多普勒效應(yīng)、惠更斯原理習(xí)題

1、多普勒效應(yīng)、惠更斯原理、選擇題1 .如圖所示，讓小球 P 一邊貼水面每秒振動(dòng) 5次，一邊沿z軸正方向勻速移動(dòng)，0點(diǎn)是它的初始 位置圖示為觀察到的某一時(shí)刻的水面波，圖中的實(shí)線表示水面波的波峰位置，此時(shí)小球P處于波峰位置，激起的第一個(gè)波峰剛好傳到 40 cm處，那么水面波的傳播速度及小球 P勻速移動(dòng)的速度分別是（ ）第8頁(yè)A . 0.05 m/s, 0.025 m/sB. 0, 1 rn/s, 0.1 m/sC. 0.15 m/s, 0.125 m/s D. 0.2 m/s, 0.1 m/sL霧笛發(fā)出聲音的頻率是圖乙中的2.輪船在進(jìn)港途中x-t圖像如圖甲所示，則在港口所測(cè)到輪船 哪一個(gè)（）.3 .

2、站在火車站臺(tái)上的旅客聽到火車?guó)Q笛聲的音調(diào)變化情況是（）.A. 當(dāng)火車減速進(jìn)站時(shí)，鳴笛聲的音調(diào)變低B. 當(dāng)火車減速進(jìn)站時(shí)，鳴笛聲的音調(diào)變高C .當(dāng)火車減速離站時(shí)，鳴笛聲的音調(diào)變低D .當(dāng)火車減速離站時(shí)，鳴笛聲的音調(diào)變高4. 一個(gè)位于原點(diǎn)O的波源S發(fā)出一列沿x軸正向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速為400 m/ s,已知在t=0時(shí)刻，波剛好傳到 x=40 m處，當(dāng)時(shí)的波形圖如圖所示.在x軸上橫坐標(biāo)x=400 m處固定一個(gè)波的接收器P （圖中未畫出），則下列說法中正確的是（）.A .波源開始振動(dòng)的方向一定是向下B . x=40 m處的質(zhì)點(diǎn)在t=0.5 s時(shí)刻位于最大位移處C. 接收器在江1.0 s時(shí)刻才接收到此

3、波的信號(hào)D .若從t=0時(shí)刻起波源S沿x軸負(fù)向以10 m/s的速度勻速移動(dòng)，則接收器接收到此波時(shí)的頻率 將變小5 .有兩個(gè)靜止的聲源，發(fā)出聲波1和聲波2,在空氣中傳播，如圖所示為某時(shí)刻這兩列波的圖像，則下列說法中正確的是（）.A. 聲波1的波速比聲波2的波速大B. 相對(duì)于同一障礙物，波 I比波2更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象C .這兩列波相遇時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象D .遠(yuǎn)離兩個(gè)聲源運(yùn)動(dòng)的觀察者，聽到的這兩列波的頻率均與從聲源發(fā)出時(shí)的頻率相同6.如圖甲所示，O為波源，OP間距為s, t=0時(shí)刻0點(diǎn)開始由平衡位置向下振動(dòng)，產(chǎn)生向右的沿 直線傳播的簡(jiǎn)諧橫波，圖乙表示P點(diǎn)振動(dòng)的圖像（從t1時(shí)刻開始振動(dòng)）.則以

4、下說法正確的是 （）.A.該波的波長(zhǎng)為S（t211）/11B.該波與另一列頻率為1 Hz的冋類波疊加不可能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象t2 -屯C. 某障礙物的尺寸為 丄化2 7），該波遇到此障礙物時(shí)能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象2t11D. 若波源O向右勻減速運(yùn)動(dòng)，靠近P點(diǎn)，則P點(diǎn)的觀察者接收到的波的頻率比Hz大t2 77 .如圖是一列機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)中發(fā)生的現(xiàn)象，已知波在介質(zhì)I中的波速為波在介質(zhì)H中的波速為V2,則V1 : V2，為（）.A . 1 : '- 2 B.2 : 1C . 3 - 2 D . . 2 : 38.以下關(guān)于波的認(rèn)識(shí)，哪些是正確的？（）.A 潛艇利用聲吶探測(cè)周圍物體

5、的分布情況，用的是波的反射原理B 隱形飛機(jī)怪異的外形及表面涂特殊隱形物質(zhì)，是為了減少波的反射，從而達(dá)到隱形的目的C 雷達(dá)的工作原理是利用波的反射D 水波從深水區(qū)傳到淺水區(qū)改變傳播方向的現(xiàn)象，是波的折射現(xiàn)象9甲、乙兩人平行站在一堵墻前面，兩人相距2a，距離墻均為-、3a，當(dāng)甲開了一槍后，乙在時(shí)間t后聽到第一聲槍響，則乙聽到第二聲槍響的時(shí)間為（）.73 + 77 二A 聽不到B 甲開槍3t后C 甲開槍2t后 D 甲開槍t后210. 圖中1、2、3分別代表入射波、反射波、折射波的波線，則（）.A . 2與1的波長(zhǎng)、頻率相等波速不等B. 2與1的波速、頻率相等，波長(zhǎng)不等C . 3與1的波速、頻率、波長(zhǎng)

6、均相等D . 3與1的頻率相等，波速、波長(zhǎng)均不等11. 如圖所示。是聲波從介質(zhì)I進(jìn)入介質(zhì)H的折射情況，由圖判斷下面說法中正確的是（）.A .入射角大于折射角，聲波在介質(zhì)I中的波速大于它在介質(zhì)n中的波速B. 入射角大于折射角，i可能是空氣，n可能是水C. 入射角小于折射角，i可能是鋼鐵，n可能是空氣日D. 介質(zhì)I中波速 v1與介質(zhì)n中波速 v2滿足：一1 = -v2 si nd二、填空題12 .飛行的炮彈由于受到空氣阻力作用而做減速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)發(fā)出呼嘯聲，有經(jīng)驗(yàn)的戰(zhàn)士根據(jù)呼嘯聲的音調(diào)即能判斷炮彈是向他飛來還是遠(yuǎn)離他而去.假如他聽到的呼嘯聲音調(diào)降低，這說明炮彈正13 .如圖所示，在公路的十字路口東側(cè)

7、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f°,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(jī)自己聽到的笛聲的頻率為f3,則此三人聽到笛聲的頻率由高至低依次為.14 .某人乘火車由甲地去乙地，途中此人乘坐的列車笛聲頻率為f1；此人乘坐的列車之后又與迎面駛來的一列客車會(huì)車，聽到客車駛近時(shí)的笛聲頻率為f2,已知機(jī)車發(fā)出的笛聲相同，則f1與f2的大小關(guān)系是f1 （填 大于”小于”或 等于” f三、解答題15 .以速度u=20 m/s奔馳的火車，鳴笛聲頻率為 275 Hz，若常溫下空

8、氣中的聲速 v=340 m/s .（1）當(dāng)火車駛來時(shí)，站在鐵道旁的觀察者聽到的笛聲頻率是多少？（2）當(dāng)火車駛?cè)r(shí)，站在鐵道旁的觀察者聽到的笛聲頻率是多少？16 . 一個(gè)觀察者在鐵路旁邊，當(dāng)火車駛近時(shí)，他聽到汽笛聲頻率為f1=440 Hz.當(dāng)火車駛?cè)r(shí)，他聽到汽笛聲頻率為f2=392 Hz，設(shè)空氣中的聲速為 330 m/s,求火車的速度 V1是多少？17 .正在報(bào)警的警鐘，每隔0.4 s響一聲，有輛警車以72 km / h的速度向警鐘所在地趕來，則該警車內(nèi)的警察在2 min內(nèi)能聽到多少次響聲？（報(bào)警信號(hào)在空氣中傳播速度為340 m/s）18 .某人想聽到自己發(fā)出聲音的回聲，若已知聲音在空氣中的傳

9、播速度為340 m / s,那么他至少要離障礙物多遠(yuǎn)？（原聲與回聲區(qū)分的最短時(shí)間為0.1 s）19. 一個(gè)觀察者在高處用望遠(yuǎn)鏡注視在地上的木工以每秒2次的頻率擊釘子，他聽到聲音時(shí)恰好看到擊錘動(dòng)作，若觀察者距木工680 m，當(dāng)木工停止擊錘后，他還能聽到幾次擊釘聲？(聲波在空氣中的傳播速度為340 m / s)20. 如圖，a、b、c分別為人射波、反射波、折射波，已知入射波波速v=10 m/s,入射角v 1為 30 °反射波線與折射波線相垂直，求折射波的速度.【答案與解析】一、選擇題1.【答案】D【解析】由圖可知P振動(dòng)的時(shí)間為2 s,波速二0. 4 m= 0. 2 m / ,sP點(diǎn)移動(dòng)速

10、度2s0.4 m2s2 .【答案】A【解析】由X-t圖像可知，輪船靠近港口時(shí)的速度Vi> V3> V2,由f ' f 可知，fi> f3> f2,故V-vA項(xiàng)正確。3 .【答案】B、C【解析】當(dāng)波源靠近觀察者時(shí)，觀察者接收到的頻率變高；當(dāng)波源遠(yuǎn)離觀察者時(shí)，觀察者接收到 的頻率變低.4 .【答案】A、D【解析】t=0時(shí)刻x=40 m處質(zhì)點(diǎn)起振的方向與波源開始振動(dòng)的方向是相同的，向下振動(dòng)，所以A正確；由 =20 m , T = 一 = 0.05s，所以x=40 m處的質(zhì)點(diǎn)，在t=0.5 s時(shí)恰好振動(dòng)了 10個(gè)周期，又V回到平衡位置，B錯(cuò)誤；t=0時(shí)波離接收器 P的距

11、離為400 m 40 m=360 m ,所以再經(jīng)過600.9s ,400接收器P即可接收到此波的信號(hào)，C錯(cuò)誤；波源以10 m/s的速度遠(yuǎn)離接收器 P,由多普勒效應(yīng)知識(shí)可知，接收器接收到此波時(shí)的頻率將變小，D正確.5. 【答案】B、C【解析】A、波速是由介質(zhì)決定的，兩列聲波在同一空間的空氣中沿同一方向傳播，波速相同.故A錯(cuò)誤.B、由圖讀出聲波1和聲波2波長(zhǎng)之比入 1：力=2: 1，波長(zhǎng)大的更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象， B對(duì)。C、由v=入得到兩波頻率之比f1： f2=1: 2,頻率不同，相遇時(shí)不會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 C對(duì)。D、遠(yuǎn) 離兩個(gè)聲源運(yùn)動(dòng)的觀察者，聽到的這兩列波的頻率比波源的頻率低。故正確答案為BC

12、。6 .【答案】A、C、Ds11Ttt1【解析】由圖可知T =t2 -t1，波速v ，所以波長(zhǎng)，=vT = s(t2 - t1)/t1，頻率f1s因此遇到頻率為的同類波可以發(fā)生干涉現(xiàn)象，A對(duì)，B錯(cuò)；因障礙物的尺寸 (tt1)比波長(zhǎng)t2 匕2t1還小，故能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，C對(duì)；波源只要靠近觀察者，觀察者接收到的頻率就比波源的頻率大，D對(duì)。故選ACD。7 .【答案】C【解析】入射角的正弦與折射角的正弦之比等于波在第一種介質(zhì)中的速度與波在第二種介質(zhì)中的速度之比.s"sin 82Visin60sin 453 .故選項(xiàng)C對(duì)。2解析】A、B、C選項(xiàng)中應(yīng)用了波的反射現(xiàn)象，而D選項(xiàng)應(yīng)用了波的折射

13、現(xiàn)象，而深水區(qū)域和淺水區(qū)域視為不同介質(zhì)，故改變傳播方向，故D選項(xiàng)也對(duì)8 .【答案】A、B、C、D9 .【答案】C【解析】乙聽到第一聲槍響必然是甲放槍的聲音直接傳到乙的耳中，設(shè)槍響聲音的傳播速度為 故 2a .V甲、乙兩人及墻的位置如上圖所示，乙聽到第二聲槍響必然是墻反射的槍聲，由反射定律可知，故第二聲槍響傳到乙的耳中的時(shí)間為波線如圖中 AC和CB,由幾何關(guān)系可得：AC=CB=2a ,t' AC CB / 卡.vv10. 【答案】D【解析】反射波的波長(zhǎng)、頻率、波速與入射波都應(yīng)該相等，故 與入射波都不等，但頻率相等，故C錯(cuò)，D正確.11. 【答案】A【解析】由圖中可直接看出 V 1為入射角

14、，T1 2為折射角,A錯(cuò)，B錯(cuò).折射波的波長(zhǎng)、波速-11 2,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)折射規(guī)- 口律有£二竺 11 .所以V1>V2,選項(xiàng)D錯(cuò)誤，選項(xiàng)v2sin 日2A正確;聲波在液體、固體中的速度大于在氣體中的速度，選項(xiàng) B錯(cuò)誤.二、填空題12. 答案】遠(yuǎn)離他而去13. 答案】f1、f2、f3解析】由于V2> V1,所以汽車和甲的相對(duì)距離減小. 不動(dòng)，汽車和乙的相對(duì)距離增大，乙聽到的頻率變小，即甲聽到的頻率變大，即fi> fo.由于乙靜止f2< f°.由于司機(jī)和聲源相對(duì)靜止，所以司機(jī)聽到的頻率不變，即f3=f°.綜上所述，三人聽到笛聲的頻率由高至

15、低依次為14. 答案】小于解析】當(dāng)波源和觀察者互相靠近時(shí)，觀察者接收到的頻率大于波源的頻率.三、解答題15. 答案】見解析解析】(1)觀察者相對(duì)介質(zhì)靜止，波源以速度向觀察者運(yùn)動(dòng)，以介質(zhì)為參考系，波長(zhǎng)將縮短為'/ =vT uT=(v u)T，則觀察者聽到的頻率為(2)同上述分析，觀察者聽到的頻率為16. 答案】見解析解析】設(shè)汽笛的頻率為3、當(dāng)火車駛近時(shí):當(dāng)火車遠(yuǎn)離時(shí)：fW1f，fi _ f2440 392式聯(lián)立，解得 v - v330m / s =19m / s。f<n f2440 +39217. 答案】見解析 、 1解析】警鐘所發(fā)報(bào)警信號(hào)頻率f Hz = 2.5Hz，觀察者相對(duì)于介質(zhì)的速度 vi=72 km /h=200.4m/s,故警察接收到的報(bào)警信號(hào)頻率f 1 V1 f = V -20 £hz=Hz，則警察在 2 minI v 丿 V 340 丿 217內(nèi)可聽到的警報(bào)聲 n120次=317次.1718. 答案】見解析解析】在波的反射現(xiàn)象中，反射波的波長(zhǎng)、頻率和波速都跟入射波的相同，只有聲波從人所站 立的地方到障礙物再返回來全部經(jīng)歷的時(shí)間在0.1 s以上，才能辨別出回聲， 設(shè)障礙物至少和人相距為s,則