多普勒效應(yīng)、惠更斯原理(習(xí)題)

1、.多普勒效應(yīng)、惠更斯原理一、選擇題1如下圖，讓小球P一邊貼水面每秒振動(dòng)5次，一邊沿z軸正方向勻速挪動(dòng)，O點(diǎn)是它的初始位置圖示為觀察到的某一時(shí)刻的水面波，圖中的實(shí)線表示水面波的波峰位置，此時(shí)小球P處于波峰位置，激起的第一個(gè)波峰剛好傳到40 cm處，那么水面波的傳播速度及小球P勻速挪動(dòng)的速度分別是 A0.05 ms，0.025 ms B0，1 rns，0.1 ms C0.15 ms，0.125 ms D0.2 ms，0.1 ms2輪船在進(jìn)港途中x-t圖像如圖甲所示，那么在港口所測(cè)到輪船L霧笛發(fā)出聲音的頻率是圖乙中的哪一個(gè) 3站在火車站臺(tái)上的旅客聽到火車?guó)Q笛聲的音調(diào)變化情況是 A當(dāng)火車減速進(jìn)站時(shí)，鳴

2、笛聲的音調(diào)變低 B當(dāng)火車減速進(jìn)站時(shí)，鳴笛聲的音調(diào)變高 C當(dāng)火車減速離站時(shí)，鳴笛聲的音調(diào)變低 D當(dāng)火車減速離站時(shí)，鳴笛聲的音調(diào)變高4一個(gè)位于原點(diǎn)O的波源S發(fā)出一列沿x軸正向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速為400 ms，在t=0時(shí)刻，波剛好傳到x=40 m處，當(dāng)時(shí)的波形圖如下圖在x軸上橫坐標(biāo)x=400 m處固定一個(gè)波的接收器P圖中未畫出，那么以下說法中正確的選項(xiàng)是 A波源開場(chǎng)振動(dòng)的方向一定是向下 Bx=40 m處的質(zhì)點(diǎn)在t=0.5 s時(shí)刻位于最大位移處 C接收器在江1.0 s時(shí)刻才接收到此波的信號(hào) D假設(shè)從t=0時(shí)刻起波源S沿x軸負(fù)向以10 ms的速度勻速挪動(dòng)，那么接收器接收到此波時(shí)的頻率將變小5有兩個(gè)靜止

3、的聲源，發(fā)出聲波1和聲波2，在空氣中傳播，如下圖為某時(shí)刻這兩列波的圖像，那么以下說法中正確的選項(xiàng)是 A聲波1的波速比聲波2的波速大 B相對(duì)于同一障礙物，波l比波2更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 C這兩列波相遇時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生干預(yù)現(xiàn)象 D遠(yuǎn)離兩個(gè)聲源運(yùn)動(dòng)的觀察者，聽到的這兩列波的頻率均與從聲源發(fā)出時(shí)的頻率一樣6如圖甲所示，O為波源，OP間距為s，t=0時(shí)刻0點(diǎn)開場(chǎng)由平衡位置向下振動(dòng)，產(chǎn)生向右的沿直線傳播的簡(jiǎn)諧橫波，圖乙表示P點(diǎn)振動(dòng)的圖像從t1時(shí)刻開場(chǎng)振動(dòng)那么以下說法正確的選項(xiàng)是 A該波的波長(zhǎng)為st2t1t1 B該波與另一列頻率為Hz的同類波疊加不可能產(chǎn)生穩(wěn)定的干預(yù)現(xiàn)象 C某障礙物的尺寸為，該波遇到此障礙物

4、時(shí)能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象 D假設(shè)波源O向右勻減速運(yùn)動(dòng)，靠近P點(diǎn)，那么P點(diǎn)的觀察者接收到的波的頻率比Hz大7如圖是一列機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)中發(fā)生的現(xiàn)象，波在介質(zhì)中的波速為v1，波在介質(zhì)中的波速為v2，那么v1v2，為 A1 B1 C D8以下關(guān)于波的認(rèn)識(shí)，哪些是正確的？ A潛艇利用聲吶探測(cè)周圍物體的分布情況，用的是波的反射原理 B隱形飛機(jī)怪異的外形及外表涂特殊隱形物質(zhì)，是為了減少波的反射，從而到達(dá)隱形的目的 C雷達(dá)的工作原理是利用波的反射 D水波從深水區(qū)傳到淺水區(qū)改變傳播方向的現(xiàn)象，是波的折射現(xiàn)象9甲、乙兩人平行站在一堵墻前面，兩人相距2a，間隔 墻均為，當(dāng)甲開了一槍后，乙在時(shí)間t后聽到

5、第一聲槍響，那么乙聽到第二聲槍響的時(shí)間為 A聽不到 B甲開槍3t后 C甲開槍2t后 D甲開槍后10圖中1、2、3分別代表入射波、反射波、折射波的波線，那么 A2與1的波長(zhǎng)、頻率相等波速不等 B2與1的波速、頻率相等，波長(zhǎng)不等 C3與1的波速、頻率、波長(zhǎng)均相等 D3與1的頻率相等，波速、波長(zhǎng)均不等11如下圖。是聲波從介質(zhì)進(jìn)入介質(zhì)的折射情況，由圖判斷下面說法中正確的選項(xiàng)是 A入射角大于折射角，聲波在介質(zhì)中的波速大于它在介質(zhì)中的波速 B入射角大于折射角，可能是空氣，可能是水 C入射角小于折射角，可能是鋼鐵，可能是空氣 D介質(zhì)中波速v1與介質(zhì)中波速v2滿足：二、填空題12飛行的炮彈由于受到空氣阻力作用

6、而做減速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)發(fā)出吼叫聲，有經(jīng)歷的戰(zhàn)士根據(jù)吼叫聲的音調(diào)即能判斷炮彈是向他飛來還是遠(yuǎn)離他而去假設(shè)他聽到的吼叫聲音調(diào)降低，這說明炮彈正_13如下圖，在公路的十字路口東側(cè)路邊，甲以速度v1，向東行走，在路口北側(cè)，乙站在路邊，一輛汽車以速度v2通過路口向東行駛并鳴笛，汽車笛聲的頻率為f0，車速v2v1。甲聽到的笛聲的頻率為f1，乙聽到的笛聲的頻率為f2，司機(jī)自己聽到的笛聲的頻率為f3，那么此三人聽到笛聲的頻率由高至低依次為_14某人乘火車由甲地去乙地，途中此人乘坐的列車笛聲頻率為f1；此人乘坐的列車之后又與迎面駛來的一列客車會(huì)車，聽到客車駛近時(shí)的笛聲頻率為f2，機(jī)車發(fā)出的笛聲一樣，那么f1與f2的

7、大小關(guān)系是f1_填“大于“小于或“等于f2三、解答題15以速度u=20 ms奔馳的火車，鳴笛聲頻率為275 Hz，假設(shè)常溫下空氣中的聲速v=340 ms 1當(dāng)火車駛來時(shí)，站在鐵道旁的觀察者聽到的笛聲頻率是多少？ 2當(dāng)火車駛?cè)r(shí)，站在鐵道旁的觀察者聽到的笛聲頻率是多少？16一個(gè)觀察者在鐵路旁邊，當(dāng)火車駛近時(shí)，他聽到汽笛聲頻率為f1=440 Hz當(dāng)火車駛?cè)r(shí)，他聽到汽笛聲頻率為f2=392 Hz，設(shè)空氣中的聲速為330 ms，求火車的速度v1是多少？17正在報(bào)警的警鐘，每隔0.4 s響一聲，有輛警車以72 kmh的速度向警鐘所在地趕來，那么該警車內(nèi)的警察在2 min內(nèi)能聽到多少次響聲？報(bào)警信號(hào)在空

8、氣中傳播速度為340 ms18某人想聽到自己發(fā)出聲音的回聲，假設(shè)聲音在空氣中的傳播速度為340 ms，那么他至少要離障礙物多遠(yuǎn)？原聲與回聲區(qū)分的最短時(shí)間為0.1 s19一個(gè)觀察者在高處用望遠(yuǎn)鏡注視在地上的木工以每秒2次的頻率擊釘子，他聽到聲音時(shí)恰好看到擊錘動(dòng)作，假設(shè)觀察者距木工680 m，當(dāng)木工停頓擊錘后，他還能聽到幾次擊釘聲？聲波在空氣中的傳播速度為340 ms20如圖，a、b、c分別為人射波、反射波、折射波，入射波波速v=10 ms，入射角1為30，反射波線與折射波線相垂直，求折射波的速度【答案與解析】一、選擇題1【答案】D 【解析】由圖可知P振動(dòng)的時(shí)間為2 s，波速，P點(diǎn)挪動(dòng)速度2【答案

9、】A 【解析】由x-t圖像可知，輪船靠近港口時(shí)的速度v1v3v2，由可知，f1f3f2，故A項(xiàng)正確。3【答案】B、C 【解析】當(dāng)波源靠近觀察者時(shí)，觀察者接收到的頻率變高；當(dāng)波源遠(yuǎn)離觀察者時(shí)，觀察者接收到的頻率變低4【答案】A、D 【解析】t=0時(shí)刻x=40 m處質(zhì)點(diǎn)起振的方向與波源開場(chǎng)振動(dòng)的方向是一樣的，向下振動(dòng)，所以A正確；由=20 m，所以x=40 m處的質(zhì)點(diǎn)，在t=0.5 s時(shí)恰好振動(dòng)了10個(gè)周期，又回到平衡位置，B錯(cuò)誤；t=0時(shí)波離接收器P的間隔 為400 m40 m=360 m，所以再經(jīng)過，接收器P即可接收到此波的信號(hào)，C錯(cuò)誤；波源以10 ms的速度遠(yuǎn)離接收器P，由多普勒效應(yīng)知識(shí)可知

10、，接收器接收到此波時(shí)的頻率將變小，D正確5【答案】B、C 【解析】A、波速是由介質(zhì)決定的，兩列聲波在同一空間的空氣中沿同一方向傳播，波速一樣故A錯(cuò)誤B、由圖讀出聲波1和聲波2波長(zhǎng)之比1：2=2：1，波長(zhǎng)大的更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，B對(duì)。C、由v=f得到兩波頻率之比f1：f2=1：2，頻率不同，相遇時(shí)不會(huì)產(chǎn)生干預(yù)現(xiàn)象C對(duì)。D、遠(yuǎn)離兩個(gè)聲源運(yùn)動(dòng)的觀察者，聽到的這兩列波的頻率比波源的頻率低。故正確答案為BC。6【答案】A、C、D【解析】由圖可知，波速，所以波長(zhǎng)，頻率，因此遇到頻率為的同類波可以發(fā)生干預(yù)現(xiàn)象，A對(duì)，B錯(cuò)；因障礙物的尺寸比波長(zhǎng)還小，故能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，C對(duì)；波源只要靠近觀察者，觀察

11、者接收到的頻率就比波源的頻率大，D對(duì)。應(yīng)選ACD。7【答案】C 【解析】入射角的正弦與折射角的正弦之比等于波在第一種介質(zhì)中的速度與波在第二種介質(zhì)中的速度之比應(yīng)選項(xiàng)C對(duì)。8【答案】A、B、C、D【解析】A、B、C選項(xiàng)中應(yīng)用了波的反射現(xiàn)象，而D選項(xiàng)應(yīng)用了波的折射現(xiàn)象，而深水區(qū)域和淺水區(qū)域視為不同介質(zhì)，故改變傳播方向，故D選項(xiàng)也對(duì).9【答案】C 【解析】乙聽到第一聲槍響必然是甲放槍的聲音直接傳到乙的耳中，設(shè)槍響聲音的傳播速度為v，故 甲、乙兩人及墻的位置如上圖所示，乙聽到第二聲槍響必然是墻反射的槍聲，由反射定律可知，波線如圖中AC和CB，由幾何關(guān)系可得：AC=CB=2a，故第二聲槍響傳到乙的耳中的時(shí)

12、間為10【答案】D 【解析】反射波的波長(zhǎng)、頻率、波速與入射波都應(yīng)該相等，故A錯(cuò)，B錯(cuò)折射波的波長(zhǎng)、波速與入射波都不等，但頻率相等，故C錯(cuò)，D正確11【答案】A 【解析】由圖中可直接看出1為入射角，2為折射角，有12，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)折射規(guī)律有所以v1v2，選項(xiàng)D錯(cuò)誤，選項(xiàng)A正確；聲波在液體、固體中的速度大于在氣體中的速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤二、填空題12【答案】遠(yuǎn)離他而去13【答案】f1、f2、f3 【解析】由于v2v1，所以汽車和甲的相對(duì)間隔 減小甲聽到的頻率變大，即f1f0由于乙靜止不動(dòng)，汽車和乙的相對(duì)間隔 增大，乙聽到的頻率變小，即f2f0由于司機(jī)和聲源相對(duì)靜止，所以司機(jī)聽到的頻率不變，即f3=

13、f0綜上所述，三人聽到笛聲的頻率由高至低依次為f1、f3、f214【答案】小于 【解析】當(dāng)波源和觀察者互相靠近時(shí)，觀察者接收到的頻率大于波源的頻率三、解答題15【答案】見解析【解析】1觀察者相對(duì)介質(zhì)靜止，波源以速度“向觀察者運(yùn)動(dòng)，以介質(zhì)為參考系，波長(zhǎng)將縮短為=vTuT=vuT，那么觀察者聽到的頻率為 2同上述分析，觀察者聽到的頻率為16【答案】見解析【解析】設(shè)汽笛的頻率為f， 當(dāng)火車駛近時(shí)：， 當(dāng)火車遠(yuǎn)離時(shí)：， 式聯(lián)立，解得。17【答案】見解析【解析】警鐘所發(fā)報(bào)警信號(hào)頻率，觀察者相對(duì)于介質(zhì)的速度v1=72 kmh=20 ms，故警察接收到的報(bào)警信號(hào)頻率，那么警察在2 min內(nèi)可聽到的警報(bào)聲次=317次18【答案】見解析【解析】在波的反射現(xiàn)象中，反射波的波長(zhǎng)、頻率和波速都跟入射波的一樣，只有聲波從人所站立的地方到障礙物