高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册5 多普勒效应达标测试

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册5 多普勒效应达标测试，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
基础巩固
一、选择题(第1~3题为单选题,第4~7题为多选题)
1.火车上有一个声源发出频率一定的乐音,当火车静止、观察者也静止时,观察者听到并记住了这个乐音的音调。以下情况中,观察者听到这个乐音的音调(频率)一定比原来升高的是( )
A.观察者静止,火车离他驶去
B.火车静止,观察者乘汽车远离火车运动
C.火车运动,观察者乘汽车迎着火车运动
D.火车运动,观察者乘汽车远离火车运动
答案C
解析根据多普勒效应,当观察者与声源相对靠近时,观察者接收到的频率增大;当观察者与声源相对远离时,观察者接收到的频率减小;观察者与声源相对静止时,观察者接收到的频率与声源的频率相等。可知各选项情景中只有火车运动,观察者乘汽车迎着火车运动时,两者相对靠近,此时观察者听到这个乐音的音调(频率)一定比原来升高,选项C正确。
2.两辆汽车甲与乙,在t=0时刻,分别距十字路O处的距离为x甲和x乙。两车分别以速率v甲和v乙沿水平的、相互正交的公路匀速前进,如图所示。汽车甲持续地以固定的频率f0鸣笛,则在任意时刻t汽车乙的司机所听到的笛声频率将如何变化(已知声速为u,且有u>v甲、u>v乙)( )
A.当两车均向O运动(在到达O之前)时,观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低
B.当两车均向O运动(在到达O之前)时,观察者接收到的频率可能等于波源发出的频率
C.当两车均向远离O的方向运动时,观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低
D.当两车均向远离O的方向运动时,观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高
答案C
解析根据多普勒效应,当两车均向O运动时,观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高,故A、B错误;根据多普勒效应,当两车均远离O运动时,观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低,故C正确,D错误。
3.上课时老师将一蜂鸣器固定在教鞭一端,然后使蜂鸣器迅速水平旋转,蜂鸣器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,一定是向远离观察者的方向运动
D.音调的忽高忽低是由波的干涉造成的
答案B
解析旋转过程中,声源(蜂鸣器)与观察者(同学们)的距离有时近,有时远,发生多普勒效应,选项D错误;蜂鸣器发出声波的频率不变,只是同学们听到的声音频率变化了,选项A错误,B正确;当蜂鸣器远离观察者时,听到声音的频率变小,即音调变低,选项C错误。
4.蝙蝠在洞穴中飞来飞去时,它利用超声脉冲导航,这种超声脉冲的频率高于20 000 Hz,能持续1 ms或不到1 ms,且每秒重复发射数次。已知蝙蝠在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑捕食的过程中,发出的超声波频率为35 000 Hz,下列说法正确的是( )
A.蝙蝠发出的超声波属于电磁波
B.结合上图可知超声波频率比微波频率要高
C.超声波反射前后波速大小相等
D.蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于蝙蝠发出的频率
答案CD
解析蝙蝠发出的超声波属于机械波,故选项A错误;超声波频率为35 000 Hz,结合题图可知微波频率ν=cλ=3×108102 Hz=3×106 Hz,超声波频率比微波频率要低,故选项B错误;机械波的波速由介质决定,超声波反射前后波速大小相等,故选项C正确;根据多普勒效应可知,蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于蝙蝠发出的频率,故选项D正确。
5.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,则波源发出的频率变小
B.若波源向观察者靠近,则观察者接收到的频率变大
C.若观察者远离波源,则波源发出的频率变小
D.若波源和观察者相互接近,则观察者接收到的频率变大
答案BD
解析若波源向观察者靠近,则波源发出的频率不变,观察者接收到的频率会变大,选项A错误,B正确。若观察者远离波源,波源发出的频率也不变,选项C错误。若波源和观察者相互接近,则观察者接收到的频率变大,选项D正确。
6.下列选项与多普勒效应有关的是( )
A.科学家用激光测量月球与地球间的距离
B.医生利用超声波探测病人血管中血液的流速
C.技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡
D.交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度
答案BD
解析当观察者与测量对象无相对运动时,不发生多普勒效应,选项A、C错误;当观察者与测量对象相对运动时,发生多普勒效应,根据接收频率的变化可以进行测速,选项B、D正确。
7.如图所示,男同学站立不动吹口哨,一位女同学坐在秋千上来回摆动,下列关于女同学的感受的说法正确的是( )
A.女同学从A向B运动过程中,她感觉哨声音调变高
B.女同学从E向D运动过程中,她感觉哨声音调变高
C.女同学在C点向右运动时,她感觉哨声音调不变
D.女同学在C点向左运动时,她感觉哨声音调变低
答案AD
解析女同学荡秋千的过程中,只要她有向右的速度,她就有靠近声源的趋势,根据多普勒效应,她会感到哨声音调变高;反之,女同学向左运动时,她感到音调变低。选项A、D正确,B、C错误。
二、非选择题
8.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声警钟?
答案126
解析先设空气中声速为v0,在时间T内传播的距离s0=v0T(T为报警周期)
如果人以v的速度向声源运动,则声波在时间t内相对于人行进的距离为s2=(v0+v)t
人听到的钟声次数为n=s2s0=v+v0v0·tT=126。
能力提升
一、选择题(第1~3题为单选题,第4题为多选题)
1.一渔船向鱼群发出超声波,若鱼群正向渔船靠近,则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比( )
A.波速变大B.波速不变
C.频率变低D.频率不变
答案B
解析波速由介质决定,所以被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比波速不变,选项A错误,B正确;渔船向鱼群发出超声波,若鱼群正向渔船靠近,根据声音的多普勒效应,声源移向观察者时接收频率变高,所以被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比频率变高,选项C、D错误。
2.汽车无人驾驶技术已逐渐成熟,最常用的是ACC自适应巡航控制,它可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动跟上去。汽车使用的传感器主要是毫米波雷达,该雷达会发射和接收调制过的无线电波,再通过因波的时间差和多普勒效应造成的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度。若该雷达发射的无线电波的频率为f,接收到的回波的频率为f',则( )
A.当f'=f时,表明前车一定做匀速直线运动
B.当f'=f时,表明前车一定处于静止状态
C.当f'>f时,表明前车正在减速行驶
D.当f'f时,说明接收到的频率增大,说明两车距离减小,表明前车在减速行驶,故选项C正确;当f'