波的干涉、衍射多普勒效应(25分钟50分)选择题(本题共5小题,每题6分,共30分)1.利用发波水槽得到的水面波形如图甲、乙所示,则()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】选D。由波的干涉和衍射概念知,图甲是一列波的传播,显示了波的衍射现象,图乙是两列波的传播,显示了波的干涉现象,故选D。2.(多选)蝉的家族中的高音歌手是一种被称作“双鼓手”的蝉。它的身体两侧有大大的环形发声器官,身体的中部是可以内外开合的圆盘。圆盘开合的速度很快,抖动的蝉鸣就是由此发出的。某同学围绕蝉歇息的树干走了一圈,听到忽高忽低的蝉鸣声,以下说法中正确的是()A.这种现象属于声波的衍射现象B.这种现象属于声波的干涉现象C.身体两侧有大大的环形发声器官可以看作是相干波源D.蝉发出的两列声波的传播速度一定相同【解析】选B、C、D。“听到忽高忽低的蝉鸣声”说明这是声波的干涉现象,A错误、B正确;身体两侧的发声器官可以看作是相干波源,C正确;因波速由介质决定,D正确。故选B、C、D。3.(多选)(2020·资阳高二检测)图甲为一列横波在t=0时的波动图像,图乙为该波中x=2m处质点P的振动图像,下列说法正确的是()A.若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象,则所遇到的波的频率为0.25HzB.若该波能发生明显的衍射现象,则该波所遇到的障碍物尺寸一定比4m大很多C.再过0.5s,P点的动能最大D.波沿x轴正方向传播【解析】选C、D。由图乙可知该波的频率为1Hz,所以若发生稳定干涉现象,另一列简谐横波的频率也应为1Hz,选项A错误;由图甲可知该波的波长λ=4m,当波长远大于障碍物尺寸或与障碍物尺寸差不多时会发生明显的衍射现象,障碍物尺寸应小于4m,所以选项B错误;再过0.5s,P点处于平衡位置动能最大,选项C正确;由甲、乙图像可判断选项D正确。4.(多选)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】选A、B、D。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天体相对地球运动的速度,故选项A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,故选项B正确;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,故选项C错误;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,故选项D正确。【加固训练】关于多普勒效应,下列说法中正确的是()A.发生多普勒效应时,波源频率发生了变化B.要发生多普勒效应,波源和观察者必须有相对运动C.火车向你驶来时,你听到的汽笛声音调变低,火车离你远去时,你听到的汽笛声音调变高D.机械波不能发生多普勒效应【解析】选B。多普勒效应是波源和观察者由于相对运动,观察者感觉到的频率与波源频率不同的现象,选项B正确,A错误;火车向你驶来时,你听到的汽笛声音调变高,火车离你远去时,你听到的汽笛声音调变低,选项C错误;任何性质的波都能发生多普勒效应,选项D错误。【总结提升】学习“多普勒效应”必须弄清的四个问题(1)当波源以速率v匀速靠近静止的观察者A时,观察者“感觉”到的频率变大了。但不是“越来越大”。(2)当波源静止,观察者以速率v匀速靠近波源时,观察者“感觉”到的频率也变大了。(3)当波源与观察者相向运动时,观察者“感觉”到的频率变大。(4)当波源与观察者背向运动时,观察者“感觉”到的频率变小。5.(多选)(2020·泸州高二检测)两个振动情况完全一样的波源S1和S2相距6m,它们在空间产生的干涉图样如图所示,图中实线表示振动加强的区域,虚线表示振动减弱的区域。下列说法正确的是()A.两波源的振动频率一定相同B.虚线一定是波谷与波谷相遇处C.两列波的波长都是2mD.两列波的波长都是1m【解析】选A、C。因为形成稳定的干涉图样,所以两波源的频率一定相同,A正确;因为S1和S2相距6m,两实线间的距离是,由图像可知,S1和S2之间的距离为3个波长,所以两列波的波长都是2m,C正确,D错误;虚线是振动减弱区,是波峰与波谷相遇处,B错误。6.(20分)如图所示为某一报告厅主席台的平面图,AB是讲台,S