《2025年资源库高中物理人教版》

例 395 [全国高考]在下列现象中,可以用多普勒效应解释的有(BCE)
A.雷雨天看到闪电后,稍过一会儿才能听到雷声
B.超声波被血管中的血流反射后,探测器接收到的超声波频率发生变化
C.观察者听到远去的列车发出的汽笛声,音调会变低
D.同一声源发出的声波,在空气和水中传播的速度不同
E.天文学上观察到双星(相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星)光谱随时间的周期性变化
【解析】光的传播速度大于声的传播速度,故雷雨天看到闪电后,稍过一会儿才能听到雷声,与多普勒效应无关,A 错误；超声波被血管中的血液反射后,探测器接收到的超声波频率发生变化,是多普勒效应的体现,B 正确；列车远去时观察者接收到的汽笛声频率变小,音调会变低,是多普勒效应的体现,C 正确；机械波的传播速度与介质有关,故同一声源发出的声波在空气和水中的传播速度不同,与多普勒效应无关,D 错误；天文学上观察到双星光谱随时间的周期性变化的原因是双星与观察者之间的距离随时间周期性变化,观察者接收到的光谱的频率周期性变化,是多普勒效应的体现,E 正确。
【答案】BCE

答案： BCE

例396 [全国新课标2023·1]船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声.声波在空气中和在水中传播时的( )

A.波速和波长均不同
B.频率和波速均不同
C.波长和周期均不同
D.周期和频率均不同
【解析】机械波在介质中的传播速度由介质决定,所以声波在空气中和水中传播时的波速不同；各个质点的振动周期和频率由波源决定,等于波源的振动周期和频率,同一波源产生的波的周期和频率相同；根据公式$\lambda=\frac{v}{f}= vT$可知波长不同,A正确.
【答案】A

答案： A

例397 [湖南新高考]下端附着重物的粗细均匀木棒,竖直浮在河面,在重力和浮力作用下,沿竖直方向做频率为1Hz的简谐运动；与此同时,木棒在水平方向上随河水做匀速直线运动,如图1-16-17(a)所示.以木棒所受浮力F为纵轴,木棒水平位移x为横轴建立直角坐标系,浮力F随水平位移x的变化如图1-16-17(b)所示.已知河水密度为$\rho$,木棒横截面积为S,重力加速度大小为g.下列说法正确的是(ABD)

A.x从0.05m到0.15m的过程中,木棒的动能先增大后减小
B.x从0.21m到0.25m的过程中,木棒加速度方向竖直向下,大小逐渐变小
C.x= 0.35m和x= 0.45m时,木棒的速度大小相等,方向相反
D.木棒在竖直方向做简谐运动的振幅为$\frac{F_{1}-F_{2}}{2\rho Sg}$
E.木棒的运动为向x轴正方向传播的机械横波,波速为0.4m/s
【解析】由图1-16-17(b)可知,x从0.05m到0.15m的过程中,木棒受到的回复力先减小到零后反向增大,故木棒在竖直方向的速度先增大到最大后逐渐减小,再根据速度的合成可知,合速度也是先增大到最大,再逐渐减小,故木棒的动能先增大后减小,A正确；x从0.21m到0.25m的过程中,木棒受到的浮力较小且逐渐变大,则受到的回复力竖直向下,加速度方向竖直向下,大小逐渐变小,B正确；x= 0.35m和x= 0.45m时,木棒所受浮力相等,则木棒所受回复力相等,木棒在竖直方向的速度大小相等,方向相反,与水平方向速度合成后,木棒在两个位置的速度大小相等,方向不同也不相反,C错误；木棒受到的最大浮力和最小浮力的差值为$F_{1}-F_{2}$,等于两倍振幅长度的木棒部分受到的浮力大小,即$F_{1}-F_{2}= \rho Sg\cdot 2A$,解得$A= \frac{F_{1}-F_{2}}{2\rho Sg}$,D正确；木棒的运动是质点的运动,而不是机械振动的传播,E错误.
【答案】ABD

答案： ABD

例398 [湖南2024·2]如图1-16-18,健身者在公园以每分钟60次的频率上下抖动长绳的一端,长绳自右向左呈现波浪状起伏,可近似为单向传播的简谐横波.长绳上A、B两点平衡位置相距6m,$t_{0}$时刻A点位于波谷,B点位于波峰,两者之间还有一个波谷.下列说法正确的是( )

A.波长为3m
B.波速为12m/s
C.$t_{0}+0.25s$时刻,B点速度为0
D.$t_{0}+0.50s$时刻,A点速度为0
【解析】由题意知A、B的平衡位置之间的距离$x= \frac{3}{2}\lambda =6m$,解得$\lambda =4m$,A错误；波源的振动频率为$f= \frac{60}{60}Hz= 1Hz$,则波速$v= \lambda f= 4m/s$,B错误；质点的振动周期$T= 1s$,$0.25s= \frac{T}{4}$,B点在$t_{0}+0.25s$时刻运动至平衡位置,位移为0,速度最大,C错误；$0.50s= \frac{T}{2}$,A点在$t_{0}+0.50s$时刻运动至波峰,位移最大,速度为0,D正确.
【答案】D

答案： D