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2019-2020年高中物理 第12章 第5節(jié) 多普勒效應(yīng)同步練習(xí) 新人教版選修3-4 一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題) 1．下列說法中錯誤的是(　　) A．發(fā)生多普勒效應(yīng)時，波源的頻率變化了 B．發(fā)生多普勒效應(yīng)時，觀察者接收的頻率發(fā)生了變化 C．多普勒效應(yīng)是在波源和觀察者之間有相對運動時產(chǎn)生的 D．多普勒效應(yīng)是由奧地利物理學(xué)家多普勒首先發(fā)現(xiàn)的 答案：A 解析：當(dāng)波源與觀察者有相對運動時，會發(fā)生多普勒效應(yīng)，選項C正確。發(fā)生多普勒效應(yīng)時是接收到的頻率發(fā)生了變化，而波源的頻率沒有變化。故A錯，B對，而D項也是正確的。 2．(北京市昌平區(qū)xx～xx學(xué)年高二下學(xué)期期末)有經(jīng)驗的鐵路養(yǎng)護人員可以根據(jù)火車鳴笛的聲音判斷火車的行駛方向。他所利用的應(yīng)是(　　) A．聲波的反射現(xiàn)象 B．聲波的多普勒效應(yīng) C．聲波的干涉現(xiàn)象 D．聲波的衍射現(xiàn)象 答案：B 解析：根據(jù)火車笛聲音調(diào)的變化，由多普勒效應(yīng)，即可判斷火車行駛的方向，選項B正確。 3．蝙蝠在洞穴中飛來飛去時，它利用超聲脈沖導(dǎo)航非常有效，這種超聲脈沖是持續(xù)1ms或不到1ms的短促發(fā)射，且每秒重復(fù)發(fā)射幾次。假定蝙蝠的超聲脈沖發(fā)射頻率為39000Hz，在一次正朝著表面平直的墻壁飛撲的期間，則下列判斷正確的是(　　) A．墻壁接收到超聲脈沖頻率等于39000Hz B．蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率等于墻壁接收的頻率 C．蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率大于墻壁接收的頻率 D．蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率等于39000Hz 答案：C 解析：蝙蝠(波源)相對墻壁(觀察者)的距離接近，所以墻壁接收到的超聲波頻率增大，A錯誤；超聲波被反射后頻率不變，但傳播方向和蝙蝠的運動方向相反，蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲波時，頻率會更大，故C正確，B、D錯誤。 4．超聲波由于它具有不同于聲波的特性，在現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)和科學(xué)研究中有許多重要應(yīng)用，下列選項中，哪些屬于超聲波的應(yīng)用(　　) A．探查幾米厚金屬內(nèi)部的缺陷 B．把普通水變成霧氣噴射到房間的空氣中 C．探查人體內(nèi)部的各種器官、組織等有無異常 D．進行人體按摩，治療神經(jīng)痛等疾患 答案：ABCD 解析：本題考查超聲波特性及其應(yīng)用。A、C是利用超聲波的穿透本領(lǐng)和反射特性。B、D是利用超聲波在液體中傳播時的液壓沖擊特性。因而A、B、C、D均正確。 5．(信陽市羅山中學(xué)xx～xx學(xué)年高二下學(xué)期檢測)下列說法正確的是(　　) A．在機械波中，沿波的傳播方向上某個質(zhì)點的振動速度就是波的傳播速度 B．“聞其聲，不見其人”是聲波發(fā)生衍射產(chǎn)生的一種現(xiàn)象 C．多普勒效應(yīng)實質(zhì)上是由于波源和觀察者之間有相對運動而使觀察者接到的波的頻率發(fā)生了變化 D．在完全相同的兩列水波相遇而疊加的區(qū)域，某時刻介質(zhì)中的P點是兩列波的波峰相遇點，此時P點位移最大；經(jīng)過周期，P點的位移變?yōu)榱?，這說明P點的振動時而加強，時而減弱 答案：BC 解析：沿波的傳播方向上某個質(zhì)點的振動速度與波的傳播速度是不同的速度，故A錯誤；“聞其聲，不見其人”是聲波發(fā)生衍射產(chǎn)生的一種現(xiàn)象，故B正確；產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是觀察者和波源之間發(fā)生了相對運動，從而使觀察者接收到的波的頻率發(fā)生了變化，故C正確；在完全相同的兩列水波相遇而疊加的區(qū)域，振動加強點始終加強，故D錯誤。 二、非選擇題 6．新型列車動車組速度可達300km/h，與該車汽笛聲的音調(diào)相比。 (1)站在車前方路旁的人聽起來音調(diào)__________ ________(選填“偏高”或“偏低”)。 站在車后方路旁的人聽起來音調(diào)__________ ________(選填“偏高”或“偏低”)。 (2)迎面來的另一列車上的乘客聽起來音調(diào)怎樣？此時列車汽笛發(fā)出的音調(diào)變化了嗎？ (3)坐在新型列車動車組上的乘客聽起來音調(diào)怎樣？ 答案：(1)偏高；偏低　(2)偏高；沒變　(3)音調(diào)不變 解析：(1)站在列車前方的人與列車的距離在靠近，因此聽起來音調(diào)偏高，站在列車后方的人與列車的距離在遠離，因此音調(diào)偏低。 (2)迎面來的列車上的乘客聽起來音調(diào)偏高，此時列車汽笛發(fā)出的音調(diào)不變。 (3)坐在該列車上的乘客與列車的相對位置不變，故聽起來音調(diào)不變。 7. 如圖所示為由波源S發(fā)出的波某一時刻在介質(zhì)平面中的情形，實線為波峰，虛線為波谷，設(shè)波源頻率為20Hz，且不運動，而觀察者在1 s內(nèi)由A運動到B，觀察者接收到多少個完全波？ 答案：19個 解析：觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù)，就等于觀察者接收到的頻率。如果觀察者不動，則1 s內(nèi)，觀察者從A運動到B的過程中，所能接收到的完全波的個數(shù)正好比不運動時少1個、即他只接收到19個完全波。 能力提升 一、選擇題(1～4題為單選題，5題為多選題) 1．頻率一定的聲源在空氣中向著靜止的接收器勻速運動。以u表示聲源的速度，v表示聲波的速度(uv3>v2，可知f1>f3>f2，故A正確。 3．(邢臺市外國語學(xué)校xx～xx學(xué)年高二下學(xué)期檢測)上課時老師將一蜂鳴器固定在教鞭一端，然后使蜂鳴器迅速水平旋轉(zhuǎn)，蜂鳴器音調(diào)竟然忽高忽低變化，下列判斷正確的是(　　) A．旋轉(zhuǎn)時蜂鳴器發(fā)聲的頻率變化了 B．由于旋轉(zhuǎn)，改變了同學(xué)們聽到的聲音頻率 C．蜂鳴器音調(diào)變高時，一定是向遠離觀察者的方向運動 D．音調(diào)的忽高忽低是由波的干涉造成的 答案：B 解析：旋轉(zhuǎn)時蜂鳴器發(fā)聲的頻率沒有變化，故A錯誤；旋轉(zhuǎn)過程中，聲源(蜂鳴器)與觀察者(同學(xué)們)的距離有時近，有時遠，發(fā)生多普勒效應(yīng)，蜂鳴器發(fā)出聲波的頻率不變，只是同學(xué)們感覺到的聲音頻率變化了，故B正確，D錯誤，當(dāng)其遠離觀察者時，聽到聲音的頻率變小即音調(diào)變低，故C錯誤。 4．如圖表示產(chǎn)生機械波的波源O做勻速運動的情況下，某一時刻在介質(zhì)平面中的情形，圖中的圓表示波峰。 (1)該圖表示的是(　　) A．干涉現(xiàn)象 B．衍射現(xiàn)象 C．反射現(xiàn)象 D．多普勒效應(yīng) (2)波源正在移向(　　) A．A點　　 B．B點　　 C．C點　　 D．D點 (3)觀察到波的頻率最低的點是(　　) A．A點　　 B．B點　　 C．C點　　 D．D點 答案：(1)D　(2)A　(3)B 解析：(1)該圖表示的是多普勒效應(yīng)，正確的選項為D。 (2)從波長變化情況來看，波源正在移向A點。 (3)由于波源遠離B點，所以，觀察到波的頻率最低的點是B點。 5．如圖所示，S為振源，P點有一觀察者，已知振源發(fā)生振動的頻率為20Hz，則關(guān)于人聽到的聲音的頻率為(　　) A．當(dāng)振源S以17m/s的速度遠離觀察者運動時，頻率為19Hz B．當(dāng)振源S以17m/s的速度靠近觀察者運動時，頻率為21Hz C．當(dāng)觀察者以17m/s的速度靠近振源S運動時，頻率為21Hz D．以上說法均不正確 答案：ABC 解析：當(dāng)振源以17m/s的速度遠離觀察者運動時，觀察者接收的頻率f ′＝，f ′＝＝19Hz，故A正確；當(dāng)振源S以17m/s的速度靠近觀察者運動時，觀察者接收的頻率f ′＝＝＝21Hz，故B正確。當(dāng)觀察者以17m/s的速度靠近振源S運動時，觀察者接收的頻率f ′＝＝＝21Hz，故C正確。 解這類題要注意分析觀察者與波源間相對運動的情況，針對不同情況列出不同的關(guān)系式進行解題。 二、非選擇題 6．如圖所示，在公路的十字路口東側(cè)路邊，甲以速率v1向東行走，在路口北側(cè)，乙站在路邊，一輛汽車以速度v2通過路口向東行駛并鳴笛，已知汽車笛聲的頻率為f0，車速v2>v1。設(shè)甲聽到的笛聲頻率為f1，乙聽到的笛聲頻率為f2，司機自己聽到的笛聲頻率為f3，則此三人聽到笛聲的頻率由高到低依次為______________。 答案：f1>f3>f2 解析：由于v2>v1，所以汽車和甲的相對距離減小，甲聽到的頻率變大，即f1>f0；由于乙靜止不動，則汽車和乙的相對距離增大，乙聽到的頻率變低，即f2f3>f2。 7．公路巡警開車在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一車道上巡警車向前方的一輛轎車發(fā)出一個已知頻率的電磁波，如果該電磁波被轎車反射回來時，警車接收到的電磁波頻率比發(fā)出時低。 (1)此現(xiàn)象屬于(　　) A．波的衍射 B．波的干涉 C．多普勒效應(yīng) D．波的反射 (2)若該路段限速為100km/h，則轎車是否超速？ (3)若轎車以20m/s的速度行進，反射回的頻率應(yīng)怎樣變化？ 答案：(1)C　(2)超速　(3)偏高 解析：(1)巡警車接收到的電波頻率比發(fā)出時低，此現(xiàn)象為多普勒效應(yīng)。 (2)因警車接收到的頻率低，由多普勒效應(yīng)知警車與轎車在相互遠離，而警車車速恒定又在后面，可判斷轎車車速比警車車速大，故該車超速。 (3)若該車以20m/s的速度行進時，此時警車與轎車在相互靠近，由多普勒效應(yīng)知反射回的頻率應(yīng)偏高。