教科版物理选修3

I知能演练轻松闯关I♦♦制步测控♦♦如图所示，两列相同的波相向传播，当它们相遇时，图中可能的波形是（）解析：选BC.当两列波相遇时，达到图（a）所示的状态时，叠加以后的波形应是选项B.当两列波相遇时，达到图（b）所示的状态时，叠加以后的波形应是选项C.所以正确选项是B、C.（2011•高考上海卷）两波源近、S2在水槽中形成的波形如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则（）•在两波相遇的区域中会产生干涉’-在两波相遇的区域中不会产生干涉a点的振动始终加强a点的振动始终减弱解析：选B.由题图知，两列波的波长不相等，不满足波的干涉条件，故B正确，A、C、D错误.一列水波通过某孔的实际情况如右图所示，现把孔的尺寸变小，或者把水波的波长变大，水波通过孔后的假想情况如下图所示，其假想正确的图示有（）'A.孔变小B.孔变小C.波长变大D.波长变大解析：选AC.需要指出的是，衍射现象是普遍存在的.波遇到障碍物时都有绕过障碍物的特性，即衍射现象，但只有当障碍物或孔的尺寸比波长小或差不多时才能观察到明显的衍射现象，故正确选项为A、C.

如图为由波源S发出的波某一时刻在介质平面中的情形，实线为波峰，虚线为波谷，设波源频率为20Hz，且不运动，而观察者在1s内由A运动到8,观察者接收到多少个完全波？设波速为340m/s，则要让观察者完全接收不到波，他每秒要运动多少米？解析：观察者在单位时间内接收到的完全波的个数就等于观察者接收到的频率.如果观察者不动，则1s内，观察者接收的完全波的个数应为20个，然而当观察者从A运动到B的过程中，所能接收到的完全波的个数正好比不运动时少1个，即他只接收到19个完全波，要想让观察者完全接收不到波，他必须随同所在的波峰一起运动并远离波源.由s=vt得s=340X1m=340m，即观察者每秒要远离波源340m.答案：19340m♦•课时作业一、选择题下列哪些现象是多普勒效应（）远去的汽车声音越来越小炮弹迎面飞来，声音刺耳火车向你驶来时，音调变高，远离你而去时，音调变低大风中，远处人的说话声时强时弱解析：选BC.声波音调的高低由其频率决定，根据多普勒效应，当声源与观察者发生相对运动时，观察者听到的声音的音调会变化，B、C正确.声音的强弱由声波的能量决定，声源越近，声波能量越大，听起来越响亮，但音调不一定变化，A、D项不是由多普勒效应造成的，故选择B、C.下列说法正确的是（）衍射是一切波特有的现象对同一列波，障碍物或孔越小衍射越明显听到回声是声波的衍射现象听到回声是共鸣现象解析：选AB.衍射是波特有的现象.障碍物或孔的尺寸越小，越能满足发生明显衍射现象的条件.回声是声波的反射现象，如果回声到达人耳比原声滞后0.1s以上，就能区分回声和原声.所以正确选项为A、B.关于两列波的稳定干涉现象，下列说法正确的是（）任意两列波都能产生稳定干涉现象发生稳定干涉现象的两列波，它们的频率一定相同在振动减弱的区域，各质点都处于波谷在振动加强的区域，有时质点的位移等于零解析：选BD.两列波叠加产生稳定干涉现象是有条件的，不是任意两列波都能产生稳定的干涉现象.一个必要条件是两列波的频率相同，所以选项A是错误的，选项B是正确的.在振动减弱的区域里，只是两列波引起质点振动始终是减弱的，质点振动的振幅等于两列波的振幅之差.如果两列波的振幅相同，质点振动的振幅就等于零，也不可能各质点都处于波谷，所以选项C是错误的.在振动加强的区域里，两列波引起质点振动始终是加强的，质点振动的最剧烈，振动的振幅等于两列波的振幅之和.但这些点始终是振动着的，因而有时质点的位移等于零，所以选项D是正确的.火车上有一个声源发出频率一定的乐音.当火车静止、观察者也静止时，观察者听到并记住了这个乐音的音调.以下情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是（）观察者静止，火车向他驶来观察者静止，火车离他驶去火车静止，观察者乘汽车向着火车运动火车静止，观察者乘汽车远离火车运动解析：选BD.当观察者与声源相向运动时，相同时间内观察者接收到的声波的个数增多，所以观察者接收到的频率升高，听到乐音的音调比原来要高.当观察者与声源背向运动时，相同时间内观察者接收的声波的个数减少，所以观察者接收到的频率降低，听到乐音的音调比原来降低了.综上所述，正确选项为B、D.（2012-上海高二检测）在观察水波的衍射实验中，若击打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，小孔的直径d应为（）A.10cmB.5cmC.d>1cmD.d<1cm解析：选D.由题知水波的波长久=*=^^m=0.01m=1cm，即小孔的直径d应与1cm相J5当或比它还小.故选项D正确.（2012-延安高二检测）如图所示，实线和虚线分别表示振幅、频率均相"F二同的两列波的波峰和波谷.此刻，M是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是（）"二"注，该时刻质点0正处在平衡位置P、N两质点始终处在平衡位置随着时间的推移，质点M向0点处移动从该时刻起，经过四分之一周期，质点M到达平衡位置解析：选BD.由题图可知，图中0、M为振动加强点，此时刻0处于波谷，M处于波峰，因此A错误.N、P为减弱点，又因两列波振幅相同，因此，N、P两点振幅为零，即两质点始终处于平衡位置，B正确.质点不会随波向前推移，C不正确.从该时刻经4周期，两列波在M点分别引起的振动都位于平衡位置，故M点位于平衡位置，D正确.如图所示，一个波源在绳的左端发出半个波1，频率为J1，振幅为少；|2同时另一个波源在绳的右端发出半个波2,频率为f,振幅为勺，图中PX二为两波源的中点，由图可知（）」〃两列波同时到达P点两列波相遇时，P点的波峰可达（A1+A2）两列波相遇后各自保持原来波形独立传播两列波相遇时，绳上振幅可达（A]+A2）的质点只有一点解析：选ACD.1、2两列波在同一条绳上传播，波速相同，所以传播相同距离历时相同，两列波应同时到达P点，选项A是正确的；两列波到达P点后，在彼此穿过区间，P处质点的位移为两列波独立引起的位移之和，由于两波频率不同，波长不同，相向传播时，两波峰不会同时到达P点，故在P处两列波叠加的位移峰值不会达到（A]+A2），选项B是错误的；两波峰可同时到达的一点应是与图中现在处于波峰的两质点的平衡位置等距的一点：如果/；>；，则k<2，则P点右侧某处质点振幅可达到（孔+A,），而如果/；<；，则人少2，则P点左侧某处质点振幅可达到（A1+A2）,选项D是正确的.根据波的叠加原理，两列波相遇后各自保持原来的波形，即如选项C所述.综上所述，本题正确选项为A、C、D.在空气中的同一区域内，两列声波波源的振动情况如图所示，可以肯定的是（）a波源的频率为b波源频率的2倍a波的波长为b波波长的2倍a、b两列波叠加能产生稳定的干涉通过同一狭缝，a波的衍射效果比b波明显解析：选BD.由波的图像可以看出，a波的周期是b波的2倍，因为波速相等（同一介质）由波速公式v=f可知a波的波长等于b波的2倍，故A答案错而B正确；两列波干涉的条件是频率必须相等，可知a、b两列波不会产生稳定的干涉；波长越长，衍射现象越明显，故D选项正确.在空旷的广场上有一堵较高大的墙"，墙的一侧O点有一个正在播放男女声合唱歌曲的声源.某人从图中A点走到墙后的B财”1点，在此过程中，如果从声波的衍射来考虑，则会听到（）・。声音变响，男声比女声更响声音变响，女声比男声更响声音变弱，男声比女声更弱声音变弱，女声比男声更弱解析：选D.由于MN很高大，故衍射现象比较弱，由于女声音调更高，波长更小，衍射更不明显.（2012-渭南高二检测）如图所示，近、S2为水波槽中的两个波源，它们分别激起两列水波，图中实线表示波峰，虚线表示波谷.已知两列波的波长分别为人和如且X>2,该时刻在P点为两列波的波峰与波峰相遇，则以下叙述中正确的是（）SisP点有时在波峰，有时在波谷，振动始终相互加强P点始终在波峰，不可能在波谷因为人少2，所以P点的振动不遵守波的叠加原理P点的振动遵守波的叠加原理，但并不始终相互加强解析：选D.由于k>2，v1=v2（同一介质），所以频率"气，两列波不能产生稳定的干涉，但叠加区仍遵守叠加原理.二、非选择题生活中经常用“呼啸而来”形容正在驶近的车辆，这是声波在传播过程中对接收者而言频率发生变化的表现，无线电波也具有这种效应.测速雷达向一辆接近的车辆发出无线电波，并接收被车辆反射的无线电波.由于车辆的运动，接收的无线电波频率与发出时不同，利用频率差（/接收一/发出）就能计算出车辆的速度.已知发出和接收的频率间关系为f接收=（1+牛f

发出，式中c是真空中的光速，若f发出=2X109Hz，f接收一f发出=400Hz，可知被测车辆的速度大小为m/s.解析：将f发出=2X109Hz，f接收-f发出=400Hz，c=3X108m/s，Ef接收="牛｝发出可得v车=30m/s.答案：30如图为某一报告厅主席台的平面图，AB是讲台，近、S2是与讲台上话筒等高的嗽叭，它们之间的相互位置和尺寸如图所示.报告者的声音放大后经嗽叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫.为了避免啸叫，话筒最好摆放在讲台上适当的位置，在这些位置上两个嗽叭传来的声音因干涉而相消.已知空气声速为340m/s，若报告人声音的频率为136Hz，问讲台上这样的位置有多少个？SiS2-r*v解析：相应于声频f=136Hz的声波的波长是芥f=2.5m将表示为式中v=340m/s是空气中的声速.在图