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基础夯实1(2010成都市高二调研)下列关于波的说法中,正确的是()A次声波比超声波更容易发生明显的衍射现象B海啸发生后尚未到达海岸边,沿海渔民没有反应,但狗显得烦噪不安,这是因为次声波传播速度比超声波大C当声源相对于观察者匀速远离时,观察者听到的声音的音调可能变高,也可能变低D发生多普勒效应的原因是因为声源的频率发生了变化答案:A2关于次声波和超声波,以下说法中正确的是()A频率低于20 Hz的声波为次声波,频率高于20 000 Hz的声波为超声波B次声波的波长比可闻波短,超声波的波长比可闻波长C次声波的波速比可闻波小,超声波的波速比可闻波大D在同一种均匀介质中,在相同的温度条件下,次声波、可闻波、超声波的波速均相等答案:AD解析:由超声波和次声波的概念知A项正确,由可判断v相同时,f越大,越小,因此B项错误。在同一均匀介质中,v是相同的,C错,D正确。3(2012安丘模拟)蝙蝠在洞穴中飞来飞去时,它利用超声脉冲导航非常有效,这种超声脉冲是持续1ms或不到1ms的短促发射,且每秒重复发射几次。假定蝙蝠的超声脉冲发射频率为39000Hz,在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑的期间,则下列判断正确的是()A墙壁接收到超声脉冲频率等于39000HzB蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于墙壁接收的频率C蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收的频率D蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于39000Hz答案:C解析:蝙蝠(波源)相对墙壁(观察者)的距离接近,所以墙壁接收到的超声波频率增大,A错误;超声波被反射后频率不变,但传播方向和蝙蝠的运动方向相反,蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声波时,频率会更大,故C正确,B、D错误。4如图所示,在公路的十字路口东侧路边,甲以速率v1向东行走,在路口北侧,乙站在路边,一辆汽车以速度v2通过路口向东行驶并鸣笛,已知汽车笛声的频率为f0,车速v2v1。设甲听到的笛声频率为f1,乙听到的笛声频率为f2,司机自己听到的笛声频率为f3,则此三人听到笛声的频率由高到低依次为_。答案:f1f0f3f25以速度u20 m/s奔驰的火车,鸣笛声频率为275 Hz,已知常温下空气中的v340 m/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?答案:292 Hz260 Hz解析:(1)ff275 Hz292 Hz(2)f2f275 Hz260 Hz6随着科技的发展和作战的需要,现在的战斗机飞得越来越快,甚至有些飞机的速度超过了声音在空气中的传播速度。假设某爆炸声在空气中的传播速度为340m/s,一架战斗机正在爆炸点附近远离它飞行,要使飞行员听不到爆炸声,飞机飞行的速度至少多大?答案:340m/s解析: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,则他随飞机运动的速度应与波峰前进的速度一样,即飞机应以340m/s的声速飞行远离爆炸声。7医生诊病时用一种俗称“B超”的仪器探测人体内脏的位置,发现可能的病变(如图)地。这种仪器能通过它的探头不断向人体发出短促的超声波(频率很高,人耳听不到的声波)脉冲,超声波遇到人体不同组织的分界时会反射回来,又被探头接收。这些信号经电子电路处理后可以合成体内脏器的像,医生分析这些影像,做出医学诊断。说一说,这样的仪器为什么要使用超声波而不用普通的声波?解析:超声波频率很高,波长很短,不容易发生衍射,所以超声波遇到人体不同组织的分界面时大部分会反射回来;而普通的声波,波长较长,容易发生衍射,遇到人体组织的分界面时衍射现象很明显,反射回来的波极少,不利于信号处理,所以这样的仪器使用超声波而不用普通的声波。能力提升1如图所示,S为振源,P点有一观察者,已知振源发生振动的频率为20Hz,则关于人听到的声音的频率为()SPA当振源S以17m/s的速度远离观察者运动时,频率为19HzB当振源S以17m/s的速度靠近观察者运动时,频率为21HzC当观察者以17m/s的速度靠近振源S运动时,频率为21HzD以上说法均不正确答案:ABC解析:当振源以17m/s的速度远离观察者运动时,观察者接收的频率f,f19Hz,故A正确;当振源S以17m/s的速度靠近观察者运动时,观察者接收的频率f21Hz,故B正确。当观察者以17m/s的速度靠近振源S运动时,观察者接收的频率f21Hz,故C正确。解这类题要注意分析观察者与波源间相对运动的情况,针对不同情况列出不同的关系式进行解题。2在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速v200 m/s,已知t0时波刚好传播到x40 m处,如图所示。在x400 m处有一接收器(图中未画出),则下列说法正确的是()A波源开始振动时方向沿y轴正方向B从t0开始经0.15 s,x40 m的质点运动的路程为0.6 mC接收器在t2 s时才能接收到此波D若波源向x轴正方向运动,接收器收到的波的频率可能为9 Hz答案:B解析:由图知,x40 m处的质点的起振方向向下,则波源的起振方向也向下(y轴负向),A错;由图知20 m,A10 cm,T0.1 s,而t10.15 sT,所以x40 m的质点0.15 s运动的路程为s4A6A60 cm0.6 m,B对;波由x40 m处传到x400 m处所需时间ts1.8 s,C错。当波源向x轴正向运动时,波源将靠近接收器,由多普勒效应知,接收器收到的频率将大于波源频率,而波源频率为f10 Hz,D错。3(泉州七中高二检测)频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动。以u表示声源的速度,V表示声波的速度(uV),f表示接收器接收到的频率,若u增大,则()Af增大,V增大 Bf增大,V不变Cf不变,V增大 Df减少,V不变答案:B解析:本题考查对波速和多普勒效应的理解,机械波在介质中的速度由介质决定,与波的频率、波源的速度无关,因此不论u如何变化,V都不变,声源向着接收器运动,接收器单位时间接收到的完全波的个数增加,波源的速度越大,单位时间接收到的完全波的个数越多,因此u增大,f增大,B正确。4新型列车动车组速度可达300km/h,与该车汽笛声的音调相比。(1)站在车前方路旁的人听起来音调_(选填“偏高”或“偏低”)。站在车后方路旁的人听起来音调_(选填“偏高”或“偏低”)。(2)迎面来的另一列车上的乘客听起来音调怎样?此时列车汽笛发出的音调变化了吗?(3)坐在新型列车动车组上的乘客听起来音调怎样?答案:(1)偏高;偏低(2)偏高;没变(3)音调不变解析:(1)站在列车前方的人与列车的距离在靠近,因此听起来音调偏高,站在列车后方的人与列车的距离在远离,因此音调偏低。(2)迎面来的列车上的乘客听起来音调偏高,此时列车汽笛发出的音调不变。(3)坐在该列车上的乘客与列车的相对位置不变,故听起来音调不变。5如图所示为由波源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20Hz,且不运动,而观察者在1 s内由A运动到B,观察者接收到多少个完全波?答案:19个解析:观察者在单位时间内接收到的完全波的个数,就等于观察者接收到的频率。如果观察者不动,则1 s内,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。6正在报警的警钟每隔0.5s响一声。一个人正坐在以60km/h的速度向着警钟行驶的车中。已知声音在空气中的速度为330m/s,则这个人在每分钟内能听到几声警钟?答案:126次解析:先设空气中声速为v0。在时间T内传播的距离s0v0T(T为周期),而声波在时间t内走的距离为s1v0t;因而人不动时听到钟声次数为n0,如果人以v的速度向声源运动,则声波在时间t内距离为s2(v0v)t,此时人听到的钟声次数为n126次。
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