高中物理人教版4本冊總復(fù)習(xí) 學(xué)業(yè)分層測評10

學(xué)業(yè)分層測評(十)(建議用時：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1．下列關(guān)于多普勒效應(yīng)的說法中，正確的是()A．只要波源在運(yùn)動，就一定能觀察到多普勒效應(yīng)B．如果聲源靜止，就觀察不到多普勒效應(yīng)C．當(dāng)聲源朝靠近觀察者運(yùn)動時，聲源的頻率不變D．當(dāng)聲波遠(yuǎn)離觀察者運(yùn)動時，觀察者接收到的頻率變低E．當(dāng)聲源相對于觀察者運(yùn)動時，觀察者聽到的聲音的頻率可能變高，也可能變低【解析】波源運(yùn)動時，波源與觀察者距離不一定變化，不一定發(fā)生多普勒效應(yīng)，A錯；聲源靜止時，若觀察者向聲源運(yùn)動，能發(fā)生多普勒效應(yīng)，B錯；聲源朝著觀察者運(yùn)動時，聲源頻率不變，觀察者接收到的頻率增大，C、D對；聲源相對觀察者運(yùn)動時，二者距離可能增大，也可能減小，故觀察者接收到的頻率可能變低，也可能變高，E對．【答案】CDE2．聲波從聲源發(fā)出，在空中向外傳播的過程中()【導(dǎo)學(xué)號：23570071】A．波速不變 B．頻率不變C．振幅在逐漸變小 D．波長在逐漸變小E．波長在逐漸變大【解析】聲波在空中向外傳播時，不管是否遇到障礙物引起反射，其波速只由空氣決定．頻率(由聲源決定)和波長(λ＝eq\f(v,f))均不變，所以A、B對，D、E錯；又因?yàn)闄C(jī)械波是傳遞能量的方式，能量在傳播過程中會減小，故其振幅也就逐漸變小，C正確．【答案】ABC3．如圖12-5-7所示，在原點(diǎn)處做簡諧運(yùn)動的波源產(chǎn)生的機(jī)械波沿x軸正方向傳播，波速v＝400m/s.為了接收信號，在x＝400m處放置一接收器A(圖中未標(biāo)出)．已知t＝0時，波已經(jīng)傳播到x＝40m，則下列說法中正確的是()圖12-5-7A．波源振動的周期為sB．x＝40m處的質(zhì)點(diǎn)在t＝s時位移為零C．接收器在t＝s時才能接收到此波D．若波源向x軸負(fù)方向移動，則接收器接收到的波的頻率將小于20HzE．接收器接收到的頻率與波源的運(yùn)動方向無關(guān)【解析】波源振動的周期：T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(20,400)s＝s，A正確；x＝40m處的質(zhì)點(diǎn)在t＝s時仍在平衡位置，B正確；接收器接收到此波的時間：t＝eq\f(400－40,400)s＝s，C錯誤；由多普勒效應(yīng)的知識，可判斷D正確，E錯誤．【答案】ABD4．頻率一定的聲源在空氣中向著靜止的接收器勻速運(yùn)動，以u表示聲源的速度，v表示聲波的速度(u＜v)，γ表示接收器接收到的頻率，若u增大，則γ________，v________.【導(dǎo)學(xué)號：23570072】【解析】機(jī)械波在介質(zhì)中的速度由介質(zhì)決定，與波的頻率、波源的速度無關(guān)，因此不論u如何變化，v都不變．聲源向著接收器運(yùn)動，接收器單位時間接收到的完整波的個數(shù)增加，波源的速度越大，單位時間接收到的完整波的個數(shù)越多，因此u增大時，γ增大．【答案】增大不變5．一列波在第一種均勻介質(zhì)中的波長為λ1，在第二種均勻介質(zhì)中的波長為λ2，且λ1＝3λ2，那么波在兩種介質(zhì)中的頻率之比為________，波速之比為________．【解析】同一列波頻率不變，v＝λf，eq\f(v1,v2)＝eq\f(λ1,λ2)＝eq\f(3,1).【答案】1∶13∶16．當(dāng)一個探險者進(jìn)入一個山谷后，為了估測出山谷的寬度，他吼一聲后，經(jīng)過s聽到右邊山坡反射回來的聲音，又經(jīng)過s后聽到左邊山坡反射回來的聲音，若聲速為340m/s，則這個山谷的寬度約為多少？【解析】右邊的聲波從發(fā)出到反射回來所用時間為t1＝s，左邊的聲波從發(fā)出到反射回來所用的時間為t2＝2s．山谷的寬度為s＝eq\f(1,2)v(t1＋t2)＝eq\f(1,2)×340×m＝425m.【答案】425m7.如圖12-5-8所示，由波源S發(fā)出的波某一時刻在介質(zhì)平面中的情形，實(shí)線為波峰，虛線為波谷，設(shè)波源頻率為20Hz，且不運(yùn)動，而觀察者在1s內(nèi)由A運(yùn)動到B，觀察者接收到多少個完全波？設(shè)波速為340m/s，則要讓觀察者完全接收不到波，他每秒要運(yùn)動多少米？圖12-5-8【解析】觀察者在單位時間內(nèi)接收到完全波的個數(shù)就等于觀察者接收到的頻率．如果觀察者不動，則1s內(nèi)，觀察者接收的完全波的個數(shù)應(yīng)為20個，然而當(dāng)觀察者從A運(yùn)動到B的過程中，所能接收到的完全波的個數(shù)正好比不運(yùn)動時少1個，即他只接收到19個完全波．要想讓觀察者完全接收不到波，他必須隨同所在的波峰一起運(yùn)動并遠(yuǎn)離波源．由x＝vt得x＝340×1m＝340m，即觀察者每秒要遠(yuǎn)離波源340m.【答案】19個340m[能力提升]8．如圖12-5-9所示是一波源O做勻速直線運(yùn)動時在均勻介質(zhì)中產(chǎn)生球面波的情況，則()【導(dǎo)學(xué)號：23570073】圖12-5-9A．該波源正在移向a點(diǎn)B．該波源正在移向b點(diǎn)C．在a處觀察，波的頻率變高D．在b處觀察，波的頻率變低E．在b處觀察波的頻率變高【解析】此題考查的是多普勒效應(yīng)的模型及原理．波源在某一位置產(chǎn)生一列波面后，該波面以該位置為球心，以波速作為傳播速度向外傳播，反之，由波面可確定出該波面的產(chǎn)生位置，即波源．波面半徑大，表示產(chǎn)生時間早，傳播時間長．對照圖示，可確定出波源由右向左運(yùn)動，故A項(xiàng)正確，B錯誤．由于觀察者不動，故波面經(jīng)過觀察者的速度等于波速，而在a處觀察時，相鄰波面間距比波源不動時的間距小，因而經(jīng)過觀察者的時間間隔短，頻率大；同理在b處的時間間隔長，頻率小，故選項(xiàng)E錯誤，C、D正確．【答案】ACD9．如圖12-5-10所示，圖中1、2、3分別代表入射波、反射波、折射波的波線，則()圖12-5-10A．2與1的波長、頻率、波速都相等B．2與1的波速、頻率相等，波長不等C．3與1的波速、頻率、波長均相等D．3與1的頻率相等，波速、波長均不等E．3與2的頻率相等【解析】波1、2都在介質(zhì)a中傳播，故1、2的頻率、波速、波長均相等，A對B錯；波1、3是在兩種不同介質(zhì)中傳播，波速不同，但波源沒變，因而頻率相等，由λ＝eq\f(v,f)得波長不同，故C錯，D、E對．【答案】ADE10．有一輛汽車以15m/s的速度勻速行駛，在其正前方有一陡峭山崖，汽車鳴笛2s后司機(jī)聽到回聲，此時汽車距山崖的距離有多遠(yuǎn)？(v聲＝340m/s)【解析】畫出汽車與聲音運(yùn)動過程示意圖如圖所示，設(shè)汽車由A到C位移為s1，C到山崖B距離為s2，設(shè)汽車鳴笛到司機(jī)聽到回聲時間為t，則t＝2s.則：eq\f(s1,v車)＝eq\f(s1＋2s2,v聲)＝t解得s2＝eq\f(v聲t－s1,2)＝eq\f(v聲t－v車t,2)＝eq\f(340－15×2,2)m＝325m.【答案】325m11．漁船常利用超聲波來探測遠(yuǎn)處魚群的方位．已知某超聲波頻率為×105Hz，某時刻該超聲波在水中傳播的波動圖象如圖12-5-11所示.【導(dǎo)學(xué)號：23570074】圖12-5-11(1)從該時刻開始計(jì)時，畫出x＝×10－3m處質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的振動圖象(至少一個周期)．(2)現(xiàn)測得