高中物理人教版4第十二章机械波5多普勒效应 课时训练10多普勒效应

课时训练10多普勒效应题组一多普勒效应1.关于多普勒效应,下列说法正确的是()A.多普勒效应是由波的干涉引起的B.多普勒效应说明波源的频率发生改变C.多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的D.只有声波才可以产生多普勒效应答案:C2.(多选)关于多普勒效应,下列说法正确的是()A.若波源向观察者靠近,则波源发出的频率变小B.若波源向观察者靠近,则观察者接收到的频率变大C.若观察者远离波源,则波源发出的频率变小D.若波源和观察者相互接近,则观察者接收到的频率变大解析:若波源向观察者靠近,则波源发出的频率不变,观察者接收到的频率会变大,A错误,B正确。若观察者远离波源,波源发出的频率也不变,C错误。若波源和观察者相互接近,则观察者接收到的频率变大,D正确。答案:BD3.观察者不动,波源迎面而来时()A.波源的波长发生了改变B.波源的频率发生了改变C.观察者接收到波的频率发生了改变D.波速发生了改变解析:波源的频率、波速、波长都没有发生变化,仅是观察者接收到的频率发生了变化,即单位时间内接收到波的个数发生了变化。答案:C题组二多普勒现象的应用4.(多选)站在火车站台上的旅客听到路过的火车鸣笛声的音调变化情况,以下说法正确的是()A.当火车进站时,鸣笛声的音调变低B.当火车进站时,鸣笛声的音调变高C.当火车离站时,鸣笛声的音调变低D.当火车离站时,鸣笛声的音调变高解析:音调由频率决定,频率大时音调高,频率小时音调低,火车进站时旅客接收到的频率会变大,故音调变高,B项正确;火车离站时,旅客接收到的频率会变小,故音调会变低,C项正确。答案:BC5.(多选)上课时老师将一蜂鸣器固定在教鞭一端后迅速水平旋转,蜂鸣器音调竟然忽高忽低变化,下列判断正确的是()A.旋转时蜂鸣器发出的频率变化了B.由于旋转,改变了同学们听到的声音频率C.蜂鸣器音调变高时,一定是向靠近观察者的方向运动D.音调的忽高忽低是由波的干涉造成的解析:由多普勒效应知蜂鸣器的频率并没有发生变化,只是同学们感受到的频率发生了变化,当二者靠近时,听到的音调变高,故A错,B、C对。当发生波的干涉时,是声音的强弱发生变化,而不是频率发生变化,故D错。答案:BC6.如图所示,在公路的十字路口东侧路边,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f0,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顺序为。

解析:由于v2>v1,所以汽车和甲的相对距离减小,甲听到的频率变大,即f1>f0;由于乙静止不动,则汽车和乙的相对距离增大,乙听到的频率变低,即f2<f0;由于司机和汽车相对静止,所以司机听到的频率不变,即f3=f0。综上所述,三人听到笛声的频率由高至低顺序为f1>f3>f2。答案:f1>f3>f27.新型动车组列车速度可达300km/h,与该车汽笛声的音调相比,(1)站在车前方路旁的人听起来音调(选填“偏高”或“偏低”)。

站在车后方路旁的人听起来音调(选填“偏高”或“偏低”)。

(2)迎面来的另一列车上的乘客听起来音调怎样?此时列车汽笛发出的音调变化了吗?(3)坐在新型动车组列车上的乘客听起来音调怎样?解析:(1)站在列车前方的人与列车的距离在靠近,因此听起来音调偏高,站在列车后方的人与列车的距离在远离,因此音调偏低。(2)迎面来的列车上的乘客听起来音调偏高,此时列车汽笛发出的音调不变。(3)坐在该列车上的乘客与列车的相对位置不变,故听起来音调不变。答案:见解析(建议用时:30分钟)1.有一测速雷达,发射电磁波频率为f1,想用它来测量一迎面开来的汽车的车速,设该雷达接收到的从汽车反射回来的反射波频率为f2,则()>f2 =f2<f2 D.无法确定解析:因为迎面开来的汽车与雷达间的距离不断减小,故被车反射回来的电磁波的频率变大。答案:C2.(多选)我们骑自行车在公路旁向东走,一辆警车一边发出警报声,一边飞速地从东迎面驶来又飞速向西离去,这一过程中,我们听到的警报声的变化将是()A.音调先变高后变低 B.音调先变低后变高C.音调没有明显变化 D.频率先变高后变低解析:由多普勒效应知,警车一边发出警报声,一边飞速地从东迎面驶来,和观察者的距离减小,观察者接收到的频率增大,音调升高;而当警车飞速向西离去时,和观察者的距离增大,观察者接收到的频率减小,音调降低。故正确选项为A、D。答案:AD3.医院有一种先进的检测技术——彩超,向病人体内发射频率已精确掌握的超声波。超声波经血液反射后被专用仪器接收,测出反射波的频率变化,就可以知道血液的流速。这一技术主要体现了哪一种物理现象()A.多普勒效应 B.波的衍射C.波的干涉 D.共振答案:A4.蝙蝠在洞穴中飞来飞去时,它利用超声脉冲导航。这种超声脉冲是持续1ms或不到1ms的短促发射,且每秒重复发射几次。假定蝙蝠的超声脉冲发射频率为39000Hz,在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑期间,则下列判断正确的是()A.墙壁接收到超声脉冲频率等于39000HzB.蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于墙壁接收的频率C.蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收的频率D.蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于39000Hz解析:由于蝙蝠向墙壁靠近,所以墙壁接收的频率大于39000Hz,蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲的频率也大于墙壁接收的频率。所以C正确。答案:C5.(多选)如图所示,为一波源O做匀速直线运动时在均匀介质中产生球面波的情况,则()A.该波源正在移向a点B.该波源正在移向b点C.在a处观察波的频率变低D.在b处观察波的频率变低解析:波源在某一位置产生一列波面后,该波面以该位置为球心,以波速作为传播速度向外传播,反之,由波面可确定出该波面的产生位置,即波源。波面半径大,表示产生时间早,传播时间长。对照图示,可确定出波源由右向左变换,故A项对,B项错。由于观察者不动,故波面经过观察者的速度等于波速,而在a处观察时,相邻波面间距比波源不动时间距小,因而经过观察者时间间隔短,频率大,同理在b处时间间隔长、频率小,故C项错,D项对。答案:AD6.公路巡警开车在高速公路上以恒定速度巡察,在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波,如果该电磁波被那辆轿车反射回来时,巡警车接收到的电磁波频率比发出时高,说明那辆轿车的车速()A.高于巡警车车速 B.低于巡警车车速C.等于巡警车车速 D.无法确定解析:因巡警车(观察者)接收到的电磁波频率比发出时高,由多普勒效应知巡警车与轿车在相互靠近,而巡警车车速恒定又在后面,可判定轿车车速比巡警车车速低,故选项B正确,A、C、D错误。答案:B7.(多选)一个发出固定频率f的声源,如图所示,把它拉到右侧A点由静止释放,让它来回摆动,C点是左侧的最高点,B点是摆动的最低点。B点正下方有一个观察者。下列说法正确的是()A.声源由A到B的过程中,接收到的频率先变大后变小,且都大于fB.声源由A到B的过程中,接收到的频率先变小后变大,且都小于fC.声源由B到C的过程中,接收到的频率先变大后变小,且都大于fD.声源由B到C的过程中,接收到的频率先变小后变大,且都小于f解析:在A、B、C三点时,因A、C两点速度为0、B点速度水平,故都没有指向观察者方向的速度分量,如果此时选取非常短时间,则这些位置与观察者之间的距离没有变化,所以接收到的频率都等于声源的固有频率f。从A到B过程中,离观察者的间距变小,所以接收到的频率高于声源的固有频率,且靠近观察者的分速度由0变大再减小为0,故接收到的频率是先增大后减小,故选项A正确。从B到C过程中,离观察者的间距变大,所以接收到的频率都低于声源的固有频率,且远离观察者的分速度由0变大再减小为0,故接收到的频率是先减小后增大,故选项D正确。答案:AD8.在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速v=200m/s,已知t=0时波刚好传播到x=40m处,如图所示。在x=400m处有一接收器(图中未画出),则下列说法正确的是()A.波源开始振动时方向沿y轴正方向B.从t=0开始经s,x=40m的质点运动的路程为mC.接收器在t=2s时才能接收到此波D.若波源向x轴正方向运动,接收器接收到的波的频率可能为9Hz解析:由题图知,x=40m处的质点的起振方向向下,则波源的起振方向也向下(y轴负向),A错;由题图知λ=20m,A=10cm,T==s,而Δt1=s=T,所以x=40m的质点s运动的路程为s=×4A=6A=60cm=m,B对;波由x=40m处传到x=400m处所需时间Δt=s=s,C错;当波源向x轴正向运动时,波源将靠近接收器,由多普勒效应知,接收器接收到的频率将大于波源频率,而波源频率为f==10Hz,D错。答案:B9.一声源的发声频率为100Hz,当观察者以10m/s的速度向声源运动时,观察者感觉到的频率为多大?(设声音在空气中的传播速度为334m/s)解析:当观察者静止不动时,观察者在1s内接收到的完全波数为100个,当观察者以10m/s的速度向声源运动时,观察者在1s内多接收到的完全波数为n=f=×100=3(个),则观察者感觉到的频率为103Hz。答案:103Hz10.正在报警的警钟每隔s响一声