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- 2021-05-27 发布
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第十二章 第五节 多普勒效应
一、选择题(1~3题为单选题,4、5题为多选题)
1.关于多普勒效应,下列说法中正确的是( C )
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变化
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:在多普勒效应中,波源的频率是不改变的,只是由于波源和观察者之间有相对运动,观察者感到频率发生了变化。多普勒效应是波动过程共有的特征,电磁波和光波也会发生多普勒效应。故选项C正确。
2.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( B )
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
解析: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。
3.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( A )
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解析: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。
4.(2015·江苏高考)一渔船向鱼群发出超声波,若鱼群正向渔船靠近,则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比( BC )
A.波速变大 B.波速不变
C.频率变高 D.频率不变
解析:渔船与鱼群相互靠近,被鱼群反射回来的超声波的速度大小不变;由多普勒效应知,反射回来的超声波的频率变高。故选项B、C正确。
5.(北京大学附中河南分校2016年高二下学期期中)关于多普勒效应,下列说法中正确的是( BD )
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:若波源和观察者都同时运动,两者间相对静止时,是不能观察到多普勒效应的,故A错误;由定义可知,当声源静止、观察者运动时,也可以观察到多普勒效应,故B正确;若声源远离观察者,观察者会感到声音频率变低,故C错误;声源和观察者靠近时,音调会变高;若两者远离,则频率减小音调变低;故D正确。
二、非选择题
6.如图分别反映了飞机以三种速度在空中(不考虑空气的流动)水平飞行时,产生声波的情况。图中一系列圆表示声波的传播情况,A表示飞机的位置。请你利用给出的图,确定飞机飞行速度最大的是__丙___(选填“甲”“乙”或“丙”)。
解析:题图甲中,飞机飞到A点时,声波已传播到前面了,即飞机慢于声音,题图乙中飞机与声音速度相同,题图丙中,飞机运动到A点时,声波还在后面,故飞机运动快于声音。
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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1 s内由A运动到B,观察者接收到多少个完全波?
答案:19个
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。
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