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1、(浙江專版)2022年高中物理 第十二章 機械波 課時跟蹤檢測(十)多普勒效應 惠更斯原理(含解析)新人教版選修3-4
一、單項選擇題
1.人在室內講話的聲音比在室外空曠處講話聲音要洪亮,是因為( )
A.室內空氣不流動
B.室內聲音多次反射
C.室內聲音發(fā)生折射
D.室內物體會吸收聲音
解析:選B 在空曠處講話,聲波絕大部分向遠處傳播而一小部分傳入人耳,在室內講話,除有聲波直接傳入耳朵外,向外傳播的聲波被墻等物體反射也傳入耳朵,所以顯得比較洪亮。選項B正確。
2.對于波面和波線的說法中正確的是( )
A.波面一定是球面(形狀)
B.波線一定是平行直線
C.波線有
2、的與波面垂直,有的與波面平行
D.不同波面上的各點振動周期相同
解析:選D 波面可以是球面(形狀),也可以是平面(形狀),A錯;波線可以是平行直線,如平面波波線,也可以不是平行直線,如球面波波線,B錯;波線總是與波面垂直,C錯;不同波面上的各點振動周期相同,都等于波源的周期,D對。
3.隨著我國經濟的快速增長,旅游事業(yè)迅速發(fā)展,其中回歸大自然的濱海游、生態(tài)游等休閑度假游備受人們的喜愛。一艘汽船以4 m/s的速度在無風河面上航行,船上發(fā)出一聲鳴笛,旅客在3 s后聽到前方懸崖反射回來的聲音,則懸崖離汽船原來位置的距離為( )
A.258 m B.340 m
C.516 m D.
3、680 m
解析:選C 如圖所示,汽船發(fā)出鳴笛聲在B處,旅客聽到回聲位置在A處,即3 s 內汽船前進了A、B間距離l,則聲波經過了2l0-l的距離。則v聲t=2l0-l=2l0-v船t,得l0= m=516 m。C正確。
4.如圖所示,1、2、3分別代表入射波、反射波、折射波的波線,則( )
A.2與1的波長、頻率相等,波速不等
B.2與1的波速、頻率相等,波長不等
C.3與1的波速、頻率、波長均相等
D.3與1的頻率相等,波速、波長均不等
解析:選D 波1、2都在介質a中傳播,故反射波的波長、頻率、波速與入射波都應該相等,故A、B錯誤;波1、3是在兩種不同介質中傳播,故折射波
4、的波長、波速與入射波都不等,但頻率相等,故C錯誤,D正確。
5.醫(yī)院有一種先進的檢測技術——彩超,向病人體內發(fā)射頻率已精確掌握的超聲波。超聲波經血液反射后被專用儀器接收,測出反射波的頻率變化,就可以知道血液的流速。這一技術主要體現了哪一種物理現象( )
A.多普勒效應 B.波的衍射
C.波的干涉 D.共振
解析:選A 儀器接收到的波的頻率發(fā)生變化,是因為血液的流動使反射波的波源與接收儀器間距離發(fā)生變化,從而產生了多普勒效應,選項A正確,B、C、D錯誤。
6.小明和小剛每天上學途中都要經過一座鐵橋。學習了波的知識之后,小明和小剛想到了一個測量橋長的方法,一人在鐵橋的一端用錘子
5、敲擊一下,另一人在鐵橋的另一端聽傳來的聲音,結果發(fā)現經空氣和鐵橋,聲音傳到另一端的時間差為2 s(聲波在空氣中傳播速度v1=340 m/s,在鋼鐵中的傳播速度為4 900 m/s),則鐵橋長大約為( )
A.680 m B.9 800 m
C.730.7 m D.無法計算
解析:選C 設鐵橋長為l,由題意可知
-=2 s,解得l≈730.7 m。故C正確。
二、多項選擇題
7.關于多普勒效應,以下說法正確的有( )
A.只有機械波才能產生多普勒效應
B.所有的波均能產生多普勒效應
C.產生多普勒效應的原因是波源的頻率發(fā)生了變化
D.產生多普勒效應的原因是觀察者接
6、收到的頻率發(fā)生了變化
解析:選BD 多普勒效應是波動過程共有的特征,產生多普勒效應的原因是觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化,而波源的頻率不變,故選項B、D正確,選項A、C錯誤。
8.假如一輛汽車在靜止時喇叭發(fā)出聲音的頻率是300 Hz,在汽車向你駛來又擦身而過的過程中,下列說法正確的是( )
A.當汽車向你駛來時,聽到喇叭聲音的頻率大于300 Hz
B.當汽車向你駛來時,聽到喇叭聲音的頻率小于300 Hz
C.當汽車和你擦身而過后,聽到喇叭聲音的頻率大于300 Hz
D.當汽車和你擦身而過后,聽到喇叭聲音的頻率小于300 Hz
解析:選AD 當汽車向你駛來時,兩者距離減小,接收到的
7、聲波個數增多,頻率升高,將大于300 Hz,故A選項正確;當汽車和你擦身而過后,兩者距離變大,接收到的聲波個數減少,頻率降低,將小于300 Hz,故D選項正確。
9.關于站在火車站臺上的旅客聽到路過的火車鳴笛聲的音調變化情況,以下說法正確的是( )
A.當火車進站時,鳴笛聲的音調變低
B.當火車進站時,鳴笛聲的音調變高
C.當火車離站時,鳴笛聲的音調變低
D.當火車離站時,鳴笛聲的音調變高
解析:選BC 火車進站時,旅客與火車靠近,聽到的鳴笛聲的頻率變高,音調變高,反之,頻率變低,音調變低,故B、C正確。
10.如圖所示,在原點處做簡諧運動的波源產生的機械波沿x軸正方向傳播,波
8、速v=400 m/s。為了接收信號,在x=400 m處放置一接收器A(圖中未標出)。已知t=0時,波已經傳播到x=40 m,則下列說法中正確的是( )
A.波源振動的周期為0.05 s
B.x=40 m處的質點在t=0.5 s時位移最大
C.接收器在t=1.0 s時才能接收到此波
D.若波源向x軸負方向移動,則接收器接收到的波的頻率將小于20 Hz
解析:選AD 由題圖知,波長λ=20 m,由波速公式v=得,波源振動的周期T= s=0.05 s,選項A正確;x=40 m處的質點在t=0.5 s時在平衡位置,選項B錯誤;接收器接收到此波的時間t= s=0.9 s,選項C錯誤;由多
9、普勒效應的知識,可判斷選項D正確。
三、非選擇題
11.由波源S發(fā)出的波某一時刻在介質平面中的情形如圖所示,實線為波峰,虛線為波谷。設波源頻率為20 Hz,且不運動,而觀察者在1 s內由A運動到B,觀察者在1 s內接收到多少個完整波?設波速為340 m/s,則要讓觀察者完全接收不到波,他每秒要運動多遠?
解析:觀察者在單位時間內接收到的完整波的個數,就等于觀察者接收到的頻率。如果觀察者不動,則1 s內觀察者接收的完整波的個數應為20個。然而在觀察者從A運動到B的過程中,所能接收到的完整波的個數正好比不運動時少1個,即他只接收到19個完整波。
要想讓觀察者完全接收不到波,他必須隨同所在的波峰或波谷一起運動并遠離波源。由s=vt得s=340×1 m =340 m,即觀察者每秒要遠離波源運動340 m。
答案:19個 340 m