新教材高中物理第三章机械波第5节多普勒效应作业含解析新人教版选择性必修第一册

PAGEPAGE7第5节多普勒效应1.（多选）下列哪些现象是多普勒效应()A.远去的汽车声音越来越小B.炮弹迎面飞来，声音刺耳C.火车向你驶来时，鸣笛声音调变高，远离你而去时，鸣笛声音调变低D.大风中，远处人的说话声时强时弱答案：B;C解析：声波音调的高低由其频率决定，根据多普勒效应，当声源与观察者发生相对运动时，观察者听到的音调会变化，B、C正确；声音的强弱由声波的能量决定，声源越近，声波能量越大，听起来越响亮，但音调不一定变化，A、D不是由多普勒效应造成的。2.（多选）关于多普勒效应的说法正确的是()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远离，则观察者接收到的频率变小答案：B;D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，波源发出的频率不变，C错误；若波源和观察者相互远离，则观察者接收到的频率变小，D正确。3.（多选）列车上安装一个声源，发出一定频率的乐音。当列车与观察者都静止时，观察者记住了这个乐音的音调。在以下情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来低的是()A.观察者静止，列车向他驶来B.观察者静止，列车离他驶去C.列车静止，观察者靠近声源D.列车静止，观察者远离声源答案：B;D解析：当观察者和声源相互远离时，观察者听到的乐音的音调变低，故A、C错误，B、D正确。4.（多选）下述说法中正确的是()A.沿与两个完全相同的发声器平行的直线走，听到的声音忽大忽小，这是波的干涉现象B.在大树前说话，大树后面的人可以听到，这是波的衍射现象C.大街上警车尖叫着从行人旁急驰而过，行人听到警笛声声调由高变低是声音的多普勒效应D.发声的电铃放在真空罩里，外面听不到声音，这是因为电铃在真空中不能振动答案：A;B;C解析：两个完全相同的发声器发出的声波在周围空间发生干涉，沿与这两个发声器平行的直线行走时听到的声音忽大忽小，A正确；在大树前说话，树后的人能听到，是波的衍射现象，B正确；当声源与观察者发生相对运动时，会发生多普勒效应，C正确；没有传播介质，声波不能传播，D错误。5.（2021湖南长沙长郡中学高二上月考）分析下列物理现象：（1）夏天，在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；（2）“闻其声而不见其人”；（3）围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；（4）当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。这些物理现象分别属于波的()A.反射、衍射、干涉、多普勒效应B.折射、衍射、多普勒效应、干涉C.反射、折射、干涉、多普勒效应D.衍射、折射、干涉、多普勒效应答案：A解析：（1）属于波在云层中的反射现象；（2）属于声波的衍射；（3）属于声波的干涉；（4）属于多普勒效应，故A正确。近年来我国的航空事业发展迅速，战机的超音速飞行已十分普遍。当战机在法定上空返航时，地面上的人经常会听到一声雷鸣般的巨响，引起房屋门窗的剧烈颤动，这是因为飞机返航加速过程中，当飞机速度接近声速时会使发动机发出的声波波面在飞机的前方堆积形成音障，当飞机加速冲破音障时会发出巨大响声，称为音爆。关于音障的形成与下列哪种现象的形成原理最为相近()A.音叉周围有些区域声音较强，有些区域声音较弱B.敲响一只音叉，不远处的另一只音叉也发出声音C.火车进站时鸣笛声的音调会变高，出站时会变低D.在屋外看不见屋内的人，却能听见屋内人说话答案：C解析：音叉周围有些区域声音较强，有些区域声音较弱，这是声音的干涉现象，故A错误；敲响一只音叉，不远处的另一只音叉也发出声音，这是声音的共振现象，故B错误；火车进站时鸣笛声的音调会变高，出站时会变低，该现象与音障的形成类似，是声波的多普勒效应，故C正确；在屋外看不见屋内的人，却能听见屋内人说话，这是声音的衍射现象，故D错误。7.（2021四川绵阳高二下期末）某人站在地面上某处，一架飞机由远而近从人的头顶上方匀速飞过，则人听到飞机发出声音的频率()A.越来越低B.越来越高C.先变高后变低D.先变低后变高答案：A解析：当飞机飞近人时，将飞机的速度分解，如图甲所示，飞机相对人的速度为v1=vcosα，α越来越大，则v1越来越小，即人听到飞机声音的频率越来越低，但总是f听 >f源 。当飞机远离人时，将飞机的速度分解如图乙所示，飞机相对人的速度v3=vcosβ，素养提升练8.如图所示，装有多普勒测速仪的汽车测速监视器安装在公路旁，它向行驶中的车辆发射已知频率的超声波，并接收被车辆反射回来的反射波。当某汽车向测速监视器靠近时，被该汽车反射回来的反射波与测速监视器发出的超声波相比()A.频率不变，波速变小B.波速不变，频率变小C.频率不变，波速变大D.波速不变，频率变大答案：D解析：波速由介质决定，所以被该汽车反射回来的反射波与测速监视器发出的超声波相比波速不变，根据声音的多普勒效应，声源和观察者靠近时接收频率增大，所以被该汽车反射回来的反射波与测速监视器发出的超声波相比频率变大，故D正确，A、B、C错误。9.2019年4月10日人类发布了世界上首张黑洞图像，利用了射电望远镜对电磁波的捕捉。下列关于波的说法，正确的是()A.两列波叠加一定会出现稳定的干涉图样B.在干涉图样中，振动加强区域的质点的位移一定大于振动减弱区域质点的位移C.当波源远离接收者时，观察者接收到的波的频率比波源频率低D.只有障碍物或孔的尺寸与波长相差不多或比波长小时，波才能发生衍射答案：C解析：两列波在同一空间相遇，需要波的频率相同、相位差恒定、振动方向相同，才能形成稳定的干涉图样，故A错误；在干涉图样中，振动加强区域的质点的振幅最大，振动减弱区域的质点的振幅最小，但所有的质点都在平衡位置附近振动，位移有大有小，振动加强区域的质点的位移不一定大于振动减弱区域质点的位移，则B错误；根据多普勒效应可知，当波源远离接收者时，观察者接收到的波的频率比波源频率低，故C正确；只有障碍物或孔的尺寸与波长相差不多或比波长小时，波才能发生明显的衍射现象，故D错误。10.汽车制造技术已逐渐成熟，很多车辆里面都配备有ACC自适应巡航控制系统，自适应巡航控制ACC系统是一个允许车辆巡航控制系统通过调整速度以适应交通状况的汽车功能。安装在车辆前方的雷达用于检测在本车前进道路上是否存在速度更慢的车辆。若存在速度更慢的车辆，ACC系统会降低车速并控制与前方车辆的间隙或时间间隙。其使用的传感器主要是毫米波雷达，该雷达会发射和接收调制过的无线电波，再通过因波的时间差和多普勒效应造成的频率变化来测量与目标间的相对距离和相对速度。若该雷达发射的无线电波的频率为f，接收到的回波的频率为f'，且fA.前车速度大于后车速度B.前后两车速度相同C.前车速度小于后车速度D.前车一定处于静止状态答案：C解析：因为f'>f，接收到的频率增大，说明两车距离在减小，表明前车速度小于后车速度，前车不一定处于静止状态，故选11.平直公路上，汽车正在匀速远离观察者，观察者用多普勒测速仪向其发出频率为f0A.B.C.D.答案：D解析：汽车正在匀速远离观察者，速度恒定，接收到的反射波的频率也是恒定的。由于是远离，汽车反射波的频率应该小于发出的波的频率，所以选项D正确。12.（多选）关于下列图片涉及的物理知识，说法正确的有()A.如图甲，两人合作绘制振动图像，a同学的笔尖做曲线运动B.如图乙，弹簧的振动方向与波的传播方向共线，形成一列纵波C.如图丙，A摆带动其他摆振动一段时间后，D摆的振幅最大D.如图丁，蜂鸣器在头顶快速转动，几米外的观察者会观测到声波的多普勒效应答案：B;D解析：如图甲，两人合作绘制振动图像，a同学的笔尖做往复的直线运动，所以A错误；如图乙，弹簧的振动方向与波的传播方向共线，形成一列纵波，所以B正确；如图丙，A摆带动其他摆振动一段时间后，共振条件是频率相同，则摆长接近的摆的振幅最大，则B摆的振幅最大，所以C错误；如图丁，蜂鸣器在头顶快速转动，波源在远离和靠近观察者，几米外的观察者会观测到声波的多普勒效应，所以D正确。13.如图为由波源S发出的波在介质平面中某一时刻的情形，实线为波峰，虚线为波谷，设波源频率为20Hz，且不水平移动，观察者在1s内由A运动到B，则观察者在这1s内接收到多少个完全波？设波速为340m/s，则要让观察者完全接收不到波，他每秒至少要运动多少米？答案：19个340m解析：观察者在单位时间内接收到的完全波的个数，就等于观察者接收到的波的频率。如果观察者不动，则1s内，观察者接收的完全波的个数应为20个，然而当观察者从A运动到B的过程中，所能接收到的完全波的个数正好比不运动时少1个，即他只接收到19个完全波。要想让观察者完全接收不到波，他必须随同所在的波峰一起运动并远离波源。由s=vt得s=340×1m=340m，即观察者每秒至少要远离波源340m。创新拓展练14.（多选）（2021云南龙陵一中高二月考）如图所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，下列关于女同学的感受的说法正确的是()A.女同学从A向B运动的过程中，她感觉哨声音调变高B.女同学从E向D运动的过程中，她感觉哨声音调变高C.女同学在C点向右运动时，她感觉哨声音调不变D.女同学在C点向左运动时，她感觉哨声音调变低答案：A;D解析：女同学荡