高中物理5 多普勒效应练习题

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第三章  机械波5  多普勒效应【基础巩固】1.(多选)关于多普勒效应,下列说法正确的是 (    )A.若波源向观察者靠近,则波源发出的波频率变小B.若波源向观察者靠近,则观察者接收到的波频率变大C.若观察者远离波源,则波源发出的波频率变小D.若波源和观察者相互远离,则观察者接收到的波频率变小解析:若波源向观察者靠近,则波源发出的波频率不变,观察者接收到的波频率会变大,选项A错误,选项B正确.若观察者远离波源,波源发出的波频率也不变,选项C错误.若波源和观察者相互远离,则观察者接收到的波频率变小,选项D正确.答案:BD2.(2023·广东汕头)关于下列现象的说法正确的是 (　　)A.晨光照射下的露珠显得特别“明亮”是由于光的折射B.火车进站鸣笛时,车站中的乘客听到的频率小于火车鸣笛发出的频率C.电视台发射信号要使用频率较高的电磁波是因为高频电磁波在真空中的传播速度更大D.光纤通信及医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理解析:晨光照射下的露珠显得特别“明亮”是由于光的全反射,故选项A错误;火车进站鸣笛时,火车站中的乘客与火车间的距离变小,车站中的乘客听到的频率大于火车鸣笛发出的频率,故选项B错误;不同频率的电磁波在真空中的传播速度相等,电视台发射信号要使用频率较高的电磁波是因为高频电磁波能携带更多的信息,故选项C错误;光纤通信及医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理,故选项D正确.答案:D3.(多选)关于站在火车站台上的旅客听到的路过的火车鸣笛声的音调变化情况,下列说法正确的是              (    )A.当火车进站时,鸣笛声的音调变低B.当火车进站时,鸣笛声的音调变高C.当火车离站时,鸣笛声的音调变低D.当火车离站时,鸣笛声的音调变高解析:音调由频率决定,频率大时音调高,频率小时音调低,火车进站时旅客接收到的波频率会变大,故音调变高,选项B正确;火车离站时,旅客接收到的波频率会变小,故音调会变低,选项C正确.答案:BC4.(多选)上课时老师将一蜂鸣器固定在教鞭一端后迅速水平旋转,蜂鸣器发出声音的音调竟然忽高忽低变化.下列判断正确的是(    )A.旋转时蜂鸣器发出声音的频率变化了B.由于旋转,改变了同学们听到的声音频率C.蜂鸣器音调变高时,一定在向靠近观察者的方向运动D.音调的忽高忽低是由波的干涉造成的解析:由多普勒效应知蜂鸣器发出声音的频率并没有发生变化,只是同学们接收到的声音频率发生了变化,当二者靠近时,听到的声音音调变高,故选项A错误,选项B、C正确.当发生波的干涉时,频率不发生变化,故选项D错误.答案:BC5.有一测速雷达,发射的电磁波频率为f1,想用它来测量一迎面驶来的汽车的车速,设该雷达接收到的从汽车反射回来的反射波频率为f2,则(    )A.f1>f2         B.f1=f2       C.f1<f2           D.无法确定解析:因为迎面驶来的汽车与雷达间的距离不断减小,所以被车反射回来的电磁波的频率变大.答案:C6.高铁进站过程中,声音越来越尖锐,其原因是:当声源靠近人时,单位时间内被人接收到的声波的个数　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)声源静止时声波的个数,导致人接收到的声音的　　　　(选填“频率”“周期”或“波长”)变大. 解析:根据多普勒效应可知,当声源靠近人时,单位时间内被人接收到的声波的个数大于声源静止时声波的个数,从而导致人接收到的声音的频率变大.答案:大于　频率【拓展提高】7.(多选)把一个发声频率为f的声源拉到右侧A点由静止释放,让它来回摆动,C点是摆动到左侧的最高点,B点是摆动的最低点,如图所示.B点正下方有一个观察者.下列说法正确的是(    )A.声源由A到B的过程中,接收到的声音频率先变大后变小,且都大于fB.声源由A到B的过程中,接收到的声音频率先变小后变大,且都小于fC.声源由B到C的过程中,接收到的声音频率先变大后变小,且都大于fD.声源由B到C的过程中,接收到的声音频率先变小后变大,且都小于f解析:在A、B、C三点时,因在A、C两点速度为0、在B点速度水平,故都没有指向观察者所在方向的速度分量,若此时选取非常短的时间,则这些位置与观察者之间的距离没有变化,所以接收到的声音频率都等于声源的振动频率f.从A到B过程中,声源到观察者的距离变小,所以接收到的声音频率高于声源的振动频率,且靠近观察者的分速度由0变大再减小为0,故接收到的声音频率先增大后减小,故选项A正确.从B到C过程中,声源到观察者的距离变大,所以接收到的声音频率都低于声源的振动频率,且远离观察者的分速度由0变大再减小为0,故接收到的声音频率先减小后增大,故选项D正确.答案:AD8.(多选)在学校运动场上50 m直跑道两端,分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器,两个扬声器连续发出波长为5 m的声波.一同学从该跑道中点出发,向某一端缓慢行进10 m.在此过程中,该同学听到扬声器的声音(　　). A.强弱交替变化是波的衍射现象B.强弱交替变化是波的干涉现象C.由强变弱的次数为3次D.由强变弱的次数为4次解析:两个同频率的声波在空气中相遇会发生干涉现象,当同学到两个声源的间距为波长的整数倍时,听到的声音是加强的,故该同学从中间向一侧移动0 m、2.5 m、5.0 m、7.5 m、10 m时,听到的声音变大;当同学到两个声源的间距为半波长的奇数倍时,听到的声音是减弱的,故该同学从中间向一侧移动1.25 m、3.75 m、6.25 m、8.75 m时,听到的声音减弱.故该同学从中间向一侧移动过程中,听到扬声器由强变弱的次数为4次,选项B、D正确. 答案:BD9.在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速v=200 m/s,已知t=0 时波刚好传播到x=40 m处,如图所示.在x=400 m 处有一接收器(图中未画出),则下列说法正确的是              (    )A.波源开始振动时方向沿y轴正方向B.从t=0开始经0.15 s,x=40 m的质点运动的路程为0.6 mC.接收器在t=2 s时才能接收到此波D.若波源沿x轴正方向运动,则接收器接收到的波的频率可能为 9 Hz解析:由题图知,x=40 m处的质点的起振方向向下,则波源的起振方向也向下(沿y轴负方向),选项A错误;由题图知λ=20 m,A=10 cm,T==0.1 s,而Δt1=0.15 s=T,所以x=40 m的质点0.15 s运动的路程为s=×4A=6A=60 cm=0.6 m,选项B正确;波由x=40 m处传到x=400 m处所需时间Δt== s=1.8 s,选项C错误;当波源沿x轴正方向运动时,波源将靠近接收器,由多普勒效应知,接收器接收到的波频率将大于波源振动频率,而波源振动频率为f==10 Hz,选项D错误.答案:B10.一声源的发声频率为100 Hz,当观察者以10 m/s的速度向声源运动时,观察者感觉到的声音频率为多大?设声音在空气中传播速度为330 m/s.解析:当观察者静止不动时,观察者在1 s内接收到的完全波数为100个,当观察者以10 m/s的速度向声源运动时,观察者在1 s内多接收到的完全波数为n=×100=3,观察者感觉到的声音频率为103 Hz.答案:103 Hz   【挑战创新】11.正在报警的警钟每隔0.5 s响一声.一个人正坐在以 60 km/h的速度向着警钟行驶的车中.已知声音在空气中的速度为330 m/s,则这个人在每分钟内能听到几次警钟声?解析:设空气中的声速为v0.在时间T内警钟声传播的距离s0=v0T(T为周期),而警钟声在时间t内走的距离为s1=v0t;因而人不动时听到警钟声的次数为n0===.如果人以v的速度向声源运动,那么声波在时间t内相对于人行进的距离为s2=(v0+v)t,此时人听到警钟声的次数为n==·=126.答案:126