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1、2022高中物理 課下能力提升十二 第十二章 第5節(jié) 多普勒效應(含解析)新人教版選修3-4
一、選擇題
1.關于多普勒效應,以下說法正確的有( )
A.只有機械波才能發(fā)生多普勒效應
B.當波源和觀察者都運動時就發(fā)生多普勒效應
C.發(fā)生多普勒效應的原因是波源的頻率發(fā)生了變化
D.發(fā)生多普勒效應的結果是觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化
2.醫(yī)院通過彩超對人體進行體檢時,彩超機向人體內(nèi)發(fā)射頻率已精確掌握的超聲波,超聲波經(jīng)血液反射后被專用儀器接收,然后通過反射波的頻率變化就可知血液的流速。這一技術主要體現(xiàn)了哪一種物理現(xiàn)象( )
A.共振
B.波的衍射
C.多普勒效應
D.波的干
2、涉
3.[多選]火車上有一個聲源發(fā)出頻率一定的樂音。當火車靜止觀察者也靜止時,觀察者聽到并記住了這個樂音的音調(diào)。以下情況中,觀察者聽到這個樂音的音調(diào)比原來降低的是( )
A.觀察者靜止,火車向他駛來
B.觀察者靜止,火車離他駛?cè)?
C.火車靜止,觀察者乘汽車向著火車運動
D.火車靜止,觀察者乘汽車遠離火車運動
4.[多選]下列哪些現(xiàn)象是多普勒效應( )
A.遠去的汽車聲音越來越小
B.炮彈迎面飛來,聲音刺耳
C.火車向你駛來時,音調(diào)變高,遠離你而去時,音調(diào)變低
D.大風中,遠處人的說話聲時強時弱
5.[多選]如圖所示,男同學站立不動吹口哨,一位女同學坐在秋千上來回擺動,
3、下列關于女同學的感受的說法正確的是( )
A.女同學從A向B運動過程中,她感覺哨聲音調(diào)變高
B.女同學從E向D運動過程中,她感覺哨聲音調(diào)變高
C.女同學在C點向右運動時,她感覺哨聲音調(diào)不變
D.女同學在C點向左運動時,她感覺哨聲音調(diào)變低
二、非選擇題
6.如圖所示,在公路的十字路口東側(cè)路邊,甲以速度v1向東行走,在路口北側(cè),乙站在路邊,一輛汽車以速度v2通過路口向東行駛并鳴笛,已知汽車笛聲的頻率為f0,車速v2>v1。甲聽到的笛聲的頻率為f1,乙聽到的笛聲的頻率為f2,司機自己聽到的笛聲的頻率為f3,則此時三人聽到笛聲的頻率由高至低依次為____________。
4、[提能練]
一、選擇題
1.[多選]關于多普勒效應,下列說法中正確的是( )
A.當波源與觀察者有相對運動時,會發(fā)生多普勒效應
B.當波源與觀察者運動的速度相同時,不會發(fā)生多普勒效應
C.只有機械波才能發(fā)生多普勒效應
D.只要波源運動,就一定會發(fā)生多普勒效應
2.波源和觀察者相向運動,則觀察者單位時間內(nèi)感覺到的波的個數(shù)( )
A.增加 B.減少
C.不變 D.不一定
3.輪船在進港途中的x - t圖象如圖所示,則在港口所測到輪船上霧笛發(fā)出聲音的頻率是選項圖中的( )
4.[多選](2016·衡水高二檢測)關于多
5、普勒效應,下列說法中正確的是( )
A.若波源相對介質(zhì)不動,觀察者遠離波源,則接收到的頻率小于波源發(fā)出的頻率
B.只要觀察者相對地面運動,就一定可以發(fā)生多普勒效應
C.若觀察者相對介質(zhì)不動,波源運動時,空間傳播的波長發(fā)生變化
D.若觀察者相對介質(zhì)不動,波源遠離觀察者時,觀察者接收到的頻率大于波源發(fā)出的頻率
二、非選擇題
5.如圖所示,實線表示波峰,S為波源,設波源頻率為20 Hz,且不運動,而觀察者在1 s內(nèi)由B運動到A,能接收到多少個完全波?設波速為340 m/s,若要讓觀察者完全接收不到波,那么,他的運動速度至少應該是多少?
6.(2016·濟寧高二檢測)正在報警的
6、警鐘每隔0.5 s響一聲。一個人正坐在以72 km/h的速度向著警鐘行駛的車中。已知聲音在空氣中的速度為 340 m/s,則這個人在每分鐘內(nèi)能聽到幾聲警鐘?
答 案
[基礎練]
1.解析:選D 多普勒效應是波動過程共有的特征,無論是機械波、電磁波還是光波都會發(fā)生多普勒效應;發(fā)生多普勒效應的原因是波源和觀察者有相對運動,導致觀察者接收到的波的頻率發(fā)生了變化,而波源的頻率不變。綜上所述,D正確,A、B、C錯誤。
2.解析:選C 根據(jù)多普勒效應原理可知彩超機工作時主要體現(xiàn)了多普勒效應,C正確。
3.解析:選BD 當觀察者與聲源相向運動時,觀察者接收到的聲波的頻率升高,聽到樂音的音調(diào)比
7、原來要高;當觀察者與聲源背向運動時,觀察者接收到的聲波的頻率降低,聽到樂音的音調(diào)比原來降低了。綜上所述,B、D正確。
4.解析:選BC 聲波音調(diào)的高低由其頻率決定,根據(jù)多普勒效應,當聲源與觀察者發(fā)生相對運動時,觀察者聽到的聲音會變化,B、C正確;聲音的強弱由聲波的能量決定,聲源越近,聲波能量越大,聽起來越響亮,但音調(diào)不一定變化,A、D不是由多普勒效應造成的,A、D錯誤。
5.解析:選AD 女同學蕩秋千的過程中,只要她有向右的速度,她就有靠近聲源的趨勢,根據(jù)多普勒效應,她都能感到哨聲音調(diào)變高;反之女同學向左運動時,她感到音調(diào)變低,A、D正確,B、C錯誤。
6.解析:由于v2>v1,所以汽車
8、和甲的相對距離減小,甲聽到的笛聲的頻率變大,即f1>f0。由于乙靜止不動,汽車和乙的相對距離增大,乙聽到的笛聲的頻率變小,即f2<f0。由于司機和聲源相對靜止,所以司機聽到的笛聲的頻率不變,即f3=f0。綜上所述,三人聽到笛聲的頻率由高至低依次為f1、f3、f2。
答案:f1、f3、f2
[提能練]
1.解析:選AB 當波源與觀察者有相對運動時,二者之間的距離必然發(fā)生變化,其距離增大或減小,則觀察者接收到的頻率減小或增大,可知必發(fā)生多普勒效應,A正確;當波源與觀察者運動的速度相同時,無相對運動,相當于二者都靜止的情況,不會發(fā)生多普勒效應,B正確,D錯誤;多普勒效應是波動過程共有的特征,這
9、里的波動包括一切波的傳播過程,C錯誤。
2.解析:選A 由多普勒效應知當觀察者與波源間距離減小時,接收到波的頻率增加,A正確。
3.解析:選A 輪船勻速靠近港口的過程中,測量到的頻率不隨時間變化,但速度大時頻率大,由x - t圖象可知,輪船靠近港口時三段時間內(nèi)的速度v1>v3>v2,可知f1>f3>f2,A正確。
4.解析:選AC 發(fā)生多普勒效應的原因是波源和觀察者有相對運動,B錯誤;若波源相對介質(zhì)不動,觀察者遠離波源或波源遠離觀察者時,觀察者接收到波源的頻率小于波源發(fā)出的頻率,A正確,D錯誤;觀察者相對介質(zhì)不動,波源運動時,空間傳播的波長發(fā)生變化,C正確。
5.解析:觀察者在單位時間
10、內(nèi)接收到的完全波的個數(shù),即等于其接收到波的頻率,如果觀察者不運動,在1 s內(nèi),觀察者接收到的完全波的個數(shù)應當是20個,然而當觀察者從B運動到A的過程中,所能接收到的完全波的個數(shù)正好比不運動時少1個,即他只能接收到19個完全波。
要想讓觀察者完全接收不到波,他必須遠離波并至少隨同所在的波峰一起運動,即觀察者的運動速度至少應該是340 m/s。
答案:19 340 m/s
6.解析:設空氣中聲速為v0。在時間T內(nèi)傳播的距離s0=v0T(T為周期),聲波在時間t內(nèi)傳播的距離為s1=v0t;因而人不動時聽到警鐘次數(shù)為n0===,
如果人以速度v向聲源運動,則聲波在時間t內(nèi)相對于人行進的距離為s2=(v0+v)t,此時人聽到的警鐘次數(shù)為
n==·≈127(次)
答案:127次