2024-2025學(xué)年高中物理第三章機械波5多普勒效應(yīng)課時作業(yè)含解析新人教版選擇性必修第一冊

PAGE7-課時作業(yè)14多普勒效應(yīng)1．視察者不動，波源迎面而來時(C)A．波源的波長發(fā)生了變更B．波源的頻率發(fā)生了變更C．視察者收到的頻率發(fā)生了變更D．波速發(fā)生了變更解析：只要波源和視察者發(fā)生相對運動，就會產(chǎn)生多普勒效應(yīng)．2．一架低空飛行的飛機，從遠處水平勻速地飛至某同學(xué)頭頂上空，若飛機發(fā)聲的頻率始終不變，從聽到聲音至飛機飛到該同學(xué)頭頂上空時刻前，他聽到的飛機聲音的音調(diào)(D)A．不變，且始終與飛機實際發(fā)出的聲音音調(diào)相同B．不變，且始終比飛機實際發(fā)出的聲音音調(diào)低C．不變，且始終比飛機實際發(fā)出的聲音音調(diào)高D．始終比飛機實際發(fā)出的聲音音調(diào)高，但音調(diào)漸漸變低，越來越接近實際發(fā)出的解析：將飛機的速度分解，沿飛機與人連線方向的速度vcosθ是對多普勒效應(yīng)有貢獻的速度。飛機向人靠近，他聽到飛機聲音的音調(diào)比實際發(fā)生的高，θ增大，vcosθ減小直至飛到該同學(xué)頭頂上空時θ＝90°，vcosθ＝0，該同學(xué)生聽到飛機聲音的音調(diào)始終比飛機實際發(fā)出的聲音音調(diào)高，但漸漸變低，且越來越接近實際發(fā)出的，D選項正確．3．蝙蝠在洞窟中飛來飛去時，它利用超聲脈沖導(dǎo)航特別有效．這種超聲脈沖是持續(xù)1ms或不到1ms的短促放射，且每秒重復(fù)放射幾次．假定蝙蝠的超聲脈沖放射頻率為39000Hz，在一次正朝著表面平直的墻壁飛撲的期間，下列推斷正確的是(C)A．墻壁接收到的超聲脈沖頻率等于39000HzB．蝙蝠接收到從墻壁反射回來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的超聲脈沖頻率等于39000Hz解析：蝙蝠(波源)相對墻壁(視察者)的距離減小，所以墻壁接收到的超聲波頻率增大，A錯誤；超聲波被反射后頻率不變，但傳播方向和蝙蝠的運動方向相反，蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲波時，頻率會更大，故C正確，B、D錯誤．4．關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說法正確的是(C)A．多普勒效應(yīng)是由波的干涉引起的B．多普勒效應(yīng)是由波的衍射引起的C．多普勒效應(yīng)是由于波源與視察者之間有相對運動而產(chǎn)生的D．多普勒效應(yīng)說明波源的頻率發(fā)生變更解析：多普勒效應(yīng)是由于波源與視察者之間有相對運動而使視察者感到頻率發(fā)生變更的一種現(xiàn)象，波源頻率并未變更，C正確，D錯誤；而波的干涉和衍射現(xiàn)象不會變更波的頻率，A、B錯誤．5．右圖表示產(chǎn)朝氣械波的波源O做勻速運動的狀況，圖中的圓表示波峰．該圖表示的是(D)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)解析：題圖中波源左方的波面密集，右方的波面稀疏，可知該圖表示的是多普勒效應(yīng)中波源運動的狀況，D正確．6．有一種用鋼絲操縱做圓周飛行的飛機模型，裝有發(fā)動機作動力．操縱者站在圓心，他聽到的發(fā)動機工作時發(fā)出的聲音是平穩(wěn)不變的，而場邊視察者聽到的聲音是忽高忽低地做周期性變更的，這是(D)A．波的反射現(xiàn)象B．波的衍射現(xiàn)象C．波的干涉現(xiàn)象 D．波的多普勒效應(yīng)解析：多普勒效應(yīng)是由于波源和視察者之間有相對運動，使視察者感到頻率發(fā)生變更的現(xiàn)象．操縱者和做圓周飛行的飛機模型之間沒有距離變更，場邊視察者和做圓周飛行的飛機模型之間的距離卻始終在變更．7．(多選)假如一輛汽車在靜止時喇叭發(fā)出聲音的頻率是300Hz，在汽車向你駛來并擦身而過的過程中，下列說法正確的是(AD)A．當汽車向你駛來時，聽到喇叭聲音的頻率大于300HzB．當汽車向你駛來時，聽到喇叭聲音的頻率小于300HzC．當汽車擦身而過后，聽到喇叭聲音的頻率大于300HzD．當汽車擦身而過后，聽到喇叭聲音的頻率小于300Hz解析：當汽車向你駛來時，汽車喇叭發(fā)出的聲波，在你聽來發(fā)生了多普勒效應(yīng)，此時你所聽到的聲波的頻率大于聲源的頻率，當汽車擦身而過后，汽車遠離你而去，此時聽到聲波的頻率小于聲源的頻率，故A、D選項正確．8．(多選)下列哪些現(xiàn)象是多普勒效應(yīng)(BC)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，音調(diào)變高，離你駛?cè)?，音調(diào)變低D．大風中，遠處的人說話聲時強時弱解析：多普勒效應(yīng)是視察者所接收到的波的頻率發(fā)生變更的現(xiàn)象．炮彈迎面飛來時，炮彈和空氣摩擦所發(fā)出聲音，傳到人耳中，頻率不斷上升，即聲音刺耳，故B選項正確；同理C選項正確．9．(多選)如圖所示，男同學(xué)站立不動吹口哨，一位女同學(xué)坐在秋千上來回搖擺，下列關(guān)于女同學(xué)的感受的說法正確的是(AD)A．女同學(xué)從A向B運動過程中，她感覺哨聲音調(diào)變高B．女同學(xué)從E向D運動過程中，她感覺哨聲音調(diào)變高C．女同學(xué)在C點向右運動時，她感覺哨聲音調(diào)不變D．女同學(xué)在C點向左運動時，她感覺哨聲音調(diào)變低解析：女同學(xué)蕩秋千的過程中，只要她有向右的速度，她都有靠近聲源的趨勢，依據(jù)多普勒效應(yīng)，她都感到哨聲音調(diào)變高；反之女同學(xué)向左運動時，她都感到音調(diào)變低．故A、D正確；B、C錯誤．10．沿直線行駛的汽車通過某觀測站時，觀測到汽車發(fā)出的聲波頻率由1200Hz下降到1000Hz，已知空氣中聲速為340m/s，求車速．答案：30.9m/s解析：當汽車駛近觀測站時，波長被壓縮為λ′＝λ－v車T，觀測到的頻率為f′＝eq\f(v聲,v聲－v車)f.同理，當汽車遠離觀測站時，觀測到的頻率為f″＝eq\f(v聲,v聲＋v車)f.聯(lián)立解得，v車＝eq\f(f′－f″,f′＋f″)v聲＝eq\f(200,2200)×340m/s≈30.9m/s.1．下列說法中不正確的是(C)A．發(fā)生多普勒效應(yīng)時波源的頻率保持不變B．要發(fā)生多普勒效應(yīng)，波源和視察者之間必需有相對運動C．只有聲波會發(fā)生多普勒效應(yīng)D．機械波、電磁波和光波都會發(fā)生多普勒效應(yīng)解析：多普勒效應(yīng)是一種現(xiàn)象，發(fā)生多普勒效應(yīng)時，波源的頻率沒有發(fā)生變更，波源與視察者之間存在相對運動時，視察者接收到波的頻率發(fā)生變更，而且機械波、電磁波和光波都會發(fā)生多普勒效應(yīng)．2．醫(yī)院有一種先進的檢測技術(shù)——彩超，就是向病人體內(nèi)放射頻率已精確駕馭的超聲波，超聲波經(jīng)血液反射后被專用儀器接收，測出反射波的頻率變更，就可知道血液的流速．這一技術(shù)主要利用了(B)A．波的干涉B．多普勒效應(yīng)C．波的疊加D．波的衍射解析：由題意可知，該儀器是測量反射波的頻率變更，而波的干涉、波的衍射及波的疊加都不會產(chǎn)生頻率的變更，而多普勒效應(yīng)中由于波源和接收者之間的相對移動可使接收到的頻率發(fā)生變更，故該技術(shù)體現(xiàn)的是多普勒效應(yīng)，故選B.3．如圖所示的三張圖片分別反映了飛機以三種不同速度在空中(不考慮空氣的流淌)水平飛行時產(chǎn)生聲波的狀況，圖中一系列圓表示聲波的傳播狀況，A點表示飛機的位置．已知聲波在空氣中的速度為340m/s.則由圖可知(C)A．甲圖中的飛機速度最大，乙圖中的飛機速度大于340m/sB．乙圖中的飛機速度最大，丙圖中的飛機速度小于340m/sC．丙圖中的飛機速度最大，乙圖中的飛機速度等于340m/sD．不能推斷哪個圖中的飛機速度最大，也不能比較各圖中的飛機速度與聲速的大小解析：甲圖中飛機運動到A點時，聲波已經(jīng)傳到前面了，即飛機運動慢于聲音，乙圖中飛機運動與聲音同步，丙圖中，飛機運動到A點時，聲波還在后面，即飛機運動快于聲音．故選C.4．(多選)關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說法中正確的是(CD)A．只要聲源在運動，就肯定能視察到多普勒效應(yīng)B．假如聲源靜止，就視察不到多普勒效應(yīng)C．當聲源靠近視察者運動時，聲源的頻率不變D．當聲源朝遠離視察者運動時，視察者接收到的頻率變小解析：若聲源和視察者都同時運動，且兩者間相對靜止就不能視察到多普勒效應(yīng)，故A錯誤；當聲源靜止，視察者靠近或遠離聲源時也能視察到多普勒效應(yīng)，故B錯誤；當聲源朝靠近視察者運動時，兩者間距減小，依據(jù)多普勒效應(yīng)原理，視察者接收到的頻率大于聲源的頻率，但聲源的頻率不變，故C正確；當聲源遠離視察者運動時，兩者間距增大，依據(jù)多普勒效應(yīng)原理，視察者接收到的頻率小于聲源的頻率，故D正確．5．輪船的進港途中的x-t圖像如圖所示，則在港口所測到輪船上汽笛發(fā)出聲音的頻率是圖中的哪一個(A)解析：勻速靠近港口的過程中，測量到的頻率不隨時間變更，但速度大時頻率大，由x－t圖像可知，輪船靠近港口時三段時間內(nèi)的速度v1>v3>v2，可知f1>f3>f2，故A正確．6．1842年，奧地利物理學(xué)家多普勒帶著女兒在鐵道旁漫步時，發(fā)覺波源與視察者相互靠近或者相互遠離時，接收到的波的頻率都會發(fā)生變更，并且做出了說明．人們把這種現(xiàn)象叫作多普勒效應(yīng)．多普勒效應(yīng)在科學(xué)技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用．裝有多普勒測速儀的監(jiān)視器可以安裝在馬路上方，向行進中的車輛放射頻率已知的超聲波，同時測量反射波的頻率，依據(jù)反射波頻率變更的多少就能知道車輛的速度．在測速的同時把車輛牌號拍攝下來，并把測得的速度自動打印在照片上．下列說法正確的是(D)A．當車輛駛向監(jiān)視器時，監(jiān)視器放射的超聲波頻率變大B．當車輛駛向監(jiān)視器時，監(jiān)視器接收到的超聲波頻率比放射出時小C．車速越大，監(jiān)視器接收到的超聲波頻率比放射出時大得越多D．超聲波能發(fā)生多普勒效應(yīng)，光波也能發(fā)生多普勒效應(yīng)解析：聲源相對于觀測者在運動時，觀測者所聽到的聲音會發(fā)生變更；當聲源離觀測者而去時，聲波的波長增加，音調(diào)變得低沉；當聲源接近觀測者時，聲波的波長減小，音調(diào)就變高；后人把它稱為“多普勒效應(yīng)”．當車輛駛向監(jiān)視器時，監(jiān)視器放射的超聲波頻率固定不變，監(jiān)視器接收到的超聲波頻率比放射出時大，故A、B錯誤；當車輛駛向監(jiān)視器時，車速越大，監(jiān)視器接收到的超聲波頻率比放射出時大得越多；但是當車輛遠離監(jiān)視器時，車速越大，監(jiān)視器接收到的超聲波頻率比放射出時小得越多，故C錯誤；機械波、電磁波都會產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，故D正確．故選D.7．汽車無人駕駛技術(shù)已漸漸成熟，最常用的是ACC自適應(yīng)巡航限制，它可以限制無人車在前車減速時自動減速、前車加速時自動跟上去．其運用的傳感器主要為毫米波雷達，該雷達會放射和接收調(diào)制過的無線電波，再通過回波的時間差和多普勒效應(yīng)造成的頻率變更來測量目標的相對距離和相對速度．若該雷達放射的無線電波的頻率為f，接收到的回波的頻率為f′，則(A)A．當f＝f′時，表明前車與無人車速度相同B．當f＝f′時，表明前車肯定處于靜止狀態(tài)C．當f′>f時，表明前車在加速行駛D．當f′<f時，表明前車在減速行駛解析：當聲源和視察者之間的距離不變更時，視察者接收到的頻率和聲源發(fā)出的頻率相等，故當f＝f′時，說明二者之間的距離不變，表明前車與無人車速度相同，但不肯定靜止，故A正確，B錯誤；當f′>f時，說明接收到的頻率增大，兩車距離減小，表明前車在減速行駛，故C錯誤；當f′<f時，說明接收到的頻率減小，則兩車距離增大，表明前車在加速行駛，故D錯誤．8．(多選)下列關(guān)于多普勒效應(yīng)的說法，正確的是(AB)A．醫(yī)院檢查身體的“彩超”儀運用了多普勒效應(yīng)B．不僅機械波會發(fā)生多普勒效應(yīng)，電磁波也會C．由地球上接收到遙遠天體發(fā)出的光波發(fā)生“紅移”現(xiàn)象(各條譜線的波長均變長)，可以推斷遙遠天體正靠近地球D．靜止的視察者聽到某個單一頻率聲源發(fā)出的聲音頻率越來越高，說明聲源正在遠離視察者解析：醫(yī)院檢查身體的“彩超”儀是通過測出反射波的頻率變更來確定血流的速度，明顯是運用了多普勒效應(yīng)，故選項A正確；多普勒效應(yīng)是波特有的現(xiàn)象，故選項B正確；當波源與觀測者相互靠近時，觀測到的頻率增大，反之，當波源與觀測者相互遠離時，觀測到的頻率減小，故選項D錯誤；“紅移”現(xiàn)象中光波頻率變小，因此遙遠天體應(yīng)正在遠離地球，故選項C錯誤．9．如圖所示為由波源S發(fā)出的波某一時刻在介質(zhì)平面中的情形，實線為波峰，虛線為波谷．設(shè)波源頻率為20Hz，且不運動，而視察者在1s內(nèi)由A運動到B，視察者在1s內(nèi)接收到多少