高中物理 第12章 第5节多普勒效应检测试题 新人教版选修3-4

【成才之路】-学年高中物理第12章第5节多普勒效应检测试题新人教版选修3-4基础夯实一、选择题(1、2题为单选题，3、4题为多选题)1．(北京市昌平区～学年高二下学期期末)有经验的铁路养护人员可以根据火车鸣笛的声音判断火车的行驶方向。他所利用的应是()A．声波的反射现象 D．声波的多普勒效应C．声波的干涉现象 D．声波的衍射现象答案：B解析：根据火车笛声音调的变化，由多普勒效应，即可判断火车行驶的方向，选项B正确。2．蝙蝠在洞穴中飞来飞去时，它利用超声脉冲导航非常有效，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的期间，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答案：C解析：蝙蝠(波源)相对墙壁(观察者)的距离接近，所以墙壁接收到的超声波频率增大，A错误；超声波被反射后频率不变，但传播方向和蝙蝠的运动方向相反，蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声波时，频率会更大，故C正确，B、D错误。3．超声波由于它具有不同于声波的特性，在现代生产技术和科学研究中有许多重要应用，下列选项中，哪些属于超声波的应用()A．探查几米厚金属内部的缺陷B．把普通水变成雾气喷射到房间的空气中C．探查人体内部的各种器官、组织等有无异常D．进行人体按摩，治疗神经痛等疾患答案：ABCD解析：本题考查超声波特性及其应用。A、C是利用超声波的穿透本领和反射特性。B、D是利用超声波在液体中传播时的液压冲击特性。因而A、B、C、D均正确。4．(河北衡水中学～学年高二下学期期中)关于多普勒效应，下列说法中正确的是()A．若波源相对介质不动，观察者远离波源，则接收到的频率小于波源发出的频率B．只要观察者相对地面运动，就一定可以出现多普勒效应C．若观察者相对介质不动，波源运动时，空间传播的波长发生变化D．若观察者相对介质不动，波源远离观察者时，观察者接收到的频率大于波源发出的频率答案：AC解析：二者间距变大，则接收到波的频率减小，故A正确；波源和观察者之间的距离没明确给出关系，故B错误；当波源与观察者间距发生变化时，波的波长发生变化，故C正确；二者间距变大，则接收到波的频率减小，故D错误。二、非选择题5．如图所示，向左匀速运动的小车发出频率为f的声波，车左侧A处的人感受到的声波的频率为f1，车右侧B处的人感受到声波的频率为f2，则f1与f的关系为________，f2与f的关系为________。答案：f1>ff2<f解析：声源靠近A处的人，由多普勒效应知，他接收到的频率变大，即f1>f；相反，声源远离B处的人，则他接到的频率变小，即f2<f。6．新型列车动车组速度可达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)坐在新型列车动车组上的乘客听起来音调怎样？答案：(1)偏高；偏低(2)偏高；没变(3)音调不变解析：(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。7.如图所示为由波源S发出的波某一时刻在介质平面中的情形，实线为波峰，虚线为波谷，设波源频率为20Hz，且不运动，而观察者在1s内由A运动到B，观察者接收到多少个完全波？答案：19个解析：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频率。如果观察者不动，则1s内，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。能力提升一、选择题(1～3题为单选题，4题为多选题)1．频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动。以u表示声源的速度，v表示声波的速度(u<v)，f表示接收器接收到的频率，若u增大，则()A．f增大，v增大 D．f增大，v不变C．f不变，v增大 D．f减少，v不变答案：B解析：本题考查对波速和多普勒效应的理解，机械波在介质中的速度由介质决定，与波的频率、波源的速度无关，因此不论u如何变化，v都不变，声源向着接收器运动，接收器单位时间接收到的完全波的个数增加，波源的速度越大，单位时间接收到的完全波的个数越多，因此u增大，f增大，B正确。2．轮船在进港途中的x－t图象如图所示，则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是图中的哪一个()答案：A解析：匀速靠近港口的过程中，测量到的频率不随时间变化，但速度大时频率大，由x－t图象可知，轮船靠近港口时三段时间内的速度v1>v3>v2，可知f1>f3>f2，故A正确。3．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0.15s，x＝40m的质点运动的路程为0.6mC．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，接收器收到的波的频率可能为9Hz答案：B解析：由图知，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；由图知λ＝20m，A＝10cm，T＝eq\f(λ,v)＝0.1s，而Δt1＝0.15s＝eq\f(3,2)T，所以x＝40m的质点0.15s运动的路程为s＝eq\f(3,2)×4A＝6A＝60cm＝0.6m，B对；波由x＝40m处传到x＝400m处所需时间Δt＝eq\f(Δx,v)＝eq\f(360,200)s＝1.8s，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，接收器收到的频率将大于波源频率，而波源频率为f＝eq\f(1,T)＝10Hz，D错。4．如图所示，S为振源，P点有一观察者，已知振源发生振动的频率为20Hz，则关于人听到的声音的频率为()··SPA．当振源S以17m/s的速度远离观察者运动时，频率为19HzB．当振源S以17m/s的速度靠近观察者运动时，频率为21HzC．当观察者以17m/s的速度靠近振源S运动时，频率为21HzD．以上说法均不正确答案：ABC解析：当振源以17m/s的速度远离观察者运动时，观察者接收的频率f′＝eq\f(v声f,v声＋v源)，f′＝eq\f(340×20,340＋17)＝19Hz，故A正确；当振源S以17m/s的速度靠近观察者运动时，观察者接收的频率f′＝eq\f(v声f,v声－v源)＝eq\f(340×20,340－17)＝21Hz，故B正确。当观察者以17m/s的速度靠近振源S运动时，观察者接收的频率f′＝eq\f(v声＋v观,λ)＝eq\f(340＋17,\f(340,20))＝21Hz，故C正确。解这类题要注意分析观察者与波源间相对运动的情况，针对不同情况列出不同的关系式进行解题。二、非选择题5．如图所示，在公路的十字路口东侧路边，甲以速率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。设甲听到的笛声频率为f1，乙听到的笛声频率为f2，司机自己听到的笛声频率为f3，则此三人听到笛声的频率由高到低依次为______________。答案：f1>f3>f2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。6．公路巡警开车在高速公路上以100km/h的恒定速度巡查，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，如果该电磁波被轿车反射回来时，警车接收到的电磁波频率比发出时低。(1)此现象属于()A．波的衍射 D．波的干涉C．多普勒效应 D．波的反射(2)若该路段限速为100km/h，则轿车是否超速？(3)若轿车以20m/s的速度行进，反射回的频率应怎样变化？答案：(1)C(2)超速(3)偏高解析：(1)巡警车接收到的电波频率比发出时低，此现象为多普勒效应。(2)因警车接收到的频率低，由多普勒效应知警车与轿车在相互远离，而警车车速恒定又在后面，可判断轿车车速比警车车速大，故该车超速。(3)若该车以20m/s的速度行进时，此时警车与轿车在相互靠近，由多普勒效应知反射回的频率应偏高。7．正在报警的警钟每隔0.5s响一声。一个人正坐在以60km/h的速度向着警钟行驶的车中。已知声音在空气中的速度为330m/s，则这个人在每分钟内能听到几声警钟？答案：126次解