2024年高中物理第十二章機(jī)械波第5節(jié)多普勒效應(yīng)課后課時(shí)作業(yè)含解析新人教版選修3-4

PAGE5-第5節(jié)多普勒效應(yīng)A組：合格性水平訓(xùn)練1．(多普勒效應(yīng)的理解)關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說法中不正確的是()A．發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)波源的頻率保持不變B．要發(fā)生多普勒效應(yīng)，波源和視察者間必需有相對(duì)運(yùn)動(dòng)C．只有聲波會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng)D．機(jī)械波、電磁波和光波都會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng)答案C解析多普勒效應(yīng)是一種現(xiàn)象，發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，波源的頻率沒有發(fā)生變更，波源與視察者之間相互靠近或相互遠(yuǎn)離時(shí)，視察者接收到的波的頻率發(fā)生變更，即發(fā)生多普勒效應(yīng)，而且機(jī)械波、電磁波和光波都會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng)。故C錯(cuò)誤，A、B、D正確。2．(多普勒效應(yīng)的應(yīng)用)醫(yī)院有一種先進(jìn)的檢測(cè)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(cè)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()A．波的干涉B．多普勒效應(yīng)C．波的疊加D．波的衍射答案B解析由題意可知，該儀器是測(cè)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(huì)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距離的變更而使接收到的頻率變更，故該技術(shù)利用的是多普勒效應(yīng)，故選B。3．(綜合)分析下列物理現(xiàn)象：(1)夏天里在一次閃電過后，有時(shí)雷聲轟鳴不絕；(2)“聞其聲而不見其人”；(3)圍繞振動(dòng)的音叉轉(zhuǎn)一圈會(huì)聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音；(4)當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們急駛而來時(shí)，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高。這些物理現(xiàn)象分別屬于波的()A．反射、衍射、干涉、多普勒效應(yīng)B．折射、衍射、多普勒效應(yīng)、干涉C．反射、折射、干涉、多普勒效應(yīng)D．衍射、折射、干涉、多普勒效應(yīng)答案A解析(1)夏天里在一次閃電過后，有時(shí)雷聲轟鳴不絕，是由于聲音在云層間來回傳播，這是聲波的反射現(xiàn)象；(2)“聞其聲而不見其人”，聽到聲音，卻看不見人，這是聲音的衍射現(xiàn)象；(3)圍繞振動(dòng)的音叉轉(zhuǎn)一圈會(huì)聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音，音叉發(fā)出兩個(gè)頻率相同的聲波相互疊加，從而出現(xiàn)振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)，這是聲波的干涉現(xiàn)象；(4)當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們急駛而來時(shí)，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高，音調(diào)變高就是頻率變高，因此這是多普勒效應(yīng)現(xiàn)象。A正確。4．(多普勒效應(yīng)的應(yīng)用)(多選)下面哪些應(yīng)用是利用了多普勒效應(yīng)()A．利用地球上接收到遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光波的頻率來推斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度B．交通警察向行進(jìn)中的汽車放射一個(gè)已知頻率的電磁波，波被運(yùn)動(dòng)的汽車反射回來，依據(jù)接收到的波的頻率發(fā)生的變更，就知道汽車的速度，以便于進(jìn)行交通管理C．鐵路工人用耳貼在鐵軌上可推斷火車的運(yùn)動(dòng)狀況D．有閱歷的戰(zhàn)士從炮彈飛行的尖叫聲推斷飛行炮彈是接近還是遠(yuǎn)去答案ABD解析凡是波都具有多普勒效應(yīng)，因此可以利用光波的多普勒效應(yīng)測(cè)定遙遠(yuǎn)天體相對(duì)地球的運(yùn)動(dòng)速度，故A正確；交通警察向行進(jìn)中的汽車放射一個(gè)已知頻率的電磁波，波被運(yùn)動(dòng)的汽車反射回來時(shí)，交通警察接收到的波的頻率會(huì)發(fā)生變更，依據(jù)頻率的變更可知汽車的速度，利用了波的多普勒效應(yīng)，故B正確；鐵路工人用耳貼在鐵軌上是依據(jù)振動(dòng)的強(qiáng)弱而對(duì)列車的運(yùn)動(dòng)狀況做出推斷，利用了聲波在固體中傳播得更快，故C錯(cuò)誤；炮彈飛行，與空氣摩擦產(chǎn)生聲波，人耳接收到的頻率與炮彈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)，利用了波的多普勒效應(yīng)，故D正確。5．(多普勒效應(yīng)的實(shí)例)(多選)火車上有一個(gè)聲源發(fā)出頻率肯定的音樂。當(dāng)火車靜止，視察者也靜止時(shí)，視察者聽到并記住了這個(gè)音樂的音調(diào)。以下狀況中，視察者聽到這個(gè)音樂的音調(diào)比原來低的是()A．視察者靜止，火車向他駛來B．火車靜止，視察者乘汽車向著火車運(yùn)動(dòng)C．視察者靜止，火車離他遠(yuǎn)去D．火車靜止，視察者乘汽車遠(yuǎn)離火車運(yùn)動(dòng)答案CD解析依據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)波源和視察者間距離變小時(shí)，視察者接收到的波的頻率肯定比波源頻率高；當(dāng)波源和視察者間距離變大時(shí)，視察者接收到的波的頻率肯定比波源頻率低。視察者聽到這個(gè)音樂的音調(diào)比原來低，即接收到的聲波頻率降低，說明視察者和火車之間的距離在變大，所以A、B錯(cuò)誤，C、D正確。6．(多普勒效應(yīng)的理解)(多選)如圖所示，男同學(xué)站立不動(dòng)吹口哨，一位女同學(xué)坐在秋千上來回?fù)u擺，下列關(guān)于女同學(xué)的感受的說法正確的是()A．女同學(xué)從A向B運(yùn)動(dòng)過程中，她感覺哨聲音調(diào)變高B．女同學(xué)從E向D運(yùn)動(dòng)過程中，她感覺哨聲音調(diào)變高C．女同學(xué)在C點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，她感覺哨聲音調(diào)不變D．女同學(xué)在C點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，她感覺哨聲音調(diào)變低答案AD解析女同學(xué)蕩秋千的過程中，她向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，她與波源之間的距離變短，依據(jù)多普勒效應(yīng)，她會(huì)感到哨聲音調(diào)變高；反之女同學(xué)向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，她會(huì)感到哨聲音調(diào)變低，A、D正確，B、C錯(cuò)誤。7．(綜合)(多選)有兩個(gè)靜止的聲源，分別發(fā)出聲波1和聲波2，在同一空間的空氣中傳播。如圖所示為某時(shí)刻這兩列波的波動(dòng)圖象。則下列說法正確的是()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1比波2的衍射現(xiàn)象更明顯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)的視察者，聽到這兩列波的頻率均比從聲源發(fā)出的頻率大答案BC解析兩列聲波在同一空間的空氣中傳播，波速大小相同，故A錯(cuò)誤。由圖可知聲波1和聲波2波長(zhǎng)之比為λ1∶λ2＝2∶1，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，相對(duì)于同一障礙物衍射現(xiàn)象越明顯，故B正確。由v＝λf得到兩波頻率之比為f1∶f2＝1∶2；因兩列波發(fā)生干涉的必要條件之一是頻率相同，所以這兩列波相遇時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，故C正確。視察者遠(yuǎn)離波源時(shí)，聽到的聲波頻率比從聲源發(fā)出的低，故D錯(cuò)誤。B組：等級(jí)性水平訓(xùn)練8．(多普勒效應(yīng)的理解)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不變答案B解析由于聲波的速度只由介質(zhì)確定，故聲波的速度v不變，依據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)聲源接近接收器的速度變大時(shí)，接收器接收到的頻率變高，f增大，故B正確。9．(多普勒效應(yīng)的理解)蝙蝠在洞窟中飛來飛去時(shí)，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的放射頻率為39000Hz，在一次正朝著表面平直的墻壁飛撲的期間，則下列推斷正確的是()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答案C解析由于蝙蝠向墻壁靠近，所以墻壁接收的超聲脈沖頻率大于39000Hz，A錯(cuò)誤；墻壁反射超聲脈沖時(shí)，蝙蝠接著向墻壁運(yùn)動(dòng)，故蝙蝠接收到墻壁反射回來的超聲脈沖頻率大于墻壁接收的頻率，則肯定大于39000Hz，所以C正確，B、D錯(cuò)誤。10．(多普勒效應(yīng)的理解)(多選)如圖，將上下振動(dòng)的振針?biāo)揭苿?dòng)，移動(dòng)過程中在水面形成了如圖所示的水波圖形，下列說法正確的是()A．振針向右移動(dòng)B．振針向左移動(dòng)C．在A處的視察者，接收到的水波頻率變小D．在A處的視察者，接收到的水波頻率變大答案AC解析振針(波源)前進(jìn)方向上的水波變得密集，在其前進(jìn)方向的反方向的水波變得稀疏，因此振針向右移動(dòng)；由于聲源遠(yuǎn)離在A處的視察者，視察者接收到的水波波長(zhǎng)變長(zhǎng)，頻率變小，故A、C正確，B、D錯(cuò)誤。11．(多普勒效應(yīng)的推斷)平直馬路上，汽車正在勻速遠(yuǎn)離，用多普勒測(cè)速儀向其發(fā)出頻率為f0的超聲波，被汽車反射回來的超聲波的頻率隨汽車運(yùn)動(dòng)位移變更的圖象，正確的是()答案D解析汽車正在勻速遠(yuǎn)離，速度恒定，接收到的反射波的頻率也是恒定的。由于是遠(yuǎn)離，汽車反射波的頻率應(yīng)當(dāng)小于發(fā)出波的頻率，所以D正確。12．(綜合)如圖所示，沿x軸正方向傳播的一列橫波在某時(shí)刻的波形圖為一正弦曲線，其波速為200m/s，下列說法正確的是()A．從圖示時(shí)刻起先，質(zhì)點(diǎn)b比質(zhì)點(diǎn)a先到平衡位置B．從圖示時(shí)刻起先，經(jīng)0.01s質(zhì)點(diǎn)a通過的路程為0.2mC．若該波波源從O點(diǎn)沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，則在x＝2000m處接收到的波的頻率將小于50HzD．若該波傳播中遇到寬約3m的障礙物，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象答案D解析由波的傳播方向可知質(zhì)點(diǎn)b向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，遠(yuǎn)離平衡位置，質(zhì)點(diǎn)a向平衡位置運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)a先到平衡位置，A錯(cuò)誤；由于λ＝4m，寬約3m的障礙物比波長(zhǎng)小，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，D正確；依據(jù)T＝eq\f(λ,v)得T＝0.02s，f＝50Hz，經(jīng)0.01s質(zhì)點(diǎn)a通過的路程為0.4m，B錯(cuò)誤；波源沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，與視察者相互靠近，視察者接收到的波的頻率將大于50Hz，C錯(cuò)誤。13．(綜合)如圖為由波源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，則視察者在這1s內(nèi)接收到多少個(gè)完全波？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)多少米？答案19個(gè)340m