物理选修3-4达标训练：第十二章5.多普勒效应含解析

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基础·巩固

1.火车驶近我们时，汽笛的音调听起来比火车静止时汽笛的音调_______________，这时，人耳感觉到的频率比汽笛发出的频率________________.

答案：变高增大了

2。波源的频率等于单位时间内波源______________的个数,观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的______________的个数.

答案:发出的完全波完全波

3.有一种用钢丝操纵做圆周飞行的模型飞机，装有两冲程的活塞式发动机作为动力。操纵者站在圆心，在他听来，发动机工作时发出的声音是平稳不变的。场边的观察者则听到发动机的声音忽高忽低地做周期性变化，这是由于______________，这种现象叫做______________。

答案：声源和观察者有相对运动多普勒效应

4。当波源相对于介质不动，观察者向波源运动时，观察者接收到的频率______________（填“大于”“小于"或“等于”）波源频率;当观察者远离波源时，观察者接收到的频率________________（填“大于”“小于”或“等于"）波源频率；当观察者相对于介质不动，而波源做远离观察者的运动时，观察者接收到的频率______________.

答案:大于小于变小

5.当火车进站鸣笛时，我们在车站听到的声调( )

A。变低B。不变

C。变高D。不知声速与车速，无法判断

答案：A

6。下面说法中正确的是( ）

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，观察者接收的频率发生了变化

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时，会发生多普勒效应，C 选项正确.但声源的频率并没有发生变化，A选项错，多普勒效应产生的本质是观察者接收的频率不等于波源频率，它首先由奥地利科学家多普勒发现，B、D选项正确.

答案：BCD

7。关于多普勒效应，以下说法正确的有( ）

A。只有机械波才能产生多普勒效应

B.机械波、电磁波、光波等均能产生多普勒效应

C.产生多普勒效应的原因是波源的频率发生了变化

D。产生多普勒效应的原因是观察者接收的频率发生了变化

解析：多普勒效应是波动过程共有的特征,无论是机械波、电磁波还是光波都会发生多普勒效应，产生多普勒效应的原因是观察者接收的频率发生了变化，而波源的频率不变，故B、D选项正确，A、C 选项错误.

答案:BD

综合·应用

8。下列说法正确的是( ）

A。若发生多普勒效应,则波源的频率改变

B。若你以声波的速度随同某一个波峰一起远离声源，你将听不到声音

C.你听到迎面驶来的汽笛声和离你远去的汽笛声是一样的

D。只有声波才能发生多普勒效应

解析：若发生多普勒效应，则波源的频率不改变,A选项错误，若你以声波的速度随同某一个波峰一起远离声源,你将听不到声音,B选项正确，你听到迎面驶来的汽笛声的音调变高，而离你远去的汽笛声音调变低，C选项错误，多普勒效应是波动过程共有的特征，只要是波都可以发生，D选项错误。

答案：B

9.如图12-7—8所示表示产生机械波的波源O做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰.

图12—7-8

(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.左方B。右方C。上方D。下方

（3)观察到小的频率最低的点是（ )

A 。左方

B 。右方 C.上方 D 。下方

解析:该图表示的是多普勒效应，D 选项正确。从波长变化情况来看，波源正在向右移动，B 选项正确。由于波源远离左方，观察到波的频率最低点是左方，A 选项正确.

答案：(1）D （2）B （3)A

10。站在火车站台上的旅客听到火车鸣笛声的音调变化情况是（ )

A 。当火车减速进站时，鸣笛声的音调变低

B 。当火车减速进站时，鸣笛声的音调变高

C.当火车加速离站时，鸣笛声的音调变低

D.当火车加速离站时，鸣笛声的音调变高

解析：当火车减速进站时，观察者接收的频率f′=

源声声v v v -f 。因为v 源逐渐减小，所以f′逐渐减小,音调变低，当加速度出站时，f′=源声声

v v v +f ，因为v 源变大，所以f′变小，音调变低.

答案:AC

11.在水中的可闻声波传入空气中时( ）

A 。发生多普勒效应

B.声速变小，波长变短

C.频率不变

D.声速变小，频率变小

解析：多普勒效应指声源与观察者发生相对运动时产生的现象，故

A 选项错.声波的传播速度由介质决定，且固体中最大，气体中最小，而频率由声源决定，故C 选项对。由v=λf 知,声波从水进入空气中时，v 变小，λ变短,

B 选项对，D 选项错。

答案：BC

12.当火车驶近时，观察者觉得它的汽笛的基音比驶去时高一个音（即频率高到9/8倍),设声速为v=340 m/s,求火车的速率。

解析:此题相当于观察者不动，波源以v 2相对于介质运动的情况。 答案：设汽笛原来的频率为f ，分析可知，当火车驶近时,观察者感觉到： f′=2v v v - f ， 当火车远离时，f″=

2v v v

+f ， 由题知，22'''v v v v f f -+==89，

解得：v 2=v/17=20 m/s,即火车速率为20 m/s.

13.正在报警的警钟每隔0。5 s 响一声。一个人正在以60 km/h 的速度向着警钟行驶的车中.已知声音在空气中速度为330 m/s ，则这个人在每分钟内能听到几声警钟？

解析：首先根据题意,画出示意图(如右图）,M 点为警钟所在处,O 点为观察者的瞬时位置，以v 0表示声音在空气中的速度，在时间T 内声音传播的距离s 0=v 0T.从波到达O 点起再经时间t 可传到A 点，则声波通过观察者的距离s 1=v 0t 。若

人坐在不动的车内，则在时间t 内听到钟响的次数为n=01s s =T t

T v t v =00

，