第三章 第5节 多普勒效应-【创新教程】2024-2025学年高中物理选择性必修第一册五维课堂课时作业（人教版2019）

　　　第５节　多普勒效应 　 [A组　基础巩固练] １．关于多普勒效应,下列说法正确的是 (　　) 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、观察者也静止时,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 ２．关于声波的多普勒效应,下列说法正确 的是 (　　) A．当观察者和声源相互靠近时,观察者 接收到的声波频率比声源发出的声 波频率大 B．当观察者和声源相互靠近时,观察者 接收到的声波频率比声源发出的声 波频率小 C．当观察者和声源相互靠近时,声源振 动的频率变大 D．当观察者和声源相互靠近时,声源振 动的频率变小 ３．当正鸣笛的火车向我们疾驶而来时,我 们听到的汽笛声的音调变高了,这是因 为 (　　) A．声源振动的频率变大了 B．声波传播的速度变大了 C．耳膜振动的频率变大了 D．耳膜振动的频率变小了 ４．如图所示,机械波的波源 O 的频率为 f,正沿左右方向做匀速直线运动,图中 的若干个圆环表示同一时刻的波峰分 布．下列说法正确的是 (　　) A．波源O正在向右运动 B．若静止的波接收器放置在上方,接收 到该波的频率小于f C．若静止的波接收器放置在下方,接收 到该波的频率等于f D．无论静止的波接收器放置何处,接收 到该波的频率都是f ５．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＝２００m/s,已 知t＝０时波刚好传播到x＝４０m 处, 如图所示．在x＝４００m 处有一接收器 (图中未画出),则下列说法正确的是 (　　) A．波源开始振动的方向沿y轴正方向 B．从t＝０开始经０􀆰１５s,x＝４０m处的 质点运动的路程为０􀆰６m C．接收器在t＝２s时才能接收到此波 D．若波源向x轴正方向运动,接收器收 到的波的频率可能为９Hz 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰０４􀅰 选择性必修第一册 ６．(多选)假如一辆汽车在静止时喇叭发 出声音的频率是３００Hz,在汽车向你驶 来又擦身而过的过程中,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３００Hz B．当汽车向你驶来时,听到喇叭声音的 频率小于３００Hz C．当汽车和你擦身而过后,听到喇叭声 音的频率大于３００Hz D．当汽车和你擦身而过后,听到喇叭声 音的频率小于３００Hz ７．(多选)如图所示,S 为波 源,P 点有一观察者,已知波源发声的 频率为２０Hz,声音在空气中的传播速 度为３４０m/s,则关于人听到的声音的 频率说法正确的是 (　　) A．当波源S以１７m/s的速度远离观察 者运动时,频率为１９Hz B．当波源S以１７m/s的速度靠近观察 者运动时,频率为２１Hz C．当观察者以１７m/s的速度靠近波源 运动时,频率为２１Hz D．以上说法均不正确 ８．(多选)下列选项与多普勒效应有关 的是 (　　) A．科学家用激光测量月球与地球间的 距离 B．医生利用超声波探测病人血管中血 液的流速 C．技术人员用超声波探测金属、陶瓷、 混凝土中是否有气泡 D．交通警察向车辆发射超声波并通过 测量反射波的频率确定车辆行进的 速度 ９．随着科技的发展和军队作战的需要,现 在的战斗机飞得越来越快,甚至有些战 斗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３４０m/s,一架战斗机正在爆炸 点附近远离它飞行,要使飞行员恰好听 不到爆炸声,战斗机飞行的速度应为 多大? 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰１４􀅰 第三章　机械波 [B组　素养提升练] １０．如图所示,向左匀速运动的小车发出 频率为f的声波,车左侧A 处静止的 人感受到的声波的频率为f１,车右侧 B 处静止的人感受到的声波的频率为 f２,则 (　　) A．f１＜f,f２＜f B．f１＜f,f２＞f C．f１＞f,f２＞f D．f１＞f,f２＜f １１．轮船在进港途中xＧt图像如图所示,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? (　　) １２．某人乘火车由甲地去乙地,途中此人 乘坐的列车超过一列货运列车,超车 后听到货运列车发出的汽笛声频率为 f１;此人乘坐的列车又与迎面驶来的 另一列货运列车会车,听到货运列车 驶近时的汽笛声频率为f２,已知两列 货运列车发出的汽笛声频率相同,则 f１ 与f２ 间的大小关系是f１ 　　　　 f２(选填“＞”“＝”或“＜”)． １３．正在报警的警钟每隔０􀆰５s响一声,一 个人正坐在以６０km/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３３０m/s,则这个人每分钟能听 到几声警钟? 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰２４􀅰 选择性必修第一册 １３．解析:频率 相 同 的 两 列 波 叠 加 时,某 些 区 域 的 振 幅 加 大、某些区域的振幅减小．其中,到两波源距离之差为 半波长偶数倍的点在振动加强区域;到两波源距离之 差为半波长奇数倍的点在振动减弱区域．在BC 及其延 长线上,由到A 的距离与到C 的距离之差为１个λ２ 、１ 个λ、３个λ２ 、２个λ􀆺􀆺(２n－１)个λ２ 、n个λ 的点,这些 振动最弱的点与振动最强的点在B、C及其延长线上自 远处向C 相间依次排列．由题给条件可求得,该波波长 为２５cm,则B 点到A 与到C 距离之差等于１m,为波 长４倍的振动最强点,C 点到A 与到C 距离之差等于 ３m,为波长１２倍的振动加强点．故在BC 之间应该有 ８处振动最弱的位置． 答案:见解析 第５节 １．D　[波源运动,观察者也运动,当他们运动的速度相等时, 由于他们之间的相对位置保持不变,所以不能观察到多普 勒效应,故 A错误;当声源静止、观察者也静止时,波源自身 的频率不会变化,观察者也观察不到多普勒效应,故B错 误;在波源与观察者靠近时观察者接收到的波的频率变高, 听到的音调变高,在波源与观察者远离时观察者接收到的 波的频率变低,听到的音调变低,故C错误,D正确．] ２．A　[多普勒效应是指波源相对于观察者发生移动,而使两 者间的位置发生变化,使观察者接收到的频率发生了变化． 若声源和观察者相互靠近,观察者接收到的声波频率比声 源发出的声波频率大,A正确,B错误;声源的频率由声源决 定,不会随着距离的变化而变化,C、D错误．] ３．C　[声波被观察者接收时,观察者接收到的波的频率变 大,耳膜振动的频率也变大．] ４．B　[根据波速、波长和频率的关系式v＝λf,由于同一种 介质中波速相同,左边位置附近波长最短,右边位置附 近波长最长,故在左边接收到波的频率最大,在右边接 收到波的频率最小,由题图中的若干个圆表示同一时刻 的波峰分布可知,波源向左运动,A 错误;若静止的波接 收器放置在上方或下方,接收器在远离波源,依据多普 勒效应,可知,接收到该波的频率 小 于f,B 正 确,C 错 误;静止的波接收器任意放置,接收到该波的频率不可 能都等于f,D错误．] ５．B　[由题图知,x＝４０m 处的质点的起振方向向下,则 波源的起振方向也向下(y 轴负方向),选项 A 错误;由 题图知λ＝２０m,A＝１０cm,T＝λv ＝０􀆰１s ,而 Δt１＝ ０􀆰１５s＝３２T ,所以x＝４０m 处的质点经０􀆰１５s运动的 路程为s＝３２×４A＝６A＝６０cm＝０􀆰６m ,选项 B正确; 波由x＝４０m处传到x＝４００m处所需时间Δt＝Δxv ＝ ３６０ ２００s ＝１􀆰８s,选项C错误;当波源向x轴正方向运动时,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＝１T＝１０Hz ,选项D错误．] ６．AD　[当汽车向你驶来时,两者距离减小,单位时间内你 接收到的声波个数增多,频率增大,将大于３００Hz,故选 项 A正确;当汽车和你擦身而过后,两者距离变大,单位 时间 内 你 接 收 到 的 声 波 个 数 减 少,频 率 减 小,将 小 于 ３００Hz,故选项 D正确．] ７．ABC　[当波源以１７m/s的速度远离观察者运动,观察 者接收的频率f′１＝ v声 f v声 ＋v源 ＝ ３４０×２０ ３４０＋１７ Hz＝１９Hz ,故 A项正确;当波源S 以１７m/s的速度靠近观察者运动 时,观察者接收到的频率f′２＝ v声 f v声 －v源 ＝ ３４０×２０ ３４０－１７Hz＝ ２１Hz,故B项正确;当观察者以１７m/s的速度靠近波 源S 运 动 时,观 察 者 接 收 到 的 频 率 f′３ ＝ v声 ＋v观 λ ＝ ３４０＋１７ ３４０ ２０ Hz＝２１Hz,故 C项正确．] ８．BD　[科学家用激光测量月球与地球间的距离是利用光 速快,故 A 错误;医生利用超声波探测病人血管中血液 的流速利用声波的多普勒效应,故 B正确;技术人员用 超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡是利用穿 透能力强,故 C错误;交通警察向车辆发射超声波并通 过测量反射波的频率确定车辆行进的速度是利用超声 波的多普勒效应,故 D正确.故选BD.] ９．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,那么他随战斗机运动的速度应与声波的速 度一样,即战斗机应以３４０m/s的速度飞行远离爆炸点． 答案:３４０m/s １０．D　[由题意可知,声源靠近A 处的人,由多普勒效应可 知,A 处的人接收到声波的频率较大,即f１＞f;声源远 离B 处的人,同理可知B 处的人接收到声波的频率较 小,即f２＜f．选项 D正确．] １１．A　[由xＧt图像可知,轮船靠近港口时的速度v１＞v３ ＞v２,可知f１＞f３＞f２,故 A项正确．] １２．解析:乘客与被超的货运列车逐渐远离,由多普勒效应 可知,此时他听到货运列车发出的汽笛声的频率f１ 比 其实际频率小,同样根据多普勒效应可知,乘客听到对 面驶来货运列车的汽笛声的频率f２ 比其实际频率大, 又两列货运列车发出的汽笛声频率相同,故f１＜f２． 答案:＜ １３．解析:首先根据题意,画出示意图 (如图所 示)．若 人 坐 在 以 速 度v 行驶的车内向M 点运动,在相同 的时间t内人向声源移动的距离s２＝vt,声波在时间t 内通过人的相对距离应为s１＋s２．于是,在这段时间内 人听到的警钟响的次数就应为n′＝s１＋s２s０ ＝ (v０＋v)t v０T 答案:１２６声 第四章　第１节 １．B　[由题意知,折射光线和入射光线位于法线的同一侧,n ＝－１,由折射定律可知,折射角等于入射角．故选B．] ２．B　[设入射角为i,则折射角r＝９０°－i,根据折射定律 sini sinr＝n 及n＝cv ,得 sini sin(９０°－i)＝ c v ,所以tani＝ ３, 即i＝６０°．故选B．] ３．AC ４．B　[当太阳光照到存在大气层的地球表面时,光在大气 层发生折射,光线偏向地球,故选B．] ５．AD　[由题图知,折射角γa＜γb,而n＝ sini sinγ ,入射角i 相同,所以na＞nb,故选项 A 正确,选项 B错误;由n＝ c v 知va＜vb,故选项 C错误,选项 D正确．] ６．C　[光线进入玻璃砖后的光路图如 图所示． 在OB 面上,折射角r＝４５°,根据 折 射定律得sinr sini＝n ,则入射角i＝３０°． 根据几何关 系 得２α＝r－i＝１５°,所 以α＝７􀆰５°． 根据直角三角形的知识得OP＝rsin７􀆰５°．故选 C．] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰７６􀅰 参考答案