新教材適用2023-2024學(xué)年高中物理第三章機(jī)械波6.多普勒效應(yīng)課后訓(xùn)練教科版選擇性必修第一冊(cè)

6.多普勒效應(yīng)課后訓(xùn)練鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.醫(yī)院通過(guò)彩超對(duì)人體進(jìn)行體檢時(shí),彩超機(jī)向人體內(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,然后通過(guò)反射波頻率變化就可知血液的流速,這一技術(shù)主要體現(xiàn)了哪一種物理現(xiàn)象()A.共振 B.波的衍射C.多普勒效應(yīng) D.波的干涉答案:C解析:由題意可知,該儀器是測(cè)量反射波的頻率變化,而波的干涉、波的衍射及共振都不會(huì)產(chǎn)生頻率的變化。多普勒效應(yīng)中由于波源的移動(dòng)而使接收到的頻率變化,故該技術(shù)體現(xiàn)的是多普勒效應(yīng)。2.頻率一定的聲源在空氣中向著靜止的接收器勻速運(yùn)動(dòng)。以u(píng)表示聲源的速度,v表示聲波的速度(u<v),f表示接收器接收到的頻率。若u增大,則()A.f增大,v增大 B.f增大,v不變C.f不變,v增大 D.f減小,v不變答案:B解析:由于聲波的速度只由介質(zhì)決定,故v不變,根據(jù)多普勒效應(yīng)可知,當(dāng)聲源接近接收器時(shí)接收到的頻率變高,f增大,故B項(xiàng)正確。3.平直公路上,汽車正在勻速遠(yuǎn)離,用多普勒測(cè)速儀向其發(fā)出頻率為f0的超聲波,被汽車反射回來(lái)的超聲波的頻率隨汽車運(yùn)動(dòng)位移變化的圖像,正確的是()答案:D解析:汽車正在勻速遠(yuǎn)離,速度恒定,接收到的反射波的頻率也是恒定的。由于是遠(yuǎn)離,汽車反射波的頻率應(yīng)該小于發(fā)出波的頻率,所以選項(xiàng)D正確。4.(多選)假如一輛汽車在靜止時(shí)喇叭發(fā)出聲音的頻率是300Hz,在汽車向你駛來(lái)又擦身而過(guò)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.當(dāng)汽車向你駛來(lái)時(shí),聽到喇叭聲音的頻率大于300HzB.當(dāng)汽車向你駛來(lái)時(shí),聽到喇叭聲音的頻率小于300HzC.當(dāng)汽車和你擦身而過(guò)后,聽到喇叭聲音的頻率大于300HzD.當(dāng)汽車和你擦身而過(guò)后,聽到喇叭聲音的頻率小于300Hz答案:AD解析:當(dāng)汽車向你駛來(lái)時(shí),兩者距離減小,你接收到的聲波個(gè)數(shù)增多,頻率升高,大于300Hz,故A選項(xiàng)正確;當(dāng)汽車和你擦身而過(guò)后,兩者距離變大,你接收到的聲波個(gè)數(shù)減少,頻率降低,小于300Hz,故D選項(xiàng)正確。5.公路巡警開車在高速公路上以100km/h的恒定速度巡查,在同一車道上巡警車向前方的一輛轎車發(fā)出一個(gè)已知頻率的電磁波,如果該電磁波被轎車反射回來(lái)時(shí),巡警車接收到的電磁波的頻率比發(fā)出時(shí)低。(1)此現(xiàn)象屬于()A.波的衍射 B.波的干涉C.多普勒效應(yīng) D.波的反射(2)若轎車以20m/s的速度行進(jìn),反射回的頻率應(yīng)(選填“偏高”或“偏低”)。

答案:(1)C(2)偏高解析:(1)巡警車接收到的電磁波的頻率比發(fā)出時(shí)低,此現(xiàn)象為多普勒效應(yīng)。(2)若該轎車以20m/s的速度行進(jìn),此時(shí)巡警車與轎車在相互靠近,由多普勒效應(yīng)知反射回的頻率應(yīng)偏高。能力提升1.分析下列物理現(xiàn)象:①“聞其聲而不見其人”;②學(xué)生圍繞振動(dòng)的音叉轉(zhuǎn)一圈會(huì)聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音;③當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們急駛而來(lái)時(shí),我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高。這些物理現(xiàn)象分別屬于波的()A.折射、干涉、多普勒效應(yīng)B.衍射、多普勒效應(yīng)、干涉C.折射、衍射、多普勒效應(yīng)D.衍射、干涉、多普勒效應(yīng)答案:D解析:“聞其聲而不見其人”是波的衍射現(xiàn)象;學(xué)生圍繞振動(dòng)的音叉轉(zhuǎn)一圈,由于兩個(gè)叉股發(fā)出的聲波在空間疊加,使得某些區(qū)域聲波加強(qiáng),某些區(qū)域聲波減弱,學(xué)生會(huì)聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音,這屬于波的干涉現(xiàn)象;正在鳴笛的火車向著我們急駛而來(lái),波源和觀測(cè)者靠近,我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高,是多普勒效應(yīng),選項(xiàng)D正確。2.(多選)如圖所示,在原點(diǎn)處做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)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(hào),在x=400m處設(shè)有一接收器A(圖中未標(biāo)出)。已知t=0時(shí),波已經(jīng)傳播到x=40m處,則下列說(shuō)法不正確的是()A.波源振動(dòng)的周期為0.05sB.x=40m處的質(zhì)點(diǎn)在t=0.5s時(shí)位移最大C.接收器在t=1.0s時(shí)才能接收到此波D.若波源向x軸負(fù)方向移動(dòng),則接收器接收到的波的頻率將小于20Hz答案:BC解析:波源振動(dòng)的周期T=λv=20400s=0.05s,A正確;x=40m處的質(zhì)點(diǎn)在t=0.5s時(shí)仍在平衡位置,B錯(cuò)誤;接收器接收到此波的時(shí)間t=400-40400s=0.9s,C3.下圖分別反映了飛機(jī)以三種速度在空中(不考慮空氣的流動(dòng))水平飛行時(shí),產(chǎn)生聲波的情況。下圖中一系列圓表示聲波的傳播情況,A表示飛機(jī)的位置。請(qǐng)你利用給出的圖,確定飛機(jī)飛行速度最大的是[選填“(a)”“(b)”或“(c)”]。

(a)(b)(c)答案:(c)解析:飛行速度最大的是圖(c),對(duì)于圖(c),飛機(jī)飛行速度大于聲波的速度。4.右圖為由波源S發(fā)出的波某一時(shí)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(dòng),而觀測(cè)者在1s內(nèi)由A運(yùn)動(dòng)到B,觀測(cè)者接收到多少個(gè)完全波?設(shè)波速為340m/s,則要讓觀測(cè)者完全接收不到波,他每秒要運(yùn)動(dòng)多少米?答案:觀測(cè)者接收到19個(gè)完全波每秒要運(yùn)動(dòng)340m解析:觀測(cè)者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù)就等于觀測(cè)者接收到的頻率。如果觀測(cè)者不動(dòng),則1s內(nèi),觀測(cè)者接收的完全波的個(gè)數(shù)應(yīng)為20,然而當(dāng)觀測(cè)者從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中,所能接收到的完全波的個(gè)數(shù)正好比不運(yùn)動(dòng)時(shí)少1個(gè),即他只接收到19個(gè)完全波,要想讓觀測(cè)者完全接收不到波,他必須隨同所在的波峰一起運(yùn)動(dòng)并遠(yuǎn)離波源。由s=vt得s=340×1m=340m,即觀測(cè)者每秒要遠(yuǎn)離波源340m。5.正在報(bào)警的警鐘每隔0.5s響一聲。一個(gè)人正坐在以60km/h的速度向著警鐘行駛的車中。已知聲音在空氣中的速度為330m/s,則這個(gè)人在每分鐘內(nèi)能聽到幾聲警鐘?答