2024-2025學(xué)年高中物理第十二章5多普勒效應(yīng)練習(xí)含解析新人教版選修3-4

PAGEPAGE65.多普勒效應(yīng)基礎(chǔ)鞏固1關(guān)于多普勒效應(yīng),下列說(shuō)法正確的是()A.多普勒效應(yīng)是由波的干涉引起的B.多普勒效應(yīng)說(shuō)明波源的頻率發(fā)生變更C.多普勒效應(yīng)是由于波源和視察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的D.多普勒效應(yīng)是一種聽(tīng)覺(jué)上的錯(cuò)覺(jué),沒(méi)有實(shí)際意義解析：波源和視察者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生多普勒效應(yīng),多普勒效應(yīng)的應(yīng)用許多,不能說(shuō)沒(méi)有實(shí)際意義,只有C項(xiàng)正確。答案：C2下列事例中屬于“多普勒效應(yīng)”的運(yùn)用的是()A.利用“聲波”來(lái)探測(cè)海水深度B.利用“共鳴箱”來(lái)使聲音增加C.將耳朵貼近鐵軌聽(tīng)聲音來(lái)推斷是否有火車(chē)即將駛來(lái)D.通過(guò)炮彈飛行的聲音來(lái)推斷炮彈是靠近還是遠(yuǎn)離答案：D3上課時(shí)老師將一蜂鳴器固定在教鞭一端后快速水平旋轉(zhuǎn),蜂鳴器音調(diào)竟然忽高忽低變更,下列推斷正確的是()A.旋轉(zhuǎn)時(shí)蜂鳴器發(fā)出的頻率變更了B.由于旋轉(zhuǎn),變更了同學(xué)們聽(tīng)到的聲音頻率C.蜂鳴器音調(diào)變高時(shí),肯定是向靠近視察者的方向運(yùn)動(dòng)D.音調(diào)的忽高忽低是由波的干涉造成的解析：由多普勒效應(yīng)知蜂鳴器的頻率并沒(méi)有發(fā)生變更,只是同學(xué)們感受到的頻率發(fā)生了變更,當(dāng)二者靠近時(shí),聽(tīng)到的音調(diào)變高,故A錯(cuò),B、C對(duì)。當(dāng)發(fā)生波的干涉時(shí),是聲音的強(qiáng)弱發(fā)生變更,而不是頻率發(fā)生變更,故D錯(cuò)。答案：BC4一漁船向魚(yú)群發(fā)出超聲波,若魚(yú)群正向漁船靠近,則被魚(yú)群反射回來(lái)的超聲波與發(fā)出的超聲波相比()A.波速變大 B.波速不變C.頻率變高 D.頻率不變解析：波在同種介質(zhì)中波速是肯定值,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;依據(jù)多普勒效應(yīng)知,被魚(yú)群反射回來(lái)的超聲波頻率變高,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案：BC5頻率肯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(u<v),f表示接收器接收到的頻率。若u增大,則()A.f增大,v增大 B.f增大,v不變C.f不變,v增大 D.f減小,v不變解析：當(dāng)聲源向著接收器運(yùn)動(dòng)的速度增大時(shí),聲源的頻率不變,聲波的傳播速度不變,接收器接收到的頻率增大。故正確選項(xiàng)為B。答案：B6分析下列物理現(xiàn)象:“聞其聲而不見(jiàn)其人”;學(xué)生圍繞振動(dòng)的音叉轉(zhuǎn)一圈會(huì)聽(tīng)到忽強(qiáng)忽弱的聲音;當(dāng)正在鳴笛的火車(chē)向著我們急駛而來(lái)時(shí),我們聽(tīng)到汽笛聲的音調(diào)變高。這些現(xiàn)象分別可能屬于波的()A.衍射、干涉、多普勒效應(yīng)B.衍射、多普勒效應(yīng)、干涉C.折射、干涉、多普勒效應(yīng)D.折射、多普勒效應(yīng)、干涉解析：“聞其聲而不見(jiàn)其人”可能是衍射現(xiàn)象,也可能是波的反射現(xiàn)象,學(xué)生圍繞振動(dòng)的音叉轉(zhuǎn)一圈會(huì)聽(tīng)到忽強(qiáng)忽弱的聲音是干涉現(xiàn)象,當(dāng)正在鳴笛的火車(chē)向著我們急駛而來(lái)時(shí),我們聽(tīng)到汽笛聲的音調(diào)變高是多普勒效應(yīng)。答案：A7如圖所示,讓小球P一邊貼水面每秒振動(dòng)5次,一邊沿x軸正方向勻速移動(dòng),O點(diǎn)是它的初始位置。圖示為視察到的某一時(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40cm處。那么水面波的傳播速度以及小球P勻速移動(dòng)的速度分別是()A.0.05m/s,0.025m/s B.0.1m/s,0.1m/sC.0.15m/s,0.125m/s D.0.2m/s,0.1m/s答案：D8馬路巡警開(kāi)車(chē)在高速馬路上以100km/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,結(jié)果該電磁波被那輛轎車(chē)反射回來(lái)時(shí),巡警車(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)怎樣變更?解析：(1)巡警車(chē)接收到的電磁波頻率比發(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,可推斷轎車(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。答案：(1)C(2)轎車(chē)超速(3)反射回的頻率應(yīng)偏高實(shí)力提升1如圖所示,機(jī)械波的波源O的頻率為f,正沿左右方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),圖中的若干個(gè)圓環(huán)表示同一時(shí)刻的波峰分布。下列說(shuō)法正確的是()A.波源O正在向右運(yùn)動(dòng)B.若靜止的波接收器放置在上方,接收到該波的頻率小于fC.若靜止的波接收器放置在下方,接收到該波的頻率等于fD.無(wú)論靜止的波接收器放置何處,接收到該波的頻率都是f答案：B2如圖所示,男同學(xué)站立不動(dòng)吹口哨,一位女同學(xué)坐在秋千上來(lái)回?fù)u擺,下列關(guān)于女同學(xué)的感受的說(shuō)法正確的是()A.女同學(xué)從A向B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,她感覺(jué)哨聲音調(diào)變高B.女同學(xué)從E向D運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,她感覺(jué)哨聲音調(diào)變高C.女同學(xué)從C點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)時(shí),她感覺(jué)哨聲音調(diào)不變D.女同學(xué)從C點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)時(shí),她感覺(jué)哨聲音調(diào)變低解析：在女同學(xué)蕩秋千的過(guò)程中,只要她有向右的速度,她都有靠近聲源的趨勢(shì),依據(jù)多普勒效應(yīng),她都感覺(jué)哨聲音調(diào)變高;反之,女同學(xué)向左運(yùn)動(dòng)時(shí),她都感覺(jué)音調(diào)變低。選項(xiàng)A、D正確,B、C錯(cuò)誤。答案：AD3有一種用遙控裝置操縱、沿圓周飛行的模型飛機(jī),用內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)動(dòng)力。下列說(shuō)法正確的是()A.站在中心的操縱者聽(tīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)發(fā)出的聲音的音調(diào)忽高忽低地做周期性變更B.站在中心的操縱者聽(tīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)發(fā)出的聲音的音調(diào)是不變的C.站在場(chǎng)邊的視察者聽(tīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)發(fā)出的聲音的音調(diào)忽高忽低地做周期性變更D.站在場(chǎng)邊的視察者聽(tīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)發(fā)出的聲音的音調(diào)是不變的解析：內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)發(fā)出頻率肯定的聲波,站在中心的操縱者與發(fā)動(dòng)機(jī)之間距離不變,聽(tīng)到的聲音的頻率不變;站在場(chǎng)邊的視察者與發(fā)動(dòng)機(jī)之間的距離做周期性變更,聽(tīng)到的聲音的頻率也在做周期性變更。選項(xiàng)B、C正確。答案：BC★4如圖所示,在原點(diǎn)處做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的波源產(chǎn)生的機(jī)械波沿x軸正方向傳播,波速v=400m/s。為了接收信號(hào),在x=400m處放置一接收器A(圖中未標(biāo)出)。已知t=0時(shí),波已經(jīng)傳播到x=40m,則下列說(shuō)法正確的是()A.波源振動(dòng)的周期為0.05sB.x=40m處的質(zhì)點(diǎn)在t=0.5s時(shí)位移最大C.接收器在t=1.0s時(shí)才能接收到此波D.若波源向x軸負(fù)方向移動(dòng),則接收器接收到的波的頻率將小于20Hz解析：波源振動(dòng)的周期T=λv=20400s=0.05s,A項(xiàng)正確。x=40m處的質(zhì)點(diǎn)在t=0.5s時(shí)仍在平衡位置,B項(xiàng)錯(cuò)誤。接收器接收到此波的時(shí)間t=400-40400答案：AD5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)站在行駛的車(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)變更了嗎?(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?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,但此時(shí)列車(chē)汽笛發(fā)出聲音的音調(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。答案：(1)偏高偏低(2)偏高;沒(méi)變更(3)不變★6如圖所示,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),而視察者在1s內(nèi)由A運(yùn)動(dòng)到B,視察者在1s內(nèi)接收到多少個(gè)完整波?設(shè)波速為340m/s,則要讓視察者完全接收不到波,他每秒要運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)?解析：視察者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的完整波的個(gè)數(shù),就等于視察者接收到的頻率。假如視察