2024-2025学年高中物理第三章机械波5多普勒效应课时作业含解析新人教版选择性必修第一册

PAGE7-课时作业14多普勒效应1．视察者不动，波源迎面而来时(C)A．波源的波长发生了变更B．波源的频率发生了变更C．视察者收到的频率发生了变更D．波速发生了变更解析：只要波源和视察者发生相对运动，就会产生多普勒效应．2．一架低空飞行的飞机，从远处水平匀速地飞至某同学头顶上空，若飞机发声的频率始终不变，从听到声音至飞机飞到该同学头顶上空时刻前，他听到的飞机声音的音调(D)A．不变，且始终与飞机实际发出的声音音调相同B．不变，且始终比飞机实际发出的声音音调低C．不变，且始终比飞机实际发出的声音音调高D．始终比飞机实际发出的声音音调高，但音调渐渐变低，越来越接近实际发出的解析：将飞机的速度分解，沿飞机与人连线方向的速度vcosθ是对多普勒效应有贡献的速度。飞机向人靠近，他听到飞机声音的音调比实际发生的高，θ增大，vcosθ减小直至飞到该同学头顶上空时θ＝90°，vcosθ＝0，该同学生听到飞机声音的音调始终比飞机实际发出的声音音调高，但渐渐变低，且越来越接近实际发出的，D选项正确．3．蝙蝠在洞窟中飞来飞去时，它利用超声脉冲导航特别有效．这种超声脉冲是持续1ms或不到1ms的短促放射，且每秒重复放射几次．假定蝙蝠的超声脉冲放射频率为39000Hz，在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑的期间，下列推断正确的是(C)A．墙壁接收到的超声脉冲频率等于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：蝙蝠(波源)相对墙壁(视察者)的距离减小，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．4．关于多普勒效应，下列说法正确的是(C)A．多普勒效应是由波的干涉引起的B．多普勒效应是由波的衍射引起的C．多普勒效应是由于波源与视察者之间有相对运动而产生的D．多普勒效应说明波源的频率发生变更解析：多普勒效应是由于波源与视察者之间有相对运动而使视察者感到频率发生变更的一种现象，波源频率并未变更，C正确，D错误；而波的干涉和衍射现象不会变更波的频率，A、B错误．5．右图表示产朝气械波的波源O做匀速运动的状况，图中的圆表示波峰．该图表示的是(D)A．干涉现象B．衍射现象C．反射现象D．多普勒效应解析：题图中波源左方的波面密集，右方的波面稀疏，可知该图表示的是多普勒效应中波源运动的状况，D正确．6．有一种用钢丝操纵做圆周飞行的飞机模型，装有发动机作动力．操纵者站在圆心，他听到的发动机工作时发出的声音是平稳不变的，而场边视察者听到的声音是忽高忽低地做周期性变更的，这是(D)A．波的反射现象B．波的衍射现象C．波的干涉现象 D．波的多普勒效应解析：多普勒效应是由于波源和视察者之间有相对运动，使视察者感到频率发生变更的现象．操纵者和做圆周飞行的飞机模型之间没有距离变更，场边视察者和做圆周飞行的飞机模型之间的距离却始终在变更．7．(多选)假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300Hz，在汽车向你驶来并擦身而过的过程中，下列说法正确的是(AD)A．当汽车向你驶来时，听到喇叭声音的频率大于300HzB．当汽车向你驶来时，听到喇叭声音的频率小于300HzC．当汽车擦身而过后，听到喇叭声音的频率大于300HzD．当汽车擦身而过后，听到喇叭声音的频率小于300Hz解析：当汽车向你驶来时，汽车喇叭发出的声波，在你听来发生了多普勒效应，此时你所听到的声波的频率大于声源的频率，当汽车擦身而过后，汽车远离你而去，此时听到声波的频率小于声源的频率，故A、D选项正确．8．(多选)下列哪些现象是多普勒效应(BC)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，音调变高，离你驶去，音调变低D．大风中，远处的人说话声时强时弱解析：多普勒效应是视察者所接收到的波的频率发生变更的现象．炮弹迎面飞来时，炮弹和空气摩擦所发出声音，传到人耳中，频率不断上升，即声音刺耳，故B选项正确；同理C选项正确．9．(多选)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摇摆，下列关于女同学的感受的说法正确的是(AD)A．女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变高B．女同学从E向D运动过程中，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解析：女同学荡秋千的过程中，只要她有向右的速度，她都有靠近声源的趋势，依据多普勒效应，她都感到哨声音调变高；反之女同学向左运动时，她都感到音调变低．故A、D正确；B、C错误．10．沿直线行驶的汽车通过某观测站时，观测到汽车发出的声波频率由1200Hz下降到1000Hz，已知空气中声速为340m/s，求车速．答案：30.9m/s解析：当汽车驶近观测站时，波长被压缩为λ′＝λ－v车T，观测到的频率为f′＝eq\f(v声,v声－v车)f.同理，当汽车远离观测站时，观测到的频率为f″＝eq\f(v声,v声＋v车)f.联立解得，v车＝eq\f(f′－f″,f′＋f″)v声＝eq\f(200,2200)×340m/s≈30.9m/s.1．下列说法中不正确的是(C)A．发生多普勒效应时波源的频率保持不变B．要发生多普勒效应，波源和视察者之间必需有相对运动C．只有声波会发生多普勒效应D．机械波、电磁波和光波都会发生多普勒效应解析：多普勒效应是一种现象，发生多普勒效应时，波源的频率没有发生变更，波源与视察者之间存在相对运动时，视察者接收到波的频率发生变更，而且机械波、电磁波和光波都会发生多普勒效应．2．医院有一种先进的检测技术——彩超，就是向病人体内放射频率已精确驾驭的超声波，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更，就可知道血液的流速．这一技术主要利用了(B)A．波的干涉B．多普勒效应C．波的叠加D．波的衍射解析：由题意可知，该仪器是测量反射波的频率变更，而波的干涉、波的衍射及波的叠加都不会产生频率的变更，而多普勒效应中由于波源和接收者之间的相对移动可使接收到的频率发生变更，故该技术体现的是多普勒效应，故选B.3．如图所示的三张图片分别反映了飞机以三种不同速度在空中(不考虑空气的流淌)水平飞行时产生声波的状况，图中一系列圆表示声波的传播状况，A点表示飞机的位置．已知声波在空气中的速度为340m/s.则由图可知(C)A．甲图中的飞机速度最大，乙图中的飞机速度大于340m/sB．乙图中的飞机速度最大，丙图中的飞机速度小于340m/sC．丙图中的飞机速度最大，乙图中的飞机速度等于340m/sD．不能推断哪个图中的飞机速度最大，也不能比较各图中的飞机速度与声速的大小解析：甲图中飞机运动到A点时，声波已经传到前面了，即飞机运动慢于声音，乙图中飞机运动与声音同步，丙图中，飞机运动到A点时，声波还在后面，即飞机运动快于声音．故选C.4．(多选)关于多普勒效应，下列说法中正确的是(CD)A．只要声源在运动，就肯定能视察到多普勒效应B．假如声源静止，就视察不到多普勒效应C．当声源靠近视察者运动时，声源的频率不变D．当声源朝远离视察者运动时，视察者接收到的频率变小解析：若声源和视察者都同时运动，且两者间相对静止就不能视察到多普勒效应，故A错误；当声源静止，视察者靠近或远离声源时也能视察到多普勒效应，故B错误；当声源朝靠近视察者运动时，两者间距减小，依据多普勒效应原理，视察者接收到的频率大于声源的频率，但声源的频率不变，故C正确；当声源远离视察者运动时，两者间距增大，依据多普勒效应原理，视察者接收到的频率小于声源的频率，故D正确．5．轮船的进港途中的x­t图像如图所示，则在港口所测到轮船上汽笛发出声音的频率是图中的哪一个(A)解析：匀速靠近港口的过程中，测量到的频率不随时间变更，但速度大时频率大，由x－t图像可知，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．6．1842年，奥地利物理学家多普勒带着女儿在铁道旁漫步时，发觉波源与视察者相互靠近或者相互远离时，接收到的波的频率都会发生变更，并且做出了说明．人们把这种现象叫作多普勒效应．多普勒效应在科学技术中有广泛的应用．装有多普勒测速仪的监视器可以安装在马路上方，向行进中的车辆放射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，依据反射波频率变更的多少就能知道车辆的速度．在测速的同时把车辆牌号拍摄下来，并把测得的速度自动打印在照片上．下列说法正确的是(D)A．当车辆驶向监视器时，监视器放射的超声波频率变大B．当车辆驶向监视器时，监视器接收到的超声波频率比放射出时小C．车速越大，监视器接收到的超声波频率比放射出时大得越多D．超声波能发生多普勒效应，光波也能发生多普勒效应解析：声源相对于观测者在运动时，观测者所听到的声音会发生变更；当声源离观测者而去时，声波的波长增加，音调变得低沉；当声源接近观测者时，声波的波长减小，音调就变高；后人把它称为“多普勒效应”．当车辆驶向监视器时，监视器放射的超声波频率固定不变，监视器接收到的超声波频率比放射出时大，故A、B错误；当车辆驶向监视器时，车速越大，监视器接收到的超声波频率比放射出时大得越多；但是当车辆远离监视器时，车速越大，监视器接收到的超声波频率比放射出时小得越多，故C错误；机械波、电磁波都会产生多普勒效应，故D正确．故选D.7．汽车无人驾驶技术已渐渐成熟，最常用的是ACC自适应巡航限制，它可以限制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动跟上去．其运用的传感器主要为毫米波雷达，该雷达会放射和接收调制过的无线电波，再通过回波的时间差和多普勒效应造成的频率变更来测量目标的相对距离和相对速度．若该雷达放射的无线电波的频率为f，接收到的回波的频率为f′，则(A)A．当f＝f′时，表明前车与无人车速度相同B．当f＝f′时，表明前车肯定处于静止状态C．当f′>f时，表明前车在加速行驶D．当f′<f时，表明前车在减速行驶解析：当声源和视察者之间的距离不变更时，视察者接收到的频率和声源发出的频率相等，故当f＝f′时，说明二者之间的距离不变，表明前车与无人车速度相同，但不肯定静止，故A正确，B错误；当f′>f时，说明接收到的频率增大，两车距离减小，表明前车在减速行驶，故C错误；当f′<f时，说明接收到的频率减小，则两车距离增大，表明前车在加速行驶，故D错误．8．(多选)下列关于多普勒效应的说法，正确的是(AB)A．医院检查身体的“彩超”仪运用了多普勒效应B．不仅机械波会发生多普勒效应，电磁波也会C．由地球上接收到遥远天体发出的光波发生“红移”现象(各条谱线的波长均变长)，可以推断遥远天体正靠近地球D．静止的视察者听到某个单一频率声源发出的声音频率越来越高，说明声源正在远离视察者解析：医院检查身体的“彩超”仪是通过测出反射波的频率变更来确定血流的速度，明显是运用了多普勒效应，故选项A正确；多普勒效应是波特有的现象，故选项B正确；当波源与观测者相互靠近时，观测到的频率增大，反之，当波源与观测者相互远离时，观测到的频率减小，故选项D错误；“红移”现象中光波频率变小，因此遥远天体应正在远离地球，故选项C错误．9．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，而视察者在1s内由A运动到B，视察者在1s内接收到多少