòng)，一直處于平衡位置；b、c兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是加強(qiáng)的，位移隨時(shí)間周期性變化。4.如圖所示，甲、乙兩平面波是振幅相同的相干波，甲波沿x軸正方向傳播，乙波沿y軸正方向傳播，圖中實(shí)線表示某一時(shí)刻的波峰位置，虛線表示波谷位置，對(duì)圖中正方形中央的a、b、c、d四點(diǎn)的振動(dòng)情況，判斷正確的是(B)A．a(chǎn)、b點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，c、d點(diǎn)振動(dòng)減弱B．a(chǎn)、c點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，b、d點(diǎn)振動(dòng)減弱C．a(chǎn)、d點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，b、c點(diǎn)振動(dòng)減弱D．a(chǎn)、b、c、d點(diǎn)的振動(dòng)都加強(qiáng)解析：圖中A、B、C、D四點(diǎn)(實(shí)線相交點(diǎn))處波峰與波峰相遇，它們都是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)。由圖可知過(guò)BD的直線為振動(dòng)加強(qiáng)線，與直線BD平行且分別過(guò)A、C的兩條直線也是振動(dòng)加強(qiáng)線。a、c兩點(diǎn)在直線BD上，所以a、c兩點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)。過(guò)b、d點(diǎn)且平行于直線BD的兩條直線均在兩條振動(dòng)加強(qiáng)線之間，應(yīng)為振動(dòng)減弱線，所以b、d兩點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)。綜上分析知，選項(xiàng)B正確。5．(多選)一條彈性繩子呈水平狀態(tài)，M為繩子中點(diǎn)，兩端點(diǎn)P、Q同時(shí)開(kāi)始上下振動(dòng)，一段時(shí)間后的波形如圖所示。對(duì)于以后繩上各點(diǎn)的振動(dòng)情況，以下判斷正確的是(AD)A．兩列波將同時(shí)到達(dá)中點(diǎn)MB．兩列波波速之比為1∶2C．中點(diǎn)M的振動(dòng)點(diǎn)總是加強(qiáng)的D．繩的兩端點(diǎn)P、Q開(kāi)始振動(dòng)的方向相同解析：兩列波在同一介質(zhì)中的傳播速度相同，同時(shí)到達(dá)M點(diǎn)，A正確，B錯(cuò)誤；由于兩列波波長(zhǎng)(頻率)不同，不能產(chǎn)生干涉，故M點(diǎn)的振動(dòng)不穩(wěn)定，有時(shí)峰峰相遇振動(dòng)加強(qiáng)，有時(shí)峰谷相遇振動(dòng)減弱，C錯(cuò)誤；由圖知，兩列波剛傳到的點(diǎn)都是向上振動(dòng)，而波中各點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向相同(波傳遞的是波源的振動(dòng)形式，包括起振方向、頻率等)，故兩端點(diǎn)P、Q開(kāi)始振動(dòng)方向相同，D正確。6．如圖所示，在xOy平面內(nèi)有兩個(gè)沿z軸方向(垂直xOy平面)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)波源S1(1,0)和S2(4,0)，振動(dòng)方程分別為zs1＝Asineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(πt＋\f(π,2)))、zs2＝Asineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(πt－\f(π,2)))。兩列波的波速均為1m/s，兩列波在點(diǎn)B(2.5,3)和點(diǎn)C(4,4)相遇時(shí)，分別引起B(yǎng)、C處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)總是相互(D)A．加強(qiáng)、加強(qiáng) B．減弱、減弱C．加強(qiáng)、減弱 D．減弱、加強(qiáng)解析：由幾何關(guān)系可知B點(diǎn)到兩波源的距離相等，兩列波從波源傳到B點(diǎn)的路程差Δs＝0，等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍，由兩波源的振動(dòng)方程可知兩波源的相位相反，可得兩列波在B點(diǎn)的振動(dòng)方向相反，所以引起B(yǎng)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)總是相互減弱；兩列波從波源傳到C點(diǎn)的路程差Δs＝1m＝eq\f(1,2)λ，等于半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，又因?yàn)閮刹ㄔ吹钠鹫穹较蛳喾?，則兩列波在C點(diǎn)的振動(dòng)方向總是相同，所以引起C處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)總是相互加強(qiáng)，D正確。二、非選擇題(共12分)7．(12分)如圖所示，在y軸上的Q、P位置有兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向相同、初始相位相同的振源，它們激起的機(jī)械波的波長(zhǎng)為2m，Q、P兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)分別為yQ＝6m，yP＝1m，那么在x軸上從－∞到＋∞的位置上，會(huì)出現(xiàn)幾個(gè)振動(dòng)減弱區(qū)？答案：5個(gè)解析：P、Q兩波源是相干波源，P、Q到x軸上任一點(diǎn)M的距離之差Δx滿足Δx≤5m。由相干條件中振動(dòng)減弱區(qū)的條件得Δx＝(2n＋1)eq\f(λ,2)≤5m(n＝0,1,2，…)，將λ＝2m代入，則2n＋1≤5，解得n≤2，所以n取值為0、1、2，當(dāng)n＝2時(shí)為O點(diǎn)，由于x軸正、負(fù)方向?qū)ΨQ，所以x軸上的振動(dòng)減弱區(qū)共有5個(gè)。能力提升練(時(shí)間15分鐘滿分40分)一、選擇題(本題共3小題，每小題7分，共21分)1．將一端固定在墻上的輕質(zhì)繩在中點(diǎn)位置分成相同的兩股細(xì)繩，它們處于同一水平面上。在離分叉點(diǎn)相同長(zhǎng)度處用左、右手在身體兩側(cè)分別握住直細(xì)繩的一端，同時(shí)用相同頻率和振幅上下持續(xù)振動(dòng)，產(chǎn)生的橫波以相同的速率沿細(xì)繩傳播。因開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的情況不同，分別得到了如圖甲和乙所示的波形。下列說(shuō)法正確的是(C)A．甲圖中兩手開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的方向并不相同B．甲圖中繩子的分叉點(diǎn)是振動(dòng)減弱的位置C．乙圖中繩子分叉點(diǎn)右側(cè)始終見(jiàn)不到明顯的波形D．乙圖只表示細(xì)繩上兩列波剛傳到分叉點(diǎn)時(shí)的波形解析：甲圖中兩手開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的方向相同，則分叉點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)的位置，A、B錯(cuò)誤；乙圖中兩手開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的方向恰好相反，則分叉點(diǎn)是振動(dòng)減弱的位置，則在分叉點(diǎn)的右側(cè)振動(dòng)始終減弱，故見(jiàn)不到明顯的波形，C正確，D錯(cuò)誤。2.如圖所示，S1、S2為兩個(gè)振動(dòng)情況完全相同的波源，兩列波的波長(zhǎng)都為λ，它們?cè)诮橘|(zhì)中產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，S1、S2在空間中共形成了5個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域，如圖中實(shí)線所示。P是振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域中的一點(diǎn)，從圖中可看出(D)A．P點(diǎn)到兩波源的距離差等于1.5λB．S1的傳播速度大于S2的傳播速度C．P點(diǎn)此時(shí)刻振動(dòng)最強(qiáng)，過(guò)半個(gè)周期后，振動(dòng)變?yōu)樽钊鮀．當(dāng)一列波的波峰傳到P點(diǎn)時(shí)，另一列波的波峰也一定傳到P點(diǎn)解析：由題意可知，S1、S2在空間共形成5個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域，則P點(diǎn)到兩波源的距離差等于λ的整數(shù)倍，A錯(cuò)誤；S1、S2為振動(dòng)情況完全相同的波源，在同一種介質(zhì)中的傳播速度相等，B錯(cuò)誤；若P點(diǎn)此時(shí)刻振動(dòng)最強(qiáng)，過(guò)半個(gè)周期后，振動(dòng)仍為最強(qiáng)，C錯(cuò)誤；因P點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域中的一點(diǎn)，當(dāng)一列波的波峰傳到P點(diǎn)時(shí)，另一列波的波峰也一定傳到P點(diǎn)，D正確。3．(多選)兩列波速相同的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸相向傳播，實(shí)線波的頻率為3Hz，振幅為10cm，虛線波的振幅為5cm。t＝0時(shí)，兩列波在如圖所示區(qū)域內(nèi)相遇，則(BCD)A．兩列波在相遇區(qū)域內(nèi)會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象B．實(shí)線波和虛線波的頻率之比為3∶2C．t＝eq\f(1,6)s時(shí)，x＝9m處的質(zhì)點(diǎn)實(shí)際振動(dòng)方向向上D．t＝eq\f(1,12)s時(shí)，x＝4m處的質(zhì)點(diǎn)實(shí)際位移大小|y|>12.5m解析：實(shí)線波的波長(zhǎng)為λ1＝4m，虛線波的波長(zhǎng)為λ2＝6m，它們的波速相等，由波速公式v＝λf得，實(shí)線波和虛線波的頻率之比為f1∶f2＝λ2∶λ1＝3∶2，兩列波的頻率不同，不能發(fā)生干涉現(xiàn)象，A錯(cuò)誤，B正確；波速為v＝λ1f1＝4×3m/s＝12m/s，則在t＝eq\f(1,6)s時(shí)波傳播的距離x＝vt＝2m＝eq\f(1,2)λ1＝eq\f(1,3)λ2，實(shí)線波單獨(dú)傳播時(shí)，在t＝eq\f(1,6)s時(shí)，x＝9m處的質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波谷，振動(dòng)速度為零，虛線波單獨(dú)傳播時(shí)，在t＝eq\f(1,6)s時(shí)，x＝9m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向上，則根據(jù)波的疊加原理可知t＝eq\f(1,6)s時(shí)，x＝9m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向上，C正確；波速為v＝λ1f1＝4×3m/s＝12m/s，則在t＝eq\f(1,12)s時(shí)波傳播的距離x＝vt＝1m＝eq\f(1,4)λ1，實(shí)線波單獨(dú)傳播時(shí)，在t＝eq\f(1,12)s時(shí)，x＝4m處的質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波谷，位移大小為y1＝10cm；根據(jù)波形的平移法作出虛線波傳播x＝1m時(shí)的波形，如圖所示，由圖看出此刻x＝4m處的質(zhì)點(diǎn)位移大小y2>2.5cm，則由波的疊加原理可知t＝eq\f(1,12)s時(shí)，x＝4m處的質(zhì)點(diǎn)位移|y|＝y(tǒng)1＋y2>12.5cm，D正確。二、非選擇題(共19分)4．(6分)如圖(a)所示，在xOy平面內(nèi)有兩個(gè)沿z方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的波源S1(0,4)和S2(0，－2)，兩波源的振動(dòng)圖線分別如圖(b)和圖(c)所示。兩列波的波速均為1.00m/s。兩列波從波源傳播到點(diǎn)A(8，－2)的路程差為_(kāi)2__m，兩列波引起的點(diǎn)B(4,1)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)_減弱__(選填“加強(qiáng)”或“減弱”)，點(diǎn)C(0,0.5)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)_加強(qiáng)__(選填“加強(qiáng)”或“減弱”)。解析：兩列波的波長(zhǎng)相等，波長(zhǎng)λ＝vT＝2m。兩波源到A點(diǎn)的路程差Δx＝eq\r(62＋82)m－8m＝2m。兩波源到B點(diǎn)的路程差Δx′＝eq\r(32＋42)m－eq\r(32＋42)m＝0，由(b)(c)兩個(gè)振動(dòng)圖像知，兩波源初相相差π，B點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)。兩波源到C點(diǎn)的路程差Δx″＝3.5m－2.5m＝1m＝eq\f(λ,2)，因初相相差π，C點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)。5．(13分)波源S1和S2的振動(dòng)方向相同，頻率均為4Hz，分別置于均勻介質(zhì)中x軸上的O、A兩點(diǎn)處，OA＝2m，如圖所示。兩波源產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸相向傳播，波速為4m/s。已知兩波源振動(dòng)的初始相位相同。求：(1)簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)。(2)O、A間合振動(dòng)振幅最小的點(diǎn)的位置。答案：(1)1m(2)0.25m、0.75m、1.25m、1.75m解析：(1)設(shè)簡(jiǎn)諧橫波波長(zhǎng)為λ，頻率為f，則v＝λf，代入已知數(shù)據(jù)，得λ＝1m。(2)以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)，設(shè)P為OA間的任意一點(diǎn)，其坐標(biāo)為x，則兩波源到P點(diǎn)的距離差ΔL＝x－(2－x)，0≤x≤2，其中x、ΔL以m為單位。合振動(dòng)振幅最小的點(diǎn)的位置滿足ΔL＝(2n＋1)eq\f(λ,2)，n為整數(shù)，所以x＝eq\f(1,2)n＋eq\f(5,4)，可得－eq\f(5,2)≤n≤eq\f(3,2)，故n＝－2、－1、0、1。解得x＝0.25m、0.75m、1.25m、1.75m。第三章5基礎(chǔ)強(qiáng)化練(時(shí)間25分鐘滿分60分)一、選擇題(本題共5小題，每題8分，共40分)1．裝有多普勒測(cè)速儀的汽車測(cè)速監(jiān)視器安裝在公路旁，它向行駛中的車輛發(fā)射已知頻率的超聲波，并接收被車輛反射回來(lái)的反射波。當(dāng)某汽車向測(cè)速監(jiān)視器靠近時(shí)，被該汽車反射回來(lái)的反射波與測(cè)速監(jiān)視器發(fā)出的超聲波相比(D)A．頻率不變，波速變小 B．波速不變，頻率變小C．頻率不變，波速變大 D．波速不變，頻率變大解析：波速由介質(zhì)決定，所以被該汽車反射回來(lái)的反射波與測(cè)速監(jiān)視器發(fā)出的超聲波相比波速不變，根據(jù)波的多普勒效應(yīng)，聲源和觀察者靠近時(shí)接收到的頻率變大，所以被該汽車反射回來(lái)的反射波與發(fā)出的超聲波相比頻率變大，故D正確。2．輪船在進(jìn)港途中的x－t圖像如圖所示，則在港口所測(cè)到輪船上霧笛發(fā)出聲音的頻率是圖中的哪一個(gè)(A)解析：勻速靠近港口的過(guò)程中，測(cè)量到的頻率不隨時(shí)間變化，但速度大時(shí)頻率大，由x－t圖像可知，輪船靠近港口時(shí)三段時(shí)間內(nèi)的速度v1>v3>v2，可知f1>f3>f2，故A正確。3．(多選)一漁船向魚(yú)群發(fā)出超聲波，若魚(yú)群正向漁船靠近，則被魚(yú)群反射回來(lái)的超聲波與發(fā)出的超聲波相比(BC)A．波速變大 B．波速不變C．頻率變高 D．頻率不變解析：漁船與魚(yú)群相互靠近，被魚(yú)群反射回來(lái)的超聲波的速度大小不變；由多普勒效應(yīng)知，反射回來(lái)的超聲波的頻率變高。故選項(xiàng)B、C正確。4．(多選)關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說(shuō)法中正確的是(BD)A．只要波源在運(yùn)動(dòng)，就一定能觀察到多普勒效應(yīng)B．當(dāng)聲源靜止、觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，也可以觀察到多普勒效應(yīng)C．只要聲源在運(yùn)動(dòng)，觀察者總是感到聲音的頻率變高D．當(dāng)聲源相對(duì)于觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者聽(tīng)到的聲音的音調(diào)可能變高，也可能變低解析：若波源和觀察者都同時(shí)運(yùn)動(dòng)，兩者間相對(duì)靜止時(shí)，是不能觀察到多普勒效應(yīng)的，故A錯(cuò)誤；由定義可知，當(dāng)聲源靜止、觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，也可以觀察到多普勒效應(yīng)，故B正確；若聲源遠(yuǎn)離觀察者，觀察者會(huì)感到聲音頻率變低，故C錯(cuò)誤；聲源和觀察者靠近時(shí)，音調(diào)會(huì)變高；若兩者遠(yuǎn)離，則頻率減小，音調(diào)變低；故D正確。5．(多選)如圖所示，在原點(diǎn)處做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的波源產(chǎn)生的機(jī)械波沿x軸正方向傳播，波速v＝400m/s。為了接收信號(hào)，在x＝400m處設(shè)有一接收器A(圖中未標(biāo)出)。已知t＝0時(shí)，波已經(jīng)傳播到x＝40m處，則下列說(shuō)法中正確的是(AD)A．波源振動(dòng)的周期為0.05sB．x＝40m處的質(zhì)點(diǎn)在t＝0.5s時(shí)位移最大C．接收器在t＝1.0s時(shí)才能接收到此波D．若波源向x軸負(fù)方向移動(dòng)，則接收器接收到的波的頻率將小于20Hz解析：波源振動(dòng)的周期T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(20,400)s＝0.05s，A正確；x＝40m處的質(zhì)點(diǎn)在t＝0.5s時(shí)仍在平衡位置，B錯(cuò)誤；接收器接收到此波的時(shí)間t＝eq\f(400－40,400)s＝0.9s，C錯(cuò)誤；波源振動(dòng)的頻率f＝eq\f(1,T)＝20Hz，由多普勒效應(yīng)的知識(shí)知，若波源向x軸負(fù)方向移動(dòng)，觀察者與波源間距離變大，則接收器接收到的波的頻率將小于20Hz，D正確。二、非選擇題(共20分)6．(8分)如圖分別反映了飛機(jī)以三種速度在空中(不考慮空氣的流動(dòng))水平飛行時(shí)，產(chǎn)生聲波的情況。圖中一系列圓表示聲波的傳播情況，A表示飛機(jī)的位置。請(qǐng)你利用給出的圖，確定飛機(jī)飛行速度最大的是_丙__(選填“甲”“乙”或“丙”)。解析：題圖甲中，飛機(jī)飛到A點(diǎn)時(shí)，聲波已傳播到前面了，即飛機(jī)慢于聲音，題圖乙中飛機(jī)與聲音速度相同，題圖丙中，飛機(jī)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，聲波還在后面，故飛機(jī)運(yùn)動(dòng)快于聲音。7．(12分)一聲源的發(fā)聲頻率為100Hz，當(dāng)觀察者以10m/s的速度向聲源運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者感覺(jué)到的聲音頻率為多大？設(shè)聲音在空氣中的傳播速度為330m/s。答案：103Hz解析：當(dāng)觀察者靜止不動(dòng)時(shí)，觀察者在1s內(nèi)接收到的完全波為100個(gè)，當(dāng)觀察者以10m/s的速度向聲源運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者在1s內(nèi)多接收到的完全波個(gè)數(shù)為n＝eq\f(10,330)×100≈3，觀察者感覺(jué)到的聲音頻率為103Hz。能力提升練(時(shí)間20分鐘滿分40分)一、選擇題(本題共3小題，每題8分，共24分)1．(多選)下列選項(xiàng)與多普勒效應(yīng)有關(guān)的是(ABD)A．科學(xué)家通過(guò)比較星球與地球上同種元素發(fā)出光的頻率來(lái)計(jì)算星球遠(yuǎn)離地球的速度B．醫(yī)生利用超聲波探測(cè)病人血管中血液的流速C．技術(shù)人員用超聲波探測(cè)金屬、陶瓷、混凝土中是否有氣泡D．交通警察向車輛發(fā)射超聲波并通過(guò)測(cè)量反射波的頻率確定車輛行進(jìn)的速度解析：科學(xué)家通過(guò)比較星球與地球上同種元素發(fā)出光的頻率來(lái)計(jì)算星球遠(yuǎn)離地球的速度，是利用光的多普勒效應(yīng)，故A正確；醫(yī)生利用超聲波探測(cè)病人血管中血液的流速利用聲波的多普勒效應(yīng)，故B正確；技術(shù)人員用超聲波探測(cè)金屬、陶瓷、混凝土中是否有氣泡利用的是超聲波的穿透能力強(qiáng)，與多普勒效應(yīng)無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；交通警察向車輛發(fā)射超聲波并通過(guò)測(cè)量反射波的頻率確定車輛行進(jìn)的速度是利用超聲波的多普勒效應(yīng)，故D正確。2．(多選)(2024·浙江高二階段練習(xí))2022年4月，NASA利用“毅力”號(hào)火星車錄下火星聲音，以探測(cè)火星細(xì)微氣壓變化及火星車健康狀況。圖中已標(biāo)出“毅力”號(hào)上兩個(gè)麥克風(fēng)的位置。新研究發(fā)現(xiàn)，火星直升機(jī)葉片以2500r/min的速度旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生84Hz的低音，測(cè)得該低音的傳播速度為240m/s。以下說(shuō)法正確的是(AC)A．研究發(fā)現(xiàn)，火星大氣稀薄，只有地球大氣層密度的1%，這是火星聲音傳播速度比在地球上慢的原因B．聲音在真空中也能傳播，只是速度很小C．在火星車的右側(cè)有一聲源向火星車靠近，火星車兩個(gè)麥克風(fēng)收錄的聲音頻率比聲源高D．在聲音可傳播范圍內(nèi)，相比于地球，同頻聲音在火星上更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象解析：聲波的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定，火星大氣稀薄，只有地球大氣層密度的1%，這是火星聲音傳播速度比在地球上慢的原因，故A正確；聲音屬于機(jī)械波，傳播需要介質(zhì)，不能在真空中傳播，故B錯(cuò)誤；在火星車的右側(cè)有一聲源向火星車靠近，根據(jù)多普勒效應(yīng)可知火星車兩個(gè)麥克風(fēng)收錄的聲音頻率比聲源高，故C正確；只有障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)相差不多，或者比波長(zhǎng)更小時(shí)，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，根據(jù)λ＝eq\f(v,f)可知在聲音可傳播范圍內(nèi)，相比于地球，同頻聲音在火星上的波長(zhǎng)更小，更不容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。3．(2023·梅河口市第五中學(xué)期末預(yù)測(cè))兩列機(jī)械波在同種介質(zhì)中相向而行，P、Q為兩列波的波源，以P、Q的連線和中垂線為軸建立坐標(biāo)系，P、Q的坐標(biāo)如圖所示。某時(shí)刻的波形如圖所示。已知P波的傳播速度為10m/s，O點(diǎn)有一個(gè)觀察者，下列判斷正確的是(B)A．兩波源P、Q的起振方向相同B．經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，O的振幅為45cmC．波源Q產(chǎn)生的波比波源P產(chǎn)生的波更容易發(fā)生衍射D．當(dāng)觀察者以2m/s的速度向Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到Q波的頻率小于2.5Hz解析：兩波源P、Q的起振方向與波最前面質(zhì)點(diǎn)的起振方向相同，由波形平移法可知，波源P的起振方向沿y軸負(fù)方向，波源Q的起振方向沿y軸正方向，即兩波源P、Q的起振方向相反，故A錯(cuò)誤；根據(jù)對(duì)稱性可知，兩波的波峰與波峰或波谷與波谷同時(shí)到達(dá)O點(diǎn)，所以兩波在O點(diǎn)相遇后，O點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，振幅等于兩波振幅之和，為45cm，故B正確；兩波的波