3.5多普勒效应 课时练(Word解析版)

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名称 3.5多普勒效应 课时练(Word解析版)
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文件大小 278.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-10-08 07:07:54

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文档简介

2021-2022学年人教版(2019)选择性必修第一册
3.5多普勒效应
课时练(解析版)
1.下列说法中正确的是(
)
A.一切种类的波都能产生干涉和衍射现象
B.波只要遇到障碍物就能够发生明显的衍射现象
C.多普勒效应是机械波特有的现象
D.在较大的空房子里讲话,有时会余音缭绕,这是声波的衍射现象
2.关于多普勒效应,下列说法中正确的是(

A.发生多普勒效应时,波源频率发生了变化
B.要发生多普勒效应,波源和观察者必须有相对运动
C.火车向你驶来时,你听到的汽笛声音调变低,火车离你远去时,你听到的汽笛声音调变高
D.机械波不能发生多普勒效应
3.下列关于机械波的说法中,正确的是(

A.发生干涉现象时,介质中振动加强的质点,振动的振幅最大,减弱点振幅可能为零
B.产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化
C.在一个周期内,介质的质点所走过的路程等于波长
D.某一频率的声波,从空气进入水中时,波长和频率均增大
4.如图所示,坐标原点处有一周期为的振源,发出一列沿轴正方向传播的简谐横波,时的波动图像如图所示,下列说法正确的是(  )
A.再过一个周期处的质点将运动到处
B.图示时刻处质点的速度方向为轴正方向
C.一观察者从处沿轴向坐标原点运动时,接收到该波的频率为
D.该波在传播过程中遇到尺寸为的障碍物会发生明显的衍射现象
5.下列关于机械振动和机械波的说法中正确的是(  )
A.某两种机械波发生干涉时,振动加强点的位移始终处于最大
B.波遇到障碍物时,一定会发生明显的衍射现象
C.不管系统的固有频率如何,它做受迫振动的频率总等于周期性驱动力的频率
D.火车鸣笛时向观察者驶来,观察者听到的笛声频率比声源发生的频率低
6.下列现象属于波的衍射的是(  )
A.“闻其声而不见其人”
B.闪电过后雷声轰鸣不绝
C.围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音
D.鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高
7.分析下列物理现象:①“空山不见人,但闻人语响”;②围绕发声的音叉走一圈,听到声音忽强忽弱;③当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高.这些物理现象分别属于波的(
)
A.折射、干涉、多普勒效应
B.衍射、多普勒效应、干涉
C.衍射、干涉、多普勒效应
D.衍射、折射、多普勒效应
8.关于机械波的特性,下列说法正确的是(  )
A.只要是性质相同的波,都可以发生干涉
B.只有在障碍物,孔或缝的尺寸比波长小或者相差不多的情况下波才能发生衍射
C.在墙的一侧说话,另一侧的人能听到声音但看不见人,这说明声波可以穿透墙壁传播,而光波不能
D.向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收,测出反射波的频率信号就能知道血流的速度,这种方法应用的是多普勒效应。
9.如下图所示,向左匀速运动的小车发出频率为f的声波,车左侧A处的人感受到的声波的频率为f1,车右侧B处的人感受到的声波的频率为f2,则(

A.f1<f

f2<f
B.f1<f

f2>f
C.f1>
f,
f2>f
D.f1>f

f2<f
10.公路上的雷达测速仪的工作原理是利用(  )
A.波的反射和多普勒效应
B.波的干涉和多普勒效应
C.波的干涉和波的反射
D.波的反射和共振
11.在某种介质中,一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图如图(a)所示,此时质点A在波峰位置,质点D刚要开始振动,质点C的振动图像如图(b)所示;t=0时刻在D点有一台机械波信号接收器(图中未画出),正以2m/s的速度沿x轴正向匀速运动。下列说法正确的是(  )
A.质点D的起振方向沿y轴负方向
B.t=0.05s时质点B回到平衡位置
C.信号接收器接收到该机械波的频率小于2.5Hz
D.若改变振源的振动频率,则形成的机械波在该介质中的传播速度也将发生改变
12.如图所示,静止的雷达测速仪发射频率为的超声波,该超声波被迎面驶来的汽车反射后,又被接收到。则(  )
A.接收到的反射波频率等于
B.的发射波与的反射波相遇会发生干涉
C.反射波在空气中的传播速度与运动速度有关
D.根据接收到的反射波的频率可确定的速度
13.下列说法正确的是(  )
A.单摆做简谐运动时,摆球受到重力、细绳拉力和回复力的作用
B.做简谐运动的弹簧振子,速度第一次恢复到原来的状态即完成一次全振动
C.在波动中,振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离是一个波长
D.当波源和观察者相互靠近时,观察者接收到的波的频率变大
14.一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.频率变高
D.频率不变
15.如右图所示产生机械波的波源O做匀速运动的情况,图中圆表示波峰,已知波源的频率为f0,则下列说法正确的是(

A.该图表示波源正在向B点移动
B.观察者在图中A点接收波的频率是定值,但大于f0
C.观察者在图中B点接收波的频率是定值,但大于f0
D.观察者在图中C点或D点接收波的频率是定值,但大于f0
16.如图所示是一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=0时刻的图像,质点P的平衡位置在x=5cm处,从该时刻起,经过t=0.2s时间,第一次又出现图示的波形,则(  )
A.观察者从x=20cm处开始沿x轴负向运动时,接受到该波的频率小于5Hz
B.该波传播途中遇到宽度为8cm障碍物时,能发生明显的衍射现象
C.从t=0时刻起,经过0.05s时间,质点P通过的路程为3cm
D.从t=0时刻起,经过0.125s时间,P点刚好处在平衡位置处
17.如图表示产生机械波的波源S做匀速运动的情况,图中的圆表示波峰,该图表示___________现象,观察到波的频率最高和最低的位置分别是________、________。
18.超声波比普通声波的波长小。(______)
19.一只汽船以4
m/s的速度在无风河面上航行,船上发出一声鸣笛,旅客在3
s后听到前方悬崖反射回来的声音,问悬崖离汽船原来的位置有多远?
参考答案
1.A
【详解】
A.干涉和衍射是波特有的特性,一切种类的波都能产生干涉和衍射现象,选项A正确;
B.只有当波的波长与障碍物的尺寸差不多或者大于障碍物的尺寸时才能发生明显的衍射现象,选项B错误;
C.多普勒效应是所有的波特有的现象,选项C错误;
D.在较大的空房子里讲话,有时会余音缭绕,这是声波的反射现象,选项D错误;
故选A.
2.B
【详解】
A.发生多普勒效应时,波源频率并没有发生变化,故A错误;
B.要发生多普勒效应,波源和观察者必须有相对运动,故B正确;
C.根据多普勒效应可知,当波源和观察者间距变小,观察者接收到的频率一定比波源频率高;当波源和观察者距变大,观察者接收到的频率一定比波源频率低,故C错误;
D.机械波能发生多普勒效应,故D错误。
故选B。
3.A
【解析】
发生干涉现象时,介质中振动加强的质点振幅最大,减弱的点振幅最小.若两列波的振幅相等,减弱点的振幅可能为零.故A正确.产生多普勒效应的原因是振源与观察者之间距离变化,使观察者接收到频率发生了变化,但波源频率并不改变,故B错误.质点简谐振动时,一个周期内通过的路程是四个振幅,与波长无关.故C错误.波速由介质决定,频率由波源决定.当声波从空气进入水中时,频率不变,波速变大,则波长变大,故D错误.故选A.
点睛:本题考查多普勒效应、波的干涉及波的传播等,要正确理解多普勒效应,明确发生多普勒效应时波源的频率没有变化.
4.B
【详解】
A.沿轴正方向传播的简谐横波,波上各质点都在各自的平衡位置附近,沿垂直波的传播方向做简谐振动,而不随波的传播方向移动,A错误;
B.由图可知,波沿x轴正方向传播,由“上下坡”原理确定,x=2m处的质点此时刻在下坡位置,因此速度方向沿y轴正方向,即向上振动,B正确;
C.由题意可知,波源的振动频率为
由多普勒效应可知,观察者在x=20m处,沿x轴向坐标原点运动时,接收到的波的频率要大于0.5Hz,C错误;
D.由图可知波的波长=4m,由产生明显衍射现象的条件可知,
尺寸100m的障碍物远大于该波的波长,因此不会产生明显的衍射现象,D错误。
故选B。
5.C
【详解】
两列波发生干涉时,振动加强点的振幅增大,但位移仍然做周期性的变化,即位移不是始终处于最大,故A错误.只有当波长大于障碍物的尺寸或与障碍物差不多时,才能发生明显的衍射现象,故B错误.根据受迫振动的特点可知,不管系统的固有频率如何,它做受迫振动的频率总等于周期性驱动力的频率.故C正确.当观察者与波源的距离发生变化时,观察者接收到的波的频率发生改变现象叫多普勒效应,若火车鸣笛时向观察者驶来,观察者听到的笛声频率比声源发生的频率高.故D错误.
6.A
【详解】
A.“闻其声而不见其人”,表明声音绕过障碍物传播,属于衍射现象。A正确;
B.闪电过后雷声轰鸣不绝,属于声音的反射。B错误;
C.围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音,属于声波的干涉现象。C错误;
D.鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高,属于声波的多普勒效应。D错误。
故选A。
7.C
【详解】
①“空山不见人,但闻人语响”,听到声音,却看不见人,这是声音的衍射;②围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音,音叉发出两个频率相同的声波相互叠加,从而出现加强区与减弱区.这是声音的干涉;③当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高.音调变高就是频率变高,因此这是多普勒效应现象;故选C.
8.D
【详解】
A.产生稳定干涉图样的条件是频率相同、相差恒定。A错误;
B.只有在障碍物,孔或缝的尺寸比波长小或者相差不多的情况下波才能发生明显的衍射,B错误;
C.在墙的一侧说话,另一侧的人能听到声音但看不见人,这说明声波比光容易发生衍射现象。C错误;
D.向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收,测出反射波的频率信号就能知道血流的速度,这种方法应用的是多普勒效应。D正确。
故选D。
9.D
【详解】
本题考查的是对多普勒效应的认识,波源朝向观察者运动时,观测频率大于静止的观测频率,波源远离观察者运动时,观测频率小于静止的观测频率,D正确;
10.A
【详解】
雷达测速主要是利用多普勒效应,当目标向雷达天线靠近时,反射信号频率将高于发射机频率;反之当目标远离天线而去时,反射信号频率将低于发射机率,如此根据频率的改变数值,即可计算出目标与雷达的相对速度,A正确,BCD错误。
故选A。
11.C
【详解】
A.因t=0时刻质点C从平衡位置向下振动,可知波沿x轴正向传播,则质点D的起振方向沿y轴正方向,选项A错误;
B.波速为
当质点B回到平衡位置时,波向右至少传播1.5m,则所需时间为
选项B错误;
C.机械波的频率为2.5Hz,接收器远离波源运动,根据多普勒效应可知,信号接收器接收到该机械波的频率小于2.5Hz,选项C正确;
D.机械波的传播速度只与介质有关,则若改变振源的振动频率,则形成的机械波在该介质中的传播速度不变,选项D错误。
故选C。
12.D
【详解】
AB.多普勒效应是指波源或观察者发生移动而使两者间的位置发生变化,使观察者收到的频率发生了变化;若声源和观察者靠近时,频率会变大,所以接收到的反射波频率大于,由于频率发生变化,的发射波与的反射波相遇不会发生干涉,故AC错误;
C.同一介质中波的传播速度相等,故C错误;
D.设接收到的反射波的频率为,a发射的波的频率为f,波在空气中的速度为v,车的速度为,由
可知根据接收到的反射波的频率可确定的速度,故D正确。
故选D。
13.CD
【详解】
A.单摆做简谐运动时,摆球受到重力、细绳拉力,回复力是效果力,故A错误;
B.做简谐运动的弹簧振子,一个周期内速度相同的位置有两处,故一次全振动过程是速度第二次恢复原来的大小和方向所经历的过程,故B错误;
C.根据波的周期性知,振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长,故C正确;
D.根据多普勒效应可知,当波源与观察者相互靠近时,观察者接收到的波的频率会变大,故D正确。
故选CD。
14.BC
【详解】
在同种介质中,超声波的传播速度保持不变,根据多普勒效应可知,当波源与观察者相互靠近时,观察者接受到的频率大于波源发出的频率,所以BC正确.
【考点】多普勒效应
【方法技巧】本题主要是识记,记住多普勒效应,能利用多普勒效应分析问题
15.AC
【详解】
本题考查的是多普勒效应的问题.A点收到的波频率,如果O是相对A固定的,那么应该等于f0
,但是因为O正在远离A,那么可以想象它每次发出的波都被‘拉长’了.所以应该是波长>原波长,即是频率小于f0,B错误;举例子来说:我和你站在1M的距离,我每1秒扔一个乒乓球球给你.那么对你来说是每秒接收1个球.这是固定的,但是假如我匀速远离你,比如第N秒,我已经距离你2M远了,那么我扔下个球的时候,因为距离(位移)变长,球速不变,那么你接受到这颗球的时间就会变长.所以本题正确答案选AC.
16.BD
【详解】
A.从该时刻起,经过t=0.2s时间,第一次又出现图示的波形,可知该波的周期为T=0.2s,频率为5Hz,根据多普勒效应,观察者从x=20cm处开始沿x轴负向运动时,接受到该波的频率大于5Hz,A错误;
B.该波波长为8cm,则传播途中遇到宽度为8cm障碍物时,能发生明显的衍射现象,B正确;
C.从t=0时刻起,经过0.05s=T的时间,由于质点P是从图中位置向上振动,可知质点P通过的路程大于A=3cm,C错误;
D.波速
从t=0时刻起,经过0.125s时间,波沿x轴正向传播
则此时P点刚好处在平衡位置处,D正确。
故选BD。
17.多普勒效应
A
B
【详解】

18.正确
【详解】
人耳最高感觉到的频率是20000Hz,频率高于20000Hz的声波,称为超声波,根据
则频率高,波长小。
19.516
m
【详解】
如图所示,设船发出鸣笛声于B处,旅客听到回声位置在A处,即3
s内汽船前进了A、B间距离l,则声波经过(2s-l)的距离。有
v声t=2s-l=2s-v船t

20.BCE
【详解】
受迫振动的频率总是等于驱动力的频率,当驱动力的频率等于物体的固有频率时才发生共振,选项A错误;机械波的频率由波源决定,与介质无关,选项B正确;声波能发生多普勒效应,其它类型的波也可以,选项C正确;有机械振动的振源,但是没有传播波的介质,也不一定会有机械波,选项D错误;电磁波的传播不需要介质,选项E正确;故选BCE.