高中物理人教版4第十二章機(jī)械波5多普勒效應(yīng) 課時(shí)訓(xùn)練10多普勒效應(yīng)

課時(shí)訓(xùn)練10多普勒效應(yīng)題組一多普勒效應(yīng)1.關(guān)于多普勒效應(yīng),下列說(shuō)法正確的是()A.多普勒效應(yīng)是由波的干涉引起的B.多普勒效應(yīng)說(shuō)明波源的頻率發(fā)生改變C.多普勒效應(yīng)是由于波源與觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的D.只有聲波才可以產(chǎn)生多普勒效應(yīng)答案:C2.(多選)關(guān)于多普勒效應(yīng),下列說(shuō)法正確的是()A.若波源向觀察者靠近,則波源發(fā)出的頻率變小B.若波源向觀察者靠近,則觀察者接收到的頻率變大C.若觀察者遠(yuǎn)離波源,則波源發(fā)出的頻率變小D.若波源和觀察者相互接近,則觀察者接收到的頻率變大解析:若波源向觀察者靠近,則波源發(fā)出的頻率不變,觀察者接收到的頻率會(huì)變大,A錯(cuò)誤,B正確。若觀察者遠(yuǎn)離波源,波源發(fā)出的頻率也不變,C錯(cuò)誤。若波源和觀察者相互接近,則觀察者接收到的頻率變大,D正確。答案:BD3.觀察者不動(dòng),波源迎面而來(lái)時(shí)()A.波源的波長(zhǎng)發(fā)生了改變B.波源的頻率發(fā)生了改變C.觀察者接收到波的頻率發(fā)生了改變D.波速發(fā)生了改變解析:波源的頻率、波速、波長(zhǎng)都沒(méi)有發(fā)生變化,僅是觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化,即單位時(shí)間內(nèi)接收到波的個(gè)數(shù)發(fā)生了變化。答案:C題組二多普勒現(xiàn)象的應(yīng)用4.(多選)站在火車(chē)站臺(tái)上的旅客聽(tīng)到路過(guò)的火車(chē)?guó)Q笛聲的音調(diào)變化情況,以下說(shuō)法正確的是()A.當(dāng)火車(chē)進(jìn)站時(shí),鳴笛聲的音調(diào)變低B.當(dāng)火車(chē)進(jìn)站時(shí),鳴笛聲的音調(diào)變高C.當(dāng)火車(chē)離站時(shí),鳴笛聲的音調(diào)變低D.當(dāng)火車(chē)離站時(shí),鳴笛聲的音調(diào)變高解析:音調(diào)由頻率決定,頻率大時(shí)音調(diào)高,頻率小時(shí)音調(diào)低,火車(chē)進(jìn)站時(shí)旅客接收到的頻率會(huì)變大,故音調(diào)變高,B項(xiàng)正確;火車(chē)離站時(shí),旅客接收到的頻率會(huì)變小,故音調(diào)會(huì)變低,C項(xiàng)正確。答案:BC5.(多選)上課時(shí)老師將一蜂鳴器固定在教鞭一端后迅速水平旋轉(zhuǎn),蜂鳴器音調(diào)竟然忽高忽低變化,下列判斷正確的是()A.旋轉(zhuǎn)時(shí)蜂鳴器發(fā)出的頻率變化了B.由于旋轉(zhuǎn),改變了同學(xué)們聽(tīng)到的聲音頻率C.蜂鳴器音調(diào)變高時(shí),一定是向靠近觀察者的方向運(yùn)動(dòng)D.音調(diào)的忽高忽低是由波的干涉造成的解析:由多普勒效應(yīng)知蜂鳴器的頻率并沒(méi)有發(fā)生變化,只是同學(xué)們感受到的頻率發(fā)生了變化,當(dāng)二者靠近時(shí),聽(tīng)到的音調(diào)變高,故A錯(cuò),B、C對(duì)。當(dāng)發(fā)生波的干涉時(shí),是聲音的強(qiáng)弱發(fā)生變化,而不是頻率發(fā)生變化,故D錯(cuò)。答案:BC6.如圖所示,在公路的十字路口東側(cè)路邊,甲以速度v1向東行走,在路口北側(cè),乙站在路邊,一輛汽車(chē)以速度v2通過(guò)路口向東行駛并鳴笛,已知汽車(chē)笛聲的頻率為f0,車(chē)速v2>v1。甲聽(tīng)到的笛聲的頻率為f1,乙聽(tīng)到的笛聲的頻率為f2,司機(jī)自己聽(tīng)到的笛聲的頻率為f3,則此三人聽(tīng)到笛聲的頻率由高至低順序?yàn)椤?/p>

解析:由于v2>v1,所以汽車(chē)和甲的相對(duì)距離減小,甲聽(tīng)到的頻率變大,即f1>f0;由于乙靜止不動(dòng),則汽車(chē)和乙的相對(duì)距離增大,乙聽(tīng)到的頻率變低,即f2<f0;由于司機(jī)和汽車(chē)相對(duì)靜止,所以司機(jī)聽(tīng)到的頻率不變,即f3=f0。綜上所述,三人聽(tīng)到笛聲的頻率由高至低順序?yàn)閒1>f3>f2。答案:f1>f3>f27.新型動(dòng)車(chē)組列車(chē)速度可達(dá)300km/h,與該車(chē)汽笛聲的音調(diào)相比,(1)站在車(chē)前方路旁的人聽(tīng)起來(lái)音調(diào)(選填“偏高”或“偏低”)。

站在車(chē)后方路旁的人聽(tīng)起來(lái)音調(diào)(選填“偏高”或“偏低”)。

(2)迎面來(lái)的另一列車(chē)上的乘客聽(tīng)起來(lái)音調(diào)怎樣?此時(shí)列車(chē)汽笛發(fā)出的音調(diào)變化了嗎?(3)坐在新型動(dòng)車(chē)組列車(chē)上的乘客聽(tīng)起來(lái)音調(diào)怎樣?解析:(1)站在列車(chē)前方的人與列車(chē)的距離在靠近,因此聽(tīng)起來(lái)音調(diào)偏高,站在列車(chē)后方的人與列車(chē)的距離在遠(yuǎn)離,因此音調(diào)偏低。(2)迎面來(lái)的列車(chē)上的乘客聽(tīng)起來(lái)音調(diào)偏高,此時(shí)列車(chē)汽笛發(fā)出的音調(diào)不變。(3)坐在該列車(chē)上的乘客與列車(chē)的相對(duì)位置不變,故聽(tīng)起來(lái)音調(diào)不變。答案:見(jiàn)解析(建議用時(shí):30分鐘)1.有一測(cè)速雷達(dá),發(fā)射電磁波頻率為f1,想用它來(lái)測(cè)量一迎面開(kāi)來(lái)的汽車(chē)的車(chē)速,設(shè)該雷達(dá)接收到的從汽車(chē)反射回來(lái)的反射波頻率為f2,則()>f2 =f2<f2 D.無(wú)法確定解析:因?yàn)橛骈_(kāi)來(lái)的汽車(chē)與雷達(dá)間的距離不斷減小,故被車(chē)反射回來(lái)的電磁波的頻率變大。答案:C2.(多選)我們騎自行車(chē)在公路旁向東走,一輛警車(chē)一邊發(fā)出警報(bào)聲,一邊飛速地從東迎面駛來(lái)又飛速向西離去,這一過(guò)程中,我們聽(tīng)到的警報(bào)聲的變化將是()A.音調(diào)先變高后變低 B.音調(diào)先變低后變高C.音調(diào)沒(méi)有明顯變化 D.頻率先變高后變低解析:由多普勒效應(yīng)知,警車(chē)一邊發(fā)出警報(bào)聲,一邊飛速地從東迎面駛來(lái),和觀察者的距離減小,觀察者接收到的頻率增大,音調(diào)升高;而當(dāng)警車(chē)飛速向西離去時(shí),和觀察者的距離增大,觀察者接收到的頻率減小,音調(diào)降低。故正確選項(xiàng)為A、D。答案:AD3.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.共振答案:A4.蝙蝠在洞穴中飛來(lái)飛去時(shí),它利用超聲脈沖導(dǎo)航。這種超聲脈沖是持續(xù)1ms或不到1ms的短促發(fā)射,且每秒重復(fù)發(fā)射幾次。假定蝙蝠的超聲脈沖發(fā)射頻率為39000Hz,在一次正朝著表面平直的墻壁飛撲期間,則下列判斷正確的是()A.墻壁接收到超聲脈沖頻率等于39000HzB.蝙蝠接收到從墻壁反射回來(lái)的超聲脈沖頻率等于墻壁接收的頻率C.蝙蝠接收到從墻壁反射回來(lái)的超聲脈沖頻率大于墻壁接收的頻率D.蝙蝠接收到從墻壁反射回來(lái)的超聲脈沖頻率等于39000Hz解析:由于蝙蝠向墻壁靠近,所以墻壁接收的頻率大于39000Hz,蝙蝠接收到從墻壁反射回來(lái)的超聲脈沖的頻率也大于墻壁接收的頻率。所以C正確。答案:C5.(多選)如圖所示,為一波源O做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)在均勻介質(zhì)中產(chǎn)生球面波的情況,則()A.該波源正在移向a點(diǎn)B.該波源正在移向b點(diǎn)C.在a處觀察波的頻率變低D.在b處觀察波的頻率變低解析: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(shí)間早,傳播時(shí)間長(zhǎng)。對(duì)照?qǐng)D示,可確定出波源由右向左變換,故A項(xiàng)對(duì),B項(xiàng)錯(cuò)。由于觀察者不動(dòng),故波面經(jīng)過(guò)觀察者的速度等于波速,而在a處觀察時(shí),相鄰波面間距比波源不動(dòng)時(shí)間距小,因而經(jīng)過(guò)觀察者時(shí)間間隔短,頻率大,同理在b處時(shí)間間隔長(zhǎng)、頻率小,故C項(xiàng)錯(cuò),D項(xiàng)對(duì)。答案:AD6.公路巡警開(kāi)車(chē)在高速公路上以恒定速度巡察,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,如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)高,說(shuō)明那輛轎車(chē)的車(chē)速()A.高于巡警車(chē)車(chē)速 B.低于巡警車(chē)車(chē)速C.等于巡警車(chē)車(chē)速 D.無(wú)法確定解析:因巡警車(chē)(觀察者)接收到的電磁波頻率比發(fā)出時(shí)高,由多普勒效應(yīng)知巡警車(chē)與轎車(chē)在相互靠近,而巡警車(chē)車(chē)速恒定又在后面,可判定轎車(chē)車(chē)速比巡警車(chē)車(chē)速低,故選項(xiàng)B正確,A、C、D錯(cuò)誤。答案:B7.(多選)一個(gè)發(fā)出固定頻率f的聲源,如圖所示,把它拉到右側(cè)A點(diǎn)由靜止釋放,讓它來(lái)回?cái)[動(dòng),C點(diǎn)是左側(cè)的最高點(diǎn),B點(diǎn)是擺動(dòng)的最低點(diǎn)。B點(diǎn)正下方有一個(gè)觀察者。下列說(shuō)法正確的是()A.聲源由A到B的過(guò)程中,接收到的頻率先變大后變小,且都大于fB.聲源由A到B的過(guò)程中,接收到的頻率先變小后變大,且都小于fC.聲源由B到C的過(guò)程中,接收到的頻率先變大后變小,且都大于fD.聲源由B到C的過(guò)程中,接收到的頻率先變小后變大,且都小于f解析:在A、B、C三點(diǎn)時(shí),因A、C兩點(diǎn)速度為0、B點(diǎn)速度水平,故都沒(méi)有指向觀察者方向的速度分量,如果此時(shí)選取非常短時(shí)間,則這些位置與觀察者之間的距離沒(méi)有變化,所以接收到的頻率都等于聲源的固有頻率f。從A到B過(guò)程中,離觀察者的間距變小,所以接收到的頻率高于聲源的固有頻率,且靠近觀察者的分速度由0變大再減小為0,故接收到的頻率是先增大后減小,故選項(xiàng)A正確。從B到C過(guò)程中,離觀察者的間距變大,所以接收到的頻率都低于聲源的固有頻率,且遠(yuǎn)離觀察者的分速度由0變大再減小為0,故接收到的頻率是先減小后增大,故選項(xiàng)D正確。答案:AD8.在坐標(biāo)原點(diǎn)的波源產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,波速v=200m/s,已知t=0時(shí)波剛好傳播到x=40m處,如圖所示。在x=400m處有一接收器(圖中未畫(huà)出),則下列說(shuō)法正確的是()A.波源開(kāi)始振動(dòng)時(shí)方向沿y軸正方向B.從t=0開(kāi)始經(jīng)s,x=40m的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為mC.接收器在t=2s時(shí)才能接收到此波D.若波源向x軸正方向運(yùn)動(dòng),接收器接收到的波的頻率可能為9Hz解析:由題圖知,x=40m處的質(zhì)點(diǎn)的起振方向向下,則波源的起振方向也向下(y軸負(fù)向),A錯(cuò);由題圖知λ=20m,A=10cm,T==s,而Δt1=s=T,所以x=40m的質(zhì)點(diǎn)s運(yùn)動(dòng)的路程為s=×4A=6A=60cm=m,B對(duì);波由x=40m處傳到x=400m處所需時(shí)間Δt=s=s,C錯(cuò);當(dāng)波源向x軸正向運(yùn)動(dòng)時(shí),波源將靠近接收器,由多普勒效應(yīng)知,接收器接收到的頻率將大于波源頻率,而波源頻率為f==10Hz,D錯(cuò)。答案:B9.一聲源的發(fā)聲頻率為100Hz,當(dāng)觀察者以10m/s的速度向聲源運(yùn)動(dòng)時(shí),觀察者感覺(jué)到的頻率為多大?(設(shè)聲音在空氣中的傳播速度為334m/s)解析:當(dāng)觀察者靜止不動(dòng)時(shí),觀察者在1s內(nèi)接收到的完全波數(shù)為100個(gè),當(dāng)觀察者以10m/s的速度向聲源運(yùn)動(dòng)時(shí),觀察者在1s內(nèi)多接收到的完全波數(shù)為n=f=×100=3(個(gè)),則觀察者感覺(jué)到的頻率為103Hz。答案:103Hz10.正在報(bào)警的警鐘每隔s響一聲