江苏专用新人教版高中物理选择性必修第一册课时检测15波的干涉多普勒效应含解析

波的干涉  多普勒效应

1．有经验的铁路养护人员可以从火车鸣笛的声音判断火车的行驶方向。他所利用的是声波的(　　)

A．干涉现象　　　　　 B．衍射现象

C．多普勒效应 D．反射现象

解析：选C　根据多普勒效应现象，当火车运动方向靠近养护人员时，他听到的声音音调较高；火车远离养护人员时，他听到的声音音调较低。

2．两列波在某区域相遇，下列说法正确的是(　　)

A．两列波相遇时能够保持各自的状态互不干扰

B．由于这两列波相遇时叠加，当它们分开时波的频率、振幅都会发生变化

C．这两列波叠加以后一定会产生干涉图样

D．两列波重叠的区域里，任何一点的总位移都等于两列波分别引起的位移的代数和

解析：选A　由波的互不干扰和波的叠加原理可知，选项A正确，选项B、D错误；只有频率相同的两列波叠加后才能产生干涉现象，故选项C错误。

3．关于波的叠加和干涉，下列说法正确的是(　　)

A．两列频率不相同的波相遇时，因为没有稳定的干涉图样，所以波没有叠加

B．两列频率相同的波相遇时，振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点

C．两列频率相同的波相遇时，介质中振动加强的质点在某时刻的位移可能是零

D．两列频率相同的波相遇时，振动加强的质点的位移总是比振动减弱的质点的位移大

解析：选C　两列波相遇时一定叠加，A错误；振动加强是指振幅增大，而不只是波峰与波峰相遇，B错误；振动加强点的振幅增大，质点仍然在自己的平衡位置附近振动，故某时刻的位移可以是振幅范围内的任何值，C正确，D错误。

4.两列相干水波的干涉图样如图所示，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。已知两列波的振幅均为5 cm，C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是(　　)

A．再过半个周期，A点变为减弱点

B．图示时刻C点正处于平衡位置且向下运动

C．D点保持静止不动

D．图示时刻A、B两点的竖直高度差为10 cm

解析：选C　此时A点是波峰与波峰相遇，为振动加强点，但不是总是处于波峰位置，不过总是振动加强点，所以再过半个周期，A点还是振动加强点，所以A错误；题图示时刻点C处于平衡位置，两列波单独引起的速度均向上，故点C此时的合速度向上，则B错误；由题图可知，D点是波峰与波谷相遇点，所以D点保持静止不动，则C正确；A点是波峰与波峰相遇，则A点相对平衡位置高10 cm，而B点是波谷与波谷相遇，则B点相对平衡位置低10 cm，所以A、B点相差20 cm，则D错误。

5.将上下振动的振针水平移动，移动过程中在水面上形成了如图所示的水波图形，下列说法正确的是(　　)

A．振针向上移动

B．振针向左移动

C．在A处的观察者，接收到的水波频率比振针的振动频率小

D．在A处的观察者，接收到的水波频率比振针的振动频率大

解析：选C　振针(波源)前进方向上的水波变得密集，在其反方向的水波变得稀疏，因此振针向右移动；由于波源远离观察者时，水波波长变长，观察者接收到的频率比振针的振动频率小，故C正确。

6．a为声源，发出声波，b为接收者，接收a发出的声波。若a、b在沿着两者连线的方向运动(速度都不超过声速)。以下说法正确的是(　　)

A．若a、b相互靠近，则b接收到的声波的频率一定比a发出的低

B．若a、b向同一方向运动，则b接收到的声波的频率一定比a发出的低

C．若a、b向同一方向运动，则b接收到的声波的频率一定比a发出的高

D．若a静止，b向a运动，则b接收到的声波的频率一定比a发出的高

解析：选D　b接收到的声波的频率的高低关键是看声源a与接收者b之间的距离如何变化，若远离则b接收到的声波的频率比a发出的低，若靠近则b接收到的声波的频率比a发出的高，故A错，D对；当a、b向同一方向运动时，两者之间的距离可变大、可变小、可不变，故b接收到的声波的频率与a发出的声波的频率关系不确定，故B、C错。

7．两列简谐横波在同一根绳上沿x轴相向传播，两列波在t＝0 时刻的各自波形图如图所示，实线波A向右传播，虚线波B向左传播。已知实线波的振幅为20 cm，虚线波的振幅为10 cm，两列波沿绳传播的速度为0.04 m/s。则下列说法正确的是(　　)

A．两列波在相遇区域内会发生干涉现象

B．t＝0时刻实线波A中振幅最大的点，再经过1 s向右移动4 cm

C．t＝0时刻虚线波B中振幅最大的点，再经过1.5 s发生的路程为20 cm

D．实线波和虚线波的频率之比为3∶2

解析：选D　实线波长λ1＝4 m，虚线波长λ2＝6 m，根据v＝λf可知，两列波的频率之比为f1∶f2＝3∶2，频率不同，不能发生干涉现象，故A错误，D正确；波中的质点只可在平衡位置附近振动，不会沿波的传播方向移动，故B错误；虚线波B的周期为T2＝＝ s＝1.5 s，再经过1.5 s发生的路程为40 cm，故C错误。

8.如图所示，S1、S2是两个同向的相干波源，相距4 m，两列相干波的波长为λ＝2 m，则在以S1、S2连线为半径、S2为圆心的圆周上共有几处振动最弱的点？

解析：两列相干波在空间上会发生稳定的干涉现象，其振动加强或减弱由两列波源到该点的距离差及波长决定。当距离差Δx＝nλ(n＝0,1,2，…)时，振动加强；当Δx＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…)时，振动减弱。设圆周上某点P振动最弱。如图所示，由干涉条件得

|S1P－S2P|＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…)

而λ＝2 m，S2P＝4 m，S1P：0～8 m，分别代入后可得共有8处振动最弱的点(注意是整个圆周上)。

答案：8