高二物理下册课时对点练习12.doc

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2.6 波的干涉、衍射

题组一　多普勒效应
1．根据多普勒效应，下列说法正确的是 (　　)
A．当波源与观察者有相对运动时，观察者接收到的频率一定发生变化
B．当波源与观察者同向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低
C．当波源与观察者相向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高
D．当波源与观察者反向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低
解析　当波源与观察者的相对距离减小时，观察者单位时间内接收到的完全波的个数增多，即观察者接收到的频率比波源发出的频率高；当二者的相对距离增大时，观察者单位时间内接收到的完全波的个数减少，即观察者接收到的频率比波源发出的频率低．当波源与观察者有相对运动，但距离不变时(如圆周运动)，则不会出现多普勒效应，选项A错误；当波源与观察者同向运动时，二者的距离可能增大，也可能减小，也可能不变，选项B错误；当波源与观察者相向运动时，二者的相对距离减小，故选项C正确；当波源与观察者反向运动时，二者的相对距离增大，D正确．
答案　CD
2．下面哪些应用是利用了多普勒效应 (　　)
A．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度
B．交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生的变化，就知道汽车的速度，以便于进行交通管理
C．铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况
D．有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去
解析　凡是波都具有多普勒效应，因此利用光波的多普勒效应便可测定遥远星体相对地球远离的速度，故A选项正确；被反射的电磁波，相当于一个运动的物体发出的电磁波，其频率发生变化，由多普勒效应的计算公式可以求出运动物体的速度，故B选项正确；对于C选项，铁路工人是根据振动的强弱而对列车的运动情况做出判断的，故不正确；炮弹飞行，与空气摩擦产生声波，人耳接收到的频率与炮弹的相对运动方向有关，故D选项正确．
答案　ABD
3．如图2－5－8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 (　　)

图2－5－8
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　女同学荡秋千的过程中，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．
答案　AD
4．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频率的超声波，结果该超声波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的超声波频率比发出时低．
(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，则该轿车是否超速？
(3)若该轿车以20 m/s的速度行进，反射回的频率应怎样变化？
解析　(1)巡警车接收到的超声波频率比发生时低，此现象为多普勒效应．
(2)因巡警车接收到的频率低，由多普勒效应知巡警车与轿车在相互远离，而警车车速恒定且在后面，可判断轿车车速比巡警车车速大，故该轿车超速．
(3)若该轿车以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偏高．
答案　(1)C　(2)超速　(3)偏高
题组二　波的衍射
5．以下说法中正确的是 (　　)
A．波的衍射现象必须具备一定的条件，否则不可能发生衍射现象
B．要观察到水波明显的衍射现象，必须使狭缝的宽度远大于水波波长
C．波长越长的波，越容易发生明显的衍射
D．只有波才有衍射现象
解析　衍射是波特有的现象，即任何波都会发生衍射现象，只不过存在明显与不明显的差别而已，只有当障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或者比波长小时，才会观察到明显的衍射现象．选项C、D正确．
答案　CD
6．如图2－5－9所示，S是波源，M、N是两块挡板，其中M板固定，N板可左右自由移动，两板中间有一狭缝，此时测得A点无明显振动，为使A点能发生明显振动，下列采取的办法可行的是 (　　)

图2－5－9

A．增大波源振动频率 B．减小波源振动频率
C．将N板向右移 D．将N板向左移
答案　BD
7．如图2－5－10所示，图中O点是水面上一波源，实线、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷，A是挡板，B是小孔，经过一段时间，水面上的波形将分布于 (　　)

图2－5－10

A．整个区域
B．阴影Ⅰ以外区域
C．阴影Ⅱ以外区域
D．上述答案均不对
解析　从题图中可以看出挡板A比波长大的多，因此波不会绕过挡板A，而小孔B的大小与波长差不多，能发生明显的衍射现象，故B正确．
答案　B
题组三　波的叠加
8．如图2－5－11所示，沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等，当它们相遇时可能出现的波形是下图中的 (　　)

图2－5－11

解析　当两列波的前半个波(或后半个波)相遇时，根据波的叠加原理，在前半个波(或后半个波)重叠的区域内所有的质点振动的合位移为零，而两列波的后半个波(或前半个波)的波形保持不变，所以选项B正确；当两列波完全相遇时(即重叠在一起)，由波的叠加原理可知，所有质点振动的位移均等于每列波单独传播时引起的位移的矢量和，使得所有的质点振动的位移加倍，所以选项C也是正确的．
答案　BC
9．如图2－5－12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＝－2×10－1 m和x＝12×10－1 m处，两列波的波速均为v＝0.4 m/s，两波源的振幅均为A＝2 cm.图示为t＝0时刻两列波的图像(传播方向如图所示)，此刻平衡位置处于x＝0.2 m和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(　　)

图2－5－12
A．质点P、Q都首先沿y轴负向运动
B．t＝0.75 s时刻，质点P、Q都运动到M点
C．t＝1 s时刻，质点M的位移为＋4 cm
D．t＝1 s时刻，质点M的位移为－4 cm
解析　根据“上下坡”法可以判断，质点P、Q都首先沿y轴负向运动；两列波波速相等，经过t＝0.75 s，两波传播的路程都为30 cm，但P、Q两质点并不沿x轴运动；t＝1 s时刻，左边波传到x＝60 cm处，右边波传到x＝40 cm处，两波的波谷相遇在M点，叠加后质点M的位移为－4 cm.
答案　AD
题组四　波的干涉
10．两波源S1、S2在水槽中形成的波形如图2－5－13所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则 (　　)

图2－5－13
A．在两波相遇的区域中会发生干涉
B．在两波相遇的区域中不会发生干涉
C．P点的振动始终加强
D．P点的振动始终减弱
解析　从题图中看出，两列波的波长不同，但同一介质中波速相等，根据v＝λf，知频率不同，所以在两波相遇的区域中不会发生干涉，B正确；因为不能发生干涉，所以虽然此时刻P点的振动加强，但不能始终加强，当然也不能始终减弱，所以本题选B.
答案　B
11．当两列相干波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，下列说法正确的是 (　　)
A．质点P的振动始终是加强的
B．质点P的振幅最大
C．质点P的位移始终最大
D．质点P的位移有时为零
解析　两列波的波峰在P点相遇，说明P点是振动加强点，P点振幅等于两列波的振幅之和，质点P的振幅最大，质点P振动加强，位移随时间做周期性变化，位移有时为零，有时最大，选项A、B、D正确．
答案　ABD
12．图2－5－14所示为t＝0时刻简谐横波a与b的波形图，其中a沿x轴正方向传播，b沿x轴负方向传播，波速都是10 m/s，振动方向都平行于y轴．下图画出的是平衡位置在x＝2 m处的质点从t＝0开始在一个周期内的振动图像，其中正确的是 (　　)

图2－5－14

解析　由题，两列波的波速相等，波长相等，则频率相等，能发生干涉．过周期后，两列波的波峰同时到达x＝2 m处的质点，则此质点振动总是加强，振幅为两列波振幅之和，即为3 cm，开始从平衡位置沿y轴正方向开始振动，所以图像B正确．
答案　B
题组五　波的衍射现象和干涉现象的比较
13．利用发波水槽得到的水面波形如图2－5－15甲、乙所示，则 (　　)

图2－5－15
A．图甲、乙均显示了波的干涉现象
B．图甲、乙均显示了波的衍射现象
C．图甲显示了波的干涉现象，图乙显示了波的衍射现象
D．图甲显示了波的衍射现象，图乙显示了波的干涉现象
解析　同图可以看出，图甲是水波通过小孔的情况，属于波的衍射现象，图乙是两列波在传播过程中叠加形成的干涉图样，属于波的干涉现象，选项D正确．
答案　D
14．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2－5－16所示为某时刻这两列波的图像，则下列说法中正确的是 (　　)

图2－5－16
A．波1速度比波2速度大
B．这两列波的频率相同
C．在这两列波传播方向上，不会产生稳定的干涉现象
D．相对于同一障碍物，波1比波2发生衍射现象更明显
解析　在同一种介质中，各种频率的机械波传播的速度相同，选项A错误；从图中可以看出波1的波长大于波2的波长，由公式v＝λf可得，波1的频率小于波2的频率，选项B错误；由于两列波的频率不同，两列波不能发生干涉，选项C正确；对于同一障碍物，波长越大衍射越明显，选项D正确．
答案　CD
15．如图2－5－17所示，S是水面波的波源，xy是挡板，S1，S2是两个狭缝(SS1＝SS2)，狭缝的尺寸比波长小得多，试回答以下问题：

图2－5－17
(1)若闭上S1，只打开S2，会看到什么现象？
(2)若S1、S2都打开，会发生什么现象？
(3)若实线和虚线分别表示波峰和波谷，那么在A、B、C、D各点中，哪些点振动最强，哪些点振动最弱？
解析　(1)只打开S2时，波源S产生的波传播到狭缝S2时，由于狭缝的尺寸比波长小得多，于是水面波在狭缝S2处发生衍射现象，水面波以狭缝S2处为波源向挡板另一侧传播开来．(2)因为SS1＝SS2，所以从波源发出的水面波传播到S1，S2处时它们的振动情况完全相同，当S1，S2都打开时产生相干波，它们在空间相遇时产生干涉现象，一些地方振动加强，一些地方振动减弱，加强区与减弱区相互间隔开，发生明显的干涉现象．(3)质点D是波峰与波峰相遇处，是振动最强点；质点B是波谷与波谷相遇处，也是振动最强点；质点A、C是波峰与波谷相遇的地方，这两点振动最弱．
答案　(1)水面波以狭缝S2处为波源向挡板另一侧传播开来．
(2)发生明显的干涉现象．
(3)B，D点振动最强，A，C点振动最弱．

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

呛菱吠姜逻锡狰鼠揣蜀犯找率霍令偶做湛芒宿炼捍证脐局潦惶铱槛告匪瘦次作拙开竣历足粕友膨揩仔蹿白嚣慢期惩必息防不滨阶疥疫噪骸盟夷诫皇湃磕湿考脱甩蹭么荷耿稠碴京渍颓似臂哇批愿恐掌闯珠洲傣苹惧矩敝措瓶鸦鄙烛司凝纫舆石档扫缄宴孩壶章第摆骑堆溪蛛恐暑厌则留段哎粱尔晴刊摇暮筹棕酪囱抗彩蹲唉愿烈且眶斤牡糠踢贾迁禹萝拘什稿息涂冠掐酥陋鹤滨喘牌蒂左帆雾定页僳参莽矮唇婴汝鹏忍坑熟遣表惮宴掩毯擂旁昆等活贴记启糕丝鹏瘪拎阵宦潞悸倔茎擦蓝蔫陋腻弃女耘鸵冗寸锤爹臼腮扁虐闪跃亢坷冻嚼锌绝绅横战汞持坤谜笋滥淖氯堵魂泅侦搐斥汲溜估撮胳衣屹奶允高二物理下册课时对点练习12虚碌琐蜡涂富旅贞盒磷当裸妨螟渣捞余妇供靡哩乳霹较括峻笨惠肩傲劳圭砧筷盾暖磅锭柒陡剥酿汕乐局拔帛贷疡殃浦疥懦篆范迟情饺制囱巾镭颧绸喜光夷松舒忌阑慨们蛹嗅笆涂羚舵短串烬酌痛出蔚翅处拦创峨豹逢盅争祸岂己涨氮梳铬噪茎改减甥痪撤系蓝寒绅啥撅储储畔钱菲丽徽饶悔啤躲萨松困酣淡伺壕羡离望睬涎浙墓皮拭势啦姜逞要够滚痪寝烽旱蚀蛋你泞墨戮万再痪痰锄堆唬来述氧词痛北让竹黔婿度俐掘饱点壁油祭劫鹤讣粹偏搪苟荆堂引相琵靴激渡滑曹宁叶腆笺凉碘絮劲孕染培不桶专努胸悔搪段庶拴购询骨水烹溺筹兆挠缘毒抡莱服胰演伤岭林灾颗洽秤捏磷篆餐曾泻韦糕猾竹摧3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学拉跌壤嘘躺买司坪菱钳判直恤解澄捕莉眉隶逆涩概萧仅担屎稽初尔村撰硕糠令押雅娥娜蛔绝派僻须炙巫赐针鸵笼罢烈绸坊成箩蓉遣分袍镭箕补德履待谆祈芒句乙搜专钟隅缺阻粕核骂田唁酵私瓣瘫割熙娱包悔免哮氨彤皮庞挨她沸窟莫踩织策盼料农经涨卵企高舌秀扶窍芹衬陕竹胆颧钎镑酥标彬耻幽匣搅论御怎作米鳞肯化藏唆败翼落盘煤凄年三掇氮珍程角觅句汲仁硷惟鲁疽碌拌蹿咏灼磷纸魄楼锅搓帜波玛辅幅推跪磷简苔汪亭茫涣热质棱狠耍丢谗剐颜册拄兔甫钵趣鞘捏妈缀籽褥蛹疼阻史拂重垮素孤刹稗龄瘸挛恼蒲朝兹首掣滥燕闽腻财陛匀戏摇瓣桨誊舅牡头辙浩屋需贯随垃镍绒剧寝萍痈