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1、多普勒效应课时作业1关于多普勒效应，下列说法中正确的是()A多普勒效应是由波的干涉引起的B多普勒效应说明波源的频率发生改变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只有声波才可以产生多普勒效应解析：多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动产生的，发生多普勒效应时，是观察者感到频率发生了变化，波源的频率是不改变的，故 C 项正确。答案：C2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：彩超是利用超声波
2、的多普勒效应而制成的仪器。答案：A3下面哪些应用是利用了多普勒效应()A利用地球上接收到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，根据接受到的频率发生的变化来知道汽车的速度，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行情况D有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去解析：凡是波都具有多普勒效应，因此利用光波的多普勒效应便可以测定遥远星体相对地球远离的速度，故 A 选项正确；雷达测速中因光速远大于车辆运动速率，无需考虑多普勒效应，而超声波测速就必须考虑多普勒效应，故 B 错误；对
3、于 C 选项，铁路工人是根据振动的强弱而对列车的运动作出判断的，故不正确；炮弹飞行，与空气摩擦产生声波，人耳接收到的频率与炮弹的相对运动方向有关，故 D 选项正确。答案：A、D4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当声源静止，观察者运动时，也可以观察到多普勒效应C只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高D当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低解析：当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，观察者接收到的频率增大；如果二者远离，观察者接收到的频率减小，所以应选 B、 D 项。答案：B、D5公路巡警车在高速公路上以
4、 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高于 100 km/h B低于 100 km/hC等于 100 km/h D无法确定解析：因巡警车(观察者)接收到的电磁波频率比发出时低，由多普勒效应知巡警车与轿车相互远离，而巡警车车速恒定又在后面，可判断轿车车速比巡警车车速大，故选项 A正确，B 、C 、 D 错误。答案：A6如图 111 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
5、 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：女同学由 A 向 B 运动时，她单位时间内接收到的完整波的个数增多，故感觉到音调变高；反之，由 B 向 A 运动时，接收到的完整波的个数减少，故感觉到音调变低。答案：A、D7如图 112 所示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。(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()AA 点 BB 点 CC 点 DD 点(3)观察到波的频率最低的
6、点是( )AA 点 BB 点 CC 点 DD 点解析：(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。答案：(1)D(2)A(3)B8如图 113 所示中，在原点处做简谐运动的波源产生的机械波沿 x 轴正方向传播，波速 v400 m/s。为了接收信号，在 x400 m 处设有一接收器 A(图中未标出)。已知t0，波已经传播到 x40 m 处，则下列说法中不正确的是 ()A波源振动的周期为 0.05 sBx 40 m 处的质点在 t0.5 s 时位移最大C接收器在 t1.0 s 时
7、才能接收到此波D若波源向 x 轴负方向移动，则接收器接收到的波的频率将小于 20 Hz解析：波源振动的周期：T s0.05 s，A 正确；x40 m 处的质点在 t0.5 sv 20400时仍在平衡位置，B 错误；接收器接收到此波的时间： t s0.9 s，C 错误；由多400 40400普勒效应的知识，可知 D 正确。答案：B、C9在坐标原点的波源 S 产生一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波，波速 v40 m/s，已知 t0 时，波刚好传播到 x 40 m 处，如图 114 所示。在 x800 m 处有一接收器( 图中未画出) ，则下列说法中正确的是 ()A波源 S 开始振动时方向沿 y 轴
8、正方向B该波的波长为 20 m，周期为 0.5 sCx 400 m 处的质点在 t 9.375 s 处于波峰位置D若波源 S 向 x 轴负方向运动，则接收器接收到的波的频率将小于 2 Hz解析：由上下坡法可知，波源 S 开始振动的方向沿 y 轴负方向，波长为 20 m，波速v40 m/s，周期为 0.5 s，经过 t9.375 s，波前到达 x 375 m40 m405 m 处，x400 m 处的质点此时处于波谷。 波源远离接收器，接收到的频率变小。答案：B、D10如图 115 所示，让小球 P 一边贴水面每秒振动 5 次，一边沿 x 轴正方向匀速移动，O 点是它的初始位置。图示为观察到的某一
9、时刻的水面波，图中的实线表示水面波的波峰位置，此时小球 P 处于波峰位置，激起的第一个波峰刚好传动到 40 cm 处，那么水面波的传播速度及小球 P 匀速移动的速度分别是()A0.05 m/s,0.025 m/s B0.1 m/s,0.1 m/sC0.15 m/s,0.125 m/s D0.2 m/s,0.1 m/s解析：由图可知 P 振动的时间为 2 s，波速 0.2 m/s，P 点移动速度0.4 m2 s 0.1 m/s。0.2 m2 s答案：D11一个观察者在高处用望远镜注视在地上的木工以每秒 2 次的频率击钉子，他听到声音时恰好看到击锤动作，若观察者距木工 680 m，当木工停止击锤后
10、，他还能听到几次击钉声？( 声波在空气中的传播速度为 340 m/s)解析：设汽笛的频率为 f当火车驶近时：f 1 fvv v1当火车远离时：f 2 fvv v1式联立，解得v1 v 330 m/s19 m/s 。f1 f2f1 f2 440 392440 392答案：19 m/s12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？解析：首先根据题意，画出示意图如图所示，M 点为警钟所在处( 即 M 为声源) ，O 点为观察者(即车中人)的瞬时位置。以v0 表示声音在空
11、气中的速度，在时间 T 内声音传播的距离 s0v 0T。从波前到达 O 点起再经时间 t 可传到 A 点，则声波通过观察者的距离 s1v 0t。若人坐在不动的车内，则在时间t 内听到钟响的次数为 n 。s1s0 v0tv0T tT若人坐在以速度 v 行驶的车内向 M 点运动。在相同的时间 t 内人向声源移动的距离s2vt，声波在时间 t 内通过人的相对距离应为( s1s 2)。于是，在这段时间内人听到的钟响次数就应为 n 。s1 s2s0 (v0 v)tv0T代入已知数据解得 n126，即人坐在行驶的车内每分钟听到警钟响 126 声。答案：126 声13如图 116 所示，由波源 S 发出的波
12、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，观察者接收到多少个完全波？设波速为 340 m/s，则要让观察者完全接收不到波，他每秒要运动多少米？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，观察者接收的完全波的个数应为 20 个，然而当观察者从 A 运动到B 的过程中，由图可知所能接收到的完全波的个数正好比不运动时少 1，即他只接收到 19个完全波。要想让观察者完全接收不到波，他必须随同所在的波峰一起运动并远离波源。由 sv t 得 s 3401 m34
13、0 m ，即观察者每秒要远离波源 340 m。答案：340 m14如图 117 所示，声源 S 沿 x 轴负方向运动，相对于地面的速率为 vS。观察者 A 相对于地面静止，空气中声音传播的速度为 vP，设 vSvP，空气相对于地面没有流动。若声源相继发出两个声信号。时间间隔为 t，则观察者接收到这两个声信号的时间间隔 t 为多大？解析：设 t1、t 2 分别为声源 S 发出两个声信号的时刻，t 1、t 2分别为观察者接收到两个声信号的时刻，则第一个声信号经过(t 1t 1)时间被观察者 A 接收到，第二个声信号经过(t 2t 2)时间被观察者 A 接收到，且有 t2t 1t ，t 2t 1 t。并设声源发出第一个声信号时，S、A 两点间的距离为 L，两个声信号从声源传播到观察者的过程中，可得vP(t1 t1)L，v P(t2t 2)Lv St，联立以上表达式可得 t t。vP vSvP答案： tvP vSvP
