高中物理 第12章 第5节 多普勒效应同步练习 新人教版选修34Word格式文档下载.docx

高中物理 第12章 第5节 多普勒效应同步练习 新人教版选修34Word格式文档下载.docx

《高中物理 第12章 第5节 多普勒效应同步练习 新人教版选修34Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 第12章 第5节 多普勒效应同步练习 新人教版选修34Word格式文档下载.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

D．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于39000Hz

C

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

ABCD

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．（信阳市罗山中学xx～xx学年高二下学期检测）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

BC

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？

（1）偏高；

偏低　

（2）偏高；

没变　（3）音调不变

（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1s内由A运动到B，观察者接收到多少个完全波？

19个

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1s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（u<

v），f表示接收器接收到的频率，若u增大，则（　　）

A．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

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（　　）

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xx～xx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

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（　　）

（1）D　

（2）A　（3）B

（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

ABC

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。

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______________。

f1>

f2

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f2<

由于司机和汽车相对静止，所以司机听到的频率不变，即f3＝f0。

综上所述，三人听到笛声的频率由高至低顺序为f1>

f2。

7．公路巡警开车在高速公路上以100km/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？

（1）C　

（2）超速　（3）偏高

（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。

2019-2020年高中物理第12章第6节惠更斯原理同步练习新人教版选修3-4

1．下列说法中正确的是（　　）

A．水波是球面波B．声波是球面波

C．只有横波才能形成球面波D．只有纵波才能形成球面波

若波面是球面，则为球面波，与横波、纵波无关，由此可知B正确，C、D错误。

由于水波不能在空间中传播，所以它是平面波，A不正确。

2．在室内讲话的声音比在室外空旷处讲话的声音要洪亮，是因为（　　）

A．室内空气不流动　　　B．室内声音多次反射

C．室内声音发生折射D．室内物体会吸附声音

在室内听到的声音洪亮是因为声波在室内墙壁上经过多次反射而得到加强。

3．当一个探险者进入一个山谷后，为了估测出山谷的宽度，他吼一声后，经过0.5s听到右边山坡反射回来的声音，又经过1.5s后听到左边山坡反射回来的声音，若声速为340m/s，则这个山谷的宽度约为（　　）

A．170mB．340m

C．425mD．680m

d＝v（

）＝340m。

4．下列说法中不正确的是（　　）

A．只有平面波的波面才与波线垂直

B．任何波的波线与波面都相互垂直

C．任何波的波线都表示波的传播方向

D．有些波的波面表示波的传播方向

AD

不管是平面波，还是球面波，其波面与波线均垂直，选项A错误，选项B正确，波线表示波的传播方向，选项C正确，D错误。

5．以下关于波的认识，正确的是（　　）

A．潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理

B．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的

C．雷达的工作原理是利用波的反射

D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象

A、B、C选项中应用了波的反射现象；

D选项是波的折射现象，深水区域和浅水区域视为不同介质，故波的传播方向发生改变。

6．某人想听到自己发出的声音的回声，若已知声音在空气中的传播速度为340m/s，那么他至少要离障碍物多远？

（原声与回声区分的最短时间为0.1s）

17m

在波的反射现象中，反射波的波长、频率和波速都跟入射波的相同，只有声波从人所站立的地方到障碍物再返回来全部经历的时间在0.1s以上，人才能辨别出回声则应有2s＝vt，可得他至少要离障碍物的距离为s＝

m＝17m。

7.我国第24次南极科考队经过长达13天，4000多海里航行，已安全到达中国南极长城站，在考察途中“雪龙号”（如图所示）经历了各种考验，并进行了海冰观测、地磁观测、气象观测、极光及高空物理观测，在海面上航行时，它还不时地探测海洋的深度，在它上面配有一种十分先进的声呐探测系统，其原理是：

向海底发射超声波，超声波就会从海底反射回来，通过这种方式测海底深度，已知超声波在海水中认为是匀速直线运动，且知其速度为1400m/s，船静止时测量，从发射超声波到接收反射所用的时间为7s，试计算“雪龙号”所在位置的海水深度？

4900m

超声波的运行可认为匀速直线运动，则传播距离为x＝vt＝1400×

7m＝9800m，又因为海水深度为声波距离的一半，所以h＝

m＝4900m。

8．一声波在空气中的波长为25cm，速度为340m/s，当折射进入另一种介质时，波长变为80cm，求：

（1）声波在这种介质中的频率。

（2）声波在这种介质中的传播速度。

（1）1360Hz　

（2）1088m/s

（1）声波由空气进入另一种介质时，频率不变，由v＝λf得f＝

Hz＝1360Hz。

（2）因频率不变，有

，得：

v′＝

v＝

×

340m/s＝1088m/s。

一、选择题（单选题）

1．同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播，某时刻的波形曲线见如图，以下说法正确的是（　　）

A．声波在水中波长较大，b是水中声波的波形曲线

B．声波在空气中波长较大，b是空气中声波的波形曲线

C．水中质点振动频率较高，a是水中声波的波形曲线

D．空气中质点振动频率较高，a是空气中声波的波形曲线

波的频率取决于波源的振动频率，与介质无关，故相同音叉发出的声波在水中与在空气中传播时频率相同。

机械波在介质中传播的速度只取决于介质的性质。

声波在水中传播的速度大于在空气中传播的速度，由v＝λf知，声波在水中的波长较大，对应于题图中波形曲线b。

故选项A正确。

2.如图中，1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则（　　）

A．2与1的波长、频率相等，波速不等

B．2与1的波速、频率相等，波长不等

C．3与1的波速、频率、波长均相等

D．3与1的频率相等，波速、波长均不等

D

反射波的波长、频率、波速与入射波都应该相等，故A、B错。

折射波的波长、波速与入射波都不等，但频率相等，故C错，D正确。

3．甲、乙两人平行站在一堵墙前面，二人相距2a，距离墙均为

a，当甲开了一枪后，乙在时间t后听到第一声枪响，则乙听到第二声枪响的时间为（　　）

A．听不到　　　　　　　B．甲开枪3t后

C．甲开枪2t后D．甲开枪

t后

乙听到第一声枪响必然是甲放枪的声音直接传到乙的耳中，故t＝

。

甲、乙二人及墙的位置如图所示，乙听到第二声枪响必然是墙反射的枪声，由反射定律可知，波线如图中AC和CB，由几何关系可得：

AC＝CB＝2a，故第二声枪响传到乙的耳中的时间为t′＝

＝2t。

4．如图所示，有一辆汽车以15m/s的速度匀速行驶，在其正前方有一陡峭山崖，汽车鸣笛2s后司机听到回声，此时汽车距山崖的距离多远？

（v声＝340m/s）

325m

若汽车静止问题就简单了，现汽车运动，声音传播，如图所示为汽车与声波的运动过程示意图，设汽车由A到C路程为x1，C点到山崖B距离为x；

声波由A到B再反射到C路程为x2，因汽车与声波运动时间同为t，则有x2＝x1＋2x，

即v声t＝v汽t＋2x，

所以x＝

m＝325m。

5.

医用B超仪发出的超声波频率为7.25×

104Hz，这种超声波在人体内传播的波长为2cm，在给某患者的肝脏病变部分进行检测时（如图），从探头发出的同一超声脉冲波经病变部分反射回到探头有两个信号，相隔时间为Δt＝32μs，试计算患者病变部分的大小。

2.32cm

超声脉冲波在进到病变区的前后界面上会发生两次反射，忽略波速在肝脏中的速度变化，则有：

v＝λf＝7.25×

104×

2×

10－2m/s＝1450m/s。

病变区厚度h＝

v·

Δt＝

1450×

32×

10－6m＝2.32cm。

6.一木匠在房顶上用铁锤钉钉子，有一位过路者在观察，他看到锤子举到最高点时，也恰好听到敲打声，他抬手看了看手表，木匠敲了8下用4s，他便很快估计出他到木匠的最小距离不小于85m，设声速为340m/s，木匠上举和向下

放锤的时间相等，说说旁观者用的方法，写出他到木匠距离的表达式。

x＝85（2n＋1）m（n＝0,1,2，…）

由题意知木匠举锤的时间为t＝

s，最短距离x＝vt＝340×

m＝85m。

而由于敲打的周期性，敲击声跟锤子举到最高点之间的时间为t＝

（2n＋1）s，因而可能的距离为x′＝vt′＝85（2n＋1）m（n＝0,1,2，…）。