下列關(guān)于多普勒效應(yīng)的說法中,正確的是( )A.只要波源在運(yùn)動(dòng),就一定能觀察到多普勒效應(yīng)
B.當(dāng)聲源靜止、觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí),也可以觀察到多普勒效應(yīng)
C.只要聲源在運(yùn)動(dòng),觀察者總是感到聲音的頻率變高
D.當(dāng)聲源相對于觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí),觀察者聽到的聲音的音調(diào)可能變高,也可能變低
答案：BD解析:多普勒效應(yīng)的發(fā)生是由波源和觀察者的相對運(yùn)動(dòng)決定的,如果波源和觀察者同向同速運(yùn)動(dòng),則無多普勒效應(yīng)發(fā)生,故A、C錯(cuò)誤;頻率變大還是變小,關(guān)鍵是看觀察者與波源的相對速度方向,因此選項(xiàng)B、D均正確.
2、關(guān)于橫波和縱波,下列說法正確的是( )
A.對于橫波和縱波質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向有時(shí)相同,有時(shí)相反
B.對于縱波,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向一定相同
C.形成縱波的質(zhì)點(diǎn),隨波一起遷移
D.空氣介質(zhì)只能傳播縱波
答案：D解析:形成橫波的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向只能與傳播方向垂直,形成縱波的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向總是與波的傳播方向平行,有時(shí)同向,有時(shí)反向,故選項(xiàng)A、B均錯(cuò)誤.無論是橫波還是縱波,質(zhì)點(diǎn)都是在平衡位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng),不會(huì)隨波遷移,故C錯(cuò)誤;因?yàn)榭諝饨橘|(zhì)只能通過壓縮而產(chǎn)生相互作用力,故空氣中的機(jī)械波只能是縱波.選項(xiàng)D正確.
3、關(guān)于波長,下列說法中正確的是( )
A.在一個(gè)周期內(nèi)振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的距離等于波長
B.在一個(gè)周期內(nèi)介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)通過的路程等于波長
C.波長等于橫波中波峰與波峰(或波谷與波谷)間的距離
D.以上說法都不對
答案：A解析:根據(jù)波長的定義,振動(dòng)在一個(gè)周期內(nèi)傳播的距離等于一個(gè)波長,選項(xiàng)A對;質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近振動(dòng),一個(gè)周期內(nèi)通過的路程等于4個(gè)振幅,選項(xiàng)B錯(cuò);橫波中相鄰的波峰與波峰(或波谷與波谷)間的距離才等于波長,選項(xiàng)C、D錯(cuò).
4、下列對波速的理解正確的是( )
A.波速表示振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的快慢
B.波速表示介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的快慢
C.波速表示介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)遷移的快慢
D.波速跟波源振動(dòng)的快慢無關(guān)
答案：AD解析:波速表示振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的快慢,它的大小由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定,與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度是兩個(gè)不同的概念,與波源的振動(dòng)快慢無關(guān),選項(xiàng)A、D正確,B錯(cuò)誤;介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.
5、關(guān)于公式v=λf,下列說法正確的是( )
A.v=λf適用于一切波
B.由v=λf知,f增大,則波速v也增大
C.v、λ、f三個(gè)量中,對同一列波來說,在不同介質(zhì)中傳播時(shí)一定保持不變的只有f
D.由v=λf知,波長是4 m的聲波為波長是2 m的聲波傳播速度的2倍
答案：AC解析:公式v=λf適用于一切波,無論是機(jī)械波還是電磁波,選項(xiàng)A正確;機(jī)械波的波速僅由介質(zhì)決定,與波的頻率f和波長λ無關(guān),但同時(shí)給出波長和頻率時(shí),二者的乘積λf反映了波速的大小,所以選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤;對同一列波,其頻率由波源決定,與介質(zhì)無關(guān),故選項(xiàng)C正確.
6、下面哪些應(yīng)用是利用了多普勒效應(yīng)( )
A.利用地球上接收到遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光波的頻率來判斷遙遠(yuǎn)天體相對于地球的運(yùn)動(dòng)速度
B.交通警察向行進(jìn)中的汽車發(fā)射一個(gè)已知頻率的電磁波,波被運(yùn)動(dòng)的汽車反射回來時(shí),根據(jù)接收到的頻率發(fā)生的變化,就可知汽車的速度,以便于交通管理
C.鐵路工人用耳貼在鐵軌上可判斷火車的運(yùn)動(dòng)情況
D.有經(jīng)驗(yàn)的戰(zhàn)士從炮彈飛行的尖叫聲判斷飛行炮彈是接近還是遠(yuǎn)去
答案：ABD解析:凡是波都具有多普勒效應(yīng),因此利用光波的多普勒效應(yīng)便可以測定遙遠(yuǎn)天體相對于地球的運(yùn)動(dòng)速度,選項(xiàng)A正確.由多普勒效應(yīng)可知,選項(xiàng)B正確.鐵路工人根據(jù)聲音在固體中的傳播而對列車的運(yùn)動(dòng)作出判斷,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.炮彈飛行,與空氣摩擦產(chǎn)生聲波,人耳接收到的頻率與炮彈的相對運(yùn)動(dòng)方向有關(guān),選項(xiàng)D正確.
7、用手握住較長軟繩的一端連續(xù)上下抖動(dòng),形成一列簡諧橫波.某一時(shí)刻的波形如圖所示,繩上a、b兩質(zhì)點(diǎn)均處于波峰位置.下列說法正確的是( )
A.a、b兩點(diǎn)之間的距離為半個(gè)波長
B.a、b兩點(diǎn)振動(dòng)開始時(shí)刻相差半個(gè)周期
C.b點(diǎn)完成全振動(dòng)次數(shù)比a點(diǎn)多一次
D.b點(diǎn)完成全振動(dòng)次數(shù)比a點(diǎn)少一次
答案：D解析:相鄰波峰間距離為一個(gè)波長,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;波由波源向外傳播,相距一個(gè)波長的兩點(diǎn)間開始振動(dòng)的時(shí)刻相差一個(gè)周期,a點(diǎn)開始振動(dòng)后一個(gè)周期b點(diǎn)才開始振動(dòng),b點(diǎn)完成全振動(dòng)次數(shù)比a點(diǎn)少一次,選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤,D正確.
8、一振動(dòng)周期為T、振幅為A、位于x=0點(diǎn)的波源從平衡位置沿y軸正向開始做簡諧振動(dòng).該波源產(chǎn)生的一維簡諧橫波沿x軸正向傳播,波速為v,傳播過程中無能量損失.一段時(shí)間后,該振動(dòng)傳播至某質(zhì)點(diǎn)P,關(guān)于質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的說法正確的是( )
A.周期一定為T
B.速度的最大值一定為v
C.開始振動(dòng)的方向沿y軸向上或向下取決于它離波源的距離
D.若P點(diǎn)與波源距離s=vT,則質(zhì)點(diǎn)P的位移與波源的相同
答案：AD解析:機(jī)械波中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期與波源振動(dòng)的周期相同,選項(xiàng)A正確;機(jī)械波的波速與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度是兩個(gè)不同的概念,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;質(zhì)點(diǎn)P起振的方向與波源起振的方向相同,沿y軸正方向,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由機(jī)械波空間與時(shí)間上的周期性可知,選項(xiàng)D正確.
點(diǎn)評 雖然波的周期(頻率)和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期(頻率)相等,但是波的傳播速度和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度卻有本質(zhì)的區(qū)別.
9、
如圖(甲)所示,某均勻介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置在同一直線上,相鄰兩點(diǎn)間距離為,質(zhì)點(diǎn)1是波源,它開始振動(dòng)時(shí)速度方向豎直向上,振動(dòng)向右傳播,經(jīng)過一段時(shí)間t,前13個(gè)質(zhì)點(diǎn)第一次形成如圖(乙)所示的波形,則該波的波長和周期分別是( )A.9d,t B.4d,t
C.9d, D.4d,
答案：
D解析:由題圖可知質(zhì)點(diǎn)1至質(zhì)點(diǎn)9的距離等于一個(gè)波長,所以λ=4d,因波源1的起振方向豎直向上,經(jīng)t后質(zhì)點(diǎn)1又經(jīng)平衡位置向上振動(dòng),所以有t=nT(n=1,2…),因?yàn)樵跁r(shí)間t內(nèi)前13個(gè)質(zhì)點(diǎn)首次形成題圖(乙)所示的波形,可知n=2,T=,只有D項(xiàng)正確.
10、如圖所示,一根柔軟的彈性繩子右端固定,左端自由,A、B、C、D…為繩上等間隔的點(diǎn),相鄰點(diǎn)間間隔為50 cm,現(xiàn)用手拉繩子的端點(diǎn)A使其上下振動(dòng),t=0時(shí)A點(diǎn)開始向上振動(dòng),經(jīng)0.1 s第一次達(dá)到最大位移,C點(diǎn)恰好開始振動(dòng).則( )
A.該繩波的波長為1 m
B.該繩波的頻率為10 Hz
C.該繩波的G點(diǎn)的起振方向向上
D.t=0.3 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)C的加速度最大
答案：
C解析:由題意知,在A點(diǎn)振動(dòng)的周期內(nèi),所用時(shí)間為0.1 s,繩波傳播1 m,故該繩波的周期為T=0.4 s,頻率為f=2.5 Hz,波長為4 m,選項(xiàng)A、B均錯(cuò)誤;該繩波的任意一點(diǎn)的起振方向都與波源的起振方向相同,選項(xiàng)C正確;t=0.3 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)C振動(dòng)后第一次回到平衡位置,速度最大,加速度為零,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
11、一根彈性繩沿x軸方向設(shè)置,左端在原點(diǎn)O處,用手握住繩的左端使其沿y軸方向做周期為1 s的簡諧運(yùn)動(dòng),于是在繩上形成一簡諧波,繩上質(zhì)點(diǎn)N的平衡位置為x=5 m,振動(dòng)傳播到質(zhì)點(diǎn)M時(shí)的波形如圖所示.求:
(1)繩的左端振動(dòng)后經(jīng)多長時(shí)間傳播到質(zhì)點(diǎn)N;
(2)質(zhì)點(diǎn)N開始振動(dòng)時(shí),繩的左端已通過的路程.
解析:(1)由圖可知,波長λ=2 m.
波速v==2 m/s.
振動(dòng)傳播到質(zhì)點(diǎn)N經(jīng)歷的時(shí)間t== s=2.5 s.
(2)質(zhì)點(diǎn)N開始振動(dòng)時(shí),繩的左端已通過的路程
s=4A·=4×8× cm=80 cm.
答案:(1)2.5 s (2)80 cm
12、一列橫波在x軸上傳播,a,b是x軸上相距sab=6 m的兩質(zhì)點(diǎn),t=0時(shí),b點(diǎn)正好到達(dá)最高點(diǎn),且b點(diǎn)到x軸的距離為4 cm,而此時(shí)a點(diǎn)恰好經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)動(dòng).已知這列波的頻率為25 Hz.
(1)求經(jīng)過時(shí)間1 s,a質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程;
(2)若a、b在x軸上的距離大于一個(gè)波長,求該波的波速.
解析:(1)由題意知A=4 cm,質(zhì)點(diǎn)a一個(gè)周期運(yùn)動(dòng)的路程s0=4A=16 cm.
1 s內(nèi)的周期數(shù)是n==25.
1 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程s=25s0=4 m.
(2)波由a傳向b,sab=(n+)λ.
v=λf= m/s(n=1,2,3…)
波由b傳向a,sab=(n+)λ
v=λf= m/s(n=1,2,3…).
答案:(1)4 m (2) m/s(n=1,2,3…)或 m/s(n=1,2,3…)
t
