93巩固练习多普勒效应、惠更斯原理

1、【稳固练习】 一、选择题1 .如下图,让小球 P一边贴水面每秒振动 5次,一边沿z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 rn/s, 0.1 m/sC. 0.15 m/s, 0.125 m/sD. 0.2 m/s, 0.1 m/s2 .轮船在进港途中x-t图像如图甲所示,那么在港口所测到轮船L雾笛发出声音的频率是图乙中的哪一个.揖动我侏3 . 2021于洪区

2、校级月考以下选项与多普勒效应有关的是A.科学家用激光测量月球与地球间的距离B.医生利用超声波探测病人血管中血液的流速C.技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡D.交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度4 . 一个位于原点O的波源S发出一列沿x轴正向传播的简谐横波,波速为400 m/s,在t=0时刻,波刚好传到 x=40 m处,当时的波形图如下图.在x轴上横坐标x=400 m处固定一个波的接收器P 图中未画出,那么以下说法中正确的选项是.A .波源开始振动的方向一定是向下B . x=40 m处的质点在t=0.5 s时刻位于最大位移处C.接收器在江1.0 s时

3、刻才接收到此波的信号D.假设从t=0时刻起波源S沿x轴负向以10 m/s的速度匀速移动,那么接收器接收到此波时的频率 将变小5 .有两个静止的声源, 发出声波1和声波2,在空气中传播,如下图为某时刻这两列波的图像,A.声波1的波速比声波2的波速大B.相对于同一障碍物,波 l比波2更容易发生明显的衍射现象C.这两列波相遇时,不会产生干预现象D.远离两个声源运动的观察者,听到的这两列波的频率均与从声源发出时的频率相同6.如图甲所示,O为波源,OP间距为s, t=0时刻0点开始由平衡位置向下振动,产生向右的沿直线传播的简谐横波,图乙表示P点振动的图像从t1时刻开始振动.那么以下说法正确的选项是 .o

4、p - 07甲I 乙A .该波的波长为 st2t1/t1B .该波与另一列频率为 Hz的同类波叠加不可能产生稳定的干预现象 t2 t1 s C.某障碍物的尺寸为 t2 t1,该波遇到此障碍物时能产生明显的衍射现象 2GD.假设波源O向右匀减速运动,靠近 P点,那么P点的观察者接收到的波的频率比 Hz大 t2 t17 .如图是一列机械波从一种介质进入另一种介质中发生的现象,波在介质I中的波速为V1,).波在介质fl中的波速为V2,那么V1 ： V2,为a.i：V2b.72：i c. 行 72d.V2r:屈8 .以下关于波的熟悉,哪些是正确的A.潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况,用的是波的反射原

5、理B.隐形飞机怪异的外形及外表涂特殊隐形物质,是为了减少波的反射,从而到达隐形的目的C.雷达的工作原理是利用波的反射D.水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象,是波的折射现象9.甲、乙两人平行站在一堵墙前面,两人相距2a,距离墙均为 J3a ,当甲开了一枪后,乙在时间t后听到第一声枪响,那么乙听到第二声枪响的时间为A.听不到 B.甲开枪3t后 C.甲开枪,3.7 一2t后 D.甲开枪一-一 t后ABCD10 . 2021北京朝阳二练一束光线从折射率为1.5的玻璃射向空气,入射角为45.以下四幅光路图中正确的选项是玻璃、 空气11 .如下图.是声波从介质I进入介质n的折射情况,由图判断下面说法

6、中正确的选项是a .入射角大于折射角,声波在介质I中的波速大于它在介质n中的波速B.入射角大于折射角,I可能是空气,n可能是水c.入射角小于折射角,I可能是钢铁,n可能是空气vsin 2d.介质i中波速 vi与介质n中波速 v2满足： - 2v2sin 1二、填空题12 .2021高邮市校级期中|如图表示产生机械波的波源 P做匀速运动的情况,图中圆表示波峰, 波源的频率为fo,该图表示波源正在向 填A： B7 CB D点移动；观察者在图中 A点接收波的频率将 填大于等于“或小于fo.13 .如下图,在公路的十字路口东侧路边,甲以速度 vi,向东行走,在路口北侧,乙站在路边,一辆汽车以速度 丫2

7、通过路口向东行驶并鸣笛,汽车笛声的频率为f0,车速v2vio甲听到的笛声的频率为fl,乙听到的笛声的频率为f2,司机自己听到的笛声的频率为f3,那么此三人听到笛声的频率由高至低依次为.14 .某人乘火车由甲地去乙地,途中此人乘坐的列车笛声频率为fi;此人乘坐的列车之后又与迎面驶来的一列客车会车,听到客车驶近时的笛声频率为f2,机车发出的笛声相同,那么fl与f2的大小关系是fl 填“大于 “小于或“等于f2.三、解做题15 .以速度u=20 m/s奔驰的火车,鸣笛声频率为 275 Hz,假设常温下空气中的声速 v=340 m/s. 1当火车驶来时,站在铁道旁的观察者听到的笛声频率是多少2当火车驶

8、去时,站在铁道旁的观察者听到的笛声频率是多少16 . 一个观察者在铁路旁边,当火车驶近时,他听到汽笛声频率为f1=440 Hz.当火车驶去时,他听到汽笛声频率为f2=392 Hz ,设空气中的声速为 330 m/s,求火车的速度 v1是多少17 .正在报警的警钟,每隔0.4 s响一声,有辆警车以72 km/h的速度向警钟所在地赶来,那么该警车内的警察在2 min内能听到多少次响声报警信号在空气中传播速度为340 m/s18 .某人想听到自己发出声音的回声,假设声音在空气中的传播速度为340 m/s,那么他至少0.1 s)要离障碍物多远原声与回声区分的最短时间为2次的频率击钉子,他听到声音时恰好

9、19 . 一个观察者在高处用望远镜注视在地上的木工以每秒看到击锤动作,假设观察者距木工680 m,当木工停止击锤后,他还能听到几次击钉声声波在空气中的传播速度为340 m/sv=10 m/s,入射角1为20 .如图,a、b、c分别为人射波、反射波、折射波,入射波波速 30.,反射波线与折射波线相垂直,求折射波的速度.【答案与解析】 二选择题1 .【答案】D【解析】由图可知P振动的时间为2 s,波速0.4m2s0.2m / s , P点移动速度0.4 m2s2 .【答案】A【解析】由x-t图像可知,轮船靠近港口时的速度 V1V3V2,由f 可知,f1f3f2,故V vA项正确.3 .【答案】BD

10、A、C错误,当观察者与测量【解析】当观察者与测量对象无相对运动时,不发生多普勒效应, 对象相对运动时,发生多普勒效应,卞!据接收频率的变化测速,故 B、D正确.4 .【答案】A、D【解析】t=0时刻x=40 m处质点起振的方向与波源开始振动的方向是相同的,向下振动,所以A正确；由 =20 m , T 一 0.05 s,所以x=40 m处的质点,在t=0.5 s时恰好振动了 10个周期,又 v回到平衡位置,B错误；t=0时波离接收器 P的距离为400 m-40 m=360 m ,所以再经过 竺0 s 0.9s , 400接收器P即可接收到此波的信号,C错误；波源以10 m/s的速度远离接收器 P

11、,由多普勒效应知识可知,接收器接收到此波时的频率将变小,D正确.5 .【答案】B、C6 .【答案】A、C、D7 .【答案】C8 .【答案】A、B、C、D9 .【答案】C【解析】乙听到第一声枪响必然是甲放枪的声音直接传到乙的耳中,设枪响声音的传播速度为V, 2a故t .v甲、乙两人及墙的位置如上图所示,乙听到第二声枪响必然是墙反射的枪声,由反射定律可知, 波线如图中 AC和CB,由几何关系可得：AC=CB=2a ,故第二声枪响传到乙的耳中的时间为AC CB 4a t2t.v v10 .【答案】A【解析】刚从光密介质进入到光疏介质,当入射角大于某一角是会发生全反射,设为临界全反n空12射角：sin

12、 ,45.n玻璃1.5311.【答案】A【解析】由图中可直接看出1为入射角,2为折射角,有 1 2,选项C错误；根据折射规v sin律有 1 .所以v1v2,选项D错误,选项A正确；声波在放体、固体中的速度大于在气v2 sin 2体中的速度,选项 B错误.二、填空题12 .【答案】B,小于.【解析】根据多普勒效应产生的原因,该图表示波源正在向 B点移动；当波源和观察者间距变小, 观察者接收到的频率一定比波源频率高.当波源和观察者距变大,观察者接收到的频率一定比波源频 率低,因此观察者在图中 A点接收波的频率将小于发出的频率,即fo.13 .【答案】f1、f2、f3【解析】由于v2v1,所以汽车

13、和甲的相对距离减小.甲听到的频率变大,即f1f0,由于乙静止不动,汽车和乙的相对距离增大,乙听到的频率变小,即f2Vf0.由于司机和声源相对静止,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依次为f1、f3、f2.14 .【答案】小于【解析】当波源和观察者互相靠近时,观察者接收到的频率大于波源的频率.三、解做题15 .【答案】见解析【解析】(1)观察者相对介质静止,波源以速度“向观察者运动,以介质为参考系,波长将缩短 为 / =vT - uT=(v - u)T ,那么观察者听到的频率为, v v ,340f - f 275 Hz 292Hz.v u 340 20(

14、2)同上述分析,观察者听到的频率为, v v ,340f f 275 Hz 260Hz .v u 340 2016 .【答案】见解析【解析】设汽笛的频率为 f,V .g当火车驶近时：fl f ,V V1V 一G当火车远离时：f2 f ,V V1一 f1f2440 392式联立,解得 V1 -V 330 m / s 19m / s.f1 f2440 39217 .【答案】见解析1【解析】警钟所发报警信号频率 f Hz 2.5Hz ,观察者相对于介质的速度 V1=72 km/h=20 0.4m/s,故警察接收到的报警信号频率f 1也f 1 5 Hz理Hz,那么警察在2 minV34021745内可听到的警报声n120次=317次.1718 .【答案】见解析频率和波速都跟入射波的相同,只有声波从人所站0.1 s以上,才能区分出回声, 设障碍物至少和人相距为【解析】在波的反射现象中,反射波的波长、 立的地方到障碍物再返回来全部经历的时间在 s,那么应有2s=Vt.可得：s Vt 2迪-17m.219 .【答案】见解析【解析】题中木工击钉子产生的声波属于一种时