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運(yùn)動而產(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變大,A錯誤,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,波源迎面而來時(shí)()A.波源的波長發(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、波長都沒有發(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)站在火車站臺上的旅客聽到路過的火車鳴笛聲的音調(diào)變化情況,以下說法正確的是()A.當(dāng)火車進(jìn)站時(shí),鳴笛聲的音調(diào)變低B.當(dāng)火車進(jìn)站時(shí),鳴笛聲的音調(diào)變高C.當(dāng)火車離站時(shí),鳴笛聲的音調(diào)變低D.當(dāng)火車離站時(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,火車進(jìn)站時(shí)旅客接收到的頻率會變大,故音調(diào)變高,B項(xiàng)正確;火車離站時(shí),旅客接收到的頻率會變小,故音調(diào)會變低,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),聽到的音調(diào)變高,故A錯,B、C對。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。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,一輛汽車以速度v2通過路口向東行駛并鳴笛,已知汽車笛聲的頻率為f0,車速v2>v1。甲聽到的笛聲的頻率為f1,乙聽到的笛聲的頻率為f2,司機(jī)自己聽到的笛聲的頻率為f3,則此三人聽到笛聲的頻率由高至低順序?yàn)椤?/p>

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

站在車后方路旁的人聽起來音調(diào)(選填“偏高”或“偏低”)。

(2)迎面來的另一列車上的乘客聽起來音調(diào)怎樣?此時(shí)列車汽笛發(fā)出的音調(diào)變化了嗎?(3)坐在新型動車組列車上的乘客聽起來音調(diào)怎樣?解析:(1)站在列車前方的人與列車的距離在靠近,因此聽起來音調(diào)偏高,站在列車后方的人與列車的距離在遠(yuǎn)離,因此音調(diào)偏低。(2)迎面來的列車上的乘客聽起來音調(diào)偏高,此時(shí)列車汽笛發(fā)出的音調(diào)不變。(3)坐在該列車上的乘客與列車的相對位置不變,故聽起來音調(diào)不變。答案:見解析(建議用時(shí):30分鐘)1.有一測速雷達(dá),發(fā)射電磁波頻率為f1,想用它來測量一迎面開來的汽車的車速,設(shè)該雷達(dá)接收到的從汽車反射回來的反射波頻率為f2,則()>f2 =f2<f2 D.無法確定解析:因?yàn)橛骈_來的汽車與雷達(dá)間的距離不斷減小,故被車反射回來的電磁波的頻率變大。答案:C2.(多選)我們騎自行車在公路旁向東走,一輛警車一邊發(fā)出警報(bào)聲,一邊飛速地從東迎面駛來又飛速向西離去,這一過程中,我們聽到的警報(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,警車一邊發(fā)出警報(bào)聲,一邊飛速地從東迎面駛來,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)血液反射后被專用儀器接收,測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。對照圖示,可確定出波源由右向左變換,故A項(xiàng)對,B項(xiàng)錯。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(shí),相鄰波面間距比波源不動時(shí)間距小,因而經(jīng)過觀察者時(shí)間間隔短,頻率大,同理在b處時(shí)間間隔長、頻率小,故C項(xiàng)錯,D項(xiàng)對。答案:AD6.公路巡警開車在高速公路上以恒定速度巡察,在同一車道上巡警車向前方的一輛轎車發(fā)出一個已知頻率的電磁波,如果該電磁波被那輛轎車反射回來時(shí),巡警車接收到的電磁波頻率比發(fā)出時(shí)高,說明那輛轎車的車速()A.高于巡警車車速 B.低于巡警車車速C.等于巡警車車速 D.無法確定解析:因巡警車(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)知巡警車與轎車在相互靠近,而巡警車車速恒定又在后面,可判定轎車車速比巡警車車速低,故選項(xiàng)B正確,A、C、D錯誤。答案:B7.(多選)一個發(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,讓它來回?cái)[動,C點(diǎn)是左側(cè)的最高點(diǎn),B點(diǎn)是擺動的最低點(diǎn)。B點(diǎn)正下方有一個觀察者。下列說法正確的是()A.聲源由A到B的過程中,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(圖中未畫出),則下列說法正確的是()A.波源開始振動時(shí)方向沿y軸正方向B.從t=0開始經(jīng)s,x=40m的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程為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,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;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)動的路程為s=×4A=6A=60cm=m,B對;波由x=40m處傳到x=400m處所需時(shí)間Δt=s=s,C錯;當(dāng)波源向x軸正向運(yùn)動時(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。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)動時(shí),觀察者感覺到的頻率為多大?(設(shè)聲音在空氣中的傳播速度為334m/s)解析:當(dāng)觀察者靜止不動時(shí),觀察者在1s內(nèi)接收到的完全波數(shù)為100個,當(dāng)觀察者以10m/s的速度向聲源運(yùn)動時(shí),觀察者在1s內(nèi)多接收到的完全波數(shù)為n=f=×100=3(個),則觀察者感覺到的頻率為103Hz。答案:103Hz10.正在報(bào)警的警鐘每隔s響一聲