2017-2018学年高中物理 课时跟踪检测（八）波的干涉、衍射多普勒效应 教科版选修3-4

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1、课时跟踪检测(八)　波的干涉、衍射　多普勒效应1．在观察水波的衍射实验中，若打击水面的振子振动的频率是5Hz，水波在水波槽中的传播速度是0.05m/s，为观察到明显的衍射现象，小孔直径d应为(　　)A．10cm　　　　　　　　　B．5mC．大于1cmD.小于1cm2．两列波相叠加发生了稳定的干涉现象，那么(　　)A．两列波的频率不一定相同B．振动加强区域的各质点都在波峰上C．振动加强的区域始终加强，振动减弱的区域始终减弱D．振动加强的区域和振动减弱的区域不断周期性地交换位置3.图1为两列波叠加的示意图，这两列波的

2、振动方向、振幅、频率等完全相同。M、N、Q为叠加区域的三个顶点，Q为两个波谷相遇，M为两个波峰相遇，M、P、Q三点在一条直线上，N点为波峰和波谷相遇，则下列说法正确的是(　　)图1A．P点为振动加强点B．N点始终静止不动C．经周期，质点Q传播到N点D．M点为振动加强点，过，此点振动减弱4．在某一均匀介质中由波源O发出的简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图2，其波速为5m/s，则下列说法正确的是(　　)图2A．此时P(－2m,0cm)、Q(2m,0cm)两点运动方向相同B．再经过0.5s质点N刚好在(－5m,20

3、cm)位置C．能与该波发生干涉的横波的频率一定为3HzD．波的频率与波源的振动频率无关5.如图3所示，表示的是产生机械波的波源O正在做匀速直线运动的情况，图中的若干个圆环表示同一时刻的波峰分布，为了使静止的频率传感器能接收到波的频率最高，则应该把传感器放在(　　)图3A．A点　　　　　　B．B点C．C点D.D点6．(大纲版全国卷)在学校运动场上50m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器。两个扬声器连续发出波长为5m的声波。一同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进10m。在此过程中，他

4、听到的扬声器声音由强变弱的次数为(　　)A．2B．4C．6D.87.图4是两个波源振动频率相同、振动方向相同的两列波在空间传播的情景，实线表示波峰，虚线表示波谷。a为虚线交点，b为实线交点，c为a与b连线的中点。图4(1)从图示时刻开始，经过周期，a、b、c各点分别处于什么位置？(2)从图示时刻开始，经过周期，a、b、c各点又分别处于什么位置？8.波源S1和S2振动方向相同，频率均为4Hz，分别置于均匀介质中x轴上的O、A两点处，OA＝2m，如图5所示。两波源产生的简谐横波沿x轴相向传播，波速为4m/s。已知两波

5、源振动的初始相位相同。求：图5(1)简谐横波的波长；(2)OA间合振动振幅最小的点的位置。答案1．选D　当d＜λ时肯定发生明显的衍射。由题意知水波的波长λ＝＝m＝0.01m。即孔的直径d应与1cm相当或比它还小。故选项D对。2．选C　两列波发生稳定的干涉的条件必须是两列波的频率相同且相位差恒定，故A错；且振动加强区始终加强，振动减弱区始终减弱，形成稳定的干涉图样，C对D错；振动加强区域的各质点只是振幅最大，它们也在自己的平衡位置附近振动，并不是只在波峰上，B错。3．选AB　在波峰和波峰或波谷和波谷相遇的地方，振动

6、加强；波峰和波谷相遇的地方振动减弱，则M、Q点均为振动加强点，N点为振动减弱点。MQ连线为振动加强区，所以P点也是振动加强点。振动加强点的振幅等于两列波的振幅之和，振动减弱点的振幅等于两列波的振幅之差的绝对值。由于两列波的振幅相同，故N点振幅为零，即N点静止不动，A、B正确。在波的传播过程中，质点不随波迁移，C错误。M点振动始终加强，D错误。4．选AB　此时P点和Q点都向下振动。再经过0.5s，波向前传播的距离为2.5m，此时N点正好在波峰位置，即坐标为(－5m,20cm)；此波的频率为f＝＝Hz＝2.5Hz，所

7、以能与该波发生干涉的横波的频率一定为2.5Hz；波的频率等于波源的振动频率。选项为AB。5．选D　由题图可知，波源上边的波长变大，下边的波长变小，而波速不变，说明上边接收到的频率变小，下边接收到的频率变大，所以在D点接收到的频率最高，故选D。6．选B　本题考查波的干涉现象，意在考查考生对干涉现象加强与减弱的判断方法。该同学在中点时，由于该点到两波源的距离差Δx＝0，则该点为加强点，向某一端移动10m时，Δx2＝35m－15m＝20m＝4λ，则该点仍为加强点。因此在此过程中扬声器声音由强变弱的次数为4次。7．解析：

8、(1)由题图可知，此刻a、b点分别是两列波的波谷相遇点和波峰相遇点，都是振动加强点；而c点处于加强区域，所以c点也是加强点，a、b、c三点的振幅为两列波的振幅之和。此刻a点在波谷，b点在波峰，c点在平衡位置，经周期后，a点在波峰，b点在波谷，c点仍在平衡位置。(2)经过周期，a点在平衡位置，将向波谷振动；b点在平衡位置，将向波峰振动；c点为a、b的中点，所以此刻c点在波峰