人教版選修34 波的多普勒效應(yīng) 第1課時(shí) 作業(yè).docx

高中人教版物理選修3-4第十二章 第五節(jié) 波的多普勒效應(yīng) 同步測(cè)試一、單選題（共10題；共20分）1.關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說法中正確的是（ ） a.發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，波源頻率發(fā)生了變化b.要發(fā)生多普勒效應(yīng)，波源和觀察者必須有相對(duì)運(yùn)動(dòng)c.火車向你駛來時(shí)，你聽到的汽笛聲音調(diào)變低，火車離你遠(yuǎn)去時(shí)，你聽到的汽笛聲音調(diào)變高d.機(jī)械波不能發(fā)生多普勒效應(yīng)2.下列關(guān)于聲波的說法正確的是（ ） a.我們有時(shí)能聽到墻外的聲音是由于聲波干涉的結(jié)果b.超聲波的波長(zhǎng)比人耳能聽到的波長(zhǎng)大很多c.體檢中使用的“b超”是利用次聲波的反向現(xiàn)象d.有經(jīng)驗(yàn)的鐵路工人可通過火車的汽笛變化判斷火車的行駛方向及快慢3.波源所發(fā)出的機(jī)械波的頻率為180 hz，觀察者所接收到的頻率也為180 hz，則下列判斷中正確的是() a.若波源靜止不動(dòng)，則觀察者一定靜止不動(dòng)b.波源和觀察者之間的相對(duì) 距離不變c.波源和觀察者之間的相對(duì)距離增大d.波源和觀察者之間的相對(duì)距離減小4.在坐標(biāo)原點(diǎn)的波源產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速v=200m/s，已知t=0時(shí)波剛好傳播到x=40m處，如圖所示。在x=400m處有一接收器(圖中未畫出)，則下列說法正確的是()a.波源開始振動(dòng)時(shí)方向沿y軸正方向b.從t=0開始經(jīng)015s，x=40m的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為06mc.接收器在t=2s時(shí)才能接收到此波d.若波源向x軸正方向運(yùn)動(dòng)，接收器接收到的波的頻率可能為9hz5.上課時(shí)老師將一蜂鳴器固定在教鞭一端，然后使蜂鳴器迅速水平旋轉(zhuǎn)，蜂鳴器音調(diào)竟然忽高忽低變化，下列判斷正確的是（ ） a.旋轉(zhuǎn)時(shí)蜂鳴器發(fā)聲的頻率變化了b.由于旋轉(zhuǎn)，改變了同學(xué)們聽到的聲音頻率c.蜂鳴器音調(diào)變高時(shí)，一定是向遠(yuǎn)離觀察者的方向運(yùn)動(dòng)d.音調(diào)的忽高忽低是由波的干涉造成的6.如圖所示，向左勻速運(yùn)動(dòng)的小車發(fā)出頻率為f的聲波，車左側(cè)a處的人感受到聲波的頻率為f1 ， 車右邊的b處的人感受的聲波的頻率為f2 ， 則（ ） a.f1f f2fb.f1f ff2c.f1f ff2d.f1f ff27.輪船在進(jìn)港途中的x -t圖像如圖所示，則在港口所測(cè)到輪船上霧笛發(fā)出聲音的頻率是圖中的哪一個(gè)()a.b.c.d.8.下列關(guān)于多普勒效應(yīng)的說法中，正確的是() a.只要波源在運(yùn)動(dòng)，就一定能觀察到多普勒效應(yīng)b.如果聲源靜止，就觀察不到多普勒效應(yīng)c.當(dāng)聲源朝著觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，聲源的頻率變高d.當(dāng)聲源相對(duì)于觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者聽到的聲音的頻率可能變高，也可能變低9.如圖所示，向左勻速運(yùn)動(dòng)的小車發(fā)出頻率為f的聲波，車左側(cè)a處的人感受到的聲波的頻率為f1 ， 車右側(cè)b處的人感受到的聲波的頻率為f2 ， 則()a.f1f ， f2fb.f1f來c.f1f ， f2fd.f1f ， f2f10.根據(jù)多普勒效應(yīng)，我們知道當(dāng)波源與觀察者相互接近時(shí)，觀察者接收到的頻率增大；如果二者遠(yuǎn)離，觀察者接收到的頻率減小由實(shí)驗(yàn)知道遙遠(yuǎn)的星系所生成的光譜都呈現(xiàn)“紅移”，即譜線都向紅色部分移動(dòng)了一段距離，由此現(xiàn)象可知（ ） a.宇宙在膨脹b.宇宙在收縮c.宇宙部分靜止不動(dòng)d.宇宙只發(fā)出紅光光譜二、填空題（共4題；共9分）11.如圖所示，向左勻速運(yùn)動(dòng)的小車發(fā)出頻率為f的聲波，立于車左側(cè)a處的人感受到的聲波的頻率為f1 ， 立于車右側(cè)b處的人感覺到的聲波的頻率為f2 ， 則此三個(gè)頻率由高到低依次為_12.新型列車動(dòng)車組速度可達(dá)300km/h，與該車汽笛聲的音調(diào)相比。站在車前方路旁的人聽起來音調(diào)_(選填“偏高”或“偏低”)。站在車后方路旁的人聽起來音調(diào)_(選填“偏高”或“偏低”)。 13.車以80km/h速度行駛，從對(duì)面開來超高速列車，向背后奔駛而去此間超高速車所發(fā)出的汽笛聲開始若聽取“哆”音，后來聽到的則是降低的“咪”音（假定“哆”音和“咪”音的頻率之比為 設(shè)聲速為1200km/h，則超高速列車的時(shí)速是_km/h 14.2008年5月12日14時(shí)28分，在四川省汶川地區(qū)發(fā)生了80級(jí)地震已知地震波分三種：橫波(s波)，波速vs45 km/s；縱波(p波)，波速vp99 km/s；面波(l波)，vlvs 面波在淺源地震中破壞力最大位于震源上方的某中學(xué)地震測(cè)報(bào)組有單擺a與豎直彈簧振子b(如圖8甲所示)，地震發(fā)生時(shí)最先明顯振動(dòng)的是_(選填“a”或“b”)地震觀測(cè)臺(tái)記錄到的地震曲線如圖乙所示，由圖可知三種波形各對(duì)應(yīng)的地震波類型：a為_波，b為_波，c為_波(選填“s”、“p”或“l(fā)”)若在地震曲線圖上測(cè)得p波與s波的時(shí)間差為76 s，則地震臺(tái)距震源約為_km三、綜合題（共1題；共5分）15.如圖所示，這是在高速公路上用超聲波測(cè)速儀測(cè)量車速的示意圖，測(cè)速儀b發(fā)出并接收超聲波脈沖信號(hào)，根據(jù)發(fā)出和接收到的信號(hào)的時(shí)間差，測(cè)出被測(cè)物體的速度設(shè)小車向右運(yùn)動(dòng)先后經(jīng)過p、q兩點(diǎn)，小車經(jīng)p點(diǎn)時(shí)，b發(fā)出的第一個(gè)超聲波脈沖被小車反射，被b接收，b從發(fā)射到接收歷時(shí)t1=0.30s，小車經(jīng)q點(diǎn)時(shí)，b發(fā)射并接收第二個(gè)超聲波脈沖歷時(shí)t2=0.40s，相鄰兩次發(fā)射超聲波脈沖的時(shí)間間隔t=1.0s，超聲波在空氣中傳播的速度v=340m/s，若汽車是勻速行駛的，求小車先后兩次反射超聲波脈沖時(shí)間內(nèi)的位移x和汽車的速度 四、計(jì)算題（共2題；共10分）16.正在報(bào)警的警鐘每隔05s響一聲。一個(gè)人正坐在以60km/h的速度向著警鐘行駛的車中。已知聲音在空氣中的速度為330m/s，則這個(gè)人在每分鐘內(nèi)能聽到幾聲警鐘? 17.隨著科技的發(fā)展和作戰(zhàn)的需要，現(xiàn)在的戰(zhàn)斗機(jī)飛得越來越快，甚至有些飛機(jī)的速度已經(jīng)超過了聲音在空氣中的傳播速度假設(shè)某爆炸聲在空氣中的傳播速度為340 m/s ， 一架戰(zhàn)斗機(jī)正在爆炸點(diǎn)附近遠(yuǎn)離它飛行，要使飛行員聽不到爆炸聲，飛機(jī)飛行的速度至少多大？ 答案解析部分一、單選題1.【答案】b 【解析】【解答】解：a、發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，波源頻率并沒有發(fā)生變化，是由于波源和觀察者必須有相對(duì)運(yùn)動(dòng)造成聽起來頻率變化故a錯(cuò)誤；b、要發(fā)生多普勒效應(yīng)，波源和觀察者必須有相對(duì)運(yùn)動(dòng)故b正確；c、根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)波源和觀察者間距變小，觀察者接收到的頻率一定比波源頻率高當(dāng)波源和觀察者距變大，觀察者接收到的頻率一定比波源頻率低故c錯(cuò)誤；d機(jī)械波能發(fā)生多普勒效應(yīng)，故d錯(cuò)誤故選：b【分析】根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)波源和觀察者間距變小，觀察者接收到的頻率一定比波源頻率高當(dāng)波源和觀察者距變大，觀察者接收到的頻率一定比波源頻率低2.【答案】d 【解析】【解答】解：a、我們能夠聽到墻外的聲音是聲波發(fā)生衍射的結(jié)果故a錯(cuò)誤 b、超聲波的頻率大于聲波的頻率，所以在同一均勻介質(zhì)中，超聲波的波長(zhǎng)比人耳能聽到的聲波的波長(zhǎng)小故b錯(cuò)誤c、超聲波的穿透能力，而“b超”是利用超聲波，故c錯(cuò)誤d、觀察者與頻率一定的聲源相互靠近過程中，產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，觀察者聽到聲波的頻率會(huì)升高聽到的火車汽笛聲的音調(diào)變化判斷火車的行駛方向及快慢，是多普勒效應(yīng)的應(yīng)用，故d正確故選：d【分析】當(dāng)觀察者與聲源的距離減小時(shí)，聽到聲波的頻率會(huì)升高聲波能繞過障礙物傳播，這種現(xiàn)象叫聲波的衍射頻率相同的兩列才能發(fā)生干涉時(shí)，相遇區(qū)域形成穩(wěn)定的圖樣；“彩超”是利用超聲波的穿透能力3.【答案】b 【解析】【解答】接收頻率等于波源頻率，觀察者與波源的距離不 變，故b正確【分析】題考查多普勒效應(yīng)的原理，熟記多普勒的定義即可求解，同時(shí)掌握頻率變化與運(yùn)動(dòng)間的關(guān)系。4.【答案】b 【解析】【解答】由圖知，x=40m處的質(zhì)點(diǎn)的起振方向向下，則波源的起振方向也向下(y軸負(fù)向)，a錯(cuò);由圖知 ， ，而 ， 所以 的質(zhì)點(diǎn)015s運(yùn)動(dòng)的路程為 ，b對(duì);波由 處傳到 處所需時(shí)間 ，c錯(cuò)。當(dāng)波源向x軸正向運(yùn)動(dòng)時(shí)，波源將靠近接收器，由多普勒效應(yīng)知，接收器接收到b的頻率將大于波源頻率，而波源頻率為 ，d錯(cuò)。【分析】根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)波源和觀察者間距變小，觀察者接收到的頻率一定比波源頻率高當(dāng)波源和觀察者距變大，觀察者接收到的頻率一定比波源頻率低。5.【答案】b 【解析】【解答】解：a、旋轉(zhuǎn)時(shí)蜂鳴器發(fā)聲的頻率沒有變化故a錯(cuò)誤； b、d、旋轉(zhuǎn)過程中，聲源（蜂鳴器）與觀察者（同學(xué)們）的距離有時(shí)近，有時(shí)遠(yuǎn)，發(fā)生多普勒效應(yīng)，蜂鳴器發(fā)出聲波的頻率不變，只是同學(xué)們感覺到的聲音頻率變化了，故b正確，d錯(cuò)誤c、當(dāng)其遠(yuǎn)離觀察者時(shí)，聽到聲音的頻率變小即音調(diào)變低，故c錯(cuò)誤故選：b【分析】振源與觀察者之間存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使觀察者聽到的聲音頻率不同于振源頻率的現(xiàn)象這就是頻移現(xiàn)象因?yàn)椋曉聪鄬?duì)于觀測(cè)者在運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀測(cè)者所聽到的聲音會(huì)發(fā)生變化當(dāng)聲源離觀測(cè)者而去時(shí)，聲波的波長(zhǎng)增加，音調(diào)變得低沉，當(dāng)聲源接近觀測(cè)者時(shí)，聲波的波長(zhǎng)減小，音調(diào)就變高6.【答案】c 【解析】【解答】解：由題意可知，聲源靠近a處的人，由多普勒效應(yīng)可知，他接收的頻率變大，即f1f； 當(dāng)聲源遠(yuǎn)離a處的人，他接收頻率的變小，即f2f故選：c【分析】聲源發(fā)出的頻率不變，當(dāng)聲源與觀察者間距變小時(shí)，則接收的頻率變大；當(dāng)聲源與觀察者間距變大時(shí)，則接收的頻率變小7.【答案】a 【解析】【解答】勻速靠近港口的過程中，測(cè)量到的頻率不隨時(shí)間變化，但速度大時(shí)頻率大，由x -t圖像可知，輪船靠近港口時(shí)三段時(shí)間內(nèi)的速度 ，可知 ，故a正確?！痉治觥扛鶕?jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)波源和觀察者間距變小，觀察者接收到的頻率一定比波源頻率高當(dāng)波源和觀察者距變大，觀察者接收到的頻率一定比波源頻率低。8.【答案】d 【解析】【解答】波源運(yùn)動(dòng)時(shí)，波源與觀 察者距離不一定變化，不一定發(fā)生多普勒效應(yīng)，a錯(cuò);聲源靜止時(shí)，若觀察者 向聲源運(yùn)動(dòng)，能發(fā)生多普勒效應(yīng)，b錯(cuò);聲源朝著觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，聲源頻率不變，觀察者接收到的頻率增大，c錯(cuò);聲源相對(duì)觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，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?！痉治觥?842年奧地利一位名叫多普勒的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家一天，他正路過鐵路交叉處，恰逢一列火車從他身旁馳過，他發(fā)現(xiàn)火車從遠(yuǎn)而近時(shí)汽笛聲變響，音調(diào)變尖，而火車從近而遠(yuǎn)時(shí)汽笛聲變?nèi)酰粽{(diào)變低他對(duì)這個(gè)物理現(xiàn)象感到極大興趣，并進(jìn)行了研究發(fā)現(xiàn)這是由于振源與觀察者之間存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使觀察者聽到的聲音頻率不同于振源頻率的現(xiàn)象這就是頻移現(xiàn)象因?yàn)?，聲源相?duì)于觀測(cè)者在運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀測(cè)者所聽到的聲音會(huì)發(fā)生變化當(dāng)聲源離觀測(cè)者而去時(shí)，聲波的波長(zhǎng)增加，音調(diào)變得低沉，當(dāng)聲源接近觀測(cè)者時(shí)，聲波的波長(zhǎng)減小，音調(diào)就變高音調(diào)的變化同聲源與觀測(cè)者間的相對(duì)速度和聲速的比值有關(guān)這一比值越大，改變就越顯著，后人把它稱為“多普勒效應(yīng)”9.【答案】d 【解析】【解答】由于波源向a靠近，所以 ；而波源相對(duì)b遠(yuǎn)離，所以 ，所以選d【分析】題考查多普勒效應(yīng)的原理，熟記多普勒的定義即可求解，同時(shí)掌握頻率變化與運(yùn)動(dòng)間的關(guān)系。10.【答案】a 【解析】【解答】解：科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了紅移現(xiàn)象，即光譜線都向紅色部分移動(dòng)了一段距離，根據(jù)多普勒效應(yīng)的理論可知這些星球都在遠(yuǎn)離地球即宇宙在膨脹，故a正確，bcd錯(cuò)誤 故選：a【分析】本題考查多普勒效應(yīng)的原理，熟記多普勒效應(yīng)的定義即可求解，同時(shí)掌握頻率變化與運(yùn)動(dòng)間的關(guān)系二、填空題11.【答案】f1ff2 【解析】【解答】解：由題意可知，聲源靠近a處的人，由多普勒效應(yīng)可知，他接收的頻率變大，即f1f；當(dāng)聲源遠(yuǎn)離a處的人，他接收頻率的變小，即f2f故答案為：f1ff2 【分析】聲源發(fā)出的頻率不變，當(dāng)聲源與觀察者間距變小時(shí)，則接收的頻率變大；當(dāng)聲源與觀察者間距變大時(shí)，則接收的頻率變小12.【答案】偏高；偏低 【解析】【解答】站在列車前方的人與列車的距離在靠近，因此聽起來音調(diào)偏高，站在列車后方的人與列車的距離在遠(yuǎn)離，因此音調(diào)偏低?！痉治觥慷嗥绽招?yīng)中，當(dāng)聲源和觀察者相互靠近時(shí)，接收到的頻率增加；當(dāng)聲源和觀察者相互遠(yuǎn)離時(shí)，接收到的頻率降低13.【答案】200 【解析】【解答】解：當(dāng)超高速列車迎面駛來時(shí)，有： f1= 當(dāng)超高速列車駛過他身旁后，有：又： 聯(lián)立解得：vs=200km/h故答案為：200【分析】多普勒效應(yīng)中，觀察者和發(fā)射源的頻率關(guān)系為：f= ；f為觀察到的頻率；f為發(fā)射源于該介質(zhì)中的原始發(fā)射頻率；v為波在該介質(zhì)中的行進(jìn)速度；v0為觀察者移動(dòng)速度，若接近發(fā)射源則前方運(yùn)算符號(hào)為+號(hào)，反之則為號(hào)；vs為發(fā)射源移動(dòng)速度，若接近觀察者則前方運(yùn)算符號(hào)為號(hào)，反之則為+號(hào)14.【答案】b；p；s；l；62.7 【解析】【解答】(1)因?yàn)榭v波的傳播速度最大，而b擺反映的是縱波，故b擺最先振動(dòng)(2)因?yàn)榭v波的傳播速度最大，所以先記錄的a是縱波(p波)同理，b是橫波(s波)，c是面波(l波)(3)設(shè)地震臺(tái)距震源的距離為x，則t，解得x，代入數(shù)值解得，x627 km 【分析】判斷誰(shuí)最先劇烈振動(dòng)，看什么波最先到達(dá)根據(jù)t，可以求出地震臺(tái)距震源的距離。三、綜合題15.【答案】解：由題意可知，零時(shí)刻發(fā)出第一次超聲波，經(jīng)過0.3秒接收到 則汽車距離發(fā)射源的距離為x1=v聲t1=340 =51m從1秒時(shí)刻發(fā)出第二次超聲波，經(jīng)過0.6秒接收到則汽車距離發(fā)射源的距離為x2=v聲t2=340 m=68m因此汽車在反射兩個(gè)超聲波信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離為d=x2x1=6851=17m汽車從第一次接收到信號(hào)到第二次接收到信號(hào)時(shí)間為：t=t1t2=1.20.15=1.05s則汽車的速度v= m/s=16.2m/s答：求汽車在反射兩個(gè)超聲波信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離17m；求汽車的速度16.2m/s 【解析】【分析】（1）由題意可知，第一、二次發(fā)射與接收時(shí)間，即超聲波由發(fā)出到接收所需要的時(shí)間從而可以求出超聲波前后兩次從測(cè)速儀傳到汽車所用的時(shí)間，結(jié)合聲速，進(jìn)而可以求出前后兩次汽車到測(cè)速儀之間的距離（2）由于汽車背著測(cè)速儀方向運(yùn)動(dòng)，所以兩者之間的距離在增加汽車前后兩次到測(cè)速儀之間的距離之差即為汽車前進(jìn)的路程由于兩次超聲波發(fā)出的時(shí)間間隔為1秒汽車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為從第一次與超聲波相遇開