高中物理人教版4本冊總復習 學業(yè)分層測評10

學業(yè)分層測評(十)(建議用時：45分鐘)[學業(yè)達標]1．下列關于多普勒效應的說法中，正確的是()A．只要波源在運動，就一定能觀察到多普勒效應B．如果聲源靜止，就觀察不到多普勒效應C．當聲源朝靠近觀察者運動時，聲源的頻率不變D．當聲波遠離觀察者運動時，觀察者接收到的頻率變低E．當聲源相對于觀察者運動時，觀察者聽到的聲音的頻率可能變高，也可能變低【解析】波源運動時，波源與觀察者距離不一定變化，不一定發(fā)生多普勒效應，A錯；聲源靜止時，若觀察者向聲源運動，能發(fā)生多普勒效應，B錯；聲源朝著觀察者運動時，聲源頻率不變，觀察者接收到的頻率增大，C、D對；聲源相對觀察者運動時，二者距離可能增大，也可能減小，故觀察者接收到的頻率可能變低，也可能變高，E對．【答案】CDE2．聲波從聲源發(fā)出，在空中向外傳播的過程中()【導學號：23570071】A．波速不變 B．頻率不變C．振幅在逐漸變小 D．波長在逐漸變小E．波長在逐漸變大【解析】聲波在空中向外傳播時，不管是否遇到障礙物引起反射，其波速只由空氣決定．頻率(由聲源決定)和波長(λ＝eq\f(v,f))均不變，所以A、B對，D、E錯；又因為機械波是傳遞能量的方式，能量在傳播過程中會減小，故其振幅也就逐漸變小，C正確．【答案】ABC3．如圖12-5-7所示，在原點處做簡諧運動的波源產生的機械波沿x軸正方向傳播，波速v＝400m/s.為了接收信號，在x＝400m處放置一接收器A(圖中未標出)．已知t＝0時，波已經傳播到x＝40m，則下列說法中正確的是()圖12-5-7A．波源振動的周期為sB．x＝40m處的質點在t＝s時位移為零C．接收器在t＝s時才能接收到此波D．若波源向x軸負方向移動，則接收器接收到的波的頻率將小于20HzE．接收器接收到的頻率與波源的運動方向無關【解析】波源振動的周期：T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(20,400)s＝s，A正確；x＝40m處的質點在t＝s時仍在平衡位置，B正確；接收器接收到此波的時間：t＝eq\f(400－40,400)s＝s，C錯誤；由多普勒效應的知識，可判斷D正確，E錯誤．【答案】ABD4．頻率一定的聲源在空氣中向著靜止的接收器勻速運動，以u表示聲源的速度，v表示聲波的速度(u＜v)，γ表示接收器接收到的頻率，若u增大，則γ________，v________.【導學號：23570072】【解析】機械波在介質中的速度由介質決定，與波的頻率、波源的速度無關，因此不論u如何變化，v都不變．聲源向著接收器運動，接收器單位時間接收到的完整波的個數增加，波源的速度越大，單位時間接收到的完整波的個數越多，因此u增大時，γ增大．【答案】增大不變5．一列波在第一種均勻介質中的波長為λ1，在第二種均勻介質中的波長為λ2，且λ1＝3λ2，那么波在兩種介質中的頻率之比為________，波速之比為________．【解析】同一列波頻率不變，v＝λf，eq\f(v1,v2)＝eq\f(λ1,λ2)＝eq\f(3,1).【答案】1∶13∶16．當一個探險者進入一個山谷后，為了估測出山谷的寬度，他吼一聲后，經過s聽到右邊山坡反射回來的聲音，又經過s后聽到左邊山坡反射回來的聲音，若聲速為340m/s，則這個山谷的寬度約為多少？【解析】右邊的聲波從發(fā)出到反射回來所用時間為t1＝s，左邊的聲波從發(fā)出到反射回來所用的時間為t2＝2s．山谷的寬度為s＝eq\f(1,2)v(t1＋t2)＝eq\f(1,2)×340×m＝425m.【答案】425m7.如圖12-5-8所示，由波源S發(fā)出的波某一時刻在介質平面中的情形，實線為波峰，虛線為波谷，設波源頻率為20Hz，且不運動，而觀察者在1s內由A運動到B，觀察者接收到多少個完全波？設波速為340m/s，則要讓觀察者完全接收不到波，他每秒要運動多少米？圖12-5-8【解析】觀察者在單位時間內接收到完全波的個數就等于觀察者接收到的頻率．如果觀察者不動，則1s內，觀察者接收的完全波的個數應為20個，然而當觀察者從A運動到B的過程中，所能接收到的完全波的個數正好比不運動時少1個，即他只接收到19個完全波．要想讓觀察者完全接收不到波，他必須隨同所在的波峰一起運動并遠離波源．由x＝vt得x＝340×1m＝340m，即觀察者每秒要遠離波源340m.【答案】19個340m[能力提升]8．如圖12-5-9所示是一波源O做勻速直線運動時在均勻介質中產生球面波的情況，則()【導學號：23570073】圖12-5-9A．該波源正在移向a點B．該波源正在移向b點C．在a處觀察，波的頻率變高D．在b處觀察，波的頻率變低E．在b處觀察波的頻率變高【解析】此題考查的是多普勒效應的模型及原理．波源在某一位置產生一列波面后，該波面以該位置為球心，以波速作為傳播速度向外傳播，反之，由波面可確定出該波面的產生位置，即波源．波面半徑大，表示產生時間早，傳播時間長．對照圖示，可確定出波源由右向左運動，故A項正確，B錯誤．由于觀察者不動，故波面經過觀察者的速度等于波速，而在a處觀察時，相鄰波面間距比波源不動時的間距小，因而經過觀察者的時間間隔短，頻率大；同理在b處的時間間隔長，頻率小，故選項E錯誤，C、D正確．【答案】ACD9．如圖12-5-10所示，圖中1、2、3分別代表入射波、反射波、折射波的波線，則()圖12-5-10A．2與1的波長、頻率、波速都相等B．2與1的波速、頻率相等，波長不等C．3與1的波速、頻率、波長均相等D．3與1的頻率相等，波速、波長均不等E．3與2的頻率相等【解析】波1、2都在介質a中傳播，故1、2的頻率、波速、波長均相等，A對B錯；波1、3是在兩種不同介質中傳播，波速不同，但波源沒變，因而頻率相等，由λ＝eq\f(v,f)得波長不同，故C錯，D、E對．【答案】ADE10．有一輛汽車以15m/s的速度勻速行駛，在其正前方有一陡峭山崖，汽車鳴笛2s后司機聽到回聲，此時汽車距山崖的距離有多遠？(v聲＝340m/s)【解析】畫出汽車與聲音運動過程示意圖如圖所示，設汽車由A到C位移為s1，C到山崖B距離為s2，設汽車鳴笛到司機聽到回聲時間為t，則t＝2s.則：eq\f(s1,v車)＝eq\f(s1＋2s2,v聲)＝t解得s2＝eq\f(v聲t－s1,2)＝eq\f(v聲t－v車t,2)＝eq\f(340－15×2,2)m＝325m.【答案】325m11．漁船常利用超聲波來探測遠處魚群的方位．已知某超聲波頻率為×105Hz，某時刻該超聲波在水中傳播的波動圖象如圖12-5-11所示.【導學號：23570074】圖12-5-11(1)從該時刻開始計時，畫出x＝×10－3m處質點做簡諧運動的振動圖象(至少一個周期)．(2)現測得