1、第五节多普勒效应课时训练10多普勒效应基础夯实1.关于多普勒效应,下列说法正确的是()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答案C2.(多选)关于多普勒效应,下列说法正确的是()A.若波源向观察者靠近,则波源发出的频率变小B.若波源向观察者靠近,则观察者接收到的频率变大C.若观察者远离波源,则波源发出的频率变小D.若波源和观察者相互接近,则观察者接收到的频率变大答案BD解析若波源向观察者靠近,则波源发出的频率不变,观察者接收到的频率会变大,A错误,B正确。若观察者远离波源,波源发
2、出的频率也不变,C错误。若波源和观察者相互接近,则观察者接收到的频率变大,D正确。3.观察者不动,波源迎面而来时()A.波源的波长发生了改变B.波源的频率发生了改变C.观察者接收到波的频率发生了改变D.波速发生了改变答案C解析波源的频率、波速、波长都没有发生变化,仅是观察者接收到的频率发生了变化,即单位时间内接收到波的个数发生了变化。4.(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()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,鸣笛声的音调变高答案BC解析音调由频率决定,频率大时音调
3、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。5.(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()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答案BC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,
4、故D错。6.有一测速雷达,发射电磁波频率为f1,想用它来测量一迎面开来的汽车的车速,设该雷达接收到的从汽车反射回来的反射波频率为f2,则()A.f1f2B.f1=f2C.f1v1。甲听到的笛声的频率为f1,乙听到的笛声的频率为f2,司机自己听到的笛声的频率为f3,则此三人听到笛声的频率由高至低顺序为。答案f1f3f2解析由于v2v1,所以汽车和甲的相对距离减小,甲听到的频率变大,即f1f0;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f2f3f2。12.新型动车组列车速度可达300 km/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”)
5、。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)坐在新型动车组列车上的乘客听起来音调怎样?答案见解析解析(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。能力提升13.(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()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
6、频率变低D.在b处观察波的频率变低答案AD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变换,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。14.(多选)一个发出固定频率f的声源,如图所示,把它拉到右侧A点由静止释放,让它来回摆动,C点是左侧的最高点,B点是摆动的最低点。B点正下方有一个观察者。
7、下列说法正确的是()A.声源由A到B的过程中,接收到的频率先变大后变小,且都大于fB.声源由A到B的过程中,接收到的频率先变小后变大,且都小于fC.声源由B到C的过程中,接收到的频率先变大后变小,且都大于fD.声源由B到C的过程中,接收到的频率先变小后变大,且都小于f答案AD解析在A、B、C三点时,因A、C两点速度为0、B点速度水平,故都没有指向观察者方向的速度分量,如果此时选取非常短时间,则这些位置与观察者之间的距离没有变化,所以接收到的频率都等于声源的固有频率f。从A到B过程中,离观察者的间距变小,所以接收到的频率高于声源的固有频率,且靠近观察者的分速度由0变大再减小为0,故接收到的频率是
8、先增大后减小,故选项A正确。从B到C过程中,离观察者的间距变大,所以接收到的频率都低于声源的固有频率,且远离观察者的分速度由0变大再减小为0,故接收到的频率是先减小后增大,故选项D正确。15.在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速v=200 m/s,已知t=0 时波刚好传播到x=40 m处,如图所示。在x=400 m处有一接收器(图中未画出),则下列说法正确的是()A.波源开始振动时方向沿y轴正方向B.从t=0开始经0.15 s,x=40 m的质点运动的路程为0.6 mC.接收器在t=2 s时才能接收到此波D.若波源向x轴正方向运动,接收器接收到的波的频率可能为 9 Hz答案
9、B解析由题图知,x=40 m处的质点的起振方向向下,则波源的起振方向也向下(y轴负向),A错;由题图知=20 m,A=10 cm,T=0.1 s,而t1=0.15 s=T,所以x=40 m的质点0.15 s运动的路程为s=4A=6A=60 cm=0.6 m,B对;波由x=40 m处传到x=400 m处所需时间t= s=1.8 s,C错;当波源向x轴正向运动时,波源将靠近接收器,由多普勒效应知,接收器接收到的频率将大于波源频率,而波源频率为f=10 Hz,D错。16.一声源的发声频率为100 Hz,当观察者以10 m/s的速度向声源运动时,观察者感觉到的频率为多大?(设声音在空气中的传播速度为3
10、34 m/s)答案103 Hz解析当观察者静止不动时,观察者在1 s内接收到的完全波数为100个,当观察者以10 m/s的速度向声源运动时,观察者在1 s内多接收到的完全波数为n=f=100=3(个),则观察者感觉到的频率为103 Hz。17.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?答案126次解析先设空气中声速为v0。在时间T内传播的距离s0=v0T(T为周期),而声波在时间t内走的距离为s1=v0t;因而人不动时听到钟声次数为n0=,如果人以v的速度向声源运动,则声波在时间t内相对于人行进的距离为s2=(v0+v)t,此时人听到的钟声次数为n=126 次。
