新教材适用2023-2024学年高中物理第三章机械波6.多普勒效应课后训练教科版选择性必修第一册

6.多普勒效应课后训练巩固提升基础巩固1.医院通过彩超对人体进行体检时,彩超机向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,然后通过反射波频率变化就可知血液的流速,这一技术主要体现了哪一种物理现象()A.共振 B.波的衍射C.多普勒效应 D.波的干涉答案:C解析:由题意可知,该仪器是测量反射波的频率变化,而波的干涉、波的衍射及共振都不会产生频率的变化。多普勒效应中由于波源的移动而使接收到的频率变化,故该技术体现的是多普勒效应。2.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(u<v),f表示接收器接收到的频率。若u增大,则()A.f增大,v增大 B.f增大,v不变C.f不变,v增大 D.f减小,v不变答案:B解析:由于声波的速度只由介质决定,故v不变,根据多普勒效应可知,当声源接近接收器时接收到的频率变高,f增大,故B项正确。3.平直公路上,汽车正在匀速远离,用多普勒测速仪向其发出频率为f0的超声波,被汽车反射回来的超声波的频率随汽车运动位移变化的图像,正确的是()答案:D解析:汽车正在匀速远离,速度恒定,接收到的反射波的频率也是恒定的。由于是远离,汽车反射波的频率应该小于发出波的频率,所以选项D正确。4.(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300HzB.当汽车向你驶来时,听到喇叭声音的频率小于300HzC.当汽车和你擦身而过后,听到喇叭声音的频率大于300HzD.当汽车和你擦身而过后,听到喇叭声音的频率小于300Hz答案:AD解析:当汽车向你驶来时,两者距离减小,你接收到的声波个数增多,频率升高,大于300Hz,故A选项正确;当汽车和你擦身而过后,两者距离变大,你接收到的声波个数减少,频率降低,小于300Hz,故D选项正确。5.公路巡警开车在高速公路上以100km/h的恒定速度巡查,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,如果该电磁波被轿车反射回来时,巡警车接收到的电磁波的频率比发出时低。(1)此现象属于()A.波的衍射 B.波的干涉C.多普勒效应 D.波的反射(2)若轿车以20m/s的速度行进,反射回的频率应(选填“偏高”或“偏低”)。

答案:(1)C(2)偏高解析:(1)巡警车接收到的电磁波的频率比发出时低,此现象为多普勒效应。(2)若该轿车以20m/s的速度行进,此时巡警车与轿车在相互靠近,由多普勒效应知反射回的频率应偏高。能力提升1.分析下列物理现象:①“闻其声而不见其人”;②学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音;③当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高。这些物理现象分别属于波的()A.折射、干涉、多普勒效应B.衍射、多普勒效应、干涉C.折射、衍射、多普勒效应D.衍射、干涉、多普勒效应答案:D解析:“闻其声而不见其人”是波的衍射现象;学生围绕振动的音叉转一圈,由于两个叉股发出的声波在空间叠加,使得某些区域声波加强,某些区域声波减弱,学生会听到忽强忽弱的声音,这属于波的干涉现象;正在鸣笛的火车向着我们急驶而来,波源和观测者靠近,我们听到汽笛声的音调变高,是多普勒效应,选项D正确。2.(多选)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=400m/s。为了接收信号,在x=400m处设有一接收器A(图中未标出)。已知t=0时,波已经传播到x=40m处,则下列说法不正确的是()A.波源振动的周期为0.05sB.x=40m处的质点在t=0.5s时位移最大C.接收器在t=1.0s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20Hz答案:BC解析:波源振动的周期T=λv=20400s=0.05s,A正确;x=40m处的质点在t=0.5s时仍在平衡位置,B错误;接收器接收到此波的时间t=400-40400s=0.9s,C3.下图分别反映了飞机以三种速度在空中(不考虑空气的流动)水平飞行时,产生声波的情况。下图中一系列圆表示声波的传播情况,A表示飞机的位置。请你利用给出的图,确定飞机飞行速度最大的是[选填“(a)”“(b)”或“(c)”]。

(a)(b)(c)答案:(c)解析:飞行速度最大的是图(c),对于图(c),飞机飞行速度大于声波的速度。4.右图为由波源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,而观测者在1s内由A运动到B,观测者接收到多少个完全波?设波速为340m/s,则要让观测者完全接收不到波,他每秒要运动多少米?答案:观测者接收到19个完全波每秒要运动340m解析:观测者在单位时间内接收到的完全波的个数就等于观测者接收到的频率。如果观测者不动,则1s内,观测者接收的完全波的个数应为20,然而当观测者从A运动到B的过程中,所能接收到的完全波的个数正好比不运动时少1个,即他只接收到19个完全波,要想让观测者完全接收不到波,他必须随同所在的波峰一起运动并远离波源。由s=vt得s=340×1m=340m,即观测者每秒要远离波源340m。5.正在报警的警钟每隔0.5s响一声。一个人正坐在以60km/h的速度向着警钟行驶的车中。已知声音在空气中的速度为330m/s,则这个人在每分钟内能听到几声警钟?答