2021年新课标版物理选修3-4-双基限时练11-机械波.docx

双基限时练(十一)　多普勒效应
1．下列关于波的说法中，正确的是(　　)
A．次声波比超声波更简洁发生明显的衍射现象
B．海啸发生后尚未到达海岸边，沿海渔民没有反应，但狗显得烦躁担忧，这是由于次声波传播速度比超声波快
C．当声源相对于观看者匀速远离时，观看者听到的声音的音调可能变高，也可能变低
D．发生多普勒效应的缘由是由于声源的频率发生了变化
答案　A
2．(多选题)关于次声波和超声波，以下说法中正确的是(　　)
A．频率低于20 Hz的声波为次声波，频率高于20 000 Hz的声波为超声波
B．次声波的波长比可闻波短，超声波的波长比可闻波长
C．次声波的波速比可闻波小，超声波的波速比可闻波大
D．在同一种均匀介质中，在相同的温度条件下，次声波、可闻波、超声波的波速均相等
解析　由超声波和次声波的概念知A项正确，由λ＝可推断v相同时，f越大，λ越小，因此B项错误．在同一均匀介质中，v是相同的，C错，D正确．
答案　AD
3．下列说法中不正确的是 (　　)
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，波源和观看者间必需有相对运动
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转变，波源与观看者之间存在相对运动时，观看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．
答案　C
4．观看者不动，波源迎面而来时(　　)
A．波源的波长发生了转变
B．波源的频率发生了转变
C．观看者收到的频率发生了转变
D．波速发生了转变
解析　只要波源和观看者发生相对运动，就会产生多普勒效应．
答案　C
5．(多选题)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(　　)
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，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低于声源的频率，故A、D选项正确．
答案　AD
6．(多选题)下列哪些现象是多普勒效应(　　)
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　多普勒效应是观看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，频率不断上升，即声音刺耳，故B选项正确；同理C选项正确．
答案　BC
7．下列哪些应用没有应用多普勒效应(　　)
A．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来推断遥远天体相对于地球的运动速度
B．交通警察向进行中的汽车放射一个已知频率的电磁波、波被运动的汽车反射回来，依据接收到的频率发生的变化，就知道汽车的速度，以便于进行交通管理
C．铁路工人用耳朵贴在铁轨上可推断火车运动状况
D．有阅历的战士从炮弹飞行的尖叫声推断飞行炮弹是接近还是远去
解析　铁路工人用耳朵贴在铁轨上来推断火车的运动状况，是利用声音在铁轨中传播速度大于在空气中的传播速度这一规律来做推断，故C选项正确．
答案　C
8．(多选题)站在火车站台上的旅客听到火车鸣笛的音调变化状况是(　　)
A．当火车减速进站时，鸣笛声的音调变低
B．火车减速进站时，鸣笛声的音调变高
C．火车加速离站时，鸣笛声的音调变低
D．火车加速离站时，鸣笛声的音调变高
解析　当声源做变速运动时，与观看者的相对速度在发生变化．假如声源在靠近观看者，由多普勒效应可知，观看者接收到的频率会高于声源的频率，但假如声源在做减速运动．虽然接收到的频率高于声源的频率，但比前时刻接收到的频率降低了，故A选项正确，B选项错误．同理，C选项正确，D选项错误．
答案　AC
9．频率肯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)，ν表示接收器接收到的频率，若u增大，则(　　)
A．ν增大　v增大 B．ν增大　v不变
C．ν不变　v增大 D．ν减小　v不变
解析　在发生多普勒效应时，声源发出声音在介质中的传播速度是不变的，声源的频率也是不变的，只有接收者收到声音的频率发生变化，故B选项正确．
答案　B
10．(多选题)如图所示，S为振源，P点有一观看者，已知振源发生振动的频率为20 Hz，则关于人听到的声音的频率为(　　)
·　　　　　·
S　　　　　P
A．当振源S以17 m/s的速度远离观看者运动时，频率为19 Hz
B．当振源S以17 m/s的速度靠近观看者运动时，频率为21 Hz
C．当观看者以17 m/s的速度靠近振源S运动时，频率为21 Hz
D．以上三项说法均不正确
解析　当振源以17 m/s的速度远离观看者运动时，观看者接收的频率f′＝，f′＝＝19 Hz，故A正确；当振源S以17 m/s的速度靠近观看者运动时，观看者接收的频率f′＝＝＝21 Hz，故B正确．当观看者以17 m/s的速度靠近振源S运动时，观看者接收的频率f′＝＝＝21 Hz，故C正确．
答案　ABC
11．如图表示产生气械波的波源O做匀速运动的状况，图中的圆表示波峰．

(1)该图表示的是______．(填选项前字母，下同)
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)观看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)从波长变化状况来看，波源正在移向A点．
(3)由于波源远离B点，所以，观看到波的频率最低的点是B点．
答案　(1)D　(2)A　(3)B
12．随着科技的进展和作战的需要，现在的战斗机飞得越来越快，甚至有些飞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340 m/s，一架战斗机正在爆炸点四周远离它飞行，要使飞行员听不到爆炸声，飞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，则他随飞机运动的速度应与波峰前进的速度一样，即飞机应以340 m/s的声速飞行远离爆炸声．
答案　340 m/s

13．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，而观看者在1 s内由A运动到B，观看者接收到多少个完全波？
解析　观看者在单位时间内接收到的完全波的个数，就等于观看者接收到的频率．假如观看者不动，则1 s内，观看者从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．
答案　19个