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1、多普勒效應(yīng)
[基礎(chǔ)練]
一、選擇題
1.關(guān)于多普勒效應(yīng),以下說法正確的有( )
A.只有機(jī)械波才能發(fā)生多普勒效應(yīng)
B.當(dāng)波源和觀察者都運(yùn)動時(shí)就發(fā)生多普勒效應(yīng)
C.發(fā)生多普勒效應(yīng)的原因是波源的頻率發(fā)生了變化
D.發(fā)生多普勒效應(yīng)的結(jié)果是觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化
2.醫(yī)院通過彩超對人體進(jìn)行體檢時(shí),彩超機(jī)向人體內(nèi)發(fā)射頻率已精確掌握的超聲波,超聲波經(jīng)血液反射后被專用儀器接收,然后通過反射波的頻率變化就可知血液的流速。這一技術(shù)主要體現(xiàn)了哪一種物理現(xiàn)象( )
A.共振
B.波的衍射
C.多普勒效應(yīng)
D.波的干涉
3.[多選]火車上有一個(gè)聲源發(fā)出頻率一定的樂音。當(dāng)火車靜止
2、觀察者也靜止時(shí),觀察者聽到并記住了這個(gè)樂音的音調(diào)。以下情況中,觀察者聽到這個(gè)樂音的音調(diào)比原來降低的是( )
A.觀察者靜止,火車向他駛來
B.觀察者靜止,火車離他駛?cè)?
C.火車靜止,觀察者乘汽車向著火車運(yùn)動
D.火車靜止,觀察者乘汽車遠(yuǎn)離火車運(yùn)動
4.[多選]下列哪些現(xiàn)象是多普勒效應(yīng)( )
A.遠(yuǎn)去的汽車聲音越來越小
B.炮彈迎面飛來,聲音刺耳
C.火車向你駛來時(shí),音調(diào)變高,遠(yuǎn)離你而去時(shí),音調(diào)變低
D.大風(fēng)中,遠(yuǎn)處人的說話聲時(shí)強(qiáng)時(shí)弱
5.[多選]如圖所示,男同學(xué)站立不動吹口哨,一位女同學(xué)坐在秋千上來回?cái)[動,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
3、向B運(yùn)動過程中,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)動時(shí),她感覺哨聲音調(diào)變低
二、非選擇題
6.如圖所示,在公路的十字路口東側(cè)路邊,甲以速度v1向東行走,在路口北側(cè),乙站在路邊,一輛汽車以速度v2通過路口向東行駛并鳴笛,已知汽車笛聲的頻率為f0,車速v2>v1。甲聽到的笛聲的頻率為f1,乙聽到的笛聲的頻率為f2,司機(jī)自己聽到的笛聲的頻率為f3,則此時(shí)三人聽到笛聲的頻率由高至低依次為____________。
[提能練]
一、選擇題
1.[多選]關(guān)于多普勒效應(yīng),下列說法
4、中正確的是( )
A.當(dāng)波源與觀察者有相對運(yùn)動時(shí),會發(fā)生多普勒效應(yīng)
B.當(dāng)波源與觀察者運(yùn)動的速度相同時(shí),不會發(fā)生多普勒效應(yīng)
C.只有機(jī)械波才能發(fā)生多普勒效應(yīng)
D.只要波源運(yùn)動,就一定會發(fā)生多普勒效應(yīng)
2.波源和觀察者相向運(yùn)動,則觀察者單位時(shí)間內(nèi)感覺到的波的個(gè)數(shù)( )
A.增加 B.減少
C.不變 D.不一定
3.輪船在進(jìn)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)出聲音的頻率是選項(xiàng)圖中的( )
4.[多選](2016·衡水高二檢測)關(guān)于多普勒效應(yīng),下列說法中正確的是( )
A.若波源相對介質(zhì)不動,
5、觀察者遠(yuǎn)離波源,則接收到的頻率小于波源發(fā)出的頻率
B.只要觀察者相對地面運(yùn)動,就一定可以發(fā)生多普勒效應(yīng)
C.若觀察者相對介質(zhì)不動,波源運(yùn)動時(shí),空間傳播的波長發(fā)生變化
D.若觀察者相對介質(zhì)不動,波源遠(yuǎn)離觀察者時(shí),觀察者接收到的頻率大于波源發(fā)出的頻率
二、非選擇題
5.如圖所示,實(shí)線表示波峰,S為波源,設(shè)波源頻率為20 Hz,且不運(yùn)動,而觀察者在1 s內(nèi)由B運(yùn)動到A,能接收到多少個(gè)完全波?設(shè)波速為340 m/s,若要讓觀察者完全接收不到波,那么,他的運(yùn)動速度至少應(yīng)該是多少?
6.(2016·濟(jì)寧高二檢測)正在報(bào)警的警鐘每隔0.5 s響一聲。一個(gè)人正坐在以72 km/h的速度向著
6、警鐘行駛的車中。已知聲音在空氣中的速度為 340 m/s,則這個(gè)人在每分鐘內(nèi)能聽到幾聲警鐘?
答 案
[基礎(chǔ)練]
1.解析:選D 多普勒效應(yīng)是波動過程共有的特征,無論是機(jī)械波、電磁波還是光波都會發(fā)生多普勒效應(yīng);發(fā)生多普勒效應(yīng)的原因是波源和觀察者有相對運(yùn)動,導(dǎo)致觀察者接收到的波的頻率發(fā)生了變化,而波源的頻率不變。綜上所述,D正確,A、B、C錯(cuò)誤。
2.解析:選C 根據(jù)多普勒效應(yīng)原理可知彩超機(jī)工作時(shí)主要體現(xiàn)了多普勒效應(yīng),C正確。
3.解析:選BD 當(dāng)觀察者與聲源相向運(yùn)動時(shí),觀察者接收到的聲波的頻率升高,聽到樂音的音調(diào)比原來要高;當(dāng)觀察者與聲源背向運(yùn)動時(shí),觀察者接收到的聲波的頻率降低
7、,聽到樂音的音調(diào)比原來降低了。綜上所述,B、D正確。
4.解析:選BC 聲波音調(diào)的高低由其頻率決定,根據(jù)多普勒效應(yīng),當(dāng)聲源與觀察者發(fā)生相對運(yùn)動時(shí),觀察者聽到的聲音會變化,B、C正確;聲音的強(qiáng)弱由聲波的能量決定,聲源越近,聲波能量越大,聽起來越響亮,但音調(diào)不一定變化,A、D不是由多普勒效應(yīng)造成的,A、D錯(cuò)誤。
5.解析:選AD 女同學(xué)蕩秋千的過程中,只要她有向右的速度,她就有靠近聲源的趨勢,根據(jù)多普勒效應(yīng),她都能感到哨聲音調(diào)變高;反之女同學(xué)向左運(yùn)動時(shí),她感到音調(diào)變低,A、D正確,B、C錯(cuò)誤。
6.解析:由于v2>v1,所以汽車和甲的相對距離減小,甲聽到的笛聲的頻率變大,即f1>f0。由于乙
8、靜止不動,汽車和乙的相對距離增大,乙聽到的笛聲的頻率變小,即f2<f0。由于司機(jī)和聲源相對靜止,所以司機(jī)聽到的笛聲的頻率不變,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。
答案:f1、f3、f2
[提能練]
1.解析:選AB 當(dāng)波源與觀察者有相對運(yùn)動時(shí),二者之間的距離必然發(fā)生變化,其距離增大或減小,則觀察者接收到的頻率減小或增大,可知必發(fā)生多普勒效應(yīng),A正確;當(dāng)波源與觀察者運(yùn)動的速度相同時(shí),無相對運(yùn)動,相當(dāng)于二者都靜止的情況,不會發(fā)生多普勒效應(yīng),B正確,D錯(cuò)誤;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,C錯(cuò)誤。
2.解析:選A 由多普
9、勒效應(yīng)知當(dāng)觀察者與波源間距離減小時(shí),接收到波的頻率增加,A正確。
3.解析:選A 輪船勻速靠近港口的過程中,測量到的頻率不隨時(shí)間變化,但速度大時(shí)頻率大,由x - t圖象可知,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,A正確。
4.解析:選AC 發(fā)生多普勒效應(yīng)的原因是波源和觀察者有相對運(yùn)動,B錯(cuò)誤;若波源相對介質(zhì)不動,觀察者遠(yuǎn)離波源或波源遠(yuǎn)離觀察者時(shí),觀察者接收到波源的頻率小于波源發(fā)出的頻率,A正確,D錯(cuò)誤;觀察者相對介質(zhì)不動,波源運(yùn)動時(shí),空間傳播的波長發(fā)生變化,C正確。
5.解析:觀察者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù),即等于其接收到波的頻率,如果觀察者不運(yùn)動
10、,在1 s內(nèi),觀察者接收到的完全波的個(gè)數(shù)應(yīng)當(dāng)是20個(gè),然而當(dāng)觀察者從B運(yùn)動到A的過程中,所能接收到的完全波的個(gè)數(shù)正好比不運(yùn)動時(shí)少1個(gè),即他只能接收到19個(gè)完全波。
要想讓觀察者完全接收不到波,他必須遠(yuǎn)離波并至少隨同所在的波峰一起運(yùn)動,即觀察者的運(yùn)動速度至少應(yīng)該是340 m/s。
答案:19 340 m/s
6.解析:設(shè)空氣中聲速為v0。在時(shí)間T內(nèi)傳播的距離s0=v0T(T為周期),聲波在時(shí)間t內(nèi)傳播的距離為s1=v0t;因而人不動時(shí)聽到警鐘次數(shù)為n0===,
如果人以速度v向聲源運(yùn)動,則聲波在時(shí)間t內(nèi)相對于人行進(jìn)的距離為s2=(v0+v)t,此時(shí)人聽到的警鐘次數(shù)為
n==·≈127(次)
答案:127次
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