鲁科版高中物理选择性必修第一册课后习题 第3章 第4节 多普勒效应及其应用.docVIP

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第3章机械波

第4节多普勒效应及其应用

课后篇巩固提升

必备知识基础练

1.(多选)下面说法正确的是()

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,观察者观察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

解析当声源和观察者之间有相对运动(接近或远离)时,会发生多普勒效应,故选项C正确;但声源的频率并没有发生变化,故选项A错误;多普勒效应产生的本质是观察者观察到的频率不等于波源频率,它首先由奥地利物理学家多普勒发现,故选项B、D正确。

答案BCD

2.下列关于多普勒效应的说法正确的是()

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,故选项A错;声源静止时,若观察者相对声源运动,可能发生多普勒效应,故选项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变高,故选项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,故选项D对。

答案D

3.(多选)当人听到声音的频率越来越低时,可能的原因是()

A.声源和人都是静止的,声源振动的频率越来越低

B.人静止,声源远离人做匀速直线运动,声源振动的频率不变

C.人静止,声源远离人做匀加速直线运动,声源振动的频率不变

D.人静止,声源远离人做匀减速直线运动,声源振动的频率不变

解析人听到的声音的频率越来越低,声源远离观察者,且远离的速度越来越大,也就是加速远离。

答案AC

4.路巡警车在高速公路上以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频率已知的电磁波,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100km/h

B.低于100km/h

C.等于100km/h

D.无法确定

解析由多普勒效应知,巡警车接收到的频率变低了,即观察者接收到的频率变低了,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速度大,故A选项正确。

答案A

5.下图为产生机械波的波源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。?

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

解析(1)该图表示的是多普勒效应。

(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)B

关键能力提升练

6.下图是由波源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内从A运动到B,观察者接收到多少个完全波?设波速为340m/s,而要让观察者完全接收不到波,他每秒要运动多少米?

解析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,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s=vt得s=340×1m=340m,即观察者每秒要远离波源340m。

答案19个340m

7.随着科技的发展和作战的需要,现在的战斗机飞得越来越快,甚至有些战斗机的速度超过了声音在空气中的传播速度。假设某爆炸声在空气中的传播速度为340m/s,一架战斗机正在爆炸点附近远离它飞行,要使飞行员听不到爆炸声,战斗机飞行的速度至少多大?

解析要使飞行员恰好听不到爆炸声,即飞行员正好一个声波也接收不到,则他随战斗机运动的速度应与波峰前进的速度一样,即战斗机应以340m/s的速度飞行远离爆炸点。

答案340m/s