第三章 机械波
第四节 多普勒效应
A组·基础达标
1．关于多普勒效应，下列说法中正确的是( )
A．多普勒效应是由波的干涉引起的
B．多普勒效应说明波源的频率发生变化
C．多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的
D．只有声波才可以产生多普勒效应
【答案】C 【解析】在多普勒效应中，波源的频率是不改变的，只是由于波源和观察者之间有相对运动，观察者感到频率发生了变化．多普勒效应是波动过程共有的特征，电磁波和光波也会发生多普勒效应，故C正确．
2．上课时老师将一蜂鸣器固定在教鞭一端，然后使蜂鸣器迅速水平旋转，蜂鸣器音调竟然忽高忽低变化，下列判断正确的是( )
A．旋转时蜂鸣器发声的频率变化了
B．由于旋转，改变了同学们听到的声音频率
C．蜂鸣器音调变高时，一定是向远离观察者的方向运动
D．音调的忽高忽低是由波的干涉造成的
【答案】B 【解析】旋转时蜂鸣器发声的频率没有变化，故A错误；旋转过程中，声源(蜂鸣器)与观察者(同学们)的距离有时近，有时远，发生多普勒效应，蜂鸣器发出声波的频率不变，只是同学们感觉到的声音频率变化了，故B正确，D错误；当其远离观察者时，听到声音的频率变小即音调变低，故C错误．
3．(多选)关于多普勒效应，下列说法中正确的是( )
A．只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应
B．当声源静止、观察者运动时，也可以观察到多普勒效应
C．只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高
D．当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低
【答案】BD 【解析】若波源和观察者都同时运动，两者间相对静止时，是不能观察到多普勒效应的，故A错误；由定义可知，当声源静止、观察者运动时，也可以观察到多普勒效应，故B正确；若声源远离观察者，观察者会感到声音频率变低，故C错误；声源和观察者靠近时，观察者听到的声音音调会变高；若两者远离，则观察者听到的声音音调变低，故D正确．
4．如图所示，表示的是产生机械波的波源O正在做匀速直线运动的情况，图中的若干个圆环表示同一时刻的波峰分布．为了使静止的频率传感器能接收到的波的频率最低，则应该把传感器放在( )
A．A点 B．B点
C．C点 D．D点
【答案】B 【解析】根据波速、波长和频率的关系式v＝λf，由于同一种介质中波速相同，A点位置附近波长最短，B点位置附近波长最长，故传感器在A点接收到波的频率最高，在B点接收到波的频率最低，故B正确， A、C、D错误．
5．(多选)假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300 Hz，在汽车向你驶来又擦身而过的过程中，下列说法正确的是( )
A．当汽车向你驶来时，听到声音的频率大于300 Hz
B．当汽车向你驶来时，听到声音的频率小于300 Hz
C．当汽车和你擦身而过后，听到声音的频率大于300 Hz
D．当汽车和你擦身而过后，听到声音的频率小于300 Hz
【答案】AD 【解析】根据多普勒效应规律，当汽车向你驶过来时，听到的喇叭声音的频率大于300 Hz，A正确，B错误；当汽车和你擦身而过后，听到的喇叭声音的频率小于300 Hz，C错误，D正确．
6．(多选)公路旁常有警察使用雷达测速仪来测定车辆的速度，以此来判断车辆是否超速，测速仪可在极短的时间内发射两束雷达波(速度为光的传播速度)，根据接收到反射回来的雷达波来测定汽车的速度．下列说法正确的是( )
A．测出的速度实质上是发射两束雷达波时间内的平均速度
B．测出的速度实质上就是车辆经过的瞬时速度
C．测速仪直接测出的物理量是时间差
D．测速仪测出的速度可以认为是车辆经过时的瞬时速度
【答案】ACD 【解析】因雷达测速仪发射两束雷达波有一定的时间间隔，故实质上是发射两束雷达波时间内的平均速度，A正确，B错误；测速仪直接测出的是接收到两束雷达波的时间差，C正确；测速仪测出的虽然是平均速度，但由于时间短，故可以认为是车辆经过时的瞬时速度，D正确．
7．(2024年佛山月考)多普勒效应在科学技术中有广泛的应用．下列说法错误的是( )
A．利用多普勒测速仪，可以测量水在海底的流速
B．“彩超”利用了多普勒效应
C．多普勒效应不能用于天体研究
D．波源与观察者相互靠近或者远离时，观察者接收到的波的频率会发生变化
【答案】C 【解析】多普勒效应是为纪念奥地利物理学家及数学家多普勒而命名的，他于1842年首先提出了这一理论．主要内容为：接收到的物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化．多普勒效应不仅仅适用于声波，它也适用于所有类型的波，包括电磁波，利用多普勒测速仪，可以测量水在海底的流速，“彩超”利用了多普勒效应，多普勒效应可用于天体研究，A、B、D正确，C错误．
8．(2024年青岛模拟)我国研制的“复兴号动车组”首次实现了时速350 km/h的自动驾驶，此时多普勒效应会影响无线通信系统稳定，这要求通信基站能分析误差并及时校正．如图一辆行驶的动车组发出一频率为f0、持续时间为Δt0的通讯信号，与动车组行驶方向在同一直线上的通信基站A、B接收到信号的频率和持续时间分别为fA、ΔtA和fB、ΔtB，下列判断正确的是( )
A．fA>f0，ΔtA<Δt0
B．fAΔt0
C．fB>f0，ΔtB>Δt0
D．fB>f0，ΔtB<Δt0
【答案】A 【解析】根据多普勒效应可知，动车组靠近通信基站A，通信基站A接收到动车组的信号频率大于动车组发出的信号频率，通信基站A接收到动车组信号持续时间小于动车组发出的信号的持续时间；动车组远离通信基站B，通信基站B接收到动车组的信号频率小于动车组发出的信号频率，通信基站B接收到动车组信号持续时间大于动车组发出的信号的持续时间．即fA>f0，ΔtA<Δt0，fBΔt0，故A正确，B、C、D错误．
9．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1 ms或不到1 ms的短促发射，且每秒重复发射几次．假定蝙蝠的超声脉冲的发射频率为39 000 Hz，则在一次垂直飞向表面平直的墙壁期间，下列判断正确的是
A．墙壁接收到的超声脉冲频率等于39 000 Hz
B．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39 000 Hz
【答案】C 【解析】由于蝙蝠向墙壁靠近，所以墙壁接收的频率大于39 000 Hz，蝙蝠接收到墙壁反射的频率也大于墙壁接收的频率．故C正确．
B组·能力提升
10．(多选)我国自主研发的“海翼”号深海滑翔机，刷新了下潜深度的世界纪录．悬停在深海中某处的滑翔机发出声呐信号(超声波)的频率为f，在该处海水中的传播速度为v，若停在海面上的监测船收到的频率稍大于滑翔机发出声呐信号的频率，则下列说法正确的是( )
A．声呐信号在该处海水中的波长为
B．声呐信号在该处海水中的波长为
C．滑翔机正在靠近该监测船
D．滑翔机正在远离该监测船
【答案】BC 【解析】根据波速定义，v＝fλ，声呐信号在该处海水中的波长λ＝，A错误，B正确；根据多普勒效应，当滑翔机靠近监测船时，监测船接收到的频率大于滑翔机发出声呐信号的频率，C正确，D错误．
11．(多选)一个观察者在铁路旁，当火车迎面驶来时，他听到的汽笛声的频率为f1＝440 Hz；当火车驶过他身旁后，他听到的汽笛声的频率为f2＝392 Hz.若大气中声速v约为340 m/s，则( )
A．火车的速度为19.6 m/s
B．火车的速度为39.2 m/s
C．火车汽笛声的频率为416 Hz
D．火车汽笛声的频率为414.6 Hz
【答案】AD 【解析】设火车的速度为vs，火车汽笛声的频率为f，当火车迎面驶来时，有f1＝f，当火车驶过他身旁后，有f2＝f，联立解得vs＝19.6 m/s，f＝414.6 Hz，故A、D正确，B、C错误．第三章 机械波
第四节 多普勒效应
A组·基础达标
1．关于多普勒效应，下列说法中正确的是( )
A．多普勒效应是由波的干涉引起的
B．多普勒效应说明波源的频率发生变化
C．多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的
D．只有声波才可以产生多普勒效应
2．上课时老师将一蜂鸣器固定在教鞭一端，然后使蜂鸣器迅速水平旋转，蜂鸣器音调竟然忽高忽低变化，下列判断正确的是( )
A．旋转时蜂鸣器发声的频率变化了
B．由于旋转，改变了同学们听到的声音频率
C．蜂鸣器音调变高时，一定是向远离观察者的方向运动
D．音调的忽高忽低是由波的干涉造成的
3．(多选)关于多普勒效应，下列说法中正确的是( )
A．只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应
B．当声源静止、观察者运动时，也可以观察到多普勒效应
C．只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高
D．当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低
4．如图所示，表示的是产生机械波的波源O正在做匀速直线运动的情况，图中的若干个圆环表示同一时刻的波峰分布．为了使静止的频率传感器能接收到的波的频率最低，则应该把传感器放在( )
A．A点 B．B点
C．C点 D．D点
5．(多选)假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300 Hz，在汽车向你驶来又擦身而过的过程中，下列说法正确的是( )
A．当汽车向你驶来时，听到声音的频率大于300 Hz
B．当汽车向你驶来时，听到声音的频率小于300 Hz
C．当汽车和你擦身而过后，听到声音的频率大于300 Hz
D．当汽车和你擦身而过后，听到声音的频率小于300 Hz
6．(多选)公路旁常有警察使用雷达测速仪来测定车辆的速度，以此来判断车辆是否超速，测速仪可在极短的时间内发射两束雷达波(速度为光的传播速度)，根据接收到反射回来的雷达波来测定汽车的速度．下列说法正确的是( )
A．测出的速度实质上是发射两束雷达波时间内的平均速度
B．测出的速度实质上就是车辆经过的瞬时速度
C．测速仪直接测出的物理量是时间差
D．测速仪测出的速度可以认为是车辆经过时的瞬时速度
7．(2024年佛山月考)多普勒效应在科学技术中有广泛的应用．下列说法错误的是( )
A．利用多普勒测速仪，可以测量水在海底的流速
B．“彩超”利用了多普勒效应
C．多普勒效应不能用于天体研究
D．波源与观察者相互靠近或者远离时，观察者接收到的波的频率会发生变化
8．(2024年青岛模拟)我国研制的“复兴号动车组”首次实现了时速350 km/h的自动驾驶，此时多普勒效应会影响无线通信系统稳定，这要求通信基站能分析误差并及时校正．如图一辆行驶的动车组发出一频率为f0、持续时间为Δt0的通讯信号，与动车组行驶方向在同一直线上的通信基站A、B接收到信号的频率和持续时间分别为fA、ΔtA和fB、ΔtB，下列判断正确的是( )
A．fA>f0，ΔtA<Δt0
B．fAΔt0
C．fB>f0，ΔtB>Δt0
D．fB>f0，ΔtB<Δt0
9．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1 ms或不到1 ms的短促发射，且每秒重复发射几次．假定蝙蝠的超声脉冲的发射频率为39 000 Hz，则在一次垂直飞向表面平直的墙壁期间，下列判断正确的是
A．墙壁接收到的超声脉冲频率等于39 000 Hz
B．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39 000 Hz
B组·能力提升
10．(多选)我国自主研发的“海翼”号深海滑翔机，刷新了下潜深度的世界纪录．悬停在深海中某处的滑翔机发出声呐信号(超声波)的频率为f，在该处海水中的传播速度为v，若停在海面上的监测船收到的频率稍大于滑翔机发出声呐信号的频率，则下列说法正确的是( )
A．声呐信号在该处海水中的波长为
B．声呐信号在该处海水中的波长为
C．滑翔机正在靠近该监测船
D．滑翔机正在远离该监测船
11．(多选)一个观察者在铁路旁，当火车迎面驶来时，他听到的汽笛声的频率为f1＝440 Hz；当火车驶过他身旁后，他听到的汽笛声的频率为f2＝392 Hz.若大气中声速v约为340 m/s，则( )
A．火车的速度为19.6 m/s
B．火车的速度为39.2 m/s
C．火车汽笛声的频率为416 Hz
D．火车汽笛声的频率为414.6 Hz
