2020-2021物理（2019）選擇性第一冊(cè)3-5 多普勒效應(yīng)含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精2020-2021學(xué)年物理人教版（2019）選擇性必修第一冊(cè)課時(shí)作業(yè)：3-5多普勒效應(yīng)含解析課時(shí)作業(yè)14多普勒效應(yīng)1．觀察者不動(dòng)，波源迎面而來(lái)時(shí)(C）A．波源的波長(zhǎng)發(fā)生了改變B．波源的頻率發(fā)生了改變C．觀察者收到的頻率發(fā)生了改變D．波速發(fā)生了改變解析:只要波源和觀察者發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，就會(huì)產(chǎn)生多普勒效應(yīng)．2．一架低空飛行的飛機(jī)，從遠(yuǎn)處水平勻速地飛至某同學(xué)頭頂上空,若飛機(jī)發(fā)聲的頻率始終不變,從聽(tīng)到聲音至飛機(jī)飛到該同學(xué)頭頂上空時(shí)刻前，他聽(tīng)到的飛機(jī)聲音的音調(diào)（D)A．不變,且一直與飛機(jī)實(shí)際發(fā)出的聲音音調(diào)相同B．不變，且一直比飛機(jī)實(shí)際發(fā)出的聲音音調(diào)低C．不變，且一直比飛機(jī)實(shí)際發(fā)出的聲音音調(diào)高D．一直比飛機(jī)實(shí)際發(fā)出的聲音音調(diào)高,但音調(diào)逐漸變低,越來(lái)越接近實(shí)際發(fā)出的解析:將飛機(jī)的速度分解,沿飛機(jī)與人連線方向的速度vcosθ是對(duì)多普勒效應(yīng)有貢獻(xiàn)的速度。飛機(jī)向人靠近，他聽(tīng)到飛機(jī)聲音的音調(diào)比實(shí)際發(fā)生的高，θ增大，vcosθ減小直至飛到該同學(xué)頭頂上空時(shí)θ＝90°,vcosθ＝0，該同學(xué)生聽(tīng)到飛機(jī)聲音的音調(diào)一直比飛機(jī)實(shí)際發(fā)出的聲音音調(diào)高，但逐漸變低,且越來(lái)越接近實(shí)際發(fā)出的，D選項(xiàng)正確．3．蝙蝠在洞穴中飛來(lái)飛去時(shí),它利用超聲脈沖導(dǎo)航非常有效．這種超聲脈沖是持續(xù)1ms或不到1ms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39000Hz,在一次正朝著表面平直的墻壁飛撲的期間，下列判斷正確的是（C)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(lái)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(lái)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(lái)的超聲脈沖頻率等于39000Hz解析：蝙蝠（波源)相對(duì)墻壁（觀察者）的距離減小，所以墻壁接收到的超聲波頻率增大，A錯(cuò)誤；超聲波被反射后頻率不變，但傳播方向和蝙蝠的運(yùn)動(dòng)方向相反，蝙蝠接收到從墻壁反射回來(lái)的超聲波時(shí),頻率會(huì)更大，故C正確，B、D錯(cuò)誤．4．關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是(C）A．多普勒效應(yīng)是由波的干涉引起的B．多普勒效應(yīng)是由波的衍射引起的C．多普勒效應(yīng)是由于波源與觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的D．多普勒效應(yīng)說(shuō)明波源的頻率發(fā)生改變解析:多普勒效應(yīng)是由于波源與觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)而使觀察者感到頻率發(fā)生變化的一種現(xiàn)象，波源頻率并未變化，C正確，D錯(cuò)誤；而波的干涉和衍射現(xiàn)象不會(huì)改變波的頻率,A、B錯(cuò)誤．5．右圖表示產(chǎn)生機(jī)械波的波源O做勻速運(yùn)動(dòng)的情況,圖中的圓表示波峰．該圖表示的是(D)A．干涉現(xiàn)象B．衍射現(xiàn)象C．反射現(xiàn)象D．多普勒效應(yīng)解析：題圖中波源左方的波面密集,右方的波面稀疏，可知該圖表示的是多普勒效應(yīng)中波源運(yùn)動(dòng)的情況，D正確．6．有一種用鋼絲操縱做圓周飛行的飛機(jī)模型，裝有發(fā)動(dòng)機(jī)作動(dòng)力．操縱者站在圓心，他聽(tīng)到的發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)發(fā)出的聲音是平穩(wěn)不變的，而場(chǎng)邊觀察者聽(tīng)到的聲音是忽高忽低地做周期性變化的，這是（D)A．波的反射現(xiàn)象B．波的衍射現(xiàn)象C．波的干涉現(xiàn)象 D．波的多普勒效應(yīng)解析：多普勒效應(yīng)是由于波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象．操縱者和做圓周飛行的飛機(jī)模型之間沒(méi)有距離變化,場(chǎng)邊觀察者和做圓周飛行的飛機(jī)模型之間的距離卻一直在改變．7．（多選)假如一輛汽車(chē)在靜止時(shí)喇叭發(fā)出聲音的頻率是300Hz，在汽車(chē)向你駛來(lái)并擦身而過(guò)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(AD)A．當(dāng)汽車(chē)向你駛來(lái)時(shí)，聽(tīng)到喇叭聲音的頻率大于300HzB．當(dāng)汽車(chē)向你駛來(lái)時(shí)，聽(tīng)到喇叭聲音的頻率小于300HzC．當(dāng)汽車(chē)擦身而過(guò)后，聽(tīng)到喇叭聲音的頻率大于300HzD．當(dāng)汽車(chē)擦身而過(guò)后，聽(tīng)到喇叭聲音的頻率小于300Hz解析：當(dāng)汽車(chē)向你駛來(lái)時(shí)，汽車(chē)?yán)劝l(fā)出的聲波，在你聽(tīng)來(lái)發(fā)生了多普勒效應(yīng)，此時(shí)你所聽(tīng)到的聲波的頻率大于聲源的頻率,當(dāng)汽車(chē)擦身而過(guò)后，汽車(chē)遠(yuǎn)離你而去,此時(shí)聽(tīng)到聲波的頻率小于聲源的頻率，故A、D選項(xiàng)正確．8．（多選)下列哪些現(xiàn)象是多普勒效應(yīng)（BC)A．遠(yuǎn)去的汽車(chē)聲音越來(lái)越小B．炮彈迎面飛來(lái)，聲音刺耳C．火車(chē)向你駛來(lái)，音調(diào)變高,離你駛?cè)ィ粽{(diào)變低D．大風(fēng)中，遠(yuǎn)處的人說(shuō)話聲時(shí)強(qiáng)時(shí)弱解析:多普勒效應(yīng)是觀察者所接收到的波的頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象．炮彈迎面飛來(lái)時(shí),炮彈和空氣摩擦所發(fā)出聲音，傳到人耳中,頻率不斷升高，即聲音刺耳，故B選項(xiàng)正確；同理C選項(xiàng)正確．9．(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(lái)回?cái)[動(dòng)，下列關(guān)于女同學(xué)的感受的說(shuō)法正確的是(AD）A．女同學(xué)從A向B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，她感覺(jué)哨聲音調(diào)變高B．女同學(xué)從E向D運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，她感覺(jué)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(jué)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(jué)哨聲音調(diào)變低解析:女同學(xué)蕩秋千的過(guò)程中,只要她有向右的速度，她都有靠近聲源的趨勢(shì)，根據(jù)多普勒效應(yīng)，她都感到哨聲音調(diào)變高；反之女同學(xué)向左運(yùn)動(dòng)時(shí),她都感到音調(diào)變低．故A、D正確；B、C錯(cuò)誤．10．沿直線行駛的汽車(chē)通過(guò)某觀測(cè)站時(shí),觀測(cè)到汽車(chē)發(fā)出的聲波頻率由1200Hz下降到1000Hz，已知空氣中聲速為340m/s，求車(chē)速．答案：30。9m/s解析:當(dāng)汽車(chē)駛近觀測(cè)站時(shí)，波長(zhǎng)被壓縮為λ′＝λ－v車(chē)T，觀測(cè)到的頻率為f′＝eq\f(v聲，v聲－v車(chē))f.同理，當(dāng)汽車(chē)遠(yuǎn)離觀測(cè)站時(shí)，觀測(cè)到的頻率為f″＝eq\f（v聲,v聲＋v車(chē)）f。聯(lián)立解得,v車(chē)＝eq\f(f′－f″，f′＋f″）v聲＝eq\f(200，2200)×340m/s≈30.9m/s。1．下列說(shuō)法中不正確的是（C）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)，波源和觀察者之間必須有相對(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)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(méi)有發(fā)生改變，波源與觀察者之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),觀察者接收到波的頻率發(fā)生變化，而且機(jī)械波、電磁波和光波都會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng)．2．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)發(fā)射頻率已精確掌握的超聲波，超聲波經(jīng)血液反射后被專(zhuān)用儀器接收，測(cè)出反射波的頻率變化，就可知道血液的流速．這一技術(shù)主要利用了(B）A．波的干涉B．多普勒效應(yīng)C．波的疊加D．波的衍射解析：由題意可知，該儀器是測(cè)量反射波的頻率變化,而波的干涉、波的衍射及波的疊加都不會(huì)產(chǎn)生頻率的變化，而多普勒效應(yīng)中由于波源和接收者之間的相對(duì)移動(dòng)可使接收到的頻率發(fā)生變化，故該技術(shù)體現(xiàn)的是多普勒效應(yīng)，故選B。3．如圖所示的三張圖片分別反映了飛機(jī)以三種不同速度在空中(不考慮空氣的流動(dòng)）水平飛行時(shí)產(chǎn)生聲波的情況,圖中一系列圓表示聲波的傳播情況，A點(diǎn)表示飛機(jī)的位置．已知聲波在空氣中的速度為340m/s.則由圖可知(C)A．甲圖中的飛機(jī)速度最大，乙圖中的飛機(jī)速度大于340m/sB．乙圖中的飛機(jī)速度最大，丙圖中的飛機(jī)速度小于340m/sC．丙圖中的飛機(jī)速度最大,乙圖中的飛機(jī)速度等于340m/sD．不能判斷哪個(gè)圖中的飛機(jī)速度最大，也不能比較各圖中的飛機(jī)速度與聲速的大小解析：甲圖中飛機(jī)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，聲波已經(jīng)傳到前面了，即飛機(jī)運(yùn)動(dòng)慢于聲音,乙圖中飛機(jī)運(yùn)動(dòng)與聲音同步，丙圖中，飛機(jī)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，聲波還在后面，即飛機(jī)運(yùn)動(dòng)快于聲音．故選C。4．（多選）關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說(shuō)法中正確的是（CD)A．只要聲源在運(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)聲源靠近觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，聲源的頻率不變D．當(dāng)聲源朝遠(yuǎn)離觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí),觀察者接收到的頻率變小解析：若聲源和觀察者都同時(shí)運(yùn)動(dòng)，且兩者間相對(duì)靜止就不能觀察到多普勒效應(yīng)，故A錯(cuò)誤；當(dāng)聲源靜止，觀察者靠近或遠(yuǎn)離聲源時(shí)也能觀察到多普勒效應(yīng)，故B錯(cuò)誤；當(dāng)聲源朝靠近觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí),兩者間距減小，根據(jù)多普勒效應(yīng)原理，觀察者接收到的頻率大于聲源的頻率,但聲源的頻率不變，故C正確；當(dāng)聲源遠(yuǎn)離觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí),兩者間距增大,根據(jù)多普勒效應(yīng)原理，觀察者接收到的頻率小于聲源的頻率,故D正確．5．輪船的進(jìn)港途中的x。t圖像如圖所示，則在港口所測(cè)到輪船上汽笛發(fā)出聲音的頻率是圖中的哪一個(gè)（A）解析：勻速靠近港口的過(guò)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v1>v3>v2，可知f1〉f3>f2，故A正確．6．1842年,奧地利物理學(xué)家多普勒帶著女兒在鐵道旁散步時(shí)，發(fā)現(xiàn)波源與觀察者互相靠近或者互相遠(yuǎn)離時(shí)，接收到的波的頻率都會(huì)發(fā)生變化，并且做出了解釋?zhuān)藗儼堰@種現(xiàn)象叫作多普勒效應(yīng)．多普勒效應(yīng)在科學(xué)技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用．裝有多普勒測(cè)速儀的監(jiān)視器可以安裝在公路上方，向行進(jìn)中的車(chē)輛發(fā)射頻率已知的超聲波，同時(shí)測(cè)量反射波的頻率,根據(jù)反射波頻率變化的多少就能知道車(chē)輛的速度．在測(cè)速的同時(shí)把車(chē)輛牌號(hào)拍攝下來(lái)，并把測(cè)得的速度自動(dòng)打印在照片上．下列說(shuō)法正確的是(D）A．當(dāng)車(chē)輛駛向監(jiān)視器時(shí),監(jiān)視器發(fā)射的超聲波頻率變大B．當(dāng)車(chē)輛駛向監(jiān)視器時(shí)，監(jiān)視器接收到的超聲波頻率比發(fā)射出時(shí)小C．車(chē)速越大，監(jiān)視器接收到的超聲波頻率比發(fā)射出時(shí)大得越多D．超聲波能發(fā)生多普勒效應(yīng)，光波也能發(fā)生多普勒效應(yīng)解析：聲源相對(duì)于觀測(cè)者在運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀測(cè)者所聽(tīng)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；后人把它稱(chēng)為“多普勒效應(yīng)”．當(dāng)車(chē)輛駛向監(jiān)視器時(shí)，監(jiān)視器發(fā)射的超聲波頻率固定不變，監(jiān)視器接收到的超聲波頻率比發(fā)射出時(shí)大，故A、B錯(cuò)誤；當(dāng)車(chē)輛駛向監(jiān)視器時(shí),車(chē)速越大，監(jiān)視器接收到的超聲波頻率比發(fā)射出時(shí)大得越多；但是當(dāng)車(chē)輛遠(yuǎn)離監(jiān)視器時(shí)，車(chē)速越大，監(jiān)視器接收到的超聲波頻率比發(fā)射出時(shí)小得越多，故C錯(cuò)誤；機(jī)械波、電磁波都會(huì)產(chǎn)生多普勒效應(yīng),故D正確．故選D。7．汽車(chē)無(wú)人駕駛技術(shù)已逐漸成熟，最常用的是ACC自適應(yīng)巡航控制，它可以控制無(wú)人車(chē)在前車(chē)減速時(shí)自動(dòng)減速、前車(chē)加速時(shí)自動(dòng)跟上去．其使用的傳感器主要為毫米波雷達(dá)，該雷達(dá)會(huì)發(fā)射和接收調(diào)制過(guò)的無(wú)線電波，再通過(guò)回波的時(shí)間差和多普勒效應(yīng)造成的頻率變化來(lái)測(cè)量目標(biāo)的相對(duì)距離和相對(duì)速度．若該雷達(dá)發(fā)射的無(wú)線電波的頻率為f，接收到的回波的頻率為f′，則(A）A．當(dāng)f＝f′時(shí)，表明前車(chē)與無(wú)人車(chē)速度相同B．當(dāng)f＝f′時(shí)，表明前車(chē)一定處于靜止?fàn)顟B(tài)C．當(dāng)f′>f時(shí)，表明前車(chē)在加速行駛D．當(dāng)f′〈f時(shí),表明前車(chē)在減速行駛解析：當(dāng)聲源和觀察者之間的距離不變化時(shí)，觀察者接收到的頻率和聲源發(fā)出的頻率相等，故當(dāng)f＝f′時(shí)，說(shuō)明二者之間的距離不變,表明前車(chē)與無(wú)人車(chē)速度相同，但不一定靜止，故A正確,B錯(cuò)誤;當(dāng)f′〉f時(shí)，說(shuō)明接收到的頻率增大,兩車(chē)距離減小，表明前車(chē)在減速行駛，故C錯(cuò)誤；當(dāng)f′〈f時(shí)，說(shuō)明接收到的頻率減小,則兩車(chē)距離增大，表明前車(chē)在加速行駛，故D錯(cuò)誤．8．(多選)下列關(guān)于多普勒效應(yīng)的說(shuō)法，正確的是（AB）A．醫(yī)院檢查身體的“彩超"儀運(yùn)用了多普勒效應(yīng)B．不僅機(jī)械波會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng)，電磁波也會(huì)C．由地球上接收到遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光波發(fā)生“紅移"現(xiàn)象(各條譜線的波長(zhǎng)均變長(zhǎng)），可以判斷遙遠(yuǎn)天體正靠近地球D．靜止的觀察者聽(tīng)到某個(gè)單一頻率聲源發(fā)出的聲音頻率越來(lái)越高，說(shuō)明聲源正在遠(yuǎn)離觀察者解析：醫(yī)院檢查身體的“彩超”儀是通過(guò)測(cè)出反射波的頻率變化來(lái)確定血流的速度，顯然是運(yùn)用了多普勒效應(yīng)，故選項(xiàng)A正確;多普勒效應(yīng)是波特有的現(xiàn)象，故選項(xiàng)B正確；當(dāng)波源與觀測(cè)者相互靠近時(shí)，觀測(cè)到的頻率增大，反之，當(dāng)波源與觀測(cè)者相互遠(yuǎn)離時(shí)，觀測(cè)到的頻率減小,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤;“紅移”現(xiàn)象中光波頻率變小，因此遙遠(yuǎn)天體應(yīng)正在遠(yuǎn)離地球，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤．9．如圖所示為由波源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),而觀察者在1s內(nèi)由A運(yùn)動(dòng)到B，觀察者在1s內(nèi)接收到多少個(gè)完整波？設(shè)波速為340m/s，則要讓觀察者完全接收不到波，他每秒至少要運(yùn)動(dòng)多少米?答案：19個(gè)340m解析:觀察者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的完整波的個(gè)數(shù)