12.5多普勒效应 试卷 (4)

12.5多普勒效应
试卷
基础夯实
一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)
1．下列说法中错误的是(　　)
A．发生多普勒效应时，波源的频率变化了
B．发生多普勒效应时，观察者接收的频率发生了变化
C．多普勒效应是在波源和观察者之间有相对运动时产生的
D．多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的
答案：A
解析：当波源与观察者有相对运动时，会发生多普勒效应，选项C正确。发生多普勒效应时是接收到的频率发生了变化，而波源的频率没有变化。故A错，B对，而D项也是正确的。
2．有经验的铁路养护人员可以根据火车鸣笛的声音判断火车的行驶方向。他所利用的应是(　　)
A．声波的反射现象
B．声波的多普勒效应
C．声波的干涉现象
D．声波的衍射现象
答案：B
解析：根据火车笛声音调的变化，由多普勒效应，即可判断火车行驶的方向，选项B正确。
3．蝙蝠在洞穴中飞来飞去时，它利用超声脉冲导航非常有效，这种超声脉冲是持续1ms或不到1ms的短促发射，且每秒重复发射几次。假定蝙蝠的超声脉冲发射频率为39000Hz，在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑的期间，则下列判断正确的是(　　)
A．墙壁接收到超声脉冲频率等于39000Hz
B．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于墙壁接收的频率
C．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收的频率
D．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于39000Hz
答案：C
解析：蝙蝠(波源)相对墙壁(观察者)的距离接近，所以墙壁接收到的超声波频率增大，A错误；超声波被反射后频率不变，但传播方向和蝙蝠的运动方向相反，蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声波时，频率会更大，故C正确，B、D错误。
4．超声波由于它具有不同于声波的特性，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，哪些属于超声波的应用(　　)
A．探查几米厚金属内部的缺陷
B．把普通水变成雾气喷射到房间的空气中
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
答案：ABCD
解析：本题考查超声波特性及其应用。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的液压冲击特性。因而A、B、C、D均正确。
5．下列说法正确的是(　　)
A．在机械波中，沿波的传播方向上某个质点的振动速度就是波的传播速度
B．“闻其声，不见其人”是声波发生衍射产生的一种现象
C．多普勒效应实质上是由于波源和观察者之间有相对运动而使观察者接到的波的频率发生了变化
D．在完全相同的两列水波相遇而叠加的区域，某时刻介质中的P点是两列波的波峰相遇点，此时P点位移最大；经过周期，P点的位移变为零，这说明P点的振动时而加强，时而减弱
答案：BC
解析：沿波的传播方向上某个质点的振动速度与波的传播速度是不同的速度，故A错误；“闻其声，不见其人”是声波发生衍射产生的一种现象，故B正确；产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动，从而使观察者接收到的波的频率发生了变化，故C正确；在完全相同的两列水波相遇而叠加的区域，振动加强点始终加强，故D错误。
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？
答案：(1)偏高；偏低　(2)偏高；没变　(3)音调不变
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。
7.
如图所示为由波源S发出的波某一时刻在介质平面中的情形，实线为波峰，虚线为波谷，设波源频率为20Hz，且不运动，而观察者在1
s内由A运动到B，观察者接收到多少个完全波？
答案：19个
解析：观察者在单位时间内接收到的完全波的个数，就等于观察者接收到的频率。如果观察者不动，则1
s内，观察者从A运动到B的过程中，所能接收到的完全波的个数正好比不运动时少1个、即他只接收到19个完全波。
能力提升
一、选择题(1～4题为单选题，5题为多选题)
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减少，v不变
答案：B
解析：本题考查对波速和多普勒效应的理解，机械波在介质中的速度由介质决定，与波的频率、波源的速度无关，因此不论u如何变化，v都不变，声源向着接收器运动，接收器单位时间接收到的完全波的个数增加，波源的速度越大，单位时间接收到的完全波的个数越多，因此u增大，f增大，B正确。
2．轮船在进港途中的x－t图象如图所示，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(　　)
答案：A
解析：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图象可知，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。
3．(邢台市外国语学校2014～2015学年高二下学期检测)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．旋转时蜂鸣器发声的频率变化了
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：旋转时蜂鸣器发声的频率没有变化，故A错误；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，蜂鸣器发出声波的频率不变，只是同学们感觉到的声音频率变化了，故B正确，D错误，当其远离观察者时，听到声音的频率变小即音调变低，故C错误。
4．如图表示产生机械波的波源O做匀速运动的情况下，某一时刻在介质平面中的情形，图中的圆表示波峰。
(1)该图表示的是(　　)
A．干涉现象
B．衍射现象
C．反射现象
D．多普勒效应
(2)波源正在移向(　　)
A．A点　　
B．B点　　
C．C点　　
D．D点
(3)观察到波的频率最低的点是(　　)
A．A点　　
B．B点　　
C．C点　　
D．D点
答案：(1)D　(2)A　(3)B
解析：(1)该图表示的是多普勒效应，正确的选项为D。
(2)从波长变化情况来看，波源正在移向A点。
(3)由于波源远离B点，所以，观察到波的频率最低的点是B点。
5．如图所示，S为振源，P点有一观察者，已知振源发生振动的频率为20Hz，则关于人听到的声音的频率为(　　)
A．当振源S以17m/s的速度远离观察者运动时，频率为19Hz
B．当振源S以17m/s的速度靠近观察者运动时，频率为21Hz
C．当观察者以17m/s的速度靠近振源S运动时，频率为21Hz
D．以上说法均不正确
答案：ABC
解析：当振源以17m/s的速度远离观察者运动时，观察者接收的频率f
′＝，f
′＝＝19Hz，故A正确；当振源S以17m/s的速度靠近观察者运动时，观察者接收的频率f
′＝＝＝21Hz，故B正确。当观察者以17m/s的速度靠近振源S运动时，观察者接收的频率f
′＝＝＝21Hz，故C正确。
解这类题要注意分析观察者与波源间相对运动的情况，针对不同情况列出不同的关系式进行解题。
二、非选择题
6．如图所示，在公路的十字路口东侧路边，甲以速率v1向东行走，在路口北侧，乙站在路边，一辆汽车以速度v2通过路口向东行驶并鸣笛，已知汽车笛声的频率为f0，车速v2>v1。设甲听到的笛声频率为f1，乙听到的笛声频率为f2，司机自己听到的笛声频率为f3，则此三人听到笛声的频率由高到低依次为______________。
答案：f1>f3>f2
解析：由于v2>v1，所以汽车和甲的相对距离减小，甲听到的频率变大，即f1>f0；由于乙静止不动，则汽车和乙的相对距离增大，乙听到的频率变低，即f2f3>f2。
7．公路巡警开车在高速公路上以100
km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波，如果该电磁波被轿车反射回来时，警车接收到的电磁波频率比发出时低。
(1)此现象属于(　　)
A．波的衍射
B．波的干涉
C．多普勒效应
D．波的反射
(2)若该路段限速为100km/h，则轿车是否超速？
(3)若轿车以20m/s的速度行进，反射回的频率应怎样变化？
答案：(1)C　(2)超速　(3)偏高
解析：(1)巡警车接收到的电波频率比发出时低，此现象为多普勒效应。
(2)因警车接收到的频率低，由多普勒效应知警车与轿车在相互远离，而警车车速恒定又在后面，可判断轿车车速比警车车速大，故该车超速。
(3)若该车以20m/s的速度行进时，此时警车与轿车在相互靠近，由多普勒效应知反射回的频率应偏高。