3
n+?λ(n=0、1、2…), 则有x2-x1=??4?x2-x1
3n+
4λ6
得波速v=T=T= m/s(n=0、1、2…),
4n+3当n=0时,v=2 m/s,当n=1时,v≈0.86 m/s,B正确。
题型五 波的干涉现象与多普勒效应的分析
【规律方法】(1)加强区的质点振动加强只是其振幅变大,并不是质点一直处于位移最大值。 (2)只有符合干涉条件的两列波相遇时才能产生干涉现象。
【典例5】在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速v=200 m/s.已知t=0时,波刚好传播到x=40 m处,如图所示,在x=400 m处有一接收器(图中未画出),则下列说法正确的是
( )
A.波源开始振动时方向沿y轴正方向
B.从t=0开始经过0.15 s,x=40 m处的质点运动路程为0.6 m C.接收器在t=1.8 s时才能接收到此波
D.若波源向x轴负方向运动,根据多普勒效应,接收器接收到的波源频率可能为11 Hz E.若该波与另一列频率为10 Hz、波源在x=350 m处的沿x轴负方向传播的简谐横波相遇,能够产生稳定的干涉图样
【答案】 BCE
【解析】根据波的图象和波的传播方向可知,波源开始振动时方向沿y轴负方向,选项Aλ
错误;根据波的图象可知波长λ=20 m,振幅A=10 cm,周期T==0.1 s,从t=0开始经
v过0.15 s(1.5个周期),x=40 m处的质点运动路程为6个振幅,即6A=6×0.1 m=0.6 m,选Δx400-40项B正确;接收器在t=v= s=1.8 s时能够接收到此波,选项C正确;波源频率
2001
为f=T=10 Hz,若波源向x轴负方向运动,根据多普勒效应,接收器接收到的波源频率小于10 Hz,选项D错误;根据频率相同的两列波相遇才能产生稳定干涉的条件,若该波与另一列频率为10 Hz的简谐横波相遇,能够产生稳定的干涉图样,选项E正确.
【强化训练】
1.下列说法正确的是( )
A.单摆运动到平衡位置时,回复力为零
B.只有发生共振时,受迫振动的频率才等于驱动力的频率
C.水平放置的弹簧振子做简谐振动时的能量等于在平衡位置时振子的动能 D.单摆的周期随摆球质量的增大而增大 E.同一地点,两单摆的摆长相等时,周期也相等
2. (2019·山东聊城一模)(多选)两列机械波在同一介质中沿相同方向传播,某时刻的波形如图所示,此时a波上某质点P的运动方向沿y轴负方向,则下列说法正确的是( )
A.两列波具有相同的波速
B.此时b波上的质点Q沿y轴正方向运动
C.一个周期内,Q质点沿x轴前进的距离是P质点的1.5倍
D.在P质点完成30次全振动的时间内Q质点可完成20次全振动 E.a波和b波在空间相遇处会产生稳定的干涉图样
3.(2019·全国卷Ⅲ)(多选)水槽中,与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上。振动片做简谐振动时,两根细杆周期性触动水面形成两个波源。两波源发出的波在水面上相遇,在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样。关于两列波重叠区域内水面上振动的质点,下列说法正确的是( )
A.不同质点的振幅都相同 B.不同质点振动的频率都相同 C.不同质点振动的相位都相同
D.不同质点振动的周期都与振动片的周期相同 E.同一质点处,两列波的相位差不随时间变化
4、2018年2月6日23时50分,台湾花莲县附近海域发生6.5级地震。如果该地震中的简谐横波在地球中匀速传播的速度大小为4 km/s,已知波沿x轴正方向传播,某时刻刚好传到N处,如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.从波源开始振动到波源迁移到地面需要经过3.75 s
B.从波传到N处开始计时,经过t=0.03 s位于x=240 m处的质点加速度最小 C.波的周期为0.015 s
D.波动图像上M点此时速度方向沿y轴负方向,经过一段极短的时间后动能减小 E.从波传到N处开始,经过0.0125 s,M点的波动状态传播到N点
5、(多选)如图甲所示为一列沿水平方向传播的简谐横波在时刻t的波形图,如图乙所示为质点b从时刻t开始计时的振动图象,则下列说法中正确的是________。
A.该简谐横波沿x轴正方向传播 B.该简谐横波波速为0.4 m/s
C.再经过12.5 s,质点a通过的路程为0.5 m D.再经过12.5 s,质点a通过的路程为10 cm
E.当该波传播中遇到尺寸为3 m的障碍物,能发生明显的衍射现象 6.(2019·湖南重点中学模拟)关于多普勒效应,下列说法正确的是 A.多普勒效应是由于波的干涉引起的
B.发生多普勒效应时,波源的频率并未发生改变
C.多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而发生的 D.只有声波才有多普勒效应
E.若声源向观察者靠近,则观察者接收到的频率大于声源发出声波的频率
7.(2019·山西吕梁模拟)如图为甲、乙两列简谐横波在同一绳上传播时某时刻的波形图,甲波向右传播,乙波向左传播.质点M位于x=0.2 m处,则
( )
( )
A.这两列波会发生干涉现象 B.M点的振动总是减弱
C.M点将做振幅为30 cm的简谐运动
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