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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20Hz的声波为次声波，频率高于20000Hz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λ＝vf可判断v相同时，f越大，λ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：f1f0＝f3f25．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？答案：292Hz260Hz解析：(1)f′＝vv－u·f＝340340－20×275Hz≈292Hz(2)f2＝vv＋u·f＝340340＋20×275Hz≈260Hz6．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′＝v声fv声＋v源，f′＝340×20340＋17＝19Hz，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f′＝v声fv声－v源＝340×20340－17＝21Hz，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f′＝v声＋v观λ＝340＋1734020＝21Hz，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v＝200m/s，已知t＝0时波刚好传播到x＝40m处，如图所示。在x＝400m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t＝0开始经0.15s，x＝40m的质点运动的路程为0.6mC．接收器在t＝2s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9Hz答案：B解析：由图知，x＝40m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λ＝20m，A＝10cm，T＝λv＝0.1s，而Δt1＝0.15s＝32T，所以x＝40m的质点0.15s运动的路程为s＝32×4A＝6A＝60cm＝0.6m，B对；波由x＝40m处传到x＝400m处所需时间Δt＝Δxv＝360200s＝1.8s，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f＝1T＝10Hz，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()A．f增大，V增大B．f增大，V不变C．f不变，V增大D．f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1s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1s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s0＝v0T(T为周期)，而声波在时间t内走的距离为s1＝v0t；因而人不动时听到钟声次数为n0＝s1s0＝v0tv0T＝tT，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＝(v0＋v)t，此时人听到的钟声次数为n＝s2s0＝v＋v0v0·tT＝126次。