3.5多普勒效应基础巩固（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 3.5多普勒效应基础巩固（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 408.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-22 10:15:03 | ||
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文档简介
3.5多普勒效应基础巩固2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第一册
一、选择题（共15题）
1．关于多普勒效应，下列说法正确的是（ ）
A．产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化
B．产生多普勒效应的原因是观察者或波源发生运动
C．甲、乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，那么乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率低于他听到的乙车笛声频率
D．甲、乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，那么乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率高于他听到的乙车笛声频率
2．下列说法中正确的是（ ）
A．若声波波源向观察者靠近，则观察者接收到的声波频率减小
B．声波击碎玻璃杯的实验原理是声波的干涉
C．声呐的工作原理是超声波的反射
D．“闻其声不见其人”是声波的反射现象
3．关于多普勒效应，下列说法正确的是（ ）
A．发生多普勒效应时，波源频率发生了变化
B．要发生多普勒效应，波源和观察者必须有相对运动且两者间距发生变化
C．火车向你驶来时，你听到的汽笛声音调变低，火车离你远去时，你听到的汽笛声音调变高
D．只有声波才能发生多普勒效应
4．有一测速雷达，发射电磁波的频率为f1，用它来测量一迎面开来的汽车的车速，设该雷达接收到的从汽车反射回来的反射波的频率为f2，则( )
A．f1>f2 B．f1＝f2
C．f15．医院有一种先进的检测技术——彩超，向病人体内发射频率已精确掌握的超声波。超声波经血液反射后被专用仪器接收，测出反射波的频率变化，就可以知道血液的流速。这一技术主要体现了哪一种物理现象（ ）
A．多普勒效应 B．波的衍射 C．波的干涉 D．共振
6．下列说法正确的是( )
A．做简谐运动的物体，其振动能量与振动的频率有关
B．“隔墙有耳”现象是指声波发生了明显衍射现象
C．当观察者和波源间存在相对运动时一定能观察到多普勒效应现象
D．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的干涉原理
7．如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传到x=5m的M点时开始计时，已知该波的周期为0.4s，下面说法中正确的是
A．x=1.5m处质点在t=0.1s时位于平衡位置
B．x=3m处的质点开始振动时的方向是向上的
C．质点Q（xQ=9m）经过0.5s第一次到达波谷
D．处在x=4m处的观察者向x=0匀速运动时，接收到的波的频率等于2.5Hz
8．下列关于声波的判断中，错误的是( )
A．夏日雷声轰鸣不绝，这是声波的干涉现象
B．闻其声而不见其人，是声波的衍射现象
C．围绕正在发声的音叉走一圈，就会听到声音忽强忽弱，是声波的干涉现象
D．鸣着笛的汽车从身边急驶而过时，喇叭的声调发生变化，这是多普勒效应
9．交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度，其工作原理利用的是（ ）
A．波的干涉 B．波的衍射 C．波的折射 D．多普勒效应
10．下列说法正确的是（ ）
A．在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象
B．受迫振动的振幅由驱动力的大小决定，与系统的固有频率无关
C．医生利用超声波测定病人血管中的血流速度，这是利用了超声波的多普勒效应
D．寺庙里的大钟被撞击后我们会感觉到余音不绝，这属于声波的衍射
11．“B超”可用于探测人体内脏的变化状况。如图为超声波从肝脏表面入射，经折射与反射，最后从肝脏表面射出的示意图。超声波在进入肝脏发生折射时遵循与光的折射规律类似，可表述为（式中θ1是入射角，θ2是折射角，v1、v2分别是超声波在肝外和肝内的传播速度），超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同。已知v2=0.9v1，入射点与出射点之间的距离是d，入射角为i，肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行，则肿瘤离肝脏表面的深度h为（ ）
A． B． C． D．
12．在同一均匀介质中有两列简谐横波，甲向右、乙向左，波速大小为0.5m/s，沿x轴相向传播，t＝0时刻的波形如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．t＝0时刻，x＝－3.6m处质点的振动方向与x＝5.3m处质点的振动方向相同
B．一观察者正经x＝2m处沿x轴正向运动，在他看来，两列波的频率可能相同
C．两列波相遇时能发生稳定的干涉
D．x轴上第一个位移达到6cm的质点的横坐标为x＝2.75m
13．下列说法正确的是（ ）
A．做简谐运动的物体，在平衡位置时合力为0
B．红光和蓝光在空中某位置相遇，一定发生干涉现象
C．当声源靠近观察者运动时，观察者接收到的频率大于声源发出的频率
D．发生地震时，传播的只有纵波，没有横波
14．下列说法中正确的是（ ）
A．树枝在风的作用下运动是简谐运动
B．波长比孔的宽度小得越多，波的衍射越明显
C．只要是两列波叠加，都能产生稳定的干涉图样
D．当观察者和波源间存在相对运动时不一定能观察到多普勒效应现象
15．汽车制造技术已逐渐成熟，很多车辆里面都配备有ACC自适应巡航控制系统，自适应巡航控制（ACC）系统是一个允许车辆巡航控制系统通过调整速度以适应交通状况的汽车功能。安装在车辆前方的雷达用于检测在本车前进道路上是否存在速度更慢的车辆。若存在速度更慢的车辆，ACC系统会降低车速并控制与前方车辆的间隙或时间间隙。其使用的传感器主要是毫米波雷达，该雷达会发射和接收调制过的无线电波，再通过因波的时间差和多普勒效应造成的频率变化来测量与目标间的相对距离和相对速度。若该雷达发射的无线电波的频率为，接收到的回波的频率为，且，则（ ）
A．前车速度大于后车速度 B．前后两车速度相同
C．前车速度小于后车速度 D．前车一定处于静止状态
二、填空题（共4题）
16．如图表示产生机械波的波源P做匀速运动的情况，图中圆表示波峰，已知波源的频率为f0，该图表示波源正在向________(选填A、B、C或D)点移动；观察者在图中A点接收到的波的频率将________(选填大于、等于或小于)f0.
17．判断下列说法的正误。
（1）发生多普勒效应时，波源的频率发生了变化。（____）
（2）当波源和观察者向同一个方向运动时，一定发生多普勒效应。（____）
（3）当观察者远离波源运动时，观察者接收到的波的频率变大。（____）
18．利用超声波测血流速度
医生向人体发射频率已知的超声波，测出被血流反射后的波的________变化，就可知道血流的________。
19．阅读短文，回答下列问题：
超声测速仪
如图甲所示是公路旁边的超声波测速仪，它向行驶的车辆发射频率为f0（一般为30kHz～100kHz）的超声波，当车辆向它靠近时，车辆反射回来的超声波频率f增大；当车辆远离时，反射回来的超声波频率f减小，变化的频率Δf=|f0-f|与车辆速度v关系如图乙所示．
超声波测速仪内部工作原理如图丙所示，P、Q是压电超声换能器，在外力作用下发生形变时会产生电压，形变消失后，电压随之消失；反之，当在其上加一定电压就会发生形变，电压消失后，形变随之消失．超声波测速仪内部振荡电路产生高频交流电压加到P上，P产生相同频率的超声波；被车辆反射回来的超声波在Q上产生交流电压，其频率与反射波的频率相同，比较电路将振荡电路和放大电路的两种频率的交流电压进行比较，计算出它们的差值Δf=|f0-f|，由Δf就能知道车辆的速度．
（1）车辆靠近超声波测速仪时，反射回来的超声波频率f____f0(填：大于/等于/小于)；
（2）超声小测速仪工作时，压电超声换能器_____．
A．均将形变转换成电压 B．P将形变转换成电压，Q将电压转换成形变
C．均将电压转换成电流 D．P将电压转换成形变，Q将形变转换成电压
（3）为使超声波测速仪正常工作，振荡电路中产生交流电的图像可能是下图中
的_____．
（4）汽车先后以v1和v2的速度远离超声波测速仪时，反射回来超声波的频率分别为f1和f2，且f1大于f2，则v1______v2(填：大于/等于/小于)．
三、综合题（共4题）
20．蝙蝠是通过声波的反射来判断前方是否有障碍物的。科学家在蝙蝠飞行的空间里横跨了很多系有铜铃的绳索，蝙蝠黑暗中在此空间飞行时不会碰撞这些绳索而导致铜铃发声。据此，你认为蝙蝠发出的声波频率应该具有怎样的特征？尽可能用数量级来描述你的估算。
21．为了理解多普勒效应，可以设想一个抛球的游戏（如图）。设想甲每隔向乙抛一个球，如果甲、乙都站着不动，乙每隔接到一个球。如果甲抛球时仍然站着不动，而乙以一定速度向甲运动，这时乙接球的时间间隔是否还是？如果乙靠向甲的速度增大，乙接球的时间间隔是否会有变化？
22．一只汽船以的速度在无风河面上航行，船上发出声鸣笛，旅客在后听到前方悬崖反射回来的声音，已知声音在空气中的传播速度为。则悬崖离汽船鸣笛时的位置有多远。
23．正在报警的警钟每隔0.5 s响一声。一个人正坐在以60 km/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330 m/s，则这个人在每分钟内能听到几声警钟？
参考答案
1．B
【详解】
AB．产生多普勒效应的原因是观察者或波源发生了相对运动，而波源的频率没有发生变化，选项A错误，B正确；
CD．若甲乙两列车相向正对行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率变大，他所听到的乙车笛声频率不变；若甲乙两列车相向远离行驶，乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率变小，他所听到的乙车笛声频率不变；故CD错误。
故选B。
2．C
【详解】
A. 根据多普勒效应，若声波波源向观察者靠近，则观察者接收到的声波频率增大，故A错误；
B. 当声波的频率等于玻璃杯的固有频率时玻璃杯震荡最剧烈，最容易被击碎，即声波击碎玻璃杯的实验原理是共振，故B错误；
C. 声呐的工作原理是超声波照射的物体上，经过反射，依据超声波的直线传播确定物体的位置，故C正确；
D. “闻其声不见其人”是声波绕过障碍物继续传播的现象，是声波的衍射现象，故D错误；
故选C.
3．B
【详解】
AB．发生多普勒效应时，波源频率并没有发生变化，波源和观察者必须有相对运动，且两者间距发生变化才能发生多普勒效应，故A错误，B正确；
C．根据多普勒效应可知，当波源和观察者间距变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高，听到的声音音调变高，当波源和观察者间距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低，听到的声音音调变低，故C错误；
D．所有波都能发生多普勒效应，故D错误。
故选B。
4．C
【详解】
由于是测量一迎面开来的汽车的车速，根据多普勒效应，因而接收的频率应高于发射的频率，f15．A
【详解】
由题意可知，此仪器能测出波的频率变化，由频率变化判断血液速度，波的衍射、干涉及共振都不会产生波频率的变化。多普勒效应是由于波源的移动使接受到的波的频率发生变化，故选A。
6．B
【详解】
做简谐运动的物体，其振动能量与振动的振幅有关，与频率无关，选项A错误；“隔墙有耳”现象是指声波发生了明显衍射现象，选项B正确；当观察者和波源间存在相对运动时不一定能观察到多普勒效应现象，如观测者绕波源做匀速圆周运动．故C错误；交警通过发射超声波测量车速是利用了多普勒现象，从汽车上反射回的超声波的频率发生了变化．故D错误．故选B.
7．D
【详解】
A项：，x=1.5m处质点向下振动，通过的路程大于一个振幅，故A错误；
B项：M点的开始振动方向向下，所以x=3m处的质点开始振动时的方向是向下的，故B错误；
C项：波长为4m，波速度为： 当图中x=4m处的波谷传到x=9m处时，x=9m处的质点第一次到达波谷，用时，故C正确；
D项：该波的频率为，由于观察者向波源运动，所以接收到的频率大于2.5Hz，故D错误．
8．A
【详解】
A．夏日雷声轰鸣不绝，是声波的反射现象，A错误，符合题意；
B．闻其声而不见其人，是声波的衍射现象，B正确，不符合题意；
C．围绕正在发声的音叉走一圈，就会听到声音忽强忽弱，是声波的干涉现象，C正确，不符合题意；
D．鸣着笛的汽车从身边急驶而过时，喇叭的声调发生变化，这是多普勒效应，D正确，不符合题意。
故选A。
9．D
【详解】
交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度，其工作原理利用的是多普勒效应。
故选D。
10．C
【详解】
A．上下振动的小船是受迫振动，A错误；
B．受迫振动的频率由驱动力的频率决定，与系统的固有频率无关。B错误；
C．医生利用超声波测定病人血管中的血流速度，这是利用了超声波的多普勒效应。C正确；
D．寺庙里的大钟被撞击后我们会感觉到余音不绝，这属于声波的反射。D错误。
故选C。
11．D
【详解】
已知入射角为i，设折射角为α，根据题意有
可得
故选D。
12．D
【详解】
A．由同侧法可得x = -3.6m处质点向上振动，x = 5.3m处质点向下振动，所以质点的振动方向相反，故A错误；
BC．由波形图可知波长，，由
可得
两波频率不同，不能发生稳定干涉； 由多普勒效应可知，一观察者正经x = 2m处沿x轴正向运动，在他看来，甲波的频率变小，乙波的频率增大，由以上分析可知，在他看来，两波的频率不可能相同，故BC错误；
D．要使质点的位移第一次达到6cm， 必定是两列波相距最近的两个波峰相遇，t = 0时这两个波峰相距，故从此时开始到两者相遇，两波峰移动的距离均为
因为甲波的第一个波峰t = 0时刻的横坐标为，向x轴正方向移动3.75m后，横坐标为2.75m，故D正确。
故选D。
13．C
【详解】
A．简谐运动的位移是相对平衡位置的，故每次经过平衡位置时的位移为零，据F=-kx可知，回复力为零；单摆模型在平衡位置时，合力不为零，其加速度也不为零；而弹簧振子在平衡位置时，合力一定为零，加速度一定为零，故A错误；
B．两束光在相遇的区域内发生干涉现象需要具备的条件是①振动方向相同；②振动频率相同；③相位相同或相位差保持恒定，而红光和蓝光的频率不同，故B错误；
C．根据多普勒效应可知，当声源靠近观察者运动时，观察者接收到的声波频率大于声源发出的频率，故C正确；
D．发生地震时，传播的既有纵波也有横波，故D错误。
故选C。
14．D
【详解】
A．树枝在风的作用下运动是机械振动，故A错误；
B．当波长比孔的宽度大得越多或相差不多时，波的衍射越明显，故B错误；
C．只有叠加的两列波频率相等，振动情况相同，才可以产生稳定的干涉，故C错误；
D．当观察者和波源间存在相对运动时不一定能观察到多普勒效应现象，如观测者绕波做匀速圆周运动，故D正确。
故选D。
15．C
【详解】
因为 时，说明接收到的频率增大，说明两车距离减小，表明前车速度小于后车速度，不一定前车处于静止状态。
故选C。
16．B 小于
【详解】
[1]根据多普勒效应产生的原因，该图表示波源正在向B点移动；
[2]当波源和观察者间距变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高．当波源和观察者距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低，因此观察者在图中A点接收波的频率将小于发出的频率，即f0．
17．错误 错误 错误
18．频率 速度
19．大于 D D 小于
【详解】
(1)由短文可知，当车辆向它靠近时，车辆反射回来的超声波频率f增大，
所以f大于f0；
(2)超声波测速仪内部振荡电路产生高频交流电压加到P上，P产生相同频率的超声波，
被车辆反射回来的超声波在Q上产生交流电压，其频率与反射波的频率相同，
所以压电超声换能器P将电压转换成形变，Q将形变转换成电压．故应选D．
(3)超声波测速仪内部振荡电路产生高频交流电压加到P上，P产生相同频率的超声波；
超声波的频率f>20000Hz，所以交流电的频率也大于20000Hz，其周期T<1/f=1/20000Hz=5×10 5s，故选D；
(4)汽车先后以v1和v2的速度远离超声波测速仪时，反射回来超声波的频率分别为f1和f2，且f1大于f2，当车辆远离时，反射回来的超声波频率f减小，则△f1<△f2，
由图乙可知，变化的频率△f与车速v成正比，所以v1小于v2．
20．
我们人耳能听见的声音频率范围在到之间，蝙蝠发出的是超声波，频率大于。
21．乙以一定速度向甲运动，乙接球的时间间隔小于，如果乙靠向甲的速度增大，乙接球的时间间隔是会有变化
【详解】
当甲乙均不动时，相当于观察者乙与波源甲相对静止，观察到的频率等于波源震动的频率，当乙以一定的速度向甲运动，相当于观察者向波源靠近，由于间距缩短，观察着接收到的波的频率增大，乙接到球的时间会缩短，乙接球的时间间隔小于，如果乙靠向甲的速度增大，相当于观察者向波源靠近的比较快，间距缩短的较快，观察者接受到的波的频率增大的较快，乙接到球的时间会继续减小。
22．
【详解】
如图所示，汽船于B处发出鸣笛声，旅客听到回声的位置在A处，即内汽船前进了距离，则声波走过的距离。所以
所以
23．126次
【详解】
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=
如果人以v的速度向声源运动，则声波在时间t内相对于人行进的距离为
s2=(v0+v）t
此时人听到的钟声次数为
n==126次
一、选择题（共15题）
1．关于多普勒效应，下列说法正确的是（ ）
A．产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化
B．产生多普勒效应的原因是观察者或波源发生运动
C．甲、乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，那么乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率低于他听到的乙车笛声频率
D．甲、乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，那么乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率高于他听到的乙车笛声频率
2．下列说法中正确的是（ ）
A．若声波波源向观察者靠近，则观察者接收到的声波频率减小
B．声波击碎玻璃杯的实验原理是声波的干涉
C．声呐的工作原理是超声波的反射
D．“闻其声不见其人”是声波的反射现象
3．关于多普勒效应，下列说法正确的是（ ）
A．发生多普勒效应时，波源频率发生了变化
B．要发生多普勒效应，波源和观察者必须有相对运动且两者间距发生变化
C．火车向你驶来时，你听到的汽笛声音调变低，火车离你远去时，你听到的汽笛声音调变高
D．只有声波才能发生多普勒效应
4．有一测速雷达，发射电磁波的频率为f1，用它来测量一迎面开来的汽车的车速，设该雷达接收到的从汽车反射回来的反射波的频率为f2，则( )
A．f1>f2 B．f1＝f2
C．f1
A．多普勒效应 B．波的衍射 C．波的干涉 D．共振
6．下列说法正确的是( )
A．做简谐运动的物体，其振动能量与振动的频率有关
B．“隔墙有耳”现象是指声波发生了明显衍射现象
C．当观察者和波源间存在相对运动时一定能观察到多普勒效应现象
D．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的干涉原理
7．如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传到x=5m的M点时开始计时，已知该波的周期为0.4s，下面说法中正确的是
A．x=1.5m处质点在t=0.1s时位于平衡位置
B．x=3m处的质点开始振动时的方向是向上的
C．质点Q（xQ=9m）经过0.5s第一次到达波谷
D．处在x=4m处的观察者向x=0匀速运动时，接收到的波的频率等于2.5Hz
8．下列关于声波的判断中，错误的是( )
A．夏日雷声轰鸣不绝，这是声波的干涉现象
B．闻其声而不见其人，是声波的衍射现象
C．围绕正在发声的音叉走一圈，就会听到声音忽强忽弱，是声波的干涉现象
D．鸣着笛的汽车从身边急驶而过时，喇叭的声调发生变化，这是多普勒效应
9．交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度，其工作原理利用的是（ ）
A．波的干涉 B．波的衍射 C．波的折射 D．多普勒效应
10．下列说法正确的是（ ）
A．在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象
B．受迫振动的振幅由驱动力的大小决定，与系统的固有频率无关
C．医生利用超声波测定病人血管中的血流速度，这是利用了超声波的多普勒效应
D．寺庙里的大钟被撞击后我们会感觉到余音不绝，这属于声波的衍射
11．“B超”可用于探测人体内脏的变化状况。如图为超声波从肝脏表面入射，经折射与反射，最后从肝脏表面射出的示意图。超声波在进入肝脏发生折射时遵循与光的折射规律类似，可表述为（式中θ1是入射角，θ2是折射角，v1、v2分别是超声波在肝外和肝内的传播速度），超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同。已知v2=0.9v1，入射点与出射点之间的距离是d，入射角为i，肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行，则肿瘤离肝脏表面的深度h为（ ）
A． B． C． D．
12．在同一均匀介质中有两列简谐横波，甲向右、乙向左，波速大小为0.5m/s，沿x轴相向传播，t＝0时刻的波形如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．t＝0时刻，x＝－3.6m处质点的振动方向与x＝5.3m处质点的振动方向相同
B．一观察者正经x＝2m处沿x轴正向运动，在他看来，两列波的频率可能相同
C．两列波相遇时能发生稳定的干涉
D．x轴上第一个位移达到6cm的质点的横坐标为x＝2.75m
13．下列说法正确的是（ ）
A．做简谐运动的物体，在平衡位置时合力为0
B．红光和蓝光在空中某位置相遇，一定发生干涉现象
C．当声源靠近观察者运动时，观察者接收到的频率大于声源发出的频率
D．发生地震时，传播的只有纵波，没有横波
14．下列说法中正确的是（ ）
A．树枝在风的作用下运动是简谐运动
B．波长比孔的宽度小得越多，波的衍射越明显
C．只要是两列波叠加，都能产生稳定的干涉图样
D．当观察者和波源间存在相对运动时不一定能观察到多普勒效应现象
15．汽车制造技术已逐渐成熟，很多车辆里面都配备有ACC自适应巡航控制系统，自适应巡航控制（ACC）系统是一个允许车辆巡航控制系统通过调整速度以适应交通状况的汽车功能。安装在车辆前方的雷达用于检测在本车前进道路上是否存在速度更慢的车辆。若存在速度更慢的车辆，ACC系统会降低车速并控制与前方车辆的间隙或时间间隙。其使用的传感器主要是毫米波雷达，该雷达会发射和接收调制过的无线电波，再通过因波的时间差和多普勒效应造成的频率变化来测量与目标间的相对距离和相对速度。若该雷达发射的无线电波的频率为，接收到的回波的频率为，且，则（ ）
A．前车速度大于后车速度 B．前后两车速度相同
C．前车速度小于后车速度 D．前车一定处于静止状态
二、填空题（共4题）
16．如图表示产生机械波的波源P做匀速运动的情况，图中圆表示波峰，已知波源的频率为f0，该图表示波源正在向________(选填A、B、C或D)点移动；观察者在图中A点接收到的波的频率将________(选填大于、等于或小于)f0.
17．判断下列说法的正误。
（1）发生多普勒效应时，波源的频率发生了变化。（____）
（2）当波源和观察者向同一个方向运动时，一定发生多普勒效应。（____）
（3）当观察者远离波源运动时，观察者接收到的波的频率变大。（____）
18．利用超声波测血流速度
医生向人体发射频率已知的超声波，测出被血流反射后的波的________变化，就可知道血流的________。
19．阅读短文，回答下列问题：
超声测速仪
如图甲所示是公路旁边的超声波测速仪，它向行驶的车辆发射频率为f0（一般为30kHz～100kHz）的超声波，当车辆向它靠近时，车辆反射回来的超声波频率f增大；当车辆远离时，反射回来的超声波频率f减小，变化的频率Δf=|f0-f|与车辆速度v关系如图乙所示．
超声波测速仪内部工作原理如图丙所示，P、Q是压电超声换能器，在外力作用下发生形变时会产生电压，形变消失后，电压随之消失；反之，当在其上加一定电压就会发生形变，电压消失后，形变随之消失．超声波测速仪内部振荡电路产生高频交流电压加到P上，P产生相同频率的超声波；被车辆反射回来的超声波在Q上产生交流电压，其频率与反射波的频率相同，比较电路将振荡电路和放大电路的两种频率的交流电压进行比较，计算出它们的差值Δf=|f0-f|，由Δf就能知道车辆的速度．
（1）车辆靠近超声波测速仪时，反射回来的超声波频率f____f0(填：大于/等于/小于)；
（2）超声小测速仪工作时，压电超声换能器_____．
A．均将形变转换成电压 B．P将形变转换成电压，Q将电压转换成形变
C．均将电压转换成电流 D．P将电压转换成形变，Q将形变转换成电压
（3）为使超声波测速仪正常工作，振荡电路中产生交流电的图像可能是下图中
的_____．
（4）汽车先后以v1和v2的速度远离超声波测速仪时，反射回来超声波的频率分别为f1和f2，且f1大于f2，则v1______v2(填：大于/等于/小于)．
三、综合题（共4题）
20．蝙蝠是通过声波的反射来判断前方是否有障碍物的。科学家在蝙蝠飞行的空间里横跨了很多系有铜铃的绳索，蝙蝠黑暗中在此空间飞行时不会碰撞这些绳索而导致铜铃发声。据此，你认为蝙蝠发出的声波频率应该具有怎样的特征？尽可能用数量级来描述你的估算。
21．为了理解多普勒效应，可以设想一个抛球的游戏（如图）。设想甲每隔向乙抛一个球，如果甲、乙都站着不动，乙每隔接到一个球。如果甲抛球时仍然站着不动，而乙以一定速度向甲运动，这时乙接球的时间间隔是否还是？如果乙靠向甲的速度增大，乙接球的时间间隔是否会有变化？
22．一只汽船以的速度在无风河面上航行，船上发出声鸣笛，旅客在后听到前方悬崖反射回来的声音，已知声音在空气中的传播速度为。则悬崖离汽船鸣笛时的位置有多远。
23．正在报警的警钟每隔0.5 s响一声。一个人正坐在以60 km/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330 m/s，则这个人在每分钟内能听到几声警钟？
参考答案
1．B
【详解】
AB．产生多普勒效应的原因是观察者或波源发生了相对运动，而波源的频率没有发生变化，选项A错误，B正确；
CD．若甲乙两列车相向正对行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率变大，他所听到的乙车笛声频率不变；若甲乙两列车相向远离行驶，乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率变小，他所听到的乙车笛声频率不变；故CD错误。
故选B。
2．C
【详解】
A. 根据多普勒效应，若声波波源向观察者靠近，则观察者接收到的声波频率增大，故A错误；
B. 当声波的频率等于玻璃杯的固有频率时玻璃杯震荡最剧烈，最容易被击碎，即声波击碎玻璃杯的实验原理是共振，故B错误；
C. 声呐的工作原理是超声波照射的物体上，经过反射，依据超声波的直线传播确定物体的位置，故C正确；
D. “闻其声不见其人”是声波绕过障碍物继续传播的现象，是声波的衍射现象，故D错误；
故选C.
3．B
【详解】
AB．发生多普勒效应时，波源频率并没有发生变化，波源和观察者必须有相对运动，且两者间距发生变化才能发生多普勒效应，故A错误，B正确；
C．根据多普勒效应可知，当波源和观察者间距变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高，听到的声音音调变高，当波源和观察者间距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低，听到的声音音调变低，故C错误；
D．所有波都能发生多普勒效应，故D错误。
故选B。
4．C
【详解】
由于是测量一迎面开来的汽车的车速，根据多普勒效应，因而接收的频率应高于发射的频率，f1
【详解】
由题意可知，此仪器能测出波的频率变化，由频率变化判断血液速度，波的衍射、干涉及共振都不会产生波频率的变化。多普勒效应是由于波源的移动使接受到的波的频率发生变化，故选A。
6．B
【详解】
做简谐运动的物体，其振动能量与振动的振幅有关，与频率无关，选项A错误；“隔墙有耳”现象是指声波发生了明显衍射现象，选项B正确；当观察者和波源间存在相对运动时不一定能观察到多普勒效应现象，如观测者绕波源做匀速圆周运动．故C错误；交警通过发射超声波测量车速是利用了多普勒现象，从汽车上反射回的超声波的频率发生了变化．故D错误．故选B.
7．D
【详解】
A项：，x=1.5m处质点向下振动，通过的路程大于一个振幅，故A错误；
B项：M点的开始振动方向向下，所以x=3m处的质点开始振动时的方向是向下的，故B错误；
C项：波长为4m，波速度为： 当图中x=4m处的波谷传到x=9m处时，x=9m处的质点第一次到达波谷，用时，故C正确；
D项：该波的频率为，由于观察者向波源运动，所以接收到的频率大于2.5Hz，故D错误．
8．A
【详解】
A．夏日雷声轰鸣不绝，是声波的反射现象，A错误，符合题意；
B．闻其声而不见其人，是声波的衍射现象，B正确，不符合题意；
C．围绕正在发声的音叉走一圈，就会听到声音忽强忽弱，是声波的干涉现象，C正确，不符合题意；
D．鸣着笛的汽车从身边急驶而过时，喇叭的声调发生变化，这是多普勒效应，D正确，不符合题意。
故选A。
9．D
【详解】
交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度，其工作原理利用的是多普勒效应。
故选D。
10．C
【详解】
A．上下振动的小船是受迫振动，A错误；
B．受迫振动的频率由驱动力的频率决定，与系统的固有频率无关。B错误；
C．医生利用超声波测定病人血管中的血流速度，这是利用了超声波的多普勒效应。C正确；
D．寺庙里的大钟被撞击后我们会感觉到余音不绝，这属于声波的反射。D错误。
故选C。
11．D
【详解】
已知入射角为i，设折射角为α，根据题意有
可得
故选D。
12．D
【详解】
A．由同侧法可得x = -3.6m处质点向上振动，x = 5.3m处质点向下振动，所以质点的振动方向相反，故A错误；
BC．由波形图可知波长，，由
可得
两波频率不同，不能发生稳定干涉； 由多普勒效应可知，一观察者正经x = 2m处沿x轴正向运动，在他看来，甲波的频率变小，乙波的频率增大，由以上分析可知，在他看来，两波的频率不可能相同，故BC错误；
D．要使质点的位移第一次达到6cm， 必定是两列波相距最近的两个波峰相遇，t = 0时这两个波峰相距，故从此时开始到两者相遇，两波峰移动的距离均为
因为甲波的第一个波峰t = 0时刻的横坐标为，向x轴正方向移动3.75m后，横坐标为2.75m，故D正确。
故选D。
13．C
【详解】
A．简谐运动的位移是相对平衡位置的，故每次经过平衡位置时的位移为零，据F=-kx可知，回复力为零；单摆模型在平衡位置时，合力不为零，其加速度也不为零；而弹簧振子在平衡位置时，合力一定为零，加速度一定为零，故A错误；
B．两束光在相遇的区域内发生干涉现象需要具备的条件是①振动方向相同；②振动频率相同；③相位相同或相位差保持恒定，而红光和蓝光的频率不同，故B错误；
C．根据多普勒效应可知，当声源靠近观察者运动时，观察者接收到的声波频率大于声源发出的频率，故C正确；
D．发生地震时，传播的既有纵波也有横波，故D错误。
故选C。
14．D
【详解】
A．树枝在风的作用下运动是机械振动，故A错误；
B．当波长比孔的宽度大得越多或相差不多时，波的衍射越明显，故B错误；
C．只有叠加的两列波频率相等，振动情况相同，才可以产生稳定的干涉，故C错误；
D．当观察者和波源间存在相对运动时不一定能观察到多普勒效应现象，如观测者绕波做匀速圆周运动，故D正确。
故选D。
15．C
【详解】
因为 时，说明接收到的频率增大，说明两车距离减小，表明前车速度小于后车速度，不一定前车处于静止状态。
故选C。
16．B 小于
【详解】
[1]根据多普勒效应产生的原因，该图表示波源正在向B点移动；
[2]当波源和观察者间距变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高．当波源和观察者距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低，因此观察者在图中A点接收波的频率将小于发出的频率，即f0．
17．错误 错误 错误
18．频率 速度
19．大于 D D 小于
【详解】
(1)由短文可知，当车辆向它靠近时，车辆反射回来的超声波频率f增大，
所以f大于f0；
(2)超声波测速仪内部振荡电路产生高频交流电压加到P上，P产生相同频率的超声波，
被车辆反射回来的超声波在Q上产生交流电压，其频率与反射波的频率相同，
所以压电超声换能器P将电压转换成形变，Q将形变转换成电压．故应选D．
(3)超声波测速仪内部振荡电路产生高频交流电压加到P上，P产生相同频率的超声波；
超声波的频率f>20000Hz，所以交流电的频率也大于20000Hz，其周期T<1/f=1/20000Hz=5×10 5s，故选D；
(4)汽车先后以v1和v2的速度远离超声波测速仪时，反射回来超声波的频率分别为f1和f2，且f1大于f2，当车辆远离时，反射回来的超声波频率f减小，则△f1<△f2，
由图乙可知，变化的频率△f与车速v成正比，所以v1小于v2．
20．
我们人耳能听见的声音频率范围在到之间，蝙蝠发出的是超声波，频率大于。
21．乙以一定速度向甲运动，乙接球的时间间隔小于，如果乙靠向甲的速度增大，乙接球的时间间隔是会有变化
【详解】
当甲乙均不动时，相当于观察者乙与波源甲相对静止，观察到的频率等于波源震动的频率，当乙以一定的速度向甲运动，相当于观察者向波源靠近，由于间距缩短，观察着接收到的波的频率增大，乙接到球的时间会缩短，乙接球的时间间隔小于，如果乙靠向甲的速度增大，相当于观察者向波源靠近的比较快，间距缩短的较快，观察者接受到的波的频率增大的较快，乙接到球的时间会继续减小。
22．
【详解】
如图所示，汽船于B处发出鸣笛声，旅客听到回声的位置在A处，即内汽船前进了距离，则声波走过的距离。所以
所以
23．126次
【详解】
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=
如果人以v的速度向声源运动，则声波在时间t内相对于人行进的距离为
s2=(v0+v）t
此时人听到的钟声次数为
n==126次