鲁科版 (2019)选择性必修 第一册第4节 光导纤维及其应用课时作业

第4节　多普勒效应及其应用

基础过关练

题组一　多普勒效应的理解

1.(多选)下列说法中正确的是 (　　)

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,观察者接收到的频率发生了变化

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

2.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处的静止的人感受到的声波的频率为f1,车右侧B处的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

3.如图所示,表示的是产生机械波的波源O正在做匀速直线运动的情况,图中的若干个圆环表示同一时刻的波峰分布,为了使静止的频率传感器接收到的波的频率最大,则应该把传感器放在              (　　)

A.A点　　　B.B点　　　C.C点　　　D.D点

4.平直公路上,汽车正在匀速远离,用多普勒测速仪向其发出频率为f0的超声波,被汽车反射回来的超声波的频率随汽车位移变化的图像,正确的是              (　　)

5.(2020江苏淮安新马高级中学高二下期末)(多选)如图甲所示,男同学站立不动吹口哨,一位女同学坐在秋千上来回摆动,据图乙,下列关于女同学的感受的说法正确的是              (　　)

A.女同学从A向B运动过程中,她感觉哨声音调变高

B.女同学在从点C向左运动过程中,她感觉哨声音调变低

C.女同学在从点C向右运动过程中,她感觉哨声音调不变

D.女同学从E向D运动过程中,她感觉哨声音调变高

题组二　多普勒效应的应用

6.(多选)在下列现象中,可以用多普勒效应解释的有 (　　)

A.雷雨天看到闪电后,稍过一会儿才能听到雷声

B.超声波被血管中的血流反射后,探测器接收到的超声波频率发生变化

C.观察者听到远去的列车发出的汽笛声,音调会变低

D.同一声源发出的声波,在空气和水中传播的速度不同

E.天文学上观察到双星(相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星)光谱随时间的周期性变化

7.(多选)如图所示,将上下振动的振针水平移动,移动过程中在水面上形成了如图所示的水波图形,下列说法正确的是(　　)

A.振针在向右移动

B.振针在向左移动

C.在A处的观察者,接收到的水波频率变小

D.在A处的观察者,接收到的水波频率变大

8.(2020辽宁省实验中学东戴河分校高二月考)甲、乙两名同学分别坐在两条船里,同学甲在船上每隔1 s敲响一下水里的钟,且在他敲响第一下的瞬间同时敲响放在船上的另一个钟;当乙同学听到从水里传来的第3声钟响的同时,听到从空气中传来的声音。已知声音在空气中传播的速度为340 m/s,声音在水里传播的速度为1 400 m/s,则下列说法正确的是              (　　)

A.两船相距约898 m

B.两船相距约1 020 m

C.若某时刻开始两船向同一方向运动,当同学乙听到从水中传来的钟声间隔略小于1 s,则甲船速度一定大于乙船速度

D.若某时刻开始两船向同一方向运动,当同学乙听到从水中传来的钟声间隔略小于1 s,则甲船速度一定小于乙船速度

答案全解全析

第4节　多普勒效应及其应用

基础过关练

1.BCD　当波源与观察者之间有相对运动时会发生多普勒效应,故选项C正确;发生多普勒效应时,观察者接收到的频率发生了变化,而波源的频率并没有改变,故选项A错误,B正确;多普勒效应是奥地利物理学家多普勒首先发现的,故选项D正确。

2.D　波源朝观察者运动时,观测频率大于波源的频率,波源远离观察者运动时,观测频率小于波源的频率,D正确。

3.D　由题图可知,波源上边的波长变大,下边的波长变小,而波速不变,说明上边接收到的频率变小,下边接收到的频率变大,所以在D点接收到的频率最大,故选项D正确。

4.D　汽车正在匀速远离,速度恒定,接收到的反射波的频率也是恒定的。由于是远离,则反射波的频率应该小于发出波的频率,D项正确。

5.AB　女同学从A向B运动过程中,她逐渐靠近声源,根据多普勒效应,她感觉到哨声音调变高,故A正确;女同学在从C点向左运动过程中,她逐渐远离声源,她感觉到音调变低,故B正确;女同学在从C点向右运动过程中,她逐渐靠近声源,根据多普勒效应,她感觉到哨声音调变高,故C错误;女同学从E向D运动过程中,她逐渐远离声源,她感觉到哨声音调变低,故D错误。故选AB。

方法技巧

多普勒效应的判断方法

(1)确定研究对象:波源与观察者;

(2)确定波源与观察者是否有相对运动:若有相对运动,发生多普勒效应,否则不发生。

(3)判断:当两者远离时,观察者接收到的波的频率变小;当两者靠近时,观察者接收到的波的频率变大。注意波源的频率不变。

6.BCE　因为光速大于声速,所以雷雨天传播相等距离时,先看到闪电,后听到雷声,不属于多普勒效应,A错误;超声波被血管中的血流反射后,由于血液流动使反射的波的频率发生改变,即探测器接收到的频率发生变化,属于多普勒效应,B正确;当列车远离观察者时,观察者听到的汽笛声的音调会变低,属于多普勒效应,C正确;同一声波在不同介质中传播的速度不同,不属于多普勒效应,D错误;天文学上观察双星,由于双星周期性运动而使接收到的光的频率发生变化,即双星光谱随时间的周期性变化,可用多普勒效应解释,E正确。

7.AC　振针前进方向上的水波变得密集,在其移动反方向的水波变得稀疏,因此振针在向右移动;波源远离观察者时,观察者接收到的频率变小,故A、C正确。

8.A　设两船相距x,由题意可得=+2Δt,即=+2×1 s,解得x≈898 m,故A正确,B错误;若某时刻开始两船向同一方向运动,当同学乙听到从水中传来的钟声间隔略小于1 s,根据多普勒效应可知,若向右运动,则甲船速度大于乙船速度,若向左运功,则甲船速度小于乙船速度,故C、D错误。