93鞏固練習多普勒效應、惠更斯原理

1、【穩(wěn)固練習】 一、選擇題1 .如下圖,讓小球 P一邊貼水面每秒振動 5次,一邊沿z軸正方向勻速移動,O點是它的初始 位置.圖示為觀察到的某一時刻的水面波,圖中的實線表示水面波的波峰位置,此時小球P處于波峰位置,激起的第一個波峰剛好傳到40 cm處,那么水面波的傳播速度及小球P勻速移動的速度分別是 .A . 0.05 m/s, 0.025 m/sB. 0, 1 rn/s, 0.1 m/sC. 0.15 m/s, 0.125 m/sD. 0.2 m/s, 0.1 m/s2 .輪船在進港途中x-t圖像如圖甲所示,那么在港口所測到輪船L霧笛發(fā)出聲音的頻率是圖乙中的哪一個.揖動我侏3 . 2021于洪區(qū)

2、校級月考以下選項與多普勒效應有關的是A.科學家用激光測量月球與地球間的距離B.醫(yī)生利用超聲波探測病人血管中血液的流速C.技術人員用超聲波探測金屬、陶瓷、混凝土中是否有氣泡D.交通警察向車輛發(fā)射超聲波并通過測量反射波的頻率確定車輛行進的速度4 . 一個位于原點O的波源S發(fā)出一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波,波速為400 m/s,在t=0時刻,波剛好傳到 x=40 m處,當時的波形圖如下圖.在x軸上橫坐標x=400 m處固定一個波的接收器P 圖中未畫出,那么以下說法中正確的選項是.A .波源開始振動的方向一定是向下B . x=40 m處的質(zhì)點在t=0.5 s時刻位于最大位移處C.接收器在江1.0 s時

3、刻才接收到此波的信號D.假設從t=0時刻起波源S沿x軸負向以10 m/s的速度勻速移動,那么接收器接收到此波時的頻率 將變小5 .有兩個靜止的聲源, 發(fā)出聲波1和聲波2,在空氣中傳播,如下圖為某時刻這兩列波的圖像,A.聲波1的波速比聲波2的波速大B.相對于同一障礙物,波 l比波2更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象C.這兩列波相遇時,不會產(chǎn)生干預現(xiàn)象D.遠離兩個聲源運動的觀察者,聽到的這兩列波的頻率均與從聲源發(fā)出時的頻率相同6.如圖甲所示,O為波源,OP間距為s, t=0時刻0點開始由平衡位置向下振動,產(chǎn)生向右的沿直線傳播的簡諧橫波,圖乙表示P點振動的圖像從t1時刻開始振動.那么以下說法正確的選項是 .o

4、p - 07甲I 乙A .該波的波長為 st2t1/t1B .該波與另一列頻率為 Hz的同類波疊加不可能產(chǎn)生穩(wěn)定的干預現(xiàn)象 t2 t1 s C.某障礙物的尺寸為 t2 t1,該波遇到此障礙物時能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象 2GD.假設波源O向右勻減速運動,靠近 P點,那么P點的觀察者接收到的波的頻率比 Hz大 t2 t17 .如圖是一列機械波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)中發(fā)生的現(xiàn)象,波在介質(zhì)I中的波速為V1,).波在介質(zhì)fl中的波速為V2,那么V1 ： V2,為a.i：V2b.72：i c. 行 72d.V2r:屈8 .以下關于波的熟悉,哪些是正確的A.潛艇利用聲吶探測周圍物體的分布情況,用的是波的反射原

5、理B.隱形飛機怪異的外形及外表涂特殊隱形物質(zhì),是為了減少波的反射,從而到達隱形的目的C.雷達的工作原理是利用波的反射D.水波從深水區(qū)傳到淺水區(qū)改變傳播方向的現(xiàn)象,是波的折射現(xiàn)象9.甲、乙兩人平行站在一堵墻前面,兩人相距2a,距離墻均為 J3a ,當甲開了一槍后,乙在時間t后聽到第一聲槍響,那么乙聽到第二聲槍響的時間為A.聽不到 B.甲開槍3t后 C.甲開槍,3.7 一2t后 D.甲開槍一-一 t后ABCD10 . 2021北京朝陽二練一束光線從折射率為1.5的玻璃射向空氣,入射角為45.以下四幅光路圖中正確的選項是玻璃、 空氣11 .如下圖.是聲波從介質(zhì)I進入介質(zhì)n的折射情況,由圖判斷下面說法

6、中正確的選項是a .入射角大于折射角,聲波在介質(zhì)I中的波速大于它在介質(zhì)n中的波速B.入射角大于折射角,I可能是空氣,n可能是水c.入射角小于折射角,I可能是鋼鐵,n可能是空氣vsin 2d.介質(zhì)i中波速 vi與介質(zhì)n中波速 v2滿足： - 2v2sin 1二、填空題12 .2021高郵市校級期中|如圖表示產(chǎn)生機械波的波源 P做勻速運動的情況,圖中圓表示波峰, 波源的頻率為fo,該圖表示波源正在向 填A： B7 CB D點移動；觀察者在圖中 A點接收波的頻率將 填大于等于“或小于fo.13 .如下圖,在公路的十字路口東側路邊,甲以速度 vi,向東行走,在路口北側,乙站在路邊,一輛汽車以速度 丫2

7、通過路口向東行駛并鳴笛,汽車笛聲的頻率為f0,車速v2vio甲聽到的笛聲的頻率為fl,乙聽到的笛聲的頻率為f2,司機自己聽到的笛聲的頻率為f3,那么此三人聽到笛聲的頻率由高至低依次為.14 .某人乘火車由甲地去乙地,途中此人乘坐的列車笛聲頻率為fi;此人乘坐的列車之后又與迎面駛來的一列客車會車,聽到客車駛近時的笛聲頻率為f2,機車發(fā)出的笛聲相同,那么fl與f2的大小關系是fl 填“大于 “小于或“等于f2.三、解做題15 .以速度u=20 m/s奔馳的火車,鳴笛聲頻率為 275 Hz,假設常溫下空氣中的聲速 v=340 m/s. 1當火車駛來時,站在鐵道旁的觀察者聽到的笛聲頻率是多少2當火車駛

8、去時,站在鐵道旁的觀察者聽到的笛聲頻率是多少16 . 一個觀察者在鐵路旁邊,當火車駛近時,他聽到汽笛聲頻率為f1=440 Hz.當火車駛去時,他聽到汽笛聲頻率為f2=392 Hz ,設空氣中的聲速為 330 m/s,求火車的速度 v1是多少17 .正在報警的警鐘,每隔0.4 s響一聲,有輛警車以72 km/h的速度向警鐘所在地趕來,那么該警車內(nèi)的警察在2 min內(nèi)能聽到多少次響聲報警信號在空氣中傳播速度為340 m/s18 .某人想聽到自己發(fā)出聲音的回聲,假設聲音在空氣中的傳播速度為340 m/s,那么他至少0.1 s)要離障礙物多遠原聲與回聲區(qū)分的最短時間為2次的頻率擊釘子,他聽到聲音時恰好

9、19 . 一個觀察者在高處用望遠鏡注視在地上的木工以每秒看到擊錘動作,假設觀察者距木工680 m,當木工停止擊錘后,他還能聽到幾次擊釘聲聲波在空氣中的傳播速度為340 m/sv=10 m/s,入射角1為20 .如圖,a、b、c分別為人射波、反射波、折射波,入射波波速 30.,反射波線與折射波線相垂直,求折射波的速度.【答案與解析】 二選擇題1 .【答案】D【解析】由圖可知P振動的時間為2 s,波速0.4m2s0.2m / s , P點移動速度0.4 m2s2 .【答案】A【解析】由x-t圖像可知,輪船靠近港口時的速度 V1V3V2,由f 可知,f1f3f2,故V vA項正確.3 .【答案】BD

10、A、C錯誤,當觀察者與測量【解析】當觀察者與測量對象無相對運動時,不發(fā)生多普勒效應, 對象相對運動時,發(fā)生多普勒效應,卞!據(jù)接收頻率的變化測速,故 B、D正確.4 .【答案】A、D【解析】t=0時刻x=40 m處質(zhì)點起振的方向與波源開始振動的方向是相同的,向下振動,所以A正確；由 =20 m , T 一 0.05 s,所以x=40 m處的質(zhì)點,在t=0.5 s時恰好振動了 10個周期,又 v回到平衡位置,B錯誤；t=0時波離接收器 P的距離為400 m-40 m=360 m ,所以再經(jīng)過 竺0 s 0.9s , 400接收器P即可接收到此波的信號,C錯誤；波源以10 m/s的速度遠離接收器 P

11、,由多普勒效應知識可知,接收器接收到此波時的頻率將變小,D正確.5 .【答案】B、C6 .【答案】A、C、D7 .【答案】C8 .【答案】A、B、C、D9 .【答案】C【解析】乙聽到第一聲槍響必然是甲放槍的聲音直接傳到乙的耳中,設槍響聲音的傳播速度為V, 2a故t .v甲、乙兩人及墻的位置如上圖所示,乙聽到第二聲槍響必然是墻反射的槍聲,由反射定律可知, 波線如圖中 AC和CB,由幾何關系可得：AC=CB=2a ,故第二聲槍響傳到乙的耳中的時間為AC CB 4a t2t.v v10 .【答案】A【解析】剛從光密介質(zhì)進入到光疏介質(zhì),當入射角大于某一角是會發(fā)生全反射,設為臨界全反n空12射角：sin

12、 ,45.n玻璃1.5311.【答案】A【解析】由圖中可直接看出1為入射角,2為折射角,有 1 2,選項C錯誤；根據(jù)折射規(guī)v sin律有 1 .所以v1v2,選項D錯誤,選項A正確；聲波在放體、固體中的速度大于在氣v2 sin 2體中的速度,選項 B錯誤.二、填空題12 .【答案】B,小于.【解析】根據(jù)多普勒效應產(chǎn)生的原因,該圖表示波源正在向 B點移動；當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,因此觀察者在圖中 A點接收波的頻率將小于發(fā)出的頻率,即fo.13 .【答案】f1、f2、f3【解析】由于v2v1,所以汽車

13、和甲的相對距離減小.甲聽到的頻率變大,即f1f0,由于乙靜止不動,汽車和乙的相對距離增大,乙聽到的頻率變小,即f2Vf0.由于司機和聲源相對靜止,所以司機聽到的頻率不變,即f3=f0.綜上所述,三人聽到笛聲的頻率由高至低依次為f1、f3、f2.14 .【答案】小于【解析】當波源和觀察者互相靠近時,觀察者接收到的頻率大于波源的頻率.三、解做題15 .【答案】見解析【解析】(1)觀察者相對介質(zhì)靜止,波源以速度“向觀察者運動,以介質(zhì)為參考系,波長將縮短 為 / =vT - uT=(v - u)T ,那么觀察者聽到的頻率為, v v ,340f - f 275 Hz 292Hz.v u 340 20(

14、2)同上述分析,觀察者聽到的頻率為, v v ,340f f 275 Hz 260Hz .v u 340 2016 .【答案】見解析【解析】設汽笛的頻率為 f,V .g當火車駛近時：fl f ,V V1V 一G當火車遠離時：f2 f ,V V1一 f1f2440 392式聯(lián)立,解得 V1 -V 330 m / s 19m / s.f1 f2440 39217 .【答案】見解析1【解析】警鐘所發(fā)報警信號頻率 f Hz 2.5Hz ,觀察者相對于介質(zhì)的速度 V1=72 km/h=20 0.4m/s,故警察接收到的報警信號頻率f 1也f 1 5 Hz理Hz,那么警察在2 minV34021745內(nèi)可聽到的警報聲n120次=317次.1718 .【答案】見解析頻率和波速都跟入射波的相同,只有聲波從人所站0.1 s以上,才能區(qū)分出回聲, 設障礙物至少和人相距為【解析】在波的反射現(xiàn)象中,反射波的波長、 立的地方到障礙物再返回來全部經(jīng)歷的時間在 s,那么應有2s=Vt.可得：s Vt 2迪-17m.219 .【答案】見解析【解析】題中木工擊釘子產(chǎn)生的聲波屬于一種時