多普勒效應(yīng)(14班2)

1.聲波屬于機(jī)械波，下列有關(guān)聲波的描述中正確的是()A．同一列聲波在各種介質(zhì)中的波長(zhǎng)是相同的B．聲波的頻率越高，它在空氣中傳播的速度越快C．聲波可以繞過(guò)障礙物傳播，即它可以發(fā)生衍射D．人能辨別不同樂(lè)器同時(shí)發(fā)出的聲音，證明聲波不會(huì)發(fā)生干涉【解析】選C.聲波在不同介質(zhì)中波速不同,其波長(zhǎng)也不同，在同一均勻介質(zhì)中傳播速度相同，則A、B均錯(cuò)誤；干涉、衍射是波特有的現(xiàn)象，C正確;不同樂(lè)器同時(shí)發(fā)出的聲音頻率不同，沒(méi)有滿(mǎn)足產(chǎn)生干涉的條件，如果滿(mǎn)足干涉條件，也會(huì)發(fā)生干涉，D錯(cuò)誤．2.關(guān)于波的干涉，以下說(shuō)法正確的是（）A.振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)，位移始終最大B.振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)，兩列波引起的分位移總是方向相同的C.加強(qiáng)點(diǎn)的振動(dòng)能量時(shí)大時(shí)小D.加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的位置在傳播中是隨時(shí)相互交換的【解析】選B.位移在振動(dòng)中是隨時(shí)間變化的，可以為零，所以A錯(cuò)；加強(qiáng)點(diǎn)位移能相加必須保證兩分位移始終同向，故B正確；加強(qiáng)點(diǎn)的振動(dòng)能量始終最大，C錯(cuò)；干涉圖樣是穩(wěn)定的，D錯(cuò).3.(2010·吉林模擬)醫(yī)院有一種先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)——彩超,向病人體內(nèi)發(fā)射頻率已精確掌握的超聲波.超聲波經(jīng)血液反射后被專(zhuān)用儀器接收,測(cè)出反射波的頻率變化,就可以知道血液的流速.這一技術(shù)主要體現(xiàn)了哪一種物理現(xiàn)象（）A.多普勒效應(yīng)B.波的衍射C.波的干涉D.共振【解析】選A.由于血液流動(dòng),接收到的反射波與發(fā)射波頻率相比發(fā)生了變化,具備由于相對(duì)運(yùn)動(dòng),接收到的反射波比發(fā)射波頻率變大或變小特征,因此是利用了多普勒效應(yīng),故選A.4．下列關(guān)于波的衍射的說(shuō)法不正確的是()A．衍射是一切波特有的現(xiàn)象B．對(duì)同一列波，縫、孔或障礙物越小，衍射現(xiàn)象越明顯C．只有橫波才能發(fā)生衍射現(xiàn)象，縱波不能發(fā)生衍射現(xiàn)象D．聲波容易發(fā)生衍射現(xiàn)象是由于聲波波長(zhǎng)較大【解析】選C.不只是機(jī)械波(包括橫波和縱波)能發(fā)生衍射現(xiàn)象，其他類(lèi)的波也能發(fā)生衍射現(xiàn)象，衍射是一切波特有的現(xiàn)象，A對(duì)C錯(cuò)；由發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件可知B、D正確，故選C.5．如圖所示，在坐標(biāo)原點(diǎn)O和x＝3m處的A點(diǎn)放有兩個(gè)完全相同的聲源，聲源發(fā)出聲波的波長(zhǎng)均為1m．則在y軸正方向上除O點(diǎn)外，聲音加強(qiáng)的點(diǎn)的位置有幾處？【解析】由O點(diǎn)和A點(diǎn)分別引直線(xiàn)OP和AP交y軸正方向于P點(diǎn)，兩相干波的路程差為Δs＝AP－OP，設(shè)想P由O點(diǎn)向y軸上方移到無(wú)窮遠(yuǎn)處，于是可得Δs＝nλ，由振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的條件0<nλ<AO(其中n＝1,2,3…),將λ＝1m和AO＝3m代入上式，得0<n<3,即取n＝1,2，由此可知從O點(diǎn)以上至＋∞處，聲波加強(qiáng)的區(qū)域僅有兩處．答案：兩處一、對(duì)波的干涉現(xiàn)象的理解1.頻率不同的兩列波可以疊加,但不能形成穩(wěn)定的干涉圖樣.2.加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)質(zhì)點(diǎn)的位移都是兩列波引起的位移的矢量和，該處質(zhì)點(diǎn)的位移的矢量和也隨著波的傳播和時(shí)間的變化而發(fā)生變化，它們?nèi)試@著平衡位置振動(dòng)，且與波源振動(dòng)周期相同.3.加強(qiáng)區(qū)振幅最大，等于兩列波振幅之和，但不是位移始終最大；減弱區(qū)振幅最小，等于兩列波振幅之差，不一定始終最?。磺壹訌?qiáng)區(qū)、減弱區(qū)的位置是固定的，若兩列波振幅相等，則減弱區(qū)質(zhì)點(diǎn)位移為零，且加強(qiáng)區(qū)質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間周期性變化.4.波峰與波峰(或波谷與波谷)相遇處，一定是加強(qiáng)的，用一條平滑的曲線(xiàn)將以上各點(diǎn)連接起來(lái)，這條線(xiàn)上的點(diǎn)都是加強(qiáng)的；而波峰與波谷相遇處，一定是減弱的，把以上各點(diǎn)用平滑的曲線(xiàn)連接起來(lái)，這條線(xiàn)上的點(diǎn)都是減弱的；加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)之間各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振幅介于加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的振幅之間.兩列波發(fā)生干涉時(shí)，在干涉區(qū)域內(nèi)，各質(zhì)點(diǎn)均在各自的平衡位置做機(jī)械振動(dòng)，只不過(guò)它們振動(dòng)的振幅不同，振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)的振幅最大，位移仍然隨時(shí)間變化，振動(dòng)減弱區(qū)某時(shí)刻的位移可能比振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)的位移大，因此不能認(rèn)為加強(qiáng)區(qū)的質(zhì)點(diǎn)位移始終最大.【例證1】如圖所示表示兩列相干水波的疊加情況，圖中的實(shí)線(xiàn)表示波峰，虛線(xiàn)表示波谷.設(shè)兩列波的振幅均為5cm，且圖示的范圍內(nèi)振幅不變，波速和波長(zhǎng)分別為1m/s和0.5m.C點(diǎn)是BE連線(xiàn)的中點(diǎn)，下列說(shuō)法中不正確的是()A.C、E兩點(diǎn)都保持靜止不動(dòng)B.圖示時(shí)刻A、B兩點(diǎn)的豎直高度差為20cmC.圖示時(shí)刻C點(diǎn)正處于平衡位置且向水面以上運(yùn)動(dòng)D.從圖示的時(shí)刻起經(jīng)0.25s，B點(diǎn)通過(guò)的路程為20cm

【解題指導(dǎo)】穩(wěn)定的干涉圖樣是表示加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)的相對(duì)穩(wěn)定，但加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)的質(zhì)點(diǎn)仍然在振動(dòng)，本題需明確，根據(jù)波峰及波谷可判斷波的傳播方向，進(jìn)而判斷出振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)及減弱區(qū).【自主解答】選A.由波的干涉知識(shí)可知題圖中的質(zhì)點(diǎn)A、B、E的連線(xiàn)處波峰和波峰或波谷和波谷疊加,是加強(qiáng)區(qū)，過(guò)D、F的連線(xiàn)處和過(guò)P、Q的連線(xiàn)處波峰和波谷疊加,是減弱區(qū).C、E兩點(diǎn)是振動(dòng)的加強(qiáng)點(diǎn)，不可能靜止不動(dòng),所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤.在圖示時(shí)刻，A在波峰，B在波谷，它們的振動(dòng)是加強(qiáng)的，振幅均為兩列波的振幅之和，均為10cm，此時(shí)的高度差為20cm，所以B選項(xiàng)正確.A、B、C、E均在振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)，且在同一條直線(xiàn)上，由題圖可知波是由E處向A處傳播，在圖示時(shí)刻的波形圖線(xiàn)如圖所示，由圖可知C點(diǎn)向水面以上運(yùn)動(dòng)，所以C選項(xiàng)正確.波的周期T==0.5s，經(jīng)過(guò)0.25s，即經(jīng)過(guò)半個(gè)周期,質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為振幅的2倍，所以振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)B通過(guò)的路程為20cm，D選項(xiàng)正確,故選A.【變式訓(xùn)練】如圖所示，S1和S2是湖面上兩個(gè)完全相同的水波的波源，MN是足夠長(zhǎng)的湖岸，水波的波長(zhǎng)為2m，S1與S2的連線(xiàn)與湖岸垂直，且S1S2＝5m，則岸邊始終平靜的地方共有()A．1處B．3處C．5處D．無(wú)數(shù)處【解析】選C.岸邊到兩波源的距離(波程)差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍的地方是始終平靜的(振動(dòng)減弱區(qū))．由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，左側(cè)岸上各點(diǎn)到兩波源的距離差的范圍為0～5m，減弱點(diǎn)有1m、3m、5m3處，由對(duì)稱(chēng)性可知，右側(cè)岸上也有兩處減弱點(diǎn)，3m、1m，因此共有5處，選C.二、對(duì)產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件的理解1.衍射是波特有的現(xiàn)象，障礙物或孔的尺寸大小并不是決定衍射能否發(fā)生的條件，僅是衍射現(xiàn)象是否明顯的條件．一般情況下，波長(zhǎng)較大的波容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象.2.波傳到小孔(或障礙物)時(shí)，小孔(或障礙物)仿佛就是一個(gè)新的波源，由它發(fā)出與原來(lái)同頻率的波(稱(chēng)為子波)在孔后傳播，于是，就出現(xiàn)了偏離直線(xiàn)傳播的衍射現(xiàn)象.3.當(dāng)孔的尺寸遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)時(shí)盡管衍射十分明顯，但由于衍射波的能量很弱，衍射現(xiàn)象不容易觀察到，因此當(dāng)小孔的尺寸大小與波長(zhǎng)相差不多時(shí)，衍射現(xiàn)象越容易觀察.【例證2】如圖所示是觀察水面波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個(gè)孔，O是波源，圖中已畫(huà)出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每?jī)蓷l相鄰波紋(圖中曲線(xiàn))之間距離表示一個(gè)波長(zhǎng)，則關(guān)于波經(jīng)過(guò)孔之后的傳播情況，下列描述不正確的是()A．此時(shí)能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象B．擋板前后波紋間距離相等C．如果將孔AB擴(kuò)大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象D．如果孔的大小不變，使波源頻率增大，能更明顯地觀察到衍射現(xiàn)象

【解題指導(dǎo)】此題首先能通過(guò)給出的圖形，比較出波長(zhǎng)與孔的大小的關(guān)系．其次抓住v、λ、f三個(gè)物理量的關(guān)系，再根據(jù)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件，確定出正確的選項(xiàng)．【自主解答】選D.從題圖中可以看出，孔的大小與波長(zhǎng)相差不多，故能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)A正確．由于在同一均勻介質(zhì)中，波的傳播速度沒(méi)有變化，波的頻率是一定的，又根據(jù)可得波長(zhǎng)λ沒(méi)有變化，所以B正確．當(dāng)孔擴(kuò)大后，明顯衍射的條件將被破壞，故C正確．如果孔的大小不變，使波源頻率增大，則波長(zhǎng)減小，孔的尺寸將比波長(zhǎng)大，失去發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件，選項(xiàng)D錯(cuò),故選D.【互動(dòng)探究】在上題的實(shí)驗(yàn)裝置中，若打擊水面的振子振動(dòng)頻率是5Hz，水波在水槽中的傳播速度為0.05m/s，為觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，小孔直徑d應(yīng)為()A.10cmB．5cmC．2cmD．1cm【解析】選D.在水槽中激發(fā)的水波波長(zhǎng)為：λ==0.01m=1cm.要求在小孔后產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，應(yīng)取小孔的尺寸小于或等于波長(zhǎng)，故選D．三、對(duì)“多普勒效應(yīng)”的理解1.波源發(fā)出的頻率f：波源單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出波的個(gè)數(shù).2.觀察者接收到的頻率f′：觀察者單位時(shí)間內(nèi)接收到波的個(gè)數(shù).3.相對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)頻率的影響若波源與觀察者相互靠近，觀察者接收到的頻率f′變大；若波源與觀察者相互遠(yuǎn)離，觀察者接收到的頻率f′變小.波源的頻率f不變，只是觀察者接收到的頻率f′與波源發(fā)出的頻率f相比較變大或變??；若波源與觀察者相對(duì)運(yùn)動(dòng)是勻速時(shí)，觀察者接收到的頻率f′保持不變.【例證3】公路巡警開(kāi)車(chē)在高速公路上以100km/h的恒定速度巡查，在同一車(chē)道上巡警車(chē)向前方的一輛轎車(chē)發(fā)出一個(gè)已知頻率的電磁波，結(jié)果該電磁波被那輛轎車(chē)反射回來(lái)時(shí)，巡警車(chē)接收到的電磁波頻率比發(fā)出時(shí)的低．(1)此現(xiàn)象屬于A．波的衍射B．波的干涉C．多普勒效應(yīng)D．波的反射(2)若該路段限速為100km/h，則該車(chē)是否超速？【標(biāo)準(zhǔn)解答】(1)巡警車(chē)接收到的電磁波頻率比發(fā)出時(shí)的低，此現(xiàn)象為多普勒效應(yīng)，選C.(2)因警車(chē)接收到的頻率低，由多普勒效應(yīng)知警車(chē)與轎車(chē)在相互遠(yuǎn)離，而警車(chē)車(chē)速恒定又在后面，可判斷轎車(chē)車(chē)速比警車(chē)車(chē)速大，故該車(chē)超速．答案：(1)C(2)超速

【規(guī)律方法】多普勒效應(yīng)的應(yīng)用（1）對(duì)于生產(chǎn)生活中應(yīng)用到的物理現(xiàn)象是否屬于多普勒效應(yīng)的判斷問(wèn)題，應(yīng)從題中獲取相關(guān)信息，是否屬于由于波源與觀察者相對(duì)運(yùn)動(dòng)造成觀察者接收到的頻率變化問(wèn)題，從而判斷是否屬于多普勒效應(yīng)的應(yīng)用.(2)多普勒效應(yīng)中判斷波源或觀察者的運(yùn)動(dòng)方向及速度時(shí)，只需比較波源頻率f源和觀察者感受到的頻率f觀間的大小關(guān)系，當(dāng)f源>f觀時(shí)，二者間距在增大，當(dāng)f源<f觀時(shí)，二者間距在減?。净?dòng)探究】若該轎車(chē)以20m/s的速度向前行進(jìn)，反射回的頻率應(yīng)怎樣變化？【解析】若該轎車(chē)以20m/s的速度向前行進(jìn)，由于警車(chē)速度大于轎車(chē)速度，此時(shí)警車(chē)與轎車(chē)在相互靠近，由多普勒效應(yīng)知反射回的頻率應(yīng)變高．答案：變高【例證4】利用超聲波測(cè)量汽車(chē)的速度，超聲波遇到障礙物會(huì)發(fā)生反射，測(cè)速儀發(fā)出并接收反射回來(lái)的超聲波脈沖信號(hào)，根據(jù)發(fā)出和接收到的時(shí)間差，測(cè)出汽車(chē)的速度.圖（a）是在高速公路上用超聲波測(cè)速儀測(cè)量車(chē)速的示意圖.圖（b）中是測(cè)速儀發(fā)出的超聲波信號(hào)，n1、n2分別是由汽車(chē)反射回來(lái)的信號(hào).設(shè)測(cè)速儀勻速掃描，P1、P2之間的時(shí)間間隔Δt＝1.0s，超聲波在空氣中傳播的速度是v＝340m/s，若汽車(chē)是勻速行駛的，則根據(jù)圖（b）可知，汽車(chē)在接收到P1、P2兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離是______m，汽車(chē)的速度是_______m/s.【標(biāo)準(zhǔn)解答】本題由閱讀圖（b）后，無(wú)法讓人在大腦中直接形成測(cè)速儀發(fā)射和接收超聲波以及兩個(gè)超聲波在傳播過(guò)程中量值關(guān)系形象的物理圖象.只有仔細(xì)地分析圖（b）各符號(hào)的要素，深刻地思考才會(huì)在大腦中形成測(cè)速儀在P1時(shí)刻發(fā)出的超聲波，經(jīng)汽車(chē)反射后經(jīng)過(guò)t1=Δt=0.4s接收到信號(hào)，同理，在P2時(shí)刻發(fā)出的超聲波，經(jīng)汽車(chē)反射后經(jīng)過(guò)t2=0.3s接收到信號(hào)的形象的物理情景圖象.因此汽車(chē)在接收到P1、P2兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離是:s=v（t1-t2）/2=17m，汽車(chē)通過(guò)這一段位移所用的時(shí)間t=Δt-（t1-t2）/2=0.95s,所以汽車(chē)的速度是v1=s/t=17.9m/s.（此題要注意n1、n2不是汽車(chē)接收的，而是測(cè)速儀接收的）波的傳播與疊加原理認(rèn)識(shí)模糊如圖所示，一波源在繩的左端發(fā)生半個(gè)波1，頻率為f1，振幅為A1；同時(shí)另一波源在繩的右端發(fā)生半個(gè)波2，頻率為f2，振幅為A2.圖中AP=PB，由圖可知()A.兩列波的波峰同時(shí)到達(dá)P點(diǎn)B.兩列波相遇時(shí)，P點(diǎn)的波峰可達(dá)（A1+A2）C.兩列波相遇后各自保持原來(lái)波形獨(dú)立傳播D.兩列波相遇時(shí)，繩上P點(diǎn)的振幅可達(dá)（A1+A2）【常見(jiàn)錯(cuò)誤】易錯(cuò)選B項(xiàng)【易錯(cuò)分析】對(duì)易錯(cuò)選項(xiàng)及錯(cuò)誤原因具體分析如下：【正確解答】1、2兩列波在同一條繩上傳播，波速相同，所以A、B的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)傳播相同距離歷時(shí)相同，兩列波應(yīng)同時(shí)到達(dá)P點(diǎn)，但兩列波的波峰到P點(diǎn)的距離不同,所以不能同時(shí)到達(dá)P點(diǎn),選項(xiàng)A是錯(cuò)誤的；兩列波到達(dá)P點(diǎn)后，在彼此穿過(guò)區(qū)間，P處質(zhì)點(diǎn)的位移為兩列波獨(dú)立引起的位移之和，由于兩列波頻率不同，波長(zhǎng)不同，相向傳播時(shí)，兩波峰不會(huì)同時(shí)到達(dá)P點(diǎn)，故在P處兩列波疊加的位移峰值不會(huì)達(dá)到（A1+A2），選項(xiàng)B是錯(cuò)誤的；兩波峰可同時(shí)到達(dá)的一點(diǎn)應(yīng)是與圖中現(xiàn)正處于波峰的兩質(zhì)點(diǎn)的平衡位置等距的一點(diǎn)：如果f1>f2，則λ1<λ2，則P點(diǎn)右側(cè)某處質(zhì)點(diǎn)振幅可達(dá)到（A1+A2），而如果f1<f2，則λ1>λ2，則P點(diǎn)左側(cè)某處質(zhì)點(diǎn)振幅可達(dá)到（A1+A2），選項(xiàng)D是錯(cuò)誤的；根據(jù)波的疊加原理，兩列波相遇后各自保持原來(lái)的波形，即如選項(xiàng)C所述.正確答案：C1.(2011·呼和浩特模擬)如圖所示，橡皮繩上甲波峰向右傳播，乙波谷向左傳播，若它們的振幅和波長(zhǎng)都相同，則它們相遇時(shí)互相疊加如圖所示．此時(shí)圖中的M、N、x、y等質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向是()A．M向上、N向下B．M向下、N向上C．M向右、N向左D．x、y均靜止【解析】選B.橡皮繩上的甲、乙脈沖半波在傳播過(guò)程中波形保持不變，一直向前平移．在相遇處互相疊加，先由“已知波的傳播方向，確定質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向”的辦法,判定兩個(gè)半波在各點(diǎn)單獨(dú)引起的速度和位移的大小和方向，再進(jìn)行矢量合成．依此原則可判斷出：M點(diǎn)振動(dòng)方向向下，N點(diǎn)振動(dòng)方向向上，x點(diǎn)速度方向向下，y點(diǎn)速度方向向上．各質(zhì)點(diǎn)此時(shí)位移均為零，B正確．(或畫(huà)出下一時(shí)刻的波形圖,從位移的矢量和即可判斷)2.(2011·南開(kāi)區(qū)模擬)消除噪聲污染是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的一個(gè)重要課題.內(nèi)燃機(jī)、通風(fēng)機(jī)等在排放各種高速氣流的過(guò)程中都發(fā)出噪聲，干涉型消聲器可以用來(lái)消弱高速氣流產(chǎn)生的噪聲.干涉型消聲器的結(jié)構(gòu)及氣流運(yùn)行如圖所示，產(chǎn)生波長(zhǎng)為λ的聲波沿水平管道自左向右傳播．當(dāng)聲波到達(dá)a處時(shí)，分成兩束相干波，它們分別通過(guò)r1和r2的路程，再在b處相遇，即可達(dá)到消弱噪聲的目的．若Δr=r2-r1,則Δr等于()A．波長(zhǎng)λ的整數(shù)倍B．波長(zhǎng)λ的奇數(shù)倍C．半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍D．半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍【解析】選C.由a處分成兩束相干波，振動(dòng)情況相同，當(dāng)Δr=r1-r2=（2n+1）時(shí)，在b處相遇疊加振動(dòng)減弱，達(dá)到削弱噪聲的目的，C對(duì).3．(2011·張家口模擬)如圖所示，橫波1沿BP方向傳播，B點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖甲所示；橫波2沿CP方向傳播，C點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示．P與B相距40cm，P與C相距50cm，波速都為20cm/s.兩列橫波在P處相遇，兩列橫波振動(dòng)方向相同，P點(diǎn)振幅為()A．7cmB．5cmC．10cmD．3.5cm【解析】選A．Δs＝PC－PB＝50cm－40cm＝10cm，由圖可知T＝1s，λ＝vT＝20cm，所以Δs＝，但是由兩波源的振動(dòng)圖象知，兩波源振動(dòng)情況相反，所以P點(diǎn)應(yīng)為加強(qiáng)點(diǎn)，P點(diǎn)的振幅A＝A1＋A2＝3cm＋4cm＝7cm，A正確．4.(2011·鄭州模擬)如圖所示，沿x軸正方向傳播的一列橫波在某時(shí)刻的波形圖為一正弦曲線(xiàn)，其波速為200m/s，下列說(shuō)法正確的是()A．從圖示時(shí)刻開(kāi)始，質(zhì)點(diǎn)b比質(zhì)點(diǎn)a先到平衡位置B．從圖示時(shí)刻開(kāi)始，經(jīng)0.01s質(zhì)點(diǎn)a通過(guò)的路程為0.2mC．若該波波源從O點(diǎn)沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，則在x=2000m處接收到的波的頻率將小于50HzD．若該波傳播中遇到寬約3m的障礙物,能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象【解析】選D.由波的傳播方向可知質(zhì)點(diǎn)b向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，遠(yuǎn)離平衡位置，質(zhì)點(diǎn)a向平衡位置運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)a先到平衡位置，A錯(cuò)；由于λ=4m，寬約3m的障礙物比波長(zhǎng)小，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，D對(duì)；據(jù)v=得T=0.02s,f=50Hz，經(jīng)0.01s質(zhì)點(diǎn)a通過(guò)的路程為0.4m，B錯(cuò)；波源沿x軸正向運(yùn)動(dòng),與觀察者相互靠近，觀察者接收到的波的頻率將大于50Hz，C錯(cuò).5.(2011·荊州模擬)根據(jù)多普勒效應(yīng)，下列說(shuō)法中不正確的是()A．醫(yī)生檢查身體用的“B超”是根據(jù)超聲波的多普勒效應(yīng)制成的B．一位有經(jīng)驗(yàn)的戰(zhàn)士聽(tīng)到飛行的炮彈尖叫聲越來(lái)越尖銳，可以判斷炮彈正向他靠近C．根據(jù)光波的多普勒效應(yīng)，由地球接收到遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光波的頻率越來(lái)越小，可以判斷此天體正遠(yuǎn)離地球D．當(dāng)波源和觀察者間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的頻率可能和波源發(fā)出的頻率相同【解析】選A.超聲波檢查人體時(shí)，不同組織反射的超聲波的量是不同的，從而形成B超影像，A錯(cuò)；當(dāng)波源與觀察者相互靠近時(shí)，觀察者感到頻率變大，所以聽(tīng)到飛行的炮彈尖叫聲越來(lái)越尖銳，聲音的頻率增大，可以判斷炮彈正向他靠近，B正確；光波和機(jī)械波一樣，也有多普勒效應(yīng)，地球接收到遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光波的頻率越來(lái)越小，可以判斷此天體正遠(yuǎn)離地球，C正確；設(shè)想如果人繞波源做圓周運(yùn)動(dòng)，那么，觀察者接收到的頻率和波源發(fā)出的頻率相同，D正確．一、選擇題（本大題共10小題，每小題7分，共70分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確）

1.如圖所示,水面上有A、B兩個(gè)振動(dòng)情況完全相同的振源,在AB連線(xiàn)的中垂線(xiàn)上有a、b、c三個(gè)點(diǎn),已知某時(shí)刻,a點(diǎn)是兩列波的波峰的相遇點(diǎn),c點(diǎn)是與a點(diǎn)相鄰的兩列波的波谷相遇點(diǎn),b為a、c的中點(diǎn),則以下說(shuō)法正確的是()A.a點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),c點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)B.a點(diǎn)與c點(diǎn)都是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),b點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)C.a點(diǎn)與c點(diǎn)此時(shí)刻是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后變成振動(dòng)減弱點(diǎn),而b點(diǎn)可能變成振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)D.a、b、c都是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)【解析】選D.a、b、c三點(diǎn)均在兩振源A、B連線(xiàn)的中垂線(xiàn)上，到兩波源的波程差均為零，所以a、b、c的疊加情況是相同的，即均為加強(qiáng)點(diǎn)．2．以下關(guān)于波的說(shuō)法中正確的是()A．干涉現(xiàn)象是波的特征，因此任何兩列波相遇時(shí)都會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象B．因?yàn)槁暡ǖ牟ㄩL(zhǎng)與通常的障礙物尺寸相差不大，所以聲波很容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象C．聲波是橫波D．縱波傳播時(shí)，介質(zhì)中的各質(zhì)點(diǎn)將隨波的傳播一直向前移動(dòng)【解析】選B.頻率相同的兩列波才能發(fā)生干涉現(xiàn)象，A錯(cuò)；據(jù)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件知B對(duì)；聲波是縱波，C錯(cuò)；縱波傳播時(shí)，質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，D錯(cuò)．3.如圖所示，點(diǎn)O是水面上一波源，實(shí)、虛線(xiàn)分別表示該時(shí)刻的波峰、波谷，A是擋板，B是小孔，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，水面上的波形將分布于()A．整個(gè)區(qū)域B．陰影Ⅰ以外區(qū)域C．陰影Ⅱ以外區(qū)域D．上述答案均不對(duì)【解析】選B.由題圖可以看出擋板A的尺寸比波長(zhǎng)大得多，故衍射現(xiàn)象不明顯，Ⅰ區(qū)沒(méi)有水波；B孔與波長(zhǎng)差不多，衍射現(xiàn)象明顯，故Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)都有水波，圖中空白區(qū)域水波可直接傳到，故B正確．4．以下表述中不正確的是()A．利用多普勒效應(yīng)可以從火車(chē)的汽笛聲判斷火車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向和快慢B．利用多普勒效應(yīng)可以從炮彈飛行的尖叫聲判斷炮彈的飛行方向C．根據(jù)多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度D．目前在技術(shù)上人們只能應(yīng)用聲波發(fā)生的多普勒效應(yīng)【解析】選D.波源與觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng)，根據(jù)接收頻率的高低可以判斷運(yùn)動(dòng)的方向和快慢，所以A、B、C正確;機(jī)械波、電磁波都能發(fā)生多普勒效應(yīng)，D錯(cuò)誤．5．兩個(gè)振動(dòng)情況完全一樣的波源S1、S2相距6m，它們?cè)诳臻g產(chǎn)生的干涉圖樣如圖所示，圖中實(shí)線(xiàn)表示振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域，虛線(xiàn)表示振動(dòng)減弱的區(qū)域，下列說(shuō)法正確的是()A．兩波源的振動(dòng)頻率一定相同B．虛線(xiàn)一定是波谷與波谷相遇處C．兩列波的波長(zhǎng)都為3mD．兩列波的波長(zhǎng)都為1m【解析】選A.由題意知A對(duì)；波谷與波谷相遇是加強(qiáng)點(diǎn)，B錯(cuò)；在干涉圖樣中，加強(qiáng)點(diǎn)的條件Δs=nλ(n=0,1,2…)．從圖中可以看出S1、S2連線(xiàn)上加強(qiáng)點(diǎn)有5個(gè)，設(shè)每?jī)蓚€(gè)加強(qiáng)點(diǎn)的距離為x，則中間的加強(qiáng)點(diǎn)到S1、S2的距離之差為0，兩側(cè)的第一個(gè)加強(qiáng)點(diǎn)距S1、S2的距離之差為λ，即4x－2x＝λ得x＝，所以6x＝3λ＝6m，λ＝2m，C、D錯(cuò).6.(2011·唐山模擬)如圖所示為一列簡(jiǎn)諧橫波的圖象，質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)的速度為v，經(jīng)過(guò)0.2s，質(zhì)點(diǎn)P的速度大小和方向都不變，再經(jīng)過(guò)0.2s，質(zhì)點(diǎn)P的速度大小不變，方向改變，由此可判斷()A．波向左傳播，波速為10m/sB．波向右傳播，波速為10m/sC．該波與一個(gè)頻率為1.25Hz的波相遇可能發(fā)生干涉現(xiàn)象D．該波與一個(gè)頻率為1.25Hz的波相遇不可能發(fā)生干涉現(xiàn)象【解析】選C.只有當(dāng)P質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)到x軸下方與原位置對(duì)稱(chēng)的點(diǎn)時(shí)，兩者速度相等；再經(jīng)0.2s質(zhì)點(diǎn)繼續(xù)向下振動(dòng)到最大位置處再返回到該點(diǎn)，速度大小相等、方向相反．此過(guò)程經(jīng)過(guò)，由此可知，波向左傳播，T＝0.8s，λ＝4m，則v＝＝5m/s，故A、B錯(cuò)誤；而f＝＝1.25Hz，該波與一個(gè)頻率為1.25Hz的波相遇可能發(fā)生干涉現(xiàn)象，C正確，D錯(cuò)誤．7．(2011·鄭州模擬)如圖所示，S1、S2是兩個(gè)相干波源，它們振動(dòng)同步且振幅相同．實(shí)線(xiàn)和虛線(xiàn)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、d四點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的有()A.a質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱，b、c質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng)，d質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)既不是最強(qiáng)也不是最弱B.c質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱，b、d質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng)，a質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)既不是最強(qiáng)也不是最弱C.a質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是最弱的，b、c、d質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是最強(qiáng)的D.再過(guò)T/4后的時(shí)刻b、c、d三個(gè)質(zhì)點(diǎn)都將處于各自的平衡位置，因此振動(dòng)最弱【解析】選C.a質(zhì)點(diǎn)波峰與波谷疊加，振動(dòng)最弱，b、c質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng)，從圖中可以看出，d是S1、S2連線(xiàn)的中垂線(xiàn)上的一點(diǎn)，到S1、S2的距離相等，所以必然為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)．A、B錯(cuò)，C對(duì)；b、c、d質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終最強(qiáng)，D錯(cuò).

【方法技巧】加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的判斷方法(1)圖象法：在某時(shí)刻的波形圖上，波峰與波峰(或波谷與波谷)的交點(diǎn)，一定是加強(qiáng)點(diǎn)，而波峰與波谷的交點(diǎn)一定是減弱點(diǎn)，各加強(qiáng)點(diǎn)或減弱點(diǎn)各自連接而成以?xún)刹ㄔ礊橹行南蛲廨椛涞倪B線(xiàn)，形成加強(qiáng)線(xiàn)和減弱線(xiàn)，兩種線(xiàn)互相間隔，這就是干涉圖樣．(2)公式法：當(dāng)兩個(gè)相干波源的振動(dòng)步調(diào)一致時(shí)，到兩個(gè)波源的距離之差Δx＝nλ(n＝0、1、2…)處是加強(qiáng)區(qū)，Δx＝(2n+1)（n＝0、1、2…)處是減弱區(qū)．（當(dāng)兩列波源的振動(dòng)情況相反時(shí)，上述結(jié)論剛好相反）8．一個(gè)位于原點(diǎn)O的波源S發(fā)出一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速為400m/s，已知在t＝0時(shí)刻，波剛好傳到x＝40m處，此時(shí)的波形圖如圖所示．在x＝400m處固定一個(gè)波的接收器P(圖中未畫(huà)出)，則下列說(shuō)法中正確的是()A．波源開(kāi)始振動(dòng)的方向一定是向上B．x＝40m處的質(zhì)點(diǎn)在t＝0.5s時(shí)刻位于最大位移處C．接收器在t＝1.0s時(shí)刻才接收到此波的信號(hào)D．若從t＝0時(shí)刻起波源S沿x軸負(fù)方向以10m/s的速度勻速移動(dòng)，則接收器接收到此波時(shí)的頻率將變小

【解題提示】本題審題應(yīng)把握以下幾個(gè)方面：（1）波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向的關(guān)系.（2）波的傳播原理.（3）多普勒效應(yīng)問(wèn)題應(yīng)抓住波源與接收器是相互靠近還是相互遠(yuǎn)離來(lái)判斷頻率的變化.【解析】選D.t＝0時(shí)刻x＝40m處質(zhì)點(diǎn)起振的方向與波源開(kāi)始振動(dòng)的方向是相同的，向下振動(dòng)，A錯(cuò)誤；由λ＝20m，T＝＝0.05s，所以x＝40m處的質(zhì)點(diǎn)在t＝0.5s時(shí)恰好振動(dòng)了10個(gè)周期，又回到平衡位置，B錯(cuò)誤；t＝0時(shí)波離接收器P的距離為Δx=400m－40m＝360m，所以再經(jīng)過(guò)Δt==s＝0.9s，接收器P即可接收到此波的信號(hào)，C錯(cuò)誤；波源以10m/s的速度遠(yuǎn)離接收器P，由多普勒效應(yīng)知識(shí)可知，接收器接收到此波的頻率將變小，D正確．9.下列說(shuō)法不正確的是()A.若聲波波源向觀察者靠近,則觀察者接收到的聲波頻率減小B.聲波擊碎玻璃杯的實(shí)驗(yàn)原理是共振C.超聲波在水中傳播的距離要比光波遠(yuǎn)得多D.“聞其聲而不見(jiàn)其人”是聲波的衍射現(xiàn)象【解析】選A.由多普勒效應(yīng)可知，若聲波波源向著觀察者運(yùn)動(dòng)，則觀察者接收到的聲波頻率增大，A錯(cuò)；聲波擊碎玻璃杯是聲波頻率與玻璃杯的固有頻率相同，玻璃杯發(fā)生共振導(dǎo)致破碎，B正確；由于水對(duì)光波吸收比對(duì)聲波吸收多，所以超聲波在水中傳播的距離比光波在水中傳播的距離要遠(yuǎn)得多，C正確；“聞其聲而不見(jiàn)其人”是聲波的衍射現(xiàn)象，D對(duì)．10.(2011·寶山區(qū)模擬)如圖所示，S1、S2是振動(dòng)情況完全相同的兩個(gè)機(jī)械波波源，振幅為A，a、b、c三點(diǎn)分別位于S1、S2連線(xiàn)的中垂線(xiàn)上，