人教版 (2019)第三章 机械波4 波的干涉巩固练习

课后素养落实(十四)　波的干涉　多普勒效应

(建议用时：40分钟)

1．关于多普勒效应，下列说法正确的是(　　)

A．只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应

B．当声源静止、观察者也静止时，可以观察到多普勒效应

C．只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高

D．当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低

D　[波源运动，观察者也运动，当二者运动的速度相等时，由于二者之间的相对位置保持不变，所以不能观察到多普勒效应，故A错误；当声源静止、观察者也静止时，波源自身的频率不会变化，观察者也观察不到多普勒效应，B错误；在波源与观察者靠近时观察者接收到的波的频率变高，听到的音调变高，在波源与观察者远离时观察者接收到的波的频率变低，听到的音调变低，故C错误，D正确。]

2．(多选)关于波的干涉，以下说法正确的是(　　)

A．振动加强的质点，位移始终最大

B．振动加强的质点，两列波引起的分位移，总是方向相同的

C．加强点的振动，能量始终最大

D．加强点和减弱点的位置在传播中是随时相互交换的

BC　[加强点的振动总是加强，它们在平衡位置附近做往复运动，有时位移也为零，只是振幅为两列波的振幅之和，能量始终最大。加强点总是加强点，减弱点总是减弱点，故B、C正确。]

3．当正鸣笛的火车向我们疾驶而来时，我们听到的汽笛声的音调变高了，这是因为(　　)

A．声源振动的频率变大了 B．声波传播的速度变大了

C．耳膜振动的频率变大了 D．耳膜振动的频率变小了

C　[声波被观察者接收时，观察者接收到的波的频率变大，耳膜振动的频率也变大。]

4．如图所示，装有多普勒测速仪的汽车测速监视器安装在公路旁，它向行驶中的车辆发射已知频率的超声波，并接收被车辆反射回来的反射波。当某汽车向测速监视器靠近时，被该汽车反射回来的反射波与测速监视器发出的超声波相比(　　)

A．频率不变，波速变小 B．波速不变，频率变小

C．频率不变，波速变大 D．波速不变，频率变大

D　[波速由介质决定，所以当某汽车向测速监视器靠近时，被该汽车反射回来的超声波与测速监视器发出的超声波相比波速不变，根据波的多普勒效应，声源移向观察者时接收频率变高，所以被该汽车反射回来的超声波与发出的超声波相比频率变大，故D正确，A、B、C错误。]

5.如图所示，水面上有M、N两个振动情况完全相同的振源，在水面上形成两列水波，在M、N连线的中垂线上有a、b、c三点，已知某一时刻，a点是两列波的波谷相遇点，b点是两列波的波峰相遇点，则可判断c点(　　)

A．一定是振动加强的点

B．一定是两列波的波峰相遇点

C．一定是两列波的波谷相遇点

D．条件不足，无法判断

A　[M、N是两个振动情况完全相同的波源，在M、N连线的垂直平分线上的所有的点到M、N的路程差都等于0，因此都是振动加强点，选项A正确。]

6．(多选)如图所示，实线与虚线分别表示振幅A、频率f均相同的两列波的波峰和波谷。此刻，M是波峰与波峰相遇点，下列说法正确的是(　　)

A．该时刻位于O点的质点正处于平衡位置

B．位于P、N两点的质点始终处在平衡位置

C．从该时刻起，经过四分之一周期，位于M点的质点和位于O点的质点都到达平衡位置

D．OM连线中点是振动加强的点，其振幅为2A

BCD　[由题图知O点是波谷和波谷叠加的位置，是振动加强点，该时刻位于O点的质点处于波谷，故A错误；P、N两点是波谷和波峰叠加，由于两列波的振幅、频率相等，位于P、N两点的质点的位移始终为零，即始终处于平衡位置，故B正确；该时刻位于M点的质点处于波峰，位于O点的质点处于波谷，从该时刻起，经过四分之一周期，位于M点的质点和位于O点的质点都到达平衡位置，此时位移为零，故C正确；OM连线中点，也是振动加强的点，其振幅与O或M点一样，为2A，故D正确。]

7.如图所示，两列水波波源S1和S2的振幅分别为2A和A，某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示。下列说法正确的是(　　)

A．两列波在相遇区域发生干涉

B．波谷和波谷相遇处位移为零

C．M点的位移始终为零

D．此刻M点和N点的位移大小分别是A和3A

D　[由题图可知，波源S1形成的水波波长大于波源S2形成的水波波长，两列波在同一介质中传播，波速相等，由波速公式v＝λf得知，两列波的频率不等，不会形成干涉现象，但能发生叠加现象，故A错误；两列水波波源S1和S2的振幅不相等，波谷和波谷相遇处位移大小为3A，并不为零，故B错误；因两列水波波源S1和S2的振幅分别为2A和A，由题图可知，此时M点是波峰与波谷相遇，则|xM|＝A，随着时间的推移，位移大小变化，不可能总为零，故C错误；根据两列水波波源S1和S2的振幅分别为2A和A，结合题图可知，此时刻M点和N点的位移大小分别是A和3A，故D正确。]

8．(新情境题)轮船在进港途中x­t图像如图所示，则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是图中的哪一个？(　　)

A　　　　　　　　B

C　　　　　　　　D

A　[由x­t图像可知，轮船靠近港口时的速度v1＞v3＞v2，相对速度越大，多普勒效应越明显，故f1＞f3＞f2，A项正确。]

9.如图所示，空间同一平面上有A、B、C三点，AB＝5 m，BC＝4 m，AC＝3 m，A、C两点处有完全相同的两个波源，振动频率为1 360 Hz，波速为340 m/s，则BC连线上振动最弱的位置有几处？

[解析]　由v＝λf得这两列波的波长λ＝＝ m＝0.25 m，BC连线上振动最弱的位置到两波源的距离差Δx满足Δx＝(2n＋1)(n＝1,2,3，…)，又1 m≤Δx≤AC，解得3.5≤n≤11.5，所以n的取值为4,5,6,7,8,9,10,11，即BC连线上振动最弱的位置有8处。

[答案]　8处