12.5多普勒效应 试卷 (1)

12.5多普勒效应
试卷
一、选择题
1.(多选)关于多普勒效应的叙述,下列说法中正确的是
(　　)
A.多普勒效应说明波源的频率发生了变化
B.多普勒效应是由于波的干涉引起的
C.多普勒效应是波共有的特征
D.科学家通过哈勃太空望远镜发现来自遥远的星系上的某种原子光谱,与地球上同种原子的光谱相比较,波长均变长,说明该星系正在远离地球而去
【解析】选C、D。多普勒效应是由于波源和观察者发生相对运动而产生的,不是由波的干涉引起的,发生多普勒效应时波源的频率不发生变化,故A、B错误。多普勒效应是波共有的特征,一切波都能发生多普勒效应,C正确。根据v=λf知,波长均变长,频率变小,距离变大,D正确。
2.(多选)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
【解析】选B、D。当观察者与测量对象无相对运动时,不发生多普勒效应,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来测速,故B、D正确。
3.下列关于多普勒效应的说法中,正确的是(　　)
A.只要波源在运动,就一定能观察到多普勒效应
B.如果声源静止,就观察不到多普勒效应
C.当声源朝着观察者运动时,声源的频率变高
D.当声源相对于观察者运动时,观察者听到的声音的频率可能变高,也可能变低
【解析】选D。波源运动时,波源与观察者距离不一定变化,不一定发生多普勒效应,A错;声源静止时,若观察者向声源运动,能发生多普勒效应,B错;声源朝着观察者运动时,声源频率不变,观察者接收到的频率增大,C错;声源相对观察者运动时,二者距离可能增大,也可能减小,故观察者接收到的频率可能变低,也可能变高。
4.(多选)关于多普勒效应,下列说法中正确的是(　　)
A.当波源与观察者有相对运动时,才会发生多普勒效应
B.当波源与观察者运动的速度相同时,不会发生多普勒效应
C.只有机械波才能发生多普勒效应
D.只要波源运动,就一定会发生多普勒效应
【解析】选A、B。当波源与观察者有相对运动时,他们之间的距离必然发生变化,其距离增大或减小,则观察者接收到的频率就相应地减小或增大,可知必发生多普勒效应,即A选项正确;而当波源与观察者运动的速度完全相同时,无相对运动,相当于二者都静止的情况,不会发生多普勒效应,故B选项正确,D选项不正确;多普勒效应是波动过程共有的特征,这里的波动包括一切波的传播过程,故C选项不正确。
5.(多选)超声波由于具有不同于可闻声波的特性,在现代生产技术和科学研究中有许多重要应用。下列选项中,属于超声波的应用的是(　　)
A.探查几米厚的金属内部的缺陷
B.把普通水变成雾气喷到房间的空气中
C.探查人体内部的各种器官、组织等有无异常
D.进行人体按摩,治疗神经痛等疾患
【解析】选A、B、C、D。A、C是利用超声波的穿透本领和反射特性,B、D是利用超声波在液体中传播时液压冲击的特性。
二、非选择题
6.新型列车动车组速度可达300km/h,与该车汽笛声的音调相比。
(1)站在车前方路旁的人听起来音调___________(选填“偏高”或“偏低”)。站在车后方路旁的人听起来音调_______________(选填“偏高”或“偏低”)。
(2)迎面来的另一列车上的乘客听起来音调怎样 此时列车汽笛发出的音调变化了吗
(3)坐在新型列车动车组上的乘客听起来音调怎样
【解析】(1)站在列车前方的人与列车的距离在靠近,因此听起来音调偏高,站在列车后方的人与列车的距离在远离,因此音调偏低。
(2)迎面来的列车上的乘客听起来音调偏高,此时列车汽笛发出的音调不变。
(3)坐在该列车上的乘客与列车的相对位置不变,故听起来音调不变。
答案:(1)偏高　偏低　(2)偏高　没变　(3)音调不变
一、选择题
1.频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动。以u表示声源的速度,v表示声波的速度(uA.f增大,v增大
B.f增大,v不变
C.f不变,v增大
D.f减小,v不变
【解题指南】解答本题应明确以下三点:
(1)声源向静止的接收器运动,接收器接收到的频率变大。
(2)接收的频率随相对运动速度的增大而变大。
(3)在同一温度下,在同一介质中,机械波的传播速度不变。
【解析】选B。当声源向着接收器运动的速度增大时,声源的频率不变,声波的传播速度不变,接收器接收到的频率增大,因此B正确。
2.医院有一种先进的检测技术——彩超,向病人体内发射频率已精确掌握的超声波。超声波经血液反射后被专用仪器接收,测出反射波的频率变化,就可以知道血液的流速。这一技术主要体现了哪一种物理现象(　　)
A.多普勒效应
B.波的衍射
C.波的干涉
D.共振
【解析】选A。仪器接收到的波的频率发生变化,是因为血液的流动使波源与接收仪器间距离发生变化,从而发生了多普勒效应,选项A对,B、C、D错。
【总结提升】多普勒效应与“红移”
光波与声波的不同之处在于,光波频率的变化使人感觉到的是颜色的变化。如果恒星远离我们而去,则光的谱线就向红光方向移动,称为“红移”;如果恒星朝向我们运动,光的谱线就向紫光方向移动,称为“蓝移”。
“红移现象”是宇宙大爆炸理论的一个有力证据。
3.轮船在进港途中的x
-t图像如图所示,则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是图中的哪一个(　　)
【解析】选A。匀速靠近港口的过程中,测量到的频率不随时间变化,但速度大时频率大,由x
-t图像可知,轮船靠近港口时三段时间内的速度v1>v3>v2,可知f1>f3>f2,故A正确。
4.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=200m/s,已知t=0时波刚好传播到x=40m处,如图所示。在x=400m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0.15s,x=40m的质点运动的路程为0.6m
C.接收器在t=2s时才能接收到此波
D.若波源向x轴正方向运动,接收器接收到的波的频率可能为9Hz
【解析】选B。由图知,x=40m处的质点的起振方向向下,则波源的起振方向也向下(y轴负向),A错;由图知λ=20m,A=10cm,T==0.1s,而Δt1=0.15s=T,所以x=40m的质点0.15s运动的路程为s=×4A=6A=60cm=0.6m,B对;波由x=40m处传到x=400m处所需时间Δt==s=1.8s,C错。当波源向x轴正向运动时,波源将靠近接收器,由多普勒效应知,接收器接收到的频率将大于波源频率,而波源频率为f==10Hz,D错。
二、非选择题
5.(2014·济宁高二检测)正在报警的警钟每隔0.5s响一声。一个人正坐在以60km/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330m/s,则这个人在每分钟内能听到几声警钟
【解析】先设空气中声速为v0。在时间T内传播的距离s0=v0T(T为周期),而声波在时间t内走的距离为s1=v0t;因而人不动时听到钟声次数为n0===,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,此时人听到的钟声次数为n==·=126次。
答案:126次
6.以速度u=20m/s奔驰的火车,鸣笛声频率为275Hz,已知常温下空气中的v=340m/s。
(1)当火车驶来时,站在铁道旁的观察者听到的笛声频率是多少
(2)当火车驶去时,站在铁道旁的观察者听到的笛声频率是多少
【解析】(1)f1=·f=×275Hz≈292Hz。
(2)f2=·f=×275Hz≈260Hz。
答案:(1)292Hz　(2)260Hz
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