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12.5 多普勒效应课后提升作业 【基础达标练】1.(2018衢州高二检测)一列正在鸣笛的火车,高速通过某火车站站台的过程中,该火车站站台中部的工作人员听到笛声的频率()A.变大B.变小C.先变大后变小D.先变小后变大【解析】选C。火车高速通过站台的过程中,就是先靠近站台,再远离站台。所以工作人员听到笛声的频率先变大后变小,因此本题的正确答案选C。2.(2018滁州高二检测)有一测速雷达,发射电磁波频率为f1,想用它来测量一迎面开来的汽车的车速,设该雷达接收到的从汽车反射回来的反射波频率为f2,则()A.f1f2B.f1=f2C.f1v3v2,可知f1f3f2,故A正确。6.(多选)一渔船向鱼群发出超声波,若鱼群正向渔船靠近,则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比()A.波速变大B.波速不变C.频率变高D.频率不变【解析】选B、C。在同种介质中,超声波的传播速度保持不变,根据多普勒效应可知,频率变高,所以B、C项正确。7.如图为由波源S发出的波某一时刻在介质平面中的情形,实线为波峰,虚线为波谷,设波源频率为20 Hz,且不运动,而观察者在1s内由A运动到B,观察者接收到多少个完全波?【解析】观察者在单位时间内接收到的完全波的个数等于观察者接收到的频率。如果观察者不动,则1s内,观察者接收到的完全波的个数应为20个,然而当观察者从A运动到B的过程中,所能接收到的完全波的个数正好比不运动时少1个,即他只接收到19个完全波。答案:19个【能力提升练】1.(2018大连高二检测)如图所示,让小球P一边贴水面每秒振动5次,一边沿x轴正方向匀速移动,O点是它的初始位置。图示为观察到的某一时刻的水面波,图中的实线表示水面波的波峰位置,此时小球P处于波峰位置,激起的第一个波峰刚好传到40cm处,那么水面波的传播速度及小球P匀速移动的速度分别是()A.0.05 m/s;0.025 m/sB.0.1 m/s;0.1 m/sC.0.15 m/s;0.125 m/sD.0.2 m/s;0.1 m/s【解析】选D。由图可知P振动的时间为2s,波速为0.4 m2 s=0.2 m/s,P点移动速度为0.2 m2 s=0.1m/s。故本题选D。2.假设某爆炸声在空气中的传播速度为340 m/s,一架战斗机正在爆炸点附近飞行,要使飞行员听不到爆炸声,则对飞机的飞行速度的说法正确的是()A.340 m/s,远离爆炸点B.340 m/s,靠近爆炸点C.170 m/s,远离爆炸点D.170 m/s,靠近爆炸点【解题指南】解答本题应把握以下两点:(1)理解多普勒效应。(2)理解飞行员听不到爆炸声需要满足的条件。【解析】选A。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,故飞机飞行的速度应与波峰前进的速度一样,即飞机至少应以340 m/s的速度飞行远离爆炸点,A正确。3.(多选)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v=400m/s。为了接收信号,在x=400m处设有一接收器A(图中未标出)。已知t=0时,波已经传播到x=40m处,则下列说法中正确的是()A.波源振动的周期为0.05sB.x=40m处的质点在t=0.5s时位移最大C.接收器在t=1.0s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20Hz【解析】选A、D。波源振动的周期T=v=20400s=0.05s,A正确;x=40m处的质点在t=0.5s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=400-40400s=0.9 s,C错误;波源振动的频率f=1T=20Hz,由多普勒效应的知识知道若波源向x轴负方向移动,接收器与波源距离变大,则接收器接收到的波的频率将小于20Hz,D正确。4.以速度u=20m/s奔驰的火车,鸣笛声频率为275Hz,已知常温下空气中的v=340m/s。(1)当火车驶来时,站在铁道旁的观察者听到的笛声频率是多少?(2)当火车驶去时,站在铁道旁的观察者听到的笛声频率是多少?【解析】(1)f1=vv-uf=340340-20275Hz292Hz。(2)f2=vv+uf=340340+20275Hz260Hz。答案:(1)292Hz(2)260Hz
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