2020-2021学年高中物理 第十二章 机械波 5、6 多普勒效应 惠更斯原理课时作业（含解析）新人教版选修3-4.doc

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1、多普勒效应 惠更斯原理限时45分钟总分100分一、单选题(每小题6分，共30分)1下列说法中不正确的是(C)A发生多普勒效应时波源的频率保持不变B要发生多普勒效应，波源和观察者之间必须有相对运动C只有声波会发生多普勒效应D机械波、电磁波和光波都会发生多普勒效应解析：多普勒效应是一种现象，发生多普勒效应时，波源的频率没有发生改变，波源与观察者之间存在相对运动时，观察者接收到波的频率发生变化，而且机械波、电磁波和光波都会发生多普勒效应2上课时老师将一蜂鸣器固定在教鞭一端，然后使蜂鸣器迅速水平旋转，蜂鸣器音调竟然忽高忽低变化，下列判断正确的是(B)A旋转时蜂鸣器发声的频率变化了B由于旋转，改变了同学

2、们听到的声音频率C蜂鸣器音调变高时，一定是向远离观察者的方向运动D音调的忽高忽低是由波的干涉造成的解析：旋转时蜂鸣器发声的频率没有变化，故A错误；旋转过程中，声源(蜂鸣器)与观察者(同学们)的距离有时近，有时远，发生多普勒效应，蜂鸣器发出声波的频率不变，只是同学们感觉到的声音频率变化了，故B正确，D错误，当其远离观察者时，听到声音的频率变小即音调变低，故C错误3.右图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则(D)A2与1的波长、频率相等，波速不等B2与1的波速、频率相等，波长不等C3与1的波速、频率、波长均相等D3与1的频率相等，波速、波长均不等解析：波线1、2都在介质a中传播，故

3、1、2的频率、波速、波长均相等，A、B错；波线1、3是在两种不同介质中传播，波速不同，但波源没变，因而频率相等，由得波长不同，故C错，D对4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(D)Af1f，f2f Bf1fCf1f，f2f Df1f，f2f解析：波源朝向观察者运动时，观测到的频率变大，波源远离观察者运动时，观测到的频率变小，D正确5如图所示的三张图片分别反映了飞机以三种不同速度在空中(不考虑空气的流动)水平飞行时产生声波的情况，图中一系列圆表示声波的传播情况，A点表示飞机的位置已知声波在

4、空气中的速度为340 m/s.则由图可知(C)A甲图中的飞机速度最大，乙图中的飞机速度大于340 m/sB乙图中的飞机速度最大，丙图中的飞机速度小于340 m/sC丙图中的飞机速度最大，乙图中的飞机速度等于340 m/sD不能判断哪个图中的飞机速度最大，也不能比较各图中的飞机速度与声速的大小二、多选题(每小题8分，共40分)6下列说法正确的是(AD)A波线表示波的传播方向B波面表示波的传播方向C只有横波才有波面D波传播中某时刻任一波面上各子波波前的包络面就是新的波面解析：波线表示波的传播方向，故A正确，B错误；所有的波都具有波面，故C错误；由惠更斯原理可知，D正确7下列叙述中正确的是(BCD)

5、A空间点波源发出的球面波，其波面是一个球面，波线就是以波源为圆心的同心圆B平面波的波线是一条直线，其波线相互平行C根据惠更斯原理，波面各点都可看作一个子波源，子波前进的方向的包络面就是该时刻的波面D利用惠更斯原理，只要知道t时刻波面的位置和波速，就可确定tt时刻波面的位置解析：球面波的波线沿球面的半径方向，A错误平面波的波线是一条直线，由于波线与波面垂直，故平面波的波线相互平行，B正确由惠更斯原理可知，C正确利用惠更斯原理，只要知道t时刻波面的位置和波速，就可确定另一时刻的波面的位置，D正确8如图所示，在原点处做简谐运动的波源产生的机械波沿x轴正方向传播，波速v400 m/s.为了接收信号，在

6、x400 m处设有一接收器A(图中未标出)已知t0时，波已经传播到x40 m处，则下列说法中正确的是(AD)A波源振动的周期为0.05 sBx40 m处的质点在t0.5 s时位移最大C接收器在t1.0 s时才能接收到此波D若波源向x轴负方向移动，则接收器接收到的波的频率将小于20 Hz解析：波源振动的周期T s0.05 s，A正确；x40 m处的质点在t0.5 s时恰好振动10个周期，因此仍在平衡位置，B错误；接收器接收到此波的时间t s0.9 s，C错误；波源振动的频率f20 Hz，由多普勒效应的知识知，若波源向x轴负方向移动，观察者与波源距离变大，则接收器接收到的波的频率将小于20 Hz，

7、D正确9下列说法中不正确的是(AD)A只有平面波的波面才与波线垂直B任何波的波线与波面都相互垂直C任何波的波线都表示波的传播方向D有些波的波面表示波的传播方向解析：不管是平面波，还是球面波，其波面与波线均垂直，选项A错误，选项B正确，波线表示波的传播方向，选项C正确，D错误10关于惠更斯原理、波的反射、波的折射，下列说法正确的是(BE)A惠更斯原理能够解释所有波的现象B子波的波速与频率等于波源的波速和频率C用惠更斯原理不能解释波的衍射现象D同一波面上的两个位置的质点振动步调也可能相反E波在两介质的界面发生反射和折射时，反射波和折射波的频率不发生变化三、非选择题(共30分)11(14分)医用B超

8、仪发出的超声波频率为7.25104 Hz，这种超声波在人体内传播的波长为2 cm，在给某患者的肝脏病变部分进行检测时(如图)，从探头发出的同一超声脉冲波经病变部分反射回到探头有两个信号，相隔时间为t32 s，试计算患者病变部分的大小答案：2.32 cm解析：超声脉冲波在进到病变区的前后界面上会发生两次反射，忽略波速在肝脏中的速度变化，则有：vf7.251042102 m/s1 450 m/s.病变区厚度hvt1 45032106 m2.32 cm.12(16分)如图甲所示是在高速公路上用超声波速度仪测量车速的示意图，测速仪固定并正对被测物发出和接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号的时间差

9、，测出被测物体的速度图乙是测量仪记录脉冲信号得到的纸带，p1、p2表示测速仪发出的超声波信号，n1、n2表示p1、p2经汽车反射回来的信号设记录时纸带匀速移动，p1、p2之间的时间间隔t1.0 s，超声波在空气中传播的速度是v340 m/s，若汽车匀速行驶，则根据图乙可知，汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是多少？汽车的速度是多大？答案：17 m17.9 m/s解析：从p1到p2经历的时间为1.0 s，题图乙中p1、p2之间是30小格，发出p1到收到n1共12小格，则时间t112 s s，车距仪器的距离s1vt1340 m68 m，发出p2到收到n2共9小格，则时间t29 s s，知车距仪器的距离s2vt2340 m51 m，车行驶的距离为ss1s217 m.车第一次收到超声波的时刻应是p1n1的中点时刻，第二次接到超声波是p2n2的中点时刻，这两个中点间共有28.5个小格，对应的时间为t28.5 s0.95 s，车的速度为v m/s m/s17.9 m/s.