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.doc

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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(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　　) A．發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，波源的頻率變化了 B．發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，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(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)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(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng)，選項(xiàng)C正確。發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)是接收到的頻率發(fā)生了變化，而波源的頻率沒(méi)有變化。故A錯(cuò)，B對(duì)，而D項(xiàng)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(yàn)的鐵路養(yǎng)護(hù)人員可以根據(jù)火車(chē)?guó)Q笛的聲音判斷火車(chē)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(chē)笛聲音調(diào)的變化，由多普勒效應(yīng)，即可判斷火車(chē)行駛的方向，選項(xiàng)B正確。 3．蝙蝠在洞穴中飛來(lái)飛去時(shí)，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(lái)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(lái)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(lái)的超聲脈沖頻率等于39000Hz 答案：C 解析：蝙蝠(波源)相對(duì)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(cuò)誤；超聲波被反射后頻率不變，但傳播方向和蝙蝠的運(yùn)動(dòng)方向相反，蝙蝠接收到從墻壁反射回來(lái)的超聲波時(shí)，頻率會(huì)更大，故C正確，B、D錯(cuò)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(xiàng)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(wú)異常 D．進(jìn)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(shí)的液壓沖擊特性。因而A、B、C、D均正確。 5．(信陽(yáng)市羅山中學(xué)xx～xx學(xué)年高二下學(xué)期檢測(cè))下列說(shuō)法正確的是(　　) A．在機(jī)械波中，沿波的傳播方向上某個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度就是波的傳播速度 B．“聞其聲，不見(jiàn)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(shí)質(zhì)上是由于波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)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(shí)刻介質(zhì)中的P點(diǎn)是兩列波的波峰相遇點(diǎn)，此時(shí)P點(diǎn)位移最大；經(jīng)過(guò)周期，P點(diǎn)的位移變?yōu)榱?，這說(shuō)明P點(diǎn)的振動(dòng)時(shí)而加強(qiáng)，時(shí)而減弱 答案：BC 解析：沿波的傳播方向上某個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度與波的傳播速度是不同的速度，故A錯(cuò)誤；“聞其聲，不見(jiàn)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(duì)運(yùn)動(dòng)，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(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)始終加強(qiáng)，故D錯(cuò)誤。 二、非選擇題 6．新型列車(chē)動(dòng)車(chē)組速度可達(dá)300km/h，與該車(chē)汽笛聲的音調(diào)相比。 (1)站在車(chē)前方路旁的人聽(tīng)起來(lái)音調(diào)__________ ________(選填“偏高”或“偏低”)。 站在車(chē)后方路旁的人聽(tīng)起來(lái)音調(diào)__________ ________(選填“偏高”或“偏低”)。 (2)迎面來(lái)的另一列車(chē)上的乘客聽(tīng)起來(lái)音調(diào)怎樣？此時(shí)列車(chē)汽笛發(fā)出的音調(diào)變化了嗎？ (3)坐在新型列車(chē)動(dòng)車(chē)組上的乘客聽(tīng)起來(lái)音調(diào)怎樣？ 答案：(1)偏高；偏低　(2)偏高；沒(méi)變　(3)音調(diào)不變 解析：(1)站在列車(chē)前方的人與列車(chē)的距離在靠近，因此聽(tīng)起來(lái)音調(diào)偏高，站在列車(chē)后方的人與列車(chē)的距離在遠(yuǎn)離，因此音調(diào)偏低。 (2)迎面來(lái)的列車(chē)上的乘客聽(tīng)起來(lái)音調(diào)偏高，此時(shí)列車(chē)汽笛發(fā)出的音調(diào)不變。 (3)坐在該列車(chē)上的乘客與列車(chē)的相對(duì)位置不變，故聽(tīng)起來(lái)音調(diào)不變。 7. 如圖所示為由波源S發(fā)出的波某一時(shí)刻在介質(zhì)平面中的情形，實(shí)線為波峰，虛線為波谷，設(shè)波源頻率為20Hz，且不運(yùn)動(dòng)，而觀察者在1 s內(nèi)由A運(yùn)動(dòng)到B，觀察者接收到多少個(gè)完全波？ 答案：19個(gè) 解析：觀察者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù)，就等于觀察者接收到的頻率。如果觀察者不動(dòng)，則1 s內(nèi)，觀察者從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，所能接收到的完全波的個(gè)數(shù)正好比不運(yùn)動(dòng)時(shí)少1個(gè)、即他只接收到19個(gè)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(yùn)動(dòng)。以u(píng)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(tái)市外國(guó)語(yǔ)學(xué)校xx～xx學(xué)年高二下學(xué)期檢測(cè))上課時(shí)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(shí)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(tīng)到的聲音頻率 C．蜂鳴器音調(diào)變高時(shí)，一定是向遠(yuǎn)離觀察者的方向運(yùn)動(dòng) 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(shí)蜂鳴器發(fā)聲的頻率沒(méi)有變化，故A錯(cuò)誤；旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，聲源(蜂鳴器)與觀察者(同學(xué)們)的距離有時(shí)近，有時(shí)遠(yuǎn)，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(jué)到的聲音頻率變化了，故B正確，D錯(cuò)誤，當(dāng)其遠(yuǎn)離觀察者時(shí)，聽(tīng)到聲音的頻率變小即音調(diào)變低，故C錯(cuò)誤。 4．如圖表示產(chǎn)生機(jī)械波的波源O做勻速運(yùn)動(dòng)的情況下，某一時(shí)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(diǎn)　　 B．B點(diǎn)　　 C．C點(diǎn)　　 D．D點(diǎn) (3)觀察到波的頻率最低的點(diǎn)是(　　) A．A點(diǎn)　　 B．B點(diǎn)　　 C．C點(diǎn)　　 D．D點(diǎn) 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(xiàng)為D。 (2)從波長(zhǎng)變化情況來(lái)看，波源正在移向A點(diǎn)。 (3)由于波源遠(yuǎn)離B點(diǎn)，所以，觀察到波的頻率最低的點(diǎn)是B點(diǎn)。 5．如圖所示，S為振源，P點(diǎn)有一觀察者，已知振源發(fā)生振動(dòng)的頻率為20Hz，則關(guān)于人聽(tīng)到的聲音的頻率為(　　) A．當(dāng)振源S以17m/s的速度遠(yuǎn)離觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，頻率為19Hz B．當(dāng)振源S以17m/s的速度靠近觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，頻率為21Hz C．當(dāng)觀察者以17m/s的速度靠近振源S運(yùn)動(dòng)時(shí)，頻率為21Hz D．以上說(shuō)法均不正確 答案：ABC 解析：當(dāng)振源以17m/s的速度遠(yuǎn)離觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(yùn)動(dòng)時(shí)，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(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收的頻率f ′＝＝＝21Hz，故C正確。 解這類(lèi)題要注意分析觀察者與波源間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的情況，針對(duì)不同情況列出不同的關(guān)系式進(jìn)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(chē)以速度v2通過(guò)路口向東行駛并鳴笛，已知汽車(chē)笛聲的頻率為f0，車(chē)速v2>v1。設(shè)甲聽(tīng)到的笛聲頻率為f1，乙聽(tīng)到的笛聲頻率為f2，司機(jī)自己聽(tīng)到的笛聲頻率為f3，則此三人聽(tīng)到笛聲的頻率由高到低依次為_(kāi)_____________。 答案：f1>f3>f2 解析：由于v2>v1，所以汽車(chē)和甲的相對(duì)距離減小，甲聽(tīng)到的頻率變大，即f1>f0；由于乙靜止不動(dòng)，則汽車(chē)和乙的相對(duì)距離增大，乙聽(tīng)到的頻率變低，即f2f3>f2。 7．公路巡警開(kāi)車(chē)在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一車(chē)道上巡警車(chē)向前方的一輛轎車(chē)發(fā)出一個(gè)已知頻率的電磁波，如果該電磁波被轎車(chē)反射回來(lái)時(shí)，警車(chē)接收到的電磁波頻率比發(fā)出時(shí)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(chē)是否超速？ (3)若轎車(chē)以20m/s的速度行進(jìn)，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(chē)接收到的電波頻率比發(fā)出時(shí)低，此現(xiàn)象為多普勒效應(yīng)。 (2)因警車(chē)接收到的頻率低，由多普勒效應(yīng)知警車(chē)與轎車(chē)在相互遠(yuǎn)離，而警車(chē)車(chē)速恒定又在后面，可判斷轎車(chē)車(chē)速比警車(chē)車(chē)速大，故該車(chē)超速。 (3)若該車(chē)以20m/s的速度行進(jìn)時(shí)，此時(shí)警車(chē)與轎車(chē)在相互靠近，由多普勒效應(yīng)知反射回的頻率應(yīng)偏高。