2018_2019学年高中物理第12章机械波课时提升作业十12.5多普勒效应新人教版
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12.2 波的图象课后提升作业【基础达标练】1.(多选)下列说法正确的是( )A.横波中波的图象与波的形状相同B.纵波中波的图象与波的形状相同C.波动图象表示某一时刻质点相对于各自平衡位置的位移D.波动图象表示各个时刻各个质点的位移【解析】选A、C。
横波中波的图象与波的形状相同,纵波中波的图象与波的形状不同,B错误,A 正确;波的图象反映了某一时刻介质中各个质点相对于各自平衡位置的位移,C正确,D错误。
2.(2016·黄冈高二检测)一列沿x轴正方向传播的简谐横波,某时刻的波形如图所示。
P为介质中的一个质点,从该时刻开始的一段极短时间内,P的速度v和加速度a的大小变化情况是( )A.v变小,a变大B.v变小,a变小C.v变大,a变大D.v变大,a变小【解析】选D。
由题图可得,波沿x轴正方向传播,P质点在该时刻的运动方向沿y轴正方向,向平衡位置靠近,做加速度减小的加速运动,v变大,a变小,选项D正确。
3.(多选)一列横波沿绳子向右传播,某时刻形成如图所示的凸凹形状,对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点( )A.它们的振幅相同B.其中D、E速度方向相同C.其中A、C速度方向相同D.从此时算起,B比C先回到平衡位置【解析】选A、D。
波源振动,绳上各质点都做受迫振动,不计传播中的能量损耗,各质点的振幅相同,则A正确;波向右传播,则波源在左侧,离波源远的质点落后并重复离波源近的质点的振动,由此可知此时质点A正向下振动,C随质点B向上振,D随C向上振,F随E向下振,则A与C,D与F的振动方向均相反,则B、C错误;而质点B、C都向上振,都要先到最大位移处再回到平衡位置,但C落后于B,则B比C先回到平衡位置,故D正确。
【补偿训练】(多选)一列横波沿水平方向传播,某一时刻的波形如图所示,则图中a、b、c、d四点在此时刻具有相同运动方向的是( )A.a和cB.a和dC.b和cD.b和d【解析】选B、C。
5 多普勒效应主动成长夯基达标1.关于多普勒效应,以下说法正确是〔〕思路解析:多普勒效应实质是由于观察者与波源在相对运动时,观察者接收到频率与实际频率不同,而实际上波源频率是不会改变,且多普勒效应是波动过程共有特征.答案:C2.当火车进站鸣笛时,我们可听到声调是〔〕A.不变B.变高C.变低D.不知声速和火车车速,不能判断思路解析:火车进站时,人和车靠近,人单位时间内接收到声波完整波个数比车在一样时间内发出多,故人听到声调变高.答案:B0,波源在介质中运动时,波源前方介质振动频率为f1,波源前方介质振动频率为f2,那么三者关系为〔〕1=f2=f01=f2>f0 C.f1=f2<f0 2<f0<f1思路解析:f0由波源每秒钟所振动次数决定,介质振动频率由波源频率及波源相对介质是否移动来决定.波源运动时,在波源正前方介质振动频率高于波源振动频率.答案:D4.关于次声波和超声波,以下说法中正确是〔〕A.频率低于20 Hz声波为次声波,频率高于20 000 Hz声波为超声波B.次声波波长比可闻波短,超声波波长比可闻波长C.次声波波速比可闻波小,超声波波速比可闻波大D.在同一种均匀介质中,在一样温度条件下,次声波、可闻波、超声波波速均相等思路解析:由次声波和超声波概念可知A选项正确.由可判断在波速一样情况下,频率大,波长小,频率小,波长大,所以B选项不正确.在同一种均匀介质中,次声波、可闻波、超声波波速均相等,所以C不正确,D正确.答案:AD5.当波源与观察者有相对运动时,如果二者相互接近,观察者接收到频率___________;如果二者远离,观察者接收到频率___________.思路解析:根据多普勒效应规律与特点分析.答案:增大减小12-7-3所示,波源S不动,每秒发出30个完全波,观察者1 s内由位置A移到位置B,那么观察者每秒将接收到___________个完全波.图12-7-3思路解析:由于观察者与波源相对运动,1 s内观察者将接收到31个完全波.答案:31走近高考7.(2006天津河西区期末质量调查,11)站在火车站台上旅客听到火车笛声音调变化情况是〔〕A.当火车减速进站时,鸣笛声音调逐渐变低B.当火车减速进站时,鸣笛声音调逐渐变高C.当火车加速离站时,鸣笛声音调逐渐变低D.当火车加速离站时,鸣笛声音调逐渐变高思路解析:根据多普勒效应,火车减速进站时,鸣笛声音音调逐渐变低,火车加速离站时,鸣笛声音调逐渐变低.故A、C正确,B、D错误.答案:AC8.(2004江苏高考)图12-7-4所示,声源S和观察者A都沿x轴正方向运动,相对于地面速率分别为v S和v A.空气中声音传播速率为v P,设v S<v P,v A<v P,空气相对于地面没有流动.图12-7-4〔1〕假设声源相继发出两个声信号,时间间隔为Δt,请根据发出这两个信号从声源传播到观察者过程,确定观察者接收到这两个信号时间间隔Δt′;〔2〕请利用〔1〕结果,推导此情形下观察者接收到声源频率与声源发出声波频率间关系式. 解:如图11所示,设t1、t2时刻S发出第一、第二两个信号,A分别在t1′、t2′接收到这两个信号,那么由图中关系可知:图11〔1〕t2-t1=Δt t2′-t1′=Δt′vp(t1′-t1)=L+v a(t1′-t1)v S(t2-t1)+vp(t2′-t2)=L+v a(t2′-t1),可得〔2〕设声源发出声波周期为T,那么由〔1〕关系式,可推知观察者接收到声波周期为,变形得答案:〔1〕〔2〕12-7-5甲中仪器A和B通过电缆线相接,B为超声波发射与接收一体化装置,而仪器A为B 提供超声波信号源而且能将B收到超声波信号进展处理并在屏幕上显示其波形.甲乙图12-7-5现固定装置B,并将它对准匀速行驶小车C,使其每隔固定时间T00和ΔT为量,另外还知道该测定条件下声波在空气中速度为v0.那么根据所给信息可判断小车运动方向为____________〔填“向右〞或“向左〞〕,波速大小为____________.思路解析:从题图乙观察接收到反射波时间越来越长,说明小车在远离B ,即小车应向右运动.发出第一个脉冲时,设车与仪器相距s 0,有:v 0(2T)=s 0+v(2T)①经T 0发出第二个脉冲时,车仪相距s 0+vT 0第二个脉冲追上车时:=(s 0+vT 0)+ ②由①②得:.答案:向右运动。
第十二章第五节多普勒效应1.(江苏省扬州中学2017年高二下学期期中)下列事例中属“多普勒效应”运用的是( D )A.利用“声波”来探测海水深度B.利用“共鸣箱”来使声音增强C.将耳朵贴近铁轨听声音来判断是否有火车即将驶来D.通过炮弹飞行的尖叫声来判断炮弹是靠近还是远离解析:选项D是“多普勒效应”的运用。
2.(辽宁省沈阳市郊联体2017~2018学年高二上学期期末联考)近年来我国的航空事业迅速发展,战机的超音速飞行已十分普遍。
当战机在法定上空返航时,地面上的人经常会听到一声雷鸣般的巨响,引起房屋门窗的剧烈颤动。
这是因为飞机返航加速过程中,当飞机速度接近声速时会使发动机发出的声波波面在飞机的前方堆积形成音障,当飞机加速冲破音障时而发出的巨大响声,称为音爆。
关于音障的形成与下列哪种现象的形成原理最为相近( C )A.音叉周围有些区域声音较强,有些区域声音较弱B.敲响一只音叉,不远处的另一只音叉也发出声音C.火车进站时鸣笛的音调会变高,出站时会变低D.在屋外看不见屋内的人,却能听见屋内人说话解析:音叉周围有些区域声音较强,有些区域声音较弱,这是声音的干涉现象,故A错误;敲响一只音叉,不远处的另一只音叉也发出声音,这是声音的共振现象,故B错误;火车进站时鸣笛的音调会变高,出站时会变低,音调会变低表示远离,音调会变高表示靠近,该现象与音障的形成类似,故C正确;在屋外看不见屋内的人,却能听见屋内人说话,这是声音的衍涉现象,故D错误。
3.(多选)(福建省晋江市养正中学2017~2018学年高二下学期期中)下列选项与多普勒效应有关的是( BD )A.科学家用激光测量月球与地球间的距离B.医生利用超声波探测病人血管中血液的流速C.技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡D.交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度解析:A选项科学家用激光测量月球与地球间的距离是利用了波的反射原理,故选项A错误;选项B、D利用了超声波的多普勒效应;选项C利用了超声波波长短,穿透能力强的特点。
12.5 多普勒效应课后提升作业【基础达标练】1.(2018·衢州高二检测)一列正在鸣笛的火车,高速通过某火车站站台的过程中,该火车站站台中部的工作人员听到笛声的频率( )A.变大B.变小C.先变大后变小D.先变小后变大【解析】选C。
火车高速通过站台的过程中,就是先靠近站台,再远离站台。
所以工作人员听到笛声的频率先变大后变小,因此本题的正确答案选C。
2.(2018·滁州高二检测)有一测速雷达,发射电磁波频率为f1,想用它来测量一迎面开来的汽车的车速,设该雷达接收到的从汽车反射回来的反射波频率为f2,则( )A.f1>f2B.f1=f2C.f1<f2D.无法确定【解析】选C。
因为迎面开来的汽车与雷达间的距离不断减小,故被车反射回来的电磁波的频率变大。
3.(多选)如图所示,某男同学站立不动吹口哨,一位女同学坐在秋千上来回摆动,下列关于女同学的感受的说法正确的是( )A.女同学从A向C运动过程中,她感觉哨声音调变高B.女同学从E向C运动过程中,她感觉哨声音调变高C.女同学在C点向右运动时,她感觉哨声音调不变D.女同学在C点向左运动时,她感觉哨声音调变低【解析】选A、D。
女同学荡秋千的过程中,只要她有向右的速度,她都有靠近声源的趋势,根据多普勒效应,她都感到哨声音调变高;反之,女同学向左运动时,她都感到音调变低。
选项A、D正确,B、C错误。
4.根据多普勒效应,下列说法中正确的是( )A.多普勒效应只适用于声波B.当波源和观察者同向运动时,观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低C.当波源和观察者相向运动时,观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高D.当波源和观察者反向运动时,观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高【解析】选C。
根据多普勒效应可知,当波源和观察者相向运动时,观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高,故C正确;多普勒效应不仅适用于声波,还适用于电磁波等,故A错误;当波源和观察者反向运动时,观察者接收到的频率比波源发出的频率低,故D错误;当波源和观察者同向运动时,两者间的距离变化情况未知,所以无法确定,故B错误。
课时提升作业八波长、频率和波速(40分钟100分)一、选择题(本题共7小题,每小题8分,共56分)1.对公式v=λf的理解,以下说法中正确的是( )A.由v=λf可知,波速与频率成正比B.波速v由介质决定,频率f由振源决定C.v=λf适用于横波,不适用纵波D.不同频率的声音在空气中传播时速度可能不同【解析】选B。
机械波在介质中的传播速度由介质决定,与振源的频率无关,而频率由振源决定,故B选项正确,A、D选项错误;v=λf适用于任何在介质中传播的波速的计算,故C选项错误。
2.简谐波在给定的介质中传播时,下列说法正确的是( )A.振幅越大,则传播速度越快B.振幅越大,则传播速度越慢C.在一个周期内,振动质点走过的路程等于一个波长D.振动频率越高,则波传播一个波长所用的时间越短【解析】选D。
传播速度与振幅无关,一个周期内,振动质点走过的路程为4A,由此可知A、B、C选项错误;频率越高,周期越小,波传播一个波长所用的时间就是一个周期,故D选项正确。
3.平静湖面传播着一列水面波(横波),在波的传播方向上有相距3m的甲、乙两小木块随波上下运动。
测得两小木块每分钟都上下30次,甲在波谷时,乙在波峰,且两木块之间有一个波峰。
这列水面波( )A.频率是30 HzB.波长是3 mC.波速是1 m/sD.周期是0.1 s【解题指南】解答本题可按以下思路进行:(1)根据小木块每分钟上下30次,可计算出频率和周期。
(2)根据甲在波谷时,乙在波峰,且两木块之间有一个波峰,可计算出波长。
(3)由v=可求出波速。
【解析】选C。
由于小木块每分钟振动30次,因此周期为:T=s=2s,频率为:f==0.5Hz,故A、D错;又因为甲在波谷时,乙在波峰,且两木块之间有一个波峰,所以λ=s AB,解得波长λ=2m。
波速v==1m/s,B错、C对。
4.(多选)如图所示为一列简谐横波的波动图象。
已知波速v=60m/s且沿x轴正方向传播,从图中可知( )A.各质点振幅为2cm,波长为24m,周期为2.5sB.在x=6m处质点的位移为零,速度方向沿x轴正方向C.在x=18m处质点的位移为零,速度最大D.在x=24m处质点的位移为2cm,振动周期为0.4s【解析】选C、D。
第十二章第五节多普勒效应一、选择题(1~3题为单选题,4、5题为多选题)1.关于多普勒效应,下列说法中正确的是( C )A.多普勒效应是由波的干涉引起的B.多普勒效应说明波源的频率发生变化C.多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的D.只有声波才可以产生多普勒效应解析:在多普勒效应中,波源的频率是不改变的,只是由于波源和观察者之间有相对运动,观察者感到频率发生了变化。
多普勒效应是波动过程共有的特征,电磁波和光波也会发生多普勒效应。
故选项C正确。
2.上课时老师将一蜂鸣器固定在教鞭一端,然后使蜂鸣器迅速水平旋转,蜂鸣器音调竟然忽高忽低变化,下列判断正确的是( B ) A.旋转时蜂鸣器发声的频率变化了B.由于旋转,改变了同学们听到的声音频率C.蜂鸣器音调变高时,一定是向远离观察者的方向运动D.音调的忽高忽低是由波的干涉造成的解析:旋转时蜂鸣器发声的频率没有变化,故A错误;旋转过程中,声源(蜂鸣器)与观察者(同学们)的距离有时近,有时远,发生多普勒效应,蜂鸣器发出声波的频率不变,只是同学们感觉到的声音频率变化了,故B正确,D错误,当其远离观察者时,听到声音的频率变小即音调变低,故C错误。
3.轮船在进港途中的x-t图象如图所示,则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是图中的哪一个( A )解析:匀速靠近港口的过程中,测量到的频率不随时间变化,但速度大时频率大,由x-t图象可知,轮船靠近港口时三段时间内的速度v1>v3>v2,可知f1>f3>f2,故A正确。
4.(2015·江苏高考)一渔船向鱼群发出超声波,若鱼群正向渔船靠近,则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比( BC ) A.波速变大B.波速不变C.频率变高D.频率不变解析:渔船与鱼群相互靠近,被鱼群反射回来的超声波的速度大小不变;由多普勒效应知,反射回来的超声波的频率变高。
故选项B、C正确。
5.(北京大学附中河南分校2016年高二下学期期中)关于多普勒效应,下列说法中正确的是( BD )A.只要波源在运动,就一定能观察到多普勒效应B.当声源静止、观察者运动时,也可以观察到多普勒效应C.只要声源在运动,观察者总是感到声音的频率变高D.当声源相对于观察者运动时,观察者听到的声音的音调可能变高,也可能变低解析:若波源和观察者都同时运动,两者间相对静止时,是不能观察到多普勒效应的,故A错误;由定义可知,当声源静止、观察者运动时,也可以观察到多普勒效应,故B正确;若声源远离观察者,观察者会感到声音频率变低,故C错误;声源和观察者靠近时,音调会变高;若两者远离,则频率减小音调变低;故D正确。
高中物理第12章机械波第5节多普勒效应课后练习(含解析)新人教版选修34基础夯实一、选择题(1~3题为单选题,4、5题为多选题)1.关于多普勒效应,下列说法中正确的是( C )A.多普勒效应是由波的干涉引起的B.多普勒效应说明波源的频率发生变化C.多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的D.只有声波才可以产生多普勒效应解析:在多普勒效应中,波源的频率是不改变的,只是由于波源和观察者之间有相对运动,观察者感到频率发生了变化。
多普勒效应是波动过程共有的特征,电磁波和光波也会发生多普勒效应。
故选项C正确。
2.上课时老师将一蜂鸣器固定在教鞭一端,然后使蜂鸣器迅速水平旋转,蜂鸣器音调竟然忽高忽低变化,下列判断正确的是( B )A.旋转时蜂鸣器发声的频率变化了B.由于旋转,改变了同学们听到的声音频率C.蜂鸣器音调变高时,一定是向远离观察者的方向运动D.音调的忽高忽低是由波的干涉造成的解析:旋转时蜂鸣器发声的频率没有变化,故A错误;旋转过程中,声源(蜂鸣器)与观察者(同学们)的距离有时近,有时远,发生多普勒效应,蜂鸣器发出声波的频率不变,只是同学们感觉到的声音频率变化了,故B正确,D错误,当其远离观察者时,听到声音的频率变小即音调变低,故C错误。
3.轮船在进港途中的x-t图象如图所示,则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是图中的哪一个( A )解析:匀速靠近港口的过程中,测量到的频率不随时间变化,但速度大时频率大,由x -t图象可知,轮船靠近港口时三段时间内的速度v1>v3>v2,可知f1>f3>f2,故A正确。
4.一渔船向鱼群发出超声波,若鱼群正向渔船靠近,则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比( BC )A.波速变大B.波速不变C.频率变高D.频率不变解析:渔船与鱼群相互靠近,被鱼群反射回来的超声波的速度大小不变;由多普勒效应知,反射回来的超声波的频率变高。
故选项B、C正确。
5 多普勒效应A组(15分钟)1.关于多普勒效应,以下说法正确的有()A.只有机械波才能产生多普勒效应B.所有的波均能产生多普勒效应C.产生多普勒效应的原因是波源的频率发生了变化D.产生多普勒效应的原因是观察者接收到的频率发生了变化解析:多普勒效应是波动过程共有的特征,产生多普勒效应的原因是观察者接收到的频率发生了变化,而波源的频率不变,故选项B、D正确,选项A、C错误。
答案:BD2.观察者不动,波源迎面而来时()A.波源的波长发生了改变B.波源的频率发生了改变C.观察者收到的频率发生了改变D.波速发生了改变解析:只要波源和观察者发生相对运动,就会产生多普勒效应,发生多普勒效应时,波源的频率和波长均不发生变化,只是观察者接收到频率发生了变化,故只有选项C正确。
答案:C3.假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300 Hz,在汽车鸣着喇叭向你驶来又擦身而过的过程中,下列说法正确的是()A.当汽车向你驶来时,听到喇叭声音的频率大于300 HzB.当汽车向你驶来时,听到喇叭声音的频率小于300 HzC.当汽车和你擦身而过后,听到喇叭声音的频率大于300 HzD.当汽车和你擦身而过后,听到喇叭声音的频率小于300 Hz解析:当汽车向你驶来时,两者距离减小,你接收的声波个数增多,频率升高,将大于300 Hz,故选项A正确;当汽车和你擦身而过后,两者距离变大,你接收的声波个数减少,频率降低,将小于300 Hz,故选项D正确。
答案:AD4.站在火车站台上的旅客听到路过的火车鸣笛声的音调变化情况,以下说法正确的是()A.当火车进站时,鸣笛声的音调变低B.当火车进站时,鸣笛声的音调变高C.当火车离站时,鸣笛声的音调变低D.当火车离站时,鸣笛声的音调变高解析:旅客与火车靠近时,频率变高,音调变高,远离时,频率变低,音调变低,故B、C正确。
答案:BC5.公路巡警在高速公路上以100 km/h的恒定速度开车巡查,在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波,如果该电磁波被那辆轿车反射回来时,巡警车接收到的电磁波频率比发出时低,说明那辆轿车的车速()A.高于100 km/hB.低于100 km/hC.等于100 km/hD.无法确定解析:由多普勒效应知,巡警车接收到的频率低了,即观察者接收到的频率低了,说明轿车和巡警车在相互远离,而巡警车速度恒定,因此可以判定轿车的速度比巡警车速度大,故选项A正确。
点囤市安抚阳光实验学校课时提升作业十多普勒效(20分钟50分)一、选择题(本题共3小题,每小题7分,共21分)1.波源振动的频率为f0,波源在介质中运动时,波源前方介质振动的频率为f1,波源后方介质振动的频率为f2,则三者的关系为( )A.f1=f2=f0B.f1=f2>f0C.f1=f2<f0D.f2<f0<f1【解析】选D。
f0由波源每秒钟所振动的次数决,介质振动的频率由波源频率及波源相对介质是否移动来决。
波源运动时,在波源前方介质振动的频率高于波源振动的频率,波源后方介质振动的频率低于波源振动的频率。
2.频率一的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动,以u表示声源的速度,v 表示声波的速度。
(u<v),ν表示接收器接收到的频率,若u增大,则( ) A.ν增大v增大 B.ν增大v不变C.ν不变v增大D.ν减小v不变【解析】选B。
在发生多普勒效时,声源发出声音在介质中的传播速度是不变的,声源的频率也是不变的,只有接收者收到声音的频率发生变化,故B选项正确。
3.(多选)如图所示,S为振源,P点有一观察者,已知振源发生振动的频率为20Hz,则关于人听到的声音的频率为( )··S PA.当振源S以17m/s的速度远离观察者运动时,频率为19HzB.当振源S以17m/s的速度靠近观察者运动时,频率为21HzC.当观察者以17m/s的速度靠近振源S运动时,频率为21 HzD.以上三项说法均不正确【解析】选A、B、C。
当振源以17m/s的速度远离观察者运动时,观察者接收的频率f′=v声fv声+v源=340×20340+17Hz=19Hz,故A正确;当振源S以17m/s的速度靠近观察者运动时,观察者接收的频率f′=v声fv声−v源=340×20340−17Hz=21Hz,故B正确。
当观察者以17m/s的速度靠近振源S运动时,观察者接收的频率f′=v声+v观λ=340+1734020Hz=21Hz,故C正确。
多普勒效应(40分钟)1.下面说法正确的选项是()A.发生多普勒效应时,波源的频率变化了B.发生多普勒效应时,观察者观察到的频率发生了变化C.多普勒效应是在波源与观察者之间有相对运动时产生的D.多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒第一发现的剖析:当声源和观察者之间有相对运动时,会发生多普勒效应,应选项C正确;但声源的频率并没有发生变化,应选项A错误;多普勒效应产生的实质是观察者观察到的频率不等于波源频率,它第一由奥地利物理学家多普勒发现,应选项B、D正确。
答案:BCD2.以下关于多普勒效应的说法正确的选项是()A.只要波源在运动,就必然能观察到多普勒效应B.若是声源静止,就观察不到多普勒效应C.当声源朝着观察者运动时,声源的频率变高D.当声源相关于观察者运动时,观察者听到的声音的频率可能变高,也可能变低剖析:波源运动时,波源与观察者距离不用然变化,不用然发生多普勒效应,应选项A 错;声源静止时,若观察者相对声源运动,能发生多普勒效应,应选项B错;声源朝着观察者运动时,声源频率不变,观察者接收到的频率变高,应选项C错;声源相对观察者运动时,二者距离可能增大,也可能减小,故观察者接收到的频率可能变低,也可能变高,应选项D对。
答案:D3.关于多普勒效应的说法正确的选项是()A.若波源向观察者凑近,则波源发出的频率变小B.若波源向观察者凑近,则观察者接收到的频率变大C.若观察者远离波源,则波源发出的频率变小D.若波源向观察者凑近,则波源发出的频率变大剖析:若波源向观察者凑近,则波源发出的频率不变,观察者接收到的频率会变大,应选项A、D错误,B正确;若观察者远离波源,波源发出的频率也不变,应选项C错误。
答案:B4.当人听到声音的频率越来越低时,可能的原因是()A.声源和人都是静止的,声源振动的频率越来越低B.人静止,声源远离人做匀速直线运动,声源振动的频率不变C.人静止,声源远离人做匀加速直线运动,声源振动的频率不变D.人静止,声源远离人做匀减速直线运动,声源振动的频率不变剖析:人听到的声音的频率越来越低,声源远离观察者,且远离的速度越来越大,也就是加速远离。
5.多普勒效应基础巩固1关于多普勒效应,下列说法正确的是()A.多普勒效应是由波的干涉引起的B.多普勒效应说明波源的频率发生改变C.多普勒效应是由于波源和观察者之间有相对运动而产生的D.多普勒效应是一种听觉上的错觉,没有实际意义解析:波源和观察者有相对运动时,就会产生多普勒效应,多普勒效应的应用很多,不能说没有实际意义,只有C项正确。
答案:C2下列事例中属于“多普勒效应”的运用的是()A.利用“声波”来探测海水深度B.利用“共鸣箱”来使声音增强C.将耳朵贴近铁轨听声音来判断是否有火车即将驶来D.通过炮弹飞行的声音来判断炮弹是靠近还是远离答案:D3上课时老师将一蜂鸣器固定在教鞭一端后迅速水平旋转,蜂鸣器音调竟然忽高忽低变化,下列判断正确的是 ()A.旋转时蜂鸣器发出的频率变化了B.由于旋转,改变了同学们听到的声音频率C.蜂鸣器音调变高时,一定是向靠近观察者的方向运动D.音调的忽高忽低是由波的干涉造成的解析:由多普勒效应知蜂鸣器的频率并没有发生变化,只是同学们感受到的频率发生了变化,当二者靠近时,听到的音调变高,故A错,B、C对。
当发生波的干涉时,是声音的强弱发生变化,而不是频率发生变化,故D错。
答案:BC4一渔船向鱼群发出超声波,若鱼群正向渔船靠近,则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比()A.波速变大B.波速不变C.频率变高D.频率不变解析:波在同种介质中波速是一定值,选项A错误,选项B正确;根据多普勒效应知,被鱼群反射回来的超声波频率变高,选项C正确,选项D错误。
答案:BC5频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动。
以u表示声源的速度,v表示声波的速度(u<v),f表示接收器接收到的频率。
若u增大,则()A.f增大,v增大B.f增大,v不变C.f不变,v增大D.f减小,v不变解析:当声源向着接收器运动的速度增大时,声源的频率不变,声波的传播速度不变,接收器接收到的频率增大。
故正确选项为B。
课时提升作业十多普勒效应
(20分钟50分)
一、选择题(本题共3小题,每小题7分,共21分)
1.波源振动的频率为f0,波源在介质中运动时,波源前方介质振动的频率为f1,波源后方介质振动的频率为f2,则三者的关系为( )
A.f1=f2=f0
B.f1=f2>f0
C.f1=f2<f0
D.f2<f0<f1
【解析】选D。
f0由波源每秒钟所振动的次数决定,介质振动的频率由波源频率及波源相对介质是否移动来决定。
波源运动时,在波源前方介质振动的频率高于波源振动的频率,波源后方介质振动的频率低于波源振动的频率。
2.频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动,以u表示声源的速度,v表示声波的速度。
(u<v),ν表示接收器接收到的频率,若u增大,则( )
A.ν增大v增大
B.ν增大v不变
C.ν不变v增大
D.ν减小v不变
【解析】选B。
在发生多普勒效应时,声源发出声音在介质中的传播速度是不变的,声源的频率也是不变的,只有接收者收到声音的频率发生变化,故B选项正确。
3.(多选)如图所示,S为振源,P点有一观察者,已知振源发生振动的频率为20Hz,则关于人听到的声音的频率为( )
··
S P
A.当振源S以17m/s的速度远离观察者运动时,频率为19Hz
B.当振源S以17m/s的速度靠近观察者运动时,频率为21Hz
C.当观察者以17m/s的速度靠近振源S运动时,频率为21 Hz
D.以上三项说法均不正确
【解析】选A、B、C。
当振源以17m/s的速度远离观察者运动时,观察者接收的频率f′==Hz=19Hz,故A正确;当振源S以17m/s的速度靠近观察者运动时,
观察者接收的频率f′==Hz=21Hz,故B正确。
当观察者以17m/s的
速度靠近振源S运动时,观察者接收的频率f′==Hz=21Hz,故C正确。
【补偿训练】
蝙蝠在洞穴中飞来飞去时,它利用超声脉冲导航非常有效,这种超声脉冲是持续1ms或不到1ms的短促发射,且每秒重复发射几次。
假定蝙蝠的超声脉冲发射频率为39000Hz,在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑的期间,则下列判断正确的是
( )
A.墙壁接收到超声脉冲频率等于39000Hz
B.蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于墙壁接收的频率
C.蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收的频率
D.蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于39000Hz
【解析】选C。
蝙蝠(波源)相对墙壁(观察者)的距离靠近,所以墙壁接收到的超声波频率增大,A错误;超声波被反射后频率不变,但传播方向和蝙蝠的运动方向相反,蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声波时,频率会更大,故C正确,B、D错误。
二、非选择题(14分)
4.(2018·杭州高二检测)一固定的超声波源发出频率为100kHz的超声波,一辆汽车从远处向超声波源迎面驶来,在超声波源处的接收器接收到由汽车反射回来的超声波,并测出接收到的超声波频率为110kHz,设空气中声音的传播速度是330m/s,计算汽车的行驶速度。
【解析】设波源发射的超声波频率为f,汽车接收到的频率为f′,并把它反射回去,固定接收站接收到的频率为f″,超声波在空气里的传播速度为v,汽车的行驶速度为u。
超声波在空
气中的波长为λ0,则f=,汽车每秒钟接收到的超声波的波数,即频率f′
=+=f,汽车反射回的超声波在空气中的波长λ′=-==,
固定接收器接收到的频率f ″==f,由此可以解得u=·v=15.7m/s,即为
56.5km/h 。
答案:56.5km/h
(1)(5分)(多选)下列关于多普勒效应的说法中,正确的是 ( )
A.只要波源在运动,就一定能观察到多普勒效应
B.如果声源静止,就观察不到多普勒效应
C.当声源朝着观察者运动时,观察者接收到的频率增大
D.当声源相对于观察者运动时,观察者听到的声音的频率可能变高,也可能变低
E.当观察者向静止的声源运动时,观察者听到的声音频率变高
(2)(10分)随着科技的发展和作战的需要,现在的战斗机飞得越来越快,甚至有些战斗机的速度超过了声音在空气中的传播速度。
假设某爆炸声在空气中的传播速度为340m/s,一架战斗机正在爆炸点附近远离它飞行,要使飞行员听不到爆炸声,战斗机飞行的速度至少多大?
【解析】(1)选C 、D 、E 。
波源运动时,波源与观察者距离不一定变化,不一定发生多普勒效应,A 错;声源静止时,若观察者向声源运动,能发生多普勒效应,B 错;声源朝着观察者运动时,声源频率不变,观察者接收到的频率增大,C 对;声源相对观察者运动时,二者距离可能增大,也可能减小,故观察者接收到的频率可能变低,也可能变高。
当观察者向静止的声源运动时,观察者听到的声音频率会变高,E 正确。
(2)要使飞行员恰好听不到爆炸声,即飞行员正好一个声波也接收不到,则他随战斗机运动的速度应与波峰前进的速度一样,即战斗机应以340m/s 的速度飞行远离爆炸点。
答案:(1)C 、D 、E (2)340m/s
【补偿训练】
(1)(多选)关于多普勒效应,下列说法中正确的是 ( )
A.当波源与观察者有相对运动时,才会发生多普勒效应
B.当波源与观察者运动的速度相同时,不会发生多普勒效应
C.只有机械波才能发生多普勒效应
D.只要波源运动,就一定会发生多普勒效应
E.观察者绕波源做圆周运动时,不会发生多普勒效应
(2)如图所示,波源S不动,每秒发出30个完全波。
如果观察者1s内由位置A移到位置B,则1s内将接收到______个完全波;如果观察者1s内由位置C移到位置D,则1s内将接收到________个完全波。
【解析】(1)选A、B、E。
当波源与观察者有相对运动时,他们之间的距离必然发生变化,其距离增大或减小,则观察者接收到的频率就相应地减小或增大,可知必发生多普勒效应,即A 选项正确;而当波源与观察者运动的速度完全相同时,无相对运动,相当于二者都静止的情况,不会发生多普勒效应,故B选项正确,D选项不正确;多普勒效应是波动过程共有的特征,这里的波动包括一切波的传播过程,故C选项不正确。
能否发生多普勒效应取决于波源和观察者之间的距离是否变化,E正确。
(2)如果观察者在A点不动,观察者每秒将接收到30个完全波,由于观察者1s内由位置A移到
位置B(恰好为一个波长)将多接收一个完全波,所以1s内观察者将接收到31个完全波。
同理,如果观察者1s内由位置C移到位置D,每秒将少接收到2个完全波,故接收28个完全波。
答案:(1)A、B、E (2)31 28。