2019-2020年高中物理 第二章 機(jī)械波 第五節(jié) 多普勒效應(yīng)自我小測 粵教版選修3-41關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說法正確的是()A多普勒效應(yīng)是由于波的干涉引起的B多普勒效應(yīng)說明波源的頻率發(fā)生改變C多普勒效應(yīng)是由于波源與觀察者之間有相對運(yùn)動而產(chǎn)生的D只有聲波才可以產(chǎn)生多普勒效應(yīng)2如圖253表示產(chǎn)生機(jī)械波的波源O做勻速運(yùn)動的情況，圖中的圓表示波峰圖253(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()AA點BB點CC點 DD點(3)觀察到波的頻率最低的點是()AA點 BB點CC點 DD點3以下關(guān)于多普勒效應(yīng)的說法中正確的是()A有多普勒效應(yīng)時，波源的振動頻率發(fā)生變化B有多普勒效應(yīng)時，波源的振動頻率并沒有發(fā)生變化C多普勒效應(yīng)實際上是指波速相對介質(zhì)發(fā)生變化D人與波源有相對運(yùn)動時，觀察到的頻率一定發(fā)生變化4如圖254所示，為一波源O做勻速直線運(yùn)動時在均勻介質(zhì)中產(chǎn)生球面波的情況，則()圖254A該波源正在移向a點B該波源正在移向b點C在a處觀察波的頻率變低D在b處觀察波的頻率變低5站在火車站臺上的旅客聽到火車鳴笛聲的音調(diào)變化情況，以下說法正確的是()A當(dāng)火車減速進(jìn)站時，鳴笛聲的音調(diào)變低B當(dāng)火車減速進(jìn)站時，鳴笛聲的音調(diào)變高C當(dāng)火車加速離站時，鳴笛聲的音調(diào)變低D當(dāng)火車加速離站時，鳴笛聲的音調(diào)變高6下列哪些應(yīng)用是利用了多普勒效應(yīng)()A利用地球上接收到遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光波的頻率來判斷遙遠(yuǎn)天體相對于地球的運(yùn)動速度B交通警察向行進(jìn)中的汽車發(fā)射一個已知頻率的電磁波，波被運(yùn)動的汽車反射回來，根據(jù)接收到的頻率發(fā)生的變化，來知道汽車的速度，以便于進(jìn)行交通管理C鐵路工人用耳貼在鐵軌上可判斷火車的運(yùn)行情況D有經(jīng)驗的戰(zhàn)士從炮彈飛行的尖叫聲判斷飛行炮彈是接近還是遠(yuǎn)去7波源振動的頻率為f0，波源在介質(zhì)中運(yùn)動時，波源的前方介質(zhì)振動的頻率為f1，波源后方介質(zhì)振動的頻率為f2，則三者的關(guān)系為()Af1f2f0 Bf1f2f0Cf1f2f0 Df2f0f18關(guān)于次聲波和超聲波，以下說法中正確的是()A頻率低于20 Hz的聲波為次聲波，頻率高于20 000 Hz的聲波為超聲波B次聲波的波長比可聞波短，超聲波的波長比可聞波長C次聲波的波速比可聞波小，超聲波的波速比可聞波長D在同一種均勻介質(zhì)中，在相同的溫度條件下，次聲波、可聞波、超聲波的波速均相等 9超聲波由于它具有不同于可聞聲波的特性，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(jìn)行人體按摩，治療神經(jīng)痛等疾患10如圖255所示，S為振源，P點有一個觀察者，已知振源發(fā)聲的頻率為20 Hz，則關(guān)于人聽到的聲音的頻率為()SP圖255A當(dāng)振源S以17 m/s的速度遠(yuǎn)離觀察者運(yùn)動時，頻率為19 HzB當(dāng)振源S以17 m/s的速度靠近觀察者運(yùn)動時，頻率為21 HzC當(dāng)觀察者以17 m/s的速度靠近振源S運(yùn)動時，頻率為21 HzD以上說法都不正確11如圖256所示，波源S不動，每秒發(fā)出30個完全波，觀察者1 s內(nèi)由位置A移到位置B，則觀察者每秒將接收到_個完全波圖25612有一種用鋼絲操縱做圓周飛行的飛機(jī)模型，裝有兩沖程的活塞式發(fā)動機(jī)作為動力，操縱者站在圓心，在他聽來發(fā)動機(jī)工作時發(fā)出的聲音是平穩(wěn)不變的場邊的觀察者聽到的聲音忽高忽低地做周期性變化(1)這是由于_；這種現(xiàn)象叫_(2)模型飛機(jī)的飛行速度是90 km/h，單缸發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速是9 000 r/min，則觀察者聽到的聲音的最高頻率是_Hz，最低頻率是_Hz，操縱者聽到的聲音的頻率是_Hz.(設(shè)這時空氣中的聲速為340 m/s)13以速度v20 m/s奔馳的火車，鳴笛聲頻率f275 Hz，已知常溫下空氣中的聲速V340 m/s.當(dāng)火車駛來時，站在鐵道旁的觀察者聽到的笛聲頻率為多少？當(dāng)火車駛?cè)r，站在鐵道旁的觀察者聽到的笛聲頻率又為多少？14利用超聲波遇到物體發(fā)生反射，可測定物體運(yùn)動的有關(guān)參量圖257甲中儀器A和B通過電纜線相接，B為超聲波發(fā)射與接收一體化裝置，而儀器A為B提供超聲波信號源而且能將B收到的超聲波信號進(jìn)行處理并在屏幕上顯示其波形圖257現(xiàn)固定裝置B，并將它對準(zhǔn)勻速行駛的小車C，使其每隔固定時間T0發(fā)射一短促的超聲波脈沖(如圖乙中幅度大的波形)，而B接收到的由小車C反射回的超聲波經(jīng)儀器A處理后顯示如圖乙中幅度較小的波形反射滯后的時間已在圖乙中標(biāo)出其中T0和T為已知量，另外還知道該測定條件下聲波在空氣中的速度為v0，則根據(jù)所給信息可判斷小車的運(yùn)動方向為_(填“向右”或“向左”)，速度大小為_15(探究)想象你以聲波的速度隨同某一個波峰一起遠(yuǎn)離波源，會是什么情景？參考答案1解析：多普勒效應(yīng)的實質(zhì)是由于觀察者與波源在相對運(yùn)動時，觀察者接收到的頻率與實際頻率不同，而實際上波源的頻率是不會改變的，且多普勒效應(yīng)是波動過程的共有特征答案：C2解析：(1)圖示波源左方的波面密集，右方的波面稀疏，可知該圖表示的是多普勒效應(yīng)中波源運(yùn)動的情況選項D正確(2)由于波源左方的波長被壓縮，右方的波長被拉長，可知波源正在移向A點，選項A正確(3)由于波源遠(yuǎn)離B點，所以在B點觀察到波的頻率最低，選項B正確答案：(1)D(2)A(3)B3解析：多普勒效應(yīng)是指由于觀察者和波源之間有相對運(yùn)動，而使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象，實際上波源的頻率并沒有發(fā)生變化，而是觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化，所以選項A錯誤，B正確，C錯誤當(dāng)觀察者與波源有相對運(yùn)動，但距離不變時(既不接近，也不遠(yuǎn)離，如人繞波源做勻速圓周運(yùn)動)，此時不會出現(xiàn)多普勒效應(yīng)， 所以D選項錯誤答案：B4解析：波源在某一位置產(chǎn)生一列波面后，該波面以該位置為球心，以波的傳播速度向外傳播，反之，由波面可確定出產(chǎn)生該波面的位置：波源、波面半徑大，表示產(chǎn)生早，傳播時間長，對照圖示，可確定出波源由右向左變換，故A選項正確，B選項錯誤由于觀察者不動，故波面經(jīng)過觀察者速度等于波速，而在a處觀察時，相鄰波面間距比波源不動時間距小，因而經(jīng)過觀察者時間間隔短，頻率大，同理在b處時間間隔長、頻率小，故選項C錯誤，D正確答案：AD5解析：當(dāng)觀察者接收到的頻率等于聲源頻率時，音調(diào)不變；當(dāng)聲源向觀察者運(yùn)動時，觀察者接收到的頻率大于聲源頻率時，音調(diào)變高；當(dāng)觀察者與聲源的距離變大時，觀察者接收到的頻率小于聲源頻率時，音調(diào)變低，所以當(dāng)火車減速進(jìn)站時，鳴笛聲的音調(diào)變高，火車加速離站時，鳴笛聲的音調(diào)變低，故選項B、C正確答案：BC6解析：A和B分別是利用光波和電磁波的多普勒效應(yīng)來進(jìn)行判斷的，C是利用聲波在鐵軌中的傳播快于空氣中的傳播，D也是利用聲波的多普勒效應(yīng)答案：ABD7解析：f0由波源每秒鐘所振動的次數(shù)決定，介質(zhì)振動的頻率由波源頻率及波源相對介質(zhì)是否移動來決定波源運(yùn)動時，在波源的正前方介質(zhì)振動的頻率高于波源振動的頻率答案：D8解析：由次聲波和超聲波的概念可知A選項正確由可判斷在波速相同的情況下，頻率大，波長短，頻率小，波長長，所以B選項不正確在同一種均勻介質(zhì)中，次聲波、可聞波、超聲波的波速均相等，所以C不正確，D正確答案：AD9解析：超聲波的頻率高，波長短，基本沿直線傳播，且傳播能量大，距離遠(yuǎn)等A、B、C、D四項均正確，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答案：ABCD10解析：當(dāng)振源以17 m/s的速度遠(yuǎn)離觀察者運(yùn)動時，觀察者接收的頻率f Hz19 Hz，故A正確當(dāng)振源以17 m/s的速度靠近觀察者運(yùn)動時，觀察者接收的頻率f21 Hz，故B正確當(dāng)觀察者以17 m/s速度靠近振源S運(yùn)動時，觀察者接收的頻率f21 Hz，故C正確答案：ABC11解析：由于觀察者與波源的相對運(yùn)動，1 s內(nèi)觀察者將接收到31個完全波答案：3112解析：(1)聲源與觀察者有相對運(yùn)動；多普勒效應(yīng)(2)發(fā)動機(jī)發(fā)聲的頻率f0 Hz150 Hz，這也是操縱者聽到的聲音的頻率模型飛機(jī)飛行速度為 m/s25 m/s.當(dāng)飛機(jī)向觀察者飛行時，聲波波長為1 m2.1 m，此時觀察者聽到的頻率即為最高頻率fmax Hz162 Hz.當(dāng)飛機(jī)遠(yuǎn)離觀察者飛行時，聲波波長變?yōu)? m2.43 m，此時觀察者聽到的頻率即為最低頻率fmin Hz140 Hz.答案：(1)聲源與觀察者有相對運(yùn)動多普勒效應(yīng)(2)16214015013解析：火車向觀察者駛來(火車接近觀察者)時，以觀察者為參考系(觀察者相對介質(zhì)靜止)，聲波的波長減小為1，這時觀察者接收到的笛聲的頻率為f1 f275 Hz292 Hz火車駛?cè)?火車遠(yuǎn)離觀察者)時，以觀察者為參考系，聲波的波長增大為2這時觀察者接收到的笛聲頻率為f2f275 Hz260 Hz.答案：f1292 Hzf2260 Hz14解析：從題圖乙觀察接收到反射波的時間越來越長，說明小車在遠(yuǎn)離B，即小車應(yīng)向右運(yùn)動，發(fā)出第一個脈沖時，設(shè)車和儀器相距s0，有：v0s0v經(jīng)T0發(fā)出第二個脈沖時，車和儀器相距s0vT0第二個脈沖追上車時：v0(s0vT0)v由得：v.答案：向右v15解析：此問題是波源相對介質(zhì)不動，觀察者遠(yuǎn)離波源運(yùn)動時，接收頻率問題，應(yīng)充分地利用了相對運(yùn)動解題在多普勒效應(yīng)中，波源的頻率是不改變的，只是由于波源和觀察者之間有相對運(yùn)動，觀察者感到頻率發(fā)生了變化答案：波源是靜止的，人和某一個波峰一起運(yùn)動，人的速度等于波峰速度，人和波峰的相對速度為零設(shè)人的速度為v，V為波的傳播速度，我們可以定量地計算人接收到的頻率，即f(1v/V)，由vV則有f0，即聽不到波源的聲響