多普勒效应、惠更斯原理习题

1、多普勒效应、惠更斯原理、选择题1 .如图所示，让小球 P 一边贴水面每秒振动 5次，一边沿z轴正方向匀速移动，0点是它的初始 位置图示为观察到的某一时刻的水面波，图中的实线表示水面波的波峰位置，此时小球P处于波峰位置，激起的第一个波峰刚好传到 40 cm处，那么水面波的传播速度及小球 P匀速移动的速度分别是（ ）第8页A . 0.05 m/s, 0.025 m/sB. 0, 1 rn/s, 0.1 m/sC. 0.15 m/s, 0.125 m/s D. 0.2 m/s, 0.1 m/sL雾笛发出声音的频率是图乙中的2.轮船在进港途中x-t图像如图甲所示，则在港口所测到轮船 哪一个（）.3 .

2、站在火车站台上的旅客听到火车鸣笛声的音调变化情况是（）.A. 当火车减速进站时，鸣笛声的音调变低B. 当火车减速进站时，鸣笛声的音调变高C .当火车减速离站时，鸣笛声的音调变低D .当火车减速离站时，鸣笛声的音调变高4. 一个位于原点O的波源S发出一列沿x轴正向传播的简谐横波，波速为400 m/ s,已知在t=0时刻，波刚好传到 x=40 m处，当时的波形图如图所示.在x轴上横坐标x=400 m处固定一个波的接收器P （图中未画出），则下列说法中正确的是（）.A .波源开始振动的方向一定是向下B . x=40 m处的质点在t=0.5 s时刻位于最大位移处C. 接收器在江1.0 s时刻才接收到此

3、波的信号D .若从t=0时刻起波源S沿x轴负向以10 m/s的速度匀速移动，则接收器接收到此波时的频率 将变小5 .有两个静止的声源，发出声波1和声波2,在空气中传播，如图所示为某时刻这两列波的图像，则下列说法中正确的是（）.A. 声波1的波速比声波2的波速大B. 相对于同一障碍物，波 I比波2更容易发生明显的衍射现象C .这两列波相遇时，不会产生干涉现象D .远离两个声源运动的观察者，听到的这两列波的频率均与从声源发出时的频率相同6.如图甲所示，O为波源，OP间距为s, t=0时刻0点开始由平衡位置向下振动，产生向右的沿 直线传播的简谐横波，图乙表示P点振动的图像（从t1时刻开始振动）.则以

4、下说法正确的是 （）.A.该波的波长为S（t211）/11B.该波与另一列频率为1 Hz的冋类波叠加不可能产生稳定的干涉现象t2 -屯C. 某障碍物的尺寸为 丄化2 7），该波遇到此障碍物时能产生明显的衍射现象2t11D. 若波源O向右匀减速运动，靠近P点，则P点的观察者接收到的波的频率比Hz大t2 77 .如图是一列机械波从一种介质进入另一种介质中发生的现象，已知波在介质I中的波速为波在介质H中的波速为V2,则V1 : V2，为（）.A . 1 : '- 2 B.2 : 1C . 3 - 2 D . . 2 : 38.以下关于波的认识，哪些是正确的？（）.A 潜艇利用声呐探测周围物体

5、的分布情况，用的是波的反射原理B 隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的C 雷达的工作原理是利用波的反射D 水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象9甲、乙两人平行站在一堵墙前面，两人相距2a，距离墙均为-、3a，当甲开了一枪后，乙在时间t后听到第一声枪响，则乙听到第二声枪响的时间为（）.73 + 77 二A 听不到B 甲开枪3t后C 甲开枪2t后 D 甲开枪t后210. 图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则（）.A . 2与1的波长、频率相等波速不等B. 2与1的波速、频率相等，波长不等C . 3与1的波速、频率、波长

6、均相等D . 3与1的频率相等，波速、波长均不等11. 如图所示。是声波从介质I进入介质H的折射情况，由图判断下面说法中正确的是（）.A .入射角大于折射角，声波在介质I中的波速大于它在介质n中的波速B. 入射角大于折射角，i可能是空气，n可能是水C. 入射角小于折射角，i可能是钢铁，n可能是空气日D. 介质I中波速 v1与介质n中波速 v2满足：一1 = -v2 si nd二、填空题12 .飞行的炮弹由于受到空气阻力作用而做减速运动，同时发出呼啸声，有经验的战士根据呼啸声的音调即能判断炮弹是向他飞来还是远离他而去.假如他听到的呼啸声音调降低，这说明炮弹正13 .如图所示，在公路的十字路口东侧

7、路边，甲以速度V1,向东行走，在路口北侧，乙站在路边，一辆汽车以速度 V2通过路口向东行驶并鸣笛，已知汽车笛声的频率为f°,车速V2> V1。甲听到的笛声的频率为f1，乙听到的笛声的频率为f2,司机自己听到的笛声的频率为f3,则此三人听到笛声的频率由高至低依次为.14 .某人乘火车由甲地去乙地，途中此人乘坐的列车笛声频率为f1；此人乘坐的列车之后又与迎面驶来的一列客车会车，听到客车驶近时的笛声频率为f2,已知机车发出的笛声相同，则f1与f2的大小关系是f1 （填 大于”小于”或 等于” f三、解答题15 .以速度u=20 m/s奔驰的火车，鸣笛声频率为 275 Hz，若常温下空

8、气中的声速 v=340 m/s .（1）当火车驶来时，站在铁道旁的观察者听到的笛声频率是多少？（2）当火车驶去时，站在铁道旁的观察者听到的笛声频率是多少？16 . 一个观察者在铁路旁边，当火车驶近时，他听到汽笛声频率为f1=440 Hz.当火车驶去时，他听到汽笛声频率为f2=392 Hz，设空气中的声速为 330 m/s,求火车的速度 V1是多少？17 .正在报警的警钟，每隔0.4 s响一声，有辆警车以72 km / h的速度向警钟所在地赶来，则该警车内的警察在2 min内能听到多少次响声？（报警信号在空气中传播速度为340 m/s）18 .某人想听到自己发出声音的回声，若已知声音在空气中的传

9、播速度为340 m / s,那么他至少要离障碍物多远？（原声与回声区分的最短时间为0.1 s）19. 一个观察者在高处用望远镜注视在地上的木工以每秒2次的频率击钉子，他听到声音时恰好看到击锤动作，若观察者距木工680 m，当木工停止击锤后，他还能听到几次击钉声？(声波在空气中的传播速度为340 m / s)20. 如图，a、b、c分别为人射波、反射波、折射波，已知入射波波速v=10 m/s,入射角v 1为 30 °反射波线与折射波线相垂直，求折射波的速度.【答案与解析】一、选择题1.【答案】D【解析】由图可知P振动的时间为2 s,波速二0. 4 m= 0. 2 m / ,sP点移动速

10、度2s0.4 m2s2 .【答案】A【解析】由X-t图像可知，轮船靠近港口时的速度Vi> V3> V2,由f ' f 可知，fi> f3> f2,故V-vA项正确。3 .【答案】B、C【解析】当波源靠近观察者时，观察者接收到的频率变高；当波源远离观察者时，观察者接收到 的频率变低.4 .【答案】A、D【解析】t=0时刻x=40 m处质点起振的方向与波源开始振动的方向是相同的，向下振动，所以A正确；由 =20 m , T = 一 = 0.05s，所以x=40 m处的质点，在t=0.5 s时恰好振动了 10个周期，又V回到平衡位置，B错误；t=0时波离接收器 P的距

11、离为400 m 40 m=360 m ,所以再经过600.9s ,400接收器P即可接收到此波的信号，C错误；波源以10 m/s的速度远离接收器 P,由多普勒效应知识可知，接收器接收到此波时的频率将变小，D正确.5. 【答案】B、C【解析】A、波速是由介质决定的，两列声波在同一空间的空气中沿同一方向传播，波速相同.故A错误.B、由图读出声波1和声波2波长之比入 1：力=2: 1，波长大的更容易发生明显的衍射现象， B对。C、由v=入得到两波频率之比f1： f2=1: 2,频率不同，相遇时不会产生干涉现象 C对。D、远 离两个声源运动的观察者，听到的这两列波的频率比波源的频率低。故正确答案为BC

12、。6 .【答案】A、C、Ds11Ttt1【解析】由图可知T =t2 -t1，波速v ，所以波长，=vT = s(t2 - t1)/t1，频率f1s因此遇到频率为的同类波可以发生干涉现象，A对，B错；因障碍物的尺寸 (tt1)比波长t2 匕2t1还小，故能发生明显的衍射现象，C对；波源只要靠近观察者，观察者接收到的频率就比波源的频率大，D对。故选ACD。7 .【答案】C【解析】入射角的正弦与折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度与波在第二种介质中的速度之比.s"sin 82Visin60sin 453 .故选项C对。2解析】A、B、C选项中应用了波的反射现象，而D选项应用了波的折射

13、现象，而深水区域和浅水区域视为不同介质，故改变传播方向，故D选项也对8 .【答案】A、B、C、D9 .【答案】C【解析】乙听到第一声枪响必然是甲放枪的声音直接传到乙的耳中，设枪响声音的传播速度为 故 2a .V甲、乙两人及墙的位置如上图所示，乙听到第二声枪响必然是墙反射的枪声，由反射定律可知，故第二声枪响传到乙的耳中的时间为波线如图中 AC和CB,由几何关系可得：AC=CB=2a ,t' AC CB / 卡.vv10. 【答案】D【解析】反射波的波长、频率、波速与入射波都应该相等，故 与入射波都不等，但频率相等，故C错，D正确.11. 【答案】A【解析】由图中可直接看出 V 1为入射角

14、，T1 2为折射角,A错，B错.折射波的波长、波速-11 2,选项C错误；根据折射规- 口律有£二竺 11 .所以V1>V2,选项D错误，选项v2sin 日2A正确;声波在液体、固体中的速度大于在气体中的速度，选项 B错误.二、填空题12. 答案】远离他而去13. 答案】f1、f2、f3解析】由于V2> V1,所以汽车和甲的相对距离减小. 不动，汽车和乙的相对距离增大，乙听到的频率变小，即甲听到的频率变大，即fi> fo.由于乙静止f2< f°.由于司机和声源相对静止，所以司机听到的频率不变，即f3=f°.综上所述，三人听到笛声的频率由高至

15、低依次为14. 答案】小于解析】当波源和观察者互相靠近时，观察者接收到的频率大于波源的频率.三、解答题15. 答案】见解析解析】(1)观察者相对介质静止，波源以速度向观察者运动，以介质为参考系，波长将缩短为'/ =vT uT=(v u)T，则观察者听到的频率为(2)同上述分析，观察者听到的频率为16. 答案】见解析解析】设汽笛的频率为3、当火车驶近时:当火车远离时：fW1f，fi _ f2440 392式联立，解得 v - v330m / s =19m / s。f<n f2440 +39217. 答案】见解析 、 1解析】警钟所发报警信号频率f Hz = 2.5Hz，观察者相对于介质的速度 vi=72 km /h=200.4m/s,故警察接收到的报警信号频率f 1 V1 f = V -20 £hz=Hz，则警察在 2 minI v 丿 V 340 丿 217内可听到的警报声 n120次=317次.1718. 答案】见解析解析】在波的反射现象中，反射波的波长、频率和波速都跟入射波的相同，只有声波从人所站 立的地方到障碍物再返回来全部经历的时间在0.1 s以上，才能辨别出回声， 设障碍物至少和人相距为s,则