《2024年新编高中同步作业高中物理选择性必修第一册人教版》

4. 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点运动到B点，观察者接收到多少个完全波？
　　　　　　　　　　　

答案： 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1 s内，观察者接收到的完全波的个数应为20，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

1. 某人站在地面上某处，一架飞机由远而近从人的头顶上方匀速飞过，则人听到飞机发出声音的频率（ ）
A. 越来越低
B. 越来越高
C. 先变高后变低
D. 先变低后变高

答案：
A 解析：当飞机飞近人时，将飞机的速度分解，如图甲所示，飞机相对人的速度为$v_1 = v\cos\alpha$，$\alpha$越来越大，则$v_1$越来越小，人听到飞机声音的频率越来越低，但总是$f_{听}＞f_{源}$；当飞机远离人时，将飞机的速度分解如图乙所示，飞机相对人的速度$v_3 = v\cos\beta$，$\beta$越来越小，则$v_3$越来越大，则人听到飞机声音的频率越来越低，且都是$f_{听}＜f_{源}$，故在飞机飞过头顶的过程中人听到的声音频率一直是越来越低，即A项正确。

2.（多选）下列选项与多普勒效应有关的是（ ）
A. 科学家用激光测量月球与地球间的距离
B. 医生利用超声波探测病人血管中血液的流速
C. 技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡
D. 科学家通过比较星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度

答案： BD 解析：当观察者与测量对象无相对运动，即距离不变时，不发生多普勒效应，故A、C错误；当观察者与测量对象有相对运动，距离改变时，发生多普勒效应，我们可以根据接收频率的变化来测速，故B、D正确。

3. 如图甲所示，男同学站立不动唱歌，一位女同学坐在秋千上来回摆动，根据图乙，下列关于女同学的感受的说法正确的是（ ）
　　
A. 女同学从A向B运动过程中，她感觉歌声音调变低
B. 女同学从E向D运动过程中，她感觉歌声音调变高
C. 女同学在点C向右运动时，她感觉歌声音调不变
D. 女同学在点C向左运动时，她感觉歌声音调变低

答案： D 解析：女同学荡秋千的过程中，根据题图乙所示A→B→C→D→E位置变化情况，她有靠近声源的趋势，根据多普勒效应可知，她都会感受到歌声音调变高；反之，女同学向左运动时，她感受到音调变低，选项A、B、C错误，选项D正确。

4. 公路巡警开车在高速公路上以100km/h的恒定速度巡查，巡警车向前方在同一车道上的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波。
（1）如果该电磁波被轿车反射回来时，警车接收到的电磁波频率比发出时低，则轿车是否超速？已知该路段限速为100km/h。
（2）若该轿车以20m/s的速度行进，反射回来的频率应怎样变化？

答案： 解析：
(1)因警车接收到的频率变低，由多普勒效应知警车与轿车在相互远离，而警车车速恒定又在后面，可判断轿车车速比警车车速大，即大于100 km/h，故该车超速。
(2)若该车以20 m/s(72 km/h)的速度行进，此时警车与轿车在相互靠近，由多普勒效应知反射回来的频率应变大。
答案：
(1)超速
(2)变大