高中物理 第12章 机械波 5 多普勒效应课时作业 新人教版选修34.doc

5多普勒效应a组(15分钟)1.关于多普勒效应,以下说法正确的有()a.只有机械波才能产生多普勒效应b.所有的波均能产生多普勒效应c.产生多普勒效应的原因是波源的频率发生了变化d.产生多普勒效应的原因是观察者接收到的频率发生了变化解析:多普勒效应是波动过程共有的特征,产生多普勒效应的原因是观察者接收到的频率发生了变化,而波源的频率不变,故选项b、d正确,选项a、c错误。答案:bd2.观察者不动,波源迎面而来时()a.波源的波长发生了改变b.波源的频率发生了改变c.观察者收到的频率发生了改变d.波速发生了改变解析:只要波源和观察者发生相对运动,就会产生多普勒效应,发生多普勒效应时,波源的频率和波长均不发生变化,只是观察者接收到频率发生了变化,故只有选项c正确。答案:c3.假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300 hz,在汽车鸣着喇叭向你驶来又擦身而过的过程中,下列说法正确的是()a.当汽车向你驶来时,听到喇叭声音的频率大于300 hzb.当汽车向你驶来时,听到喇叭声音的频率小于300 hzc.当汽车和你擦身而过后,听到喇叭声音的频率大于300 hzd.当汽车和你擦身而过后,听到喇叭声音的频率小于300 hz解析:当汽车向你驶来时,两者距离减小,你接收的声波个数增多,频率升高,将大于300 hz,故选项a正确;当汽车和你擦身而过后,两者距离变大,你接收的声波个数减少,频率降低,将小于300 hz,故选项d正确。答案:ad4.站在火车站台上的旅客听到路过的火车鸣笛声的音调变化情况,以下说法正确的是()a.当火车进站时,鸣笛声的音调变低b.当火车进站时,鸣笛声的音调变高c.当火车离站时,鸣笛声的音调变低d.当火车离站时,鸣笛声的音调变高解析:旅客与火车靠近时,频率变高,音调变高,远离时,频率变低,音调变低,故b、c正确。答案:bc5.公路巡警在高速公路上以100 km/h的恒定速度开车巡查,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,如果该电磁波被那辆轿车反射回来时,巡警车接收到的电磁波频率比发出时低,说明那辆轿车的车速()a.高于100 km/hb.低于100 km/hc.等于100 km/hd.无法确定解析:由多普勒效应知,巡警车接收到的频率低了,即观察者接收到的频率低了,说明轿车和巡警车在相互远离,而巡警车速度恒定,因此可以判定轿车的速度比巡警车速度大,故选项a正确。答案:a6.医院有一种先进的检测技术彩超,向病人体内发射频率已精确掌握的超声波。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化,就可以知道血液的流速。这一技术主要体现了哪一种物理现象()a.多普勒效应b.波的衍射c.波的干涉d.共振解析:仪器接收到的波的频率发生变化,是因为血液的流动使波源与接收仪器间距离发生变化,从而发生了多普勒效应,选项a正确,b、c、d错误。答案:a7.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(uf0c.f1=f2f0d.f2f0f1解析:f0由波源每秒所振动的次数决定,介质振动的频率由波源频率及波源相对介质是否移动来决定。波源运动时,在波源的前方介质振动的频率高于波源振动的频率,在波源的后方介质振动的频率低于波源振动的频率。选项d正确。答案:d2.如图所示,在原点处做简谐运动的波源产生的机械波沿x轴正方向传播,波速v=400 m/s。为了接收信号,在 x=400 m处放置一接收器a(图中未标出)。已知t=0时,波已经传播到x=40 m,则下列说法中正确的是()a.波源振动的周期为0.05 sb.x=40 m处的质点在t=0.5 s时位移最大c.接收器在t=1.0 s时才能接收到此波d.若波源向x轴负方向移动,则接收器接收到的波的频率将小于20 hz解析:波源振动的周期t= s=0.05 s,选项a正确;x=40 m处的质点在t=0.5 s时仍在平衡位置,选项b错误;接收器接收到此波的时间t= s=0.9 s,选项c错误;由多普勒效应的知识,可判断选项d正确。答案:ad3.如图所示,让小球p一边贴水面每秒振动5次,一边沿x轴正方向匀速移动,o点是它的初始位置。图示为观察到的某一时刻的水面波,图中的实线表示水面波的波峰位置,此时小球p处于波峰位置,激起的第一个波峰刚好传到40 cm处。那么水面波的传播速度以及小球p匀速移动的速度分别是()a.0.05 m/s,0.025 m/sb.0.1 m/s,0.1 m/sc.0.15 m/s,0.125 m/sd.0.2 m/s,0.1 m/s解析:水面波的周期t=0.2 s,由题图可知该波10个周期内传播了0.4 s,小球运动了0.2 m,所以波的传播速度为v= m/s=0.2 m/s,小球的运动速度为 m/s=0.1 m/s,选项d正确。答案:d4.导学号38190058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20 hz,则关于人听到的声音的频率为()a.当振源s以17 m/s的速度远离观察者运动时,频率为19 hzb.当振源s以17 m/s的速度靠近观察者运动时,频率为21 hzc.当观察者以17 m/s的速度靠近振源s运动时,频率为21 hzd.以上说法均不正确解析:当振源以17 m/s的速度远离观察者运动时,观察者接收到的频率f=19 hz,故a正确;当振源s以17 m/s的速度靠近观察者运动时,观察者接收到的频率f=21 hz,故b正确;当观察者以17 m/s的速度靠近振源s运动时,观察者接收到的频率f=21 hz,故c正确。答案:abc5.有一种用钢丝操纵做圆周飞行的飞机模型,装有两冲程的活塞式发动机作为动力,操纵者站在圆心,在他听来发动机工作时发出的声音是平稳不变的。场边的观察者听到的声音忽高忽低地做周期性变化。(1)这是由于;这种现象叫。(2)模型飞机的飞行速度是90 km/h,单缸发动机的转速是9 000 r/min,则观察者听到的声音的最高频率是 hz,最低频率是 hz,操纵者听到的声音的频率是 hz。(设这时空气中的声速为340 m/s)解析:(1)声源与观察者有相对运动;多普勒效应。(2)发动机发声的频率f0= hz=150 hz,这也是操纵者听到的声音的频率。模型飞机飞行速度为 m/s=25 m/s。当飞机向观察者飞行时,声波波长为1= m=2.1 m,此时观察者听到的频率即为最高频率fmax= hz=162 hz。当飞机远离观察者飞行时,声波波长变为2= m=2.43 m,此时观察者听到的频率即为最低频率fmin= hz=140 hz。答案:(1)见解析(2)1621401506.导学号38190059火车以20 m/s的速度向一静止的观察者驶近,机车鸣汽笛2 s之久,声速为340 m/s,问:(1)观察者听到的汽笛声持续多久?(2)如果火车以同样的速度从观察者身边驶过,则观察者前后听到的声音的频率之比是多少?解析:(1)若火车不动,则火车鸣笛2 s时,声波前后相距680 m,由于火车以20 m/s的速度前