2020-2021學(xué)年高中物理 第12章 機械波 5 多普勒效應(yīng)課時練習(xí)新人教版選修3-4

1、2020-2021學(xué)年高中物理 第12章 機械波 5 多普勒效應(yīng)課時練習(xí)新人教版選修3-42020-2021學(xué)年高中物理 第12章 機械波 5 多普勒效應(yīng)課時練習(xí)新人教版選修3-4年級：姓名：- 5 -多普勒效應(yīng)(25分鐘50分)一、選擇題(本題共3小題,每小題7分,共21分)1.關(guān)于多普勒效應(yīng),下列說法中正確的是()a.多普勒效應(yīng)是由波的干涉引起的b.多普勒效應(yīng)說明波源的頻率發(fā)生變化c.多普勒效應(yīng)是由于波源與觀察者之間有相對運動而產(chǎn)生的d.只有聲波才可以產(chǎn)生多普勒效應(yīng)【解析】選c。在多普勒效應(yīng)中,波源的頻率是不改變的,只是由于波源和觀察者之間有相對運動,觀察者感覺到的頻率發(fā)生了變化。多普勒效

2、應(yīng)是波動過程共有的特征,電磁波和光波也會發(fā)生多普勒效應(yīng)。故選項c正確。2.(2020哈爾濱高二檢測)輪船在進港途中的x-t圖象如圖所示,則在港口所測到輪船上霧笛發(fā)出聲音的頻率是圖中的哪一個()【解析】選a。勻速靠近港口的過程中,測量到的頻率不隨時間變化,但速度大時頻率大,由x-t圖象可知,輪船靠近港口時三段時間內(nèi)的速度v1v3v2,可知f1f3f2,故a正確。3.(多選)我國自主研發(fā)的“海翼”號深?；铏C,刷新了下潛深度的世界紀(jì)錄。懸停在深海中某處的滑翔機發(fā)出聲吶信號(超聲波)的頻率為f,在該處海水中的傳播速度為v,若停在海面上的監(jiān)測船收到的頻率稍大于滑翔機發(fā)出聲吶信號的頻率,則下列說法正確的

3、是()a.聲吶信號在該處海水中的波長為b.聲吶信號在該處海水中的波長為c.滑翔機正在靠近該監(jiān)測船d.滑翔機正在遠離該監(jiān)測船【解析】選b、c。根據(jù)波速定義:v=f,=,a錯、b對。根據(jù)多普勒效應(yīng),當(dāng)滑翔機靠近監(jiān)測船時,監(jiān)測船接收到的頻率大于滑翔機發(fā)出聲吶信號的頻率,c對、d錯?！炯庸逃?xùn)練】蝙蝠在洞穴中飛來飛去時,它利用超聲脈沖導(dǎo)航非常有效,這種超聲脈沖是持續(xù)1 ms或不到1 ms的短促發(fā)射,且每秒重復(fù)發(fā)射幾次。假定蝙蝠的超聲脈沖發(fā)射頻率為39 000 hz,在一次正朝著表面平直的墻壁飛撲的期間,則下列判斷正確的是()a.墻壁接收到超聲脈沖頻率等于39 000 hzb.蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超

4、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39 000 hz【解析】選c。蝙蝠(波源)相對墻壁(觀察者)的距離靠近,所以墻壁接收到的超聲波頻率增大,a錯誤;超聲波被反射后頻率不變,但傳播方向和蝙蝠的運動方向相反,蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲波時,頻率會更大,故c正確,b、d錯誤。二、非選擇題(14分)4.隨著科技的發(fā)展和作戰(zhàn)的需要,現(xiàn)在的戰(zhàn)斗機飛得越來越快,甚至有些戰(zhàn)斗機的速度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)斗機正在爆炸點附近遠離它飛行,要使飛行員

5、聽不到爆炸聲,戰(zhàn)斗機飛行的速度至少多大?【解析】要使飛行員恰好聽不到爆炸聲,即飛行員正好一個聲波也接收不到,則他隨戰(zhàn)斗機運動的速度應(yīng)與波峰前進的速度一樣,即戰(zhàn)斗機應(yīng)以340 m/s的速度飛行遠離爆炸點。答案:340 m/s5.(15分)(1)(多選)下列關(guān)于多普勒效應(yīng)的說法中,正確的是()a.只要波源在運動,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)聲源朝著觀察者運動時,觀察者接收到的頻率增大d.當(dāng)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e.當(dāng)觀察者向靜止的聲源運動時,觀察者聽到的聲音頻率變高(2)一固定的超聲波源發(fā)出頻率為100 khz的超

6、聲波,一輛汽車從遠處向超聲波源迎面駛來,在超聲波源處的接收器接收到由汽車反射回來的超聲波,并測出接收到的超聲波頻率為110 khz,設(shè)空氣中聲音的傳播速度是330 m/s,計算汽車的行駛速度。【解析】(1)選c、d、e。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(yīng),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(yīng),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,d正確;當(dāng)觀察者向靜止的聲源運動時,觀察者聽到的聲音頻率會變高,e正確。(2)設(shè)波源發(fā)射的超聲波

7、頻率為f,汽車接收到的頻率為f,并把它反射回去,固定接收站接收到的頻率為f,超聲波在空氣里的傳播速度為v,汽車的行駛速度為u。超聲波在空氣中的波長為0,則f=,汽車每秒鐘接收到的超聲波的波數(shù),即頻率f=+=f,汽車反射回的超聲波在空氣中的波長=-=,固定接收器接收到的頻率f=f,由此可以解得u=v=15.7 m/s,即為56.5 km/h。答案:(1)c、d、e(2)56.5 km/h【加固訓(xùn)練】(1)(多選)關(guān)于多普勒效應(yīng),下列說法中正確的是()a.當(dāng)波源與觀察者有相對運動時,才會發(fā)生多普勒效應(yīng)b.當(dāng)波源與觀察者運動的速度相同時,不會發(fā)生多普勒效應(yīng)c.只有機械波才能發(fā)生多普勒效應(yīng)d.只要波源

8、運動,就一定會發(fā)生多普勒效應(yīng)e.觀察者繞波源做圓周運動時,不會發(fā)生多普勒效應(yīng)(2)如圖所示,波源s不動,每秒發(fā)出30個完全波。如果觀察者1 s內(nèi)由位置a移到位置b,則1 s內(nèi)將接收到_個完全波;如果觀察者1 s內(nèi)由位置c移到位置d,則1 s內(nèi)將接收到_個完全波。【解析】(1)選a、b、e。當(dāng)波源與觀察者有相對運動時,他們之間的距離必然發(fā)生變化,其距離增大或減小,則觀察者接收到的頻率就相應(yīng)地減小或增大,可知必發(fā)生多普勒效應(yīng),即a選項正確;而當(dāng)波源與觀察者運動的速度完全相同時,無相對運動,相當(dāng)于二者都靜止的情況,不會發(fā)生多普勒效應(yīng),故b選項正確,d選項不正確;多普勒效應(yīng)是波動過程共有的特征,這里的波動包括一切波的傳播過程,故c選項不正確。能否發(fā)生多普勒效應(yīng)取決于波源和觀察者之間的距離是否變化,e正確。(2)如果觀察者在a點不動,觀察者每秒將