2020-2021学年物理人教版(2019)选择性必修第一册课件学案与测试:3-5 多普勒效应

文档属性

名称 2020-2021学年物理人教版(2019)选择性必修第一册课件学案与测试:3-5 多普勒效应
格式 zip
文件大小 7.1MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2020-08-17 06:19:28

文档简介

(共33张PPT)
课时作业14 多普勒效应课时作业14 多普勒效应
1.观察者不动,波源迎面而来时( C )
A.波源的波长发生了改变
B.波源的频率发生了改变
C.观察者收到的频率发生了改变
D.波速发生了改变
解析:只要波源和观察者发生相对运动,就会产生多普勒效应.
2.一架低空飞行的飞机,从远处水平匀速地飞至某同学头顶上空,若飞机发声的频率始终不变,从听到声音至飞机飞到该同学头顶上空时刻前,他听到的飞机声音的音调( D )
A.不变,且一直与飞机实际发出的声音音调相同
B.不变,且一直比飞机实际发出的声音音调低
C.不变,且一直比飞机实际发出的声音音调高
D.一直比飞机实际发出的声音音调高,但音调逐渐变低,越来越接近实际发出的
解析:将飞机的速度分解,沿飞机与人连线方向的速度v
cosθ是对多普勒效应有贡献的速度。飞机向人靠近,他听到飞机声音的音调比实际发生的高,θ增大,vcosθ减小直至飞到该同学头顶上空时θ=90°,vcosθ=0,该同学生听到飞机声音的音调一直比飞机实际发出的声音音调高,但逐渐变低,且越来越接近实际发出的,D选项正确.
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1
ms或不到1
ms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39
000
Hz,在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑的期间,下列判断正确的是( C )
A.墙壁接收到的超声脉冲频率等于39
000
Hz
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39
000
Hz
解析:蝙蝠(波源)相对墙壁(观察者)的距离减小,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.关于多普勒效应,下列说法正确的是( C )
A.多普勒效应是由波的干涉引起的
B.多普勒效应是由波的衍射引起的
C.多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的
D.多普勒效应说明波源的频率发生改变
解析:多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而使观察者感到频率发生变化的一种现象,波源频率并未变化,C正确,D错误;而波的干涉和衍射现象不会改变波的频率,A、B错误.
5.右图表示产生机械波的波源O做匀速运动的情况,图中的圆表示波峰.该图表示的是( D )
A.干涉现象
B.衍射现象
C.反射现象
D.多普勒效应
解析:题图中波源左方的波面密集,右方的波面稀疏,可知该图表示的是多普勒效应中波源运动的情况,D正确.
6.有一种用钢丝操纵做圆周飞行的飞机模型,装有发动机作动力.操纵者站在圆心,他听到的发动机工作时发出的声音是平稳不变的,而场边观察者听到的声音是忽高忽低地做周期性变化的,这是( D )
A.波的反射现象     
B.波的衍射现象
C.波的干涉现象
D.波的多普勒效应
解析:多普勒效应是由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象.操纵者和做圆周飞行的飞机模型之间没有距离变化,场边观察者和做圆周飞行的飞机模型之间的距离却一直在改变.
7.(多选)假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300
Hz,在汽车向你驶来并擦身而过的过程中,下列说法正确的是( AD )
A.当汽车向你驶来时,听到喇叭声音的频率大于300
Hz
B.当汽车向你驶来时,听到喇叭声音的频率小于300
Hz
C.当汽车擦身而过后,听到喇叭声音的频率大于300
Hz
D.当汽车擦身而过后,听到喇叭声音的频率小于300
Hz
解析:当汽车向你驶来时,汽车喇叭发出的声波,在你听来发生了多普勒效应,此时你所听到的声波的频率大于声源的频率,当汽车擦身而过后,汽车远离你而去,此时听到声波的频率小于声源的频率,故A、D选项正确.
8.(多选)下列哪些现象是多普勒效应( BC )
A.远去的汽车声音越来越小
B.炮弹迎面飞来,声音刺耳
C.火车向你驶来,音调变高,离你驶去,音调变低
D.大风中,远处的人说话声时强时弱
解析:多普勒效应是观察者所接收到的波的频率发生变化的现象.炮弹迎面飞来时,炮弹和空气摩擦所发出声音,传到人耳中,频率不断升高,即声音刺耳,故B选项正确;同理C选项正确.
9.(多选)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( AD )
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
解析:女同学荡秋千的过程中,只要她有向右的速度,她都有靠近声源的趋势,根据多普勒效应,她都感到哨声音调变高;反之女同学向左运动时,她都感到音调变低.故A、D正确;B、C错误.
10.沿直线行驶的汽车通过某观测站时,观测到汽车发出的声波频率由1
200
Hz下降到1
000
Hz,已知空气中声速为340
m/s,求车速.
答案:30.9
m/s
解析:当汽车驶近观测站时,波长被压缩为λ′=λ-v车T,观测到的频率为f′=f.
同理,当汽车远离观测站时,观测到的频率为f″=f.
联立解得,v车=v声=×340
m/s≈30.9
m/s.
1.下列说法中不正确的是( C )
A.发生多普勒效应时波源的频率保持不变
B.要发生多普勒效应,波源和观察者之间必须有相对运动
C.只有声波会发生多普勒效应
D.机械波、电磁波和光波都会发生多普勒效应
解析:多普勒效应是一种现象,发生多普勒效应时,波源的频率没有发生改变,波源与观察者之间存在相对运动时,观察者接收到波的频率发生变化,而且机械波、电磁波和光波都会发生多普勒效应.
2.医院有一种先进的检测技术——彩超,就是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,就可知道血液的流速.这一技术主要利用了( B )
A.波的干涉
B.多普勒效应
C.波的叠加
D.波的衍射
解析:由题意可知,该仪器是测量反射波的频率变化,而波的干涉、波的衍射及波的叠加都不会产生频率的变化,而多普勒效应中由于波源和接收者之间的相对移动可使接收到的频率发生变化,故该技术体现的是多普勒效应,故选B.
3.如图所示的三张图片分别反映了飞机以三种不同速度在空中(不考虑空气的流动)水平飞行时产生声波的情况,图中一系列圆表示声波的传播情况,A点表示飞机的位置.已知声波在空气中的速度为340
m/s.则由图可知( C )
A.甲图中的飞机速度最大,乙图中的飞机速度大于340
m/s
B.乙图中的飞机速度最大,丙图中的飞机速度小于340
m/s
C.丙图中的飞机速度最大,乙图中的飞机速度等于340
m/s
D.不能判断哪个图中的飞机速度最大,也不能比较各图中的飞机速度与声速的大小
解析:甲图中飞机运动到A点时,声波已经传到前面了,即飞机运动慢于声音,乙图中飞机运动与声音同步,丙图中,飞机运动到A点时,声波还在后面,即飞机运动快于声音.故选C.
4.(多选)关于多普勒效应,下列说法中正确的是( CD )
A.只要声源在运动,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.当声源靠近观察者运动时,声源的频率不变
D.当声源朝远离观察者运动时,观察者接收到的频率变小
解析:若声源和观察者都同时运动,且两者间相对静止就不能观察到多普勒效应,故A错误;当声源静止,观察者靠近或远离声源时也能观察到多普勒效应,故B错误;当声源朝靠近观察者运动时,两者间距减小,根据多普勒效应原理,观察者接收到的频率大于声源的频率,但声源的频率不变,故C正确;当声源远离观察者运动时,两者间距增大,根据多普勒效应原理,观察者接收到的频率小于声源的频率,故D正确.
5.轮船的进港途中的x?t图像如图所示,则在港口所测到轮船上汽笛发出声音的频率是图中的哪一个( 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.
6.1842年,奥地利物理学家多普勒带着女儿在铁道旁散步时,发现波源与观察者互相靠近或者互相远离时,接收到的波的频率都会发生变化,并且做出了解释.人们把这种现象叫作多普勒效应.多普勒效应在科学技术中有广泛的应用.装有多普勒测速仪的监视器可以安装在公路上方,向行进中的车辆发射频率已知的超声波,同时测量反射波的频率,根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度.在测速的同时把车辆牌号拍摄下来,并把测得的速度自动打印在照片上.下列说法正确的是( D )
A.当车辆驶向监视器时,监视器发射的超声波频率变大
B.当车辆驶向监视器时,监视器接收到的超声波频率比发射出时小
C.车速越大,监视器接收到的超声波频率比发射出时大得越多
D.超声波能发生多普勒效应,光波也能发生多普勒效应
解析:声源相对于观测者在运动时,观测者所听到的声音会发生变化;当声源离观测者而去时,声波的波长增加,音调变得低沉;当声源接近观测者时,声波的波长减小,音调就变高;后人把它称为“多普勒效应”.当车辆驶向监视器时,监视器发射的超声波频率固定不变,监视器接收到的超声波频率比发射出时大,故A、B错误;当车辆驶向监视器时,车速越大,监视器接收到的超声波频率比发射出时大得越多;但是当车辆远离监视器时,车速越大,监视器接收到的超声波频率比发射出时小得越多,故C错误;机械波、电磁波都会产生多普勒效应,故D正确.故选D.
7.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.其使用的传感器主要为毫米波雷达,该雷达会发射和接收调制过的无线电波,再通过回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 )
A.当f=f′时,表明前车与无人车速度相同
B.当f=f′时,表明前车一定处于静止状态
C.当f′>f时,表明前车在加速行驶
D.当f′解析:当声源和观察者之间的距离不变化时,观察者接收到的频率和声源发出的频率相等,故当f=f′时,说明二者之间的距离不变,表明前车与无人车速度相同,但不一定静止,故A正确,B错误;当f′>f时,说明接收到的频率增大,两车距离减小,表明前车在减速行驶,故C错误;当f′8.(多选)下列关于多普勒效应的说法,正确的是( AB )
A.医院检查身体的“彩超”仪运用了多普勒效应
B.不仅机械波会发生多普勒效应,电磁波也会
C.由地球上接收到遥远天体发出的光波发生“红移”现象(各条谱线的波长均变长),可以判断遥远天体正靠近地球
D.静止的观察者听到某个单一频率声源发出的声音频率越来越高,说明声源正在远离观察者
解析:医院检查身体的“彩超”仪是通过测出反射波的频率变化来确定血流的速度,显然是运用了多普勒效应,故选项A正确;多普勒效应是波特有的现象,故选项B正确;当波源与观测者相互靠近时,观测到的频率增大,反之,当波源与观测者相互远离时,观测到的频率减小,故选项D错误;“红移”现象中光波频率变小,因此遥远天体应正在远离地球,故选项C错误.
9.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20
Hz,且不运动,而观察者在1
s内由A运动到B,观察者在1
s内接收到多少个完整波?设波速为340
m/s,则要让观察者完全接收不到波,他每秒至少要运动多少米?
答案:19个 340
m
解析:观察者在单位时间内接收到的完整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内观察者接收的完整波的个数应为20个.然而在观察者从A运动到B的过程中,所能接收到的完整波的个数正好比不运动时少1个,即他只接收到19个完整波.要想让观察者完全接收不到波,他必须随同所在的波峰或波谷一起运动并远离波源.由s=vt得s=340×1
m=340
m,即观察者每秒至少要远离波源运动340
m.(共46张PPT)
第三章  
机械波
5 多普勒效应
课堂效果检测
课前自主学习
课堂考点演练
课后作业5 多普勒效应
一、多普勒效应
1.多普勒效应:波源与观察者互相靠近或者互相远离时,接收到的波的频率都会发生变化的现象.
2.波源与观察者相对静止时,1
s内通过观察者的波峰(或密部)的数目是一定的,观察者接收到的频率等于波源振动的频率.
3.当波源与观察者相互靠近时,1
s内通过观察者的波峰(或密部)的数目增加,接收到的频率增加;反之,当波源与观察者互相远离时,接收到的频率变小.
奥地利有一位名叫多普勒的数学家、物理学家.1842年的某一天,他正路过铁路交叉处,恰逢一列火车从他身旁驰过,他发现火车从远而近时汽笛声变响,音调变尖,而火车从近而远时汽笛声变弱,音调变低.你知道这是为什么吗?
提示:多普勒对这个物理现象产生极大兴趣,并进行了研究.发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动,使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象.因为,声源相对于观测者在运动时,观测者所听到的声音会发生变化.当声源离观测者而去时,声波的波长增加,音调变得低沉,当声源接近观测者时,声波的波长减小,音调就变高.音调的变化同声源与观测者间的相对速度和声速的比值有关.这一比值越大,改变就越显著,后人把它称为“多普勒效应”.
二、多普勒效应的应用
1.测车辆速度:交警向行进中的车辆发射频率已知的超声波,同时测量反射波的频率,根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度.
2.测血流速度:向人体内发射频率已知的超声波,超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收,测出反射波的频率变化,就可得血流速度.
3.测星球速度:测量星球上某些元素发出的光波的频率.然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照,可得星球的速度.
考点一 多普勒效应
1.多普勒效应
波源与观察者互相靠近或者互相远离时,观察者接收到的波的频率都会发生变化,这种现象叫作多普勒效应.
波源完成一次全振动,向外发出一个波长的波,称为一个完全波,频率表示单位时间内完成的全振动的次数.因此波源的频率又等于单位时间内波源发出的完全波的个数.观察者听到的声音的音调,是由观察者接收到的频率,即单位时间内接收到的完全波的个数决定的.
?1?发生多普勒效应时,波源的频率并没有变化,只是观察者接收到的波的频率发生了变化.波源与观察者如果相互靠近,观察者接收到的频率增大;二者如果相互远离,观察者接收到的频率减小.
?2?多普勒效应是波动过程所共有的特征,一切波,如机械波、电磁波、光波都会发生多普勒效应.
2.形成多普勒效应的原因
以声波为例分析如下:
(1)波源与观察者相对于介质均为静止的情况
观察者所接收到的频率与波源的振动频率相同,这时不会出现多普勒效应.
(2)波源静止而观察者运动的情况
若观察者朝波源运动,由于观察者迎着波传来的方向运动,使得观察者在单位时间内接收到的完全波的个数大于波源发出的完全波的个数,即观察者接收的频率高于波源频率;同理,若观察者背离波源即顺着波的传播方向运动,观察者接收的频率低于波源频率.
(3)观察者静止而波源运动的情况
当波源S向观察者O运动时,波源在前进过程中,不断地发射出波,已经发射出的波仍以波速v前进,而后继波的波源地点(球面的中心)向前移了,所以波源前面的波面被挤紧,因此波长减小了;波源后面的波面稀疏了,因此波长增大了,如图所示.
波在介质中的传播速度并没有改变,观察者在波源右方时,即波源接近观察者时,观察者在单位时间内接收到的完全波的个数增多,即接收到的频率增大.
同样道理,观察者在波源左方时,即波源远离观察者时,接收到的频率减小.
 (1)波源不动而观察者运动时,引起接收频率的变化是由于观察者接收到的波数增多或减少造成的.
(2)当观察者不动而波源运动时,引起接收频率的变化是由于波长的改变而引起的.
3.发生多普勒效应的几种情况
相对位置
图示
结论
波源S和观察者A相对于介质不动
f波源=f观察者,音调不变
波源S不动,观察者A运动,由A→B或由A→C
若靠近波源,由A→B,则f波源f观察者,音调变低
观察者A、B不动,波源S运动,由S1→S2
对于观察者A,f波源f观察者,音调变低
(1)多普勒效应是所接收到的波的频率与波源频率不同的现象,并不是接收到的波的强度发生变化的现象,要正确区分频率和强度这两个物理量.
(2)多普勒效应的产生不取决于波源和观察者相距多远,而取决于波源和观察者相对运动速度的大小和方向.
(3)波的传播速度不因波源的移动而改变.
(4)观察者垂直于波的传播方向移动时,不产生多普勒效应.
【例1】 下面说法中不正确的是(  )
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,观察者接收到的频率发生了变化
C.多普勒效应是在波源与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
【审题指导】
1.产生多普勒效应的原因是什么?
2.产生多普勒效应时,波源的频率变化吗?
【解析】 当波源与观察者之间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,观察者接收到的频率发生了变化,而波源的频率没有改变,故选项A错误,选项B正确;此现象是奥地利物理学家多普勒首先发现的.选项D正确.
【答案】 A
(多选)下列关于多普勒效应的说法,正确的是( CD )
A.只有声波才能发生多普勒效应
B.当观察者靠近声源时,听到声音的音调升高,说明声源的频率升高了
C.当声源和观察者同时以相同的速度向同一方向运动时,不会发生多普勒效应
D.火车离站时,站台上的旅客听到火车的汽笛音调降低
解析:
选项
个性分析
综合点评
A错误
多普勒效应是波动过程共有的特征,不仅是机械波,电磁波和光波也会发生多普勒效应
多普勒效应产生的原因是波源与观察者有相对运动,使观察者接收到的频率大于或小于波源发出的频率,并不是波源频率发生改变
B错误
发生多普勒效应时,声源的频率并没有发生变化,而是观察者接收到的频率发生了变化
C正确
当波源和观察者以相同的速度同向运动时,两者之间无相对运动,不会发生多普勒效应
D正确
火车离站时,站台上的旅客和火车相互远离,听到火车的汽笛音调降低
考点二 多普勒效应的应用
1.超声波测速
交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的超声波,波被运动的汽车反射回来时,接收到的频率发生变化,由此可知汽车的速度.
2.根据光的多普勒效应,在地球上接收到的遥远天体发出的光波频率,与地球上相应元素静止时发光的频率对照,可以判断遥远天体相对地球的运动速度.
3.医用“彩超”:向人体发射频率已知的超声波,超声波被血管中的血液反射后被仪器接收.测出反射波的频率变化,就能知道血流的速度,据此诊断疾病.
4.可据火车汽笛的音调的变化判断火车是进站还是出站;据炮弹飞行的尖叫声判断炮弹飞行的方向等.
 什么是超声波?
(1)定义:频率高于2×104
Hz的声波叫超声波.
(2)特点:频率大,波长短,因而衍射不明显;穿透力强,能透过几米厚的金属.动物也可以发射和接收超声波.
【例2】 (多选)下列哪些应用是利用多普勒效应(  )
A.利用地球上接收到的遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度
B.交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波,波被运动的汽车反射回来,根据接收到的电磁波频率发生的变化,就能知道汽车的速度,以便于进行交通管理
C.铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况
D.有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声就能判断飞行的炮弹是接近还是远去
【审题指导】
由于观察者跟波源相对位置发生变化,使观察者接收到的波的频率发生变化,这种现象就是多普勒效应,多普勒效应在实际中有很多应用.
【解析】 凡是波都具有多普勒效应,因此利用光波的多普勒效应可测定遥远天体相对地球运动的速度,故A正确.被运动的物体反射的电磁波,相当于运动的物体发出的电磁波,该电磁波的频率发生变化,由多普勒效应的计算公式可以求出运动物体的速度,故B项正确.对于C选项,铁路工人是根据振动的强弱来对火车的运动做出判断的,故不正确.炮弹飞行时与空气摩擦产生声波,人耳接收到的声波的频率与炮弹的相对运动方向有关,故D项正确.故正确答案为A、B、D.
【答案】 ABD
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,如果该电磁波被那辆轿车反射回来时,巡警车接收到的电磁波频率比发出时低,说明那辆轿车的车速( A )
A.高于100
km/h     
B.低于100
km/h
C.等于100
km/h
D.无法确定
解析:由多普勒效应知,巡警车接收到的频率低了,即观察者接收到的频率低了,说明轿车和巡警车在相互远离,而巡警车速度恒定,因此可以判定轿车的速度比巡警车的速度大,故A正确.
学科素养提升
多普勒效应的定量计算
设u表示波源相对介质的速度,v表示观察者相对介质的速度,V表示波的传播速度;f和f′分别表示波源频率和观察者接收到的频率.
(1)波源和观察者相对介质都不动:观察者接收到的频率是单位时间内通过观察者的完全波数,故f′==f,即接收到的频率等于波源的频率.
(2)波源相对介质不动,而观察者向波源运动:则波对观察者的速度为(v+V),据公式λ=,知f′==(1+)f,即接收到的频率增加为波源频率的(1+)倍.同理可知,当观察者远离波源运动时,观察者接收到的频率减小,f′=(1-)f.
(3)观察者静止,波源以速度u向观察者运动:波速V与波源的运动无关,但波长被压缩为λ′=λ-uT,故观察者接收到的频率f′===f,即接收到的频率增大.
反之,当波源远离观察者时,接收到的频率减小,f′=f.
(4)若波源和观察者都相对介质运动,则
相向运动:f′=f;
反向运动:f′=f.
【典例】 火车以20
m/s的速度向一静止观察者驶近,机车鸣笛2
s之久,声速为340
m/s,问:
(1)观察者听到的汽笛声持续多久?
(2)如果火车以同样的速度从观察者身边驶过,则观察者前后听到的声音的频率之比是多少?
【思路分析】 1.火车向静止的观察者驶近,鸣笛2
s,则观察者听到的声音的时间比2
s长还是短?
2.观察者听到的频率和声源的频率有什么关系?
【解析】 (1)观察者相对介质静止,波源以速度v向观察者运动,声波相对观察者的速度不变仍为u,t时间内产生波的总长度L=(u-v)t,所以经过观察者的时间为
t′=t=×2
s≈1.882
s.
(2)火车向观察者驶近时,观察者听到的频率为f1=f0.火车从观察者身边远离时,听到的频率为f2=f0,所以===9?8.
【答案】 (1)1.882
s (2)9?8
多普勒效应的本质在于,由于波源和观察者间的相对运动,使观察者接收到的频率不同于二者相对静止时接收到的频率.
1.(多选)如图所示,为一波源O做匀速直线运动时在均匀介质中产生球面波的情况,则( AD )
A.该波源正在移向a点
B.该波源正在移向b点
C.在a处观察波的频率变低
D.在b处观察波的频率变低
解析:波源在某一位置产生一列波面后,该波面以该位置为球心,以波速作为传播速度向外传播,反之,由波面可确定出该波面的产生位置,即波源.波面半径大,表示产生时间早,传播时间长.对照图示,可确定出波源由右向左运动,故A项对,B项错.由于观察者不动,故波面经过观察者的速度等于波速,而在a处观察时,相邻波面间距比波源不动时间距小,因而经过观察者时间间隔短,频率大,同理在b处时间间隔长、频率小,故C项错,D项对.
2.(多选)站在火车站台上的旅客听到路过的火车鸣笛声的音调变化情况,以下说法正确的是( BC )
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频率会变大,故音调变高,B项正确;火车离站时,旅客接收到的频率会变小,故音调会变低,C项正确.
3.下列哪些现象属于多普勒效应( C )
A.夏日雷声轰鸣不绝
B.有两只相同的音叉,若一只被敲击振动发声,发现另一只也振动发声
C.战场上士兵听到敌方炮弹飞行声音和听到我方炮弹声音不同
D.“未见其人,先闻其声”
解析:夏日雷声轰鸣不绝,属于声波的反射;有两只相同的音叉,若一只被敲击振动发声,发现另一只也振动发声,这是声音的共振;战场上士兵听到敌方炮弹飞行声音和听到我方炮弹声音不同的现象是多普勒效应;“未见其人,先闻其声”是波的衍射现象.C正确.
4.(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,蜂鸣器音调竟然忽高忽低变化,下列判断正确的是( BC )
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的频率并没有发生变化,只是同学们感受到的频率发生了变化,当二者靠近时,听到的音调变高,故A错,B、C对.当发生波的干涉时,是声音的强弱发生变化,而不是频率发生变化,故D错.
5.野生大象群也有自己的“语言”.研究人员录下象群“语言”交流时发出的声音,发现以2倍速度快速播放录音时,能听到比正常播放时更多的声音.播放速度变为原来的2倍时,播出声波的频率(选填“周期”或“频率”)也变为原来的2倍,声波传播速度不变(选填“变大”“变小”或“不变”).
解析:播放速度变为原来的2倍,则声波的频率也变为原来的2倍,但在同一均匀介质中声波的传播速度不变.