第六节 多普勒效应
(分值:100分)
选择题1~9题,11题,每小题9分,共90分。
基础对点练
题组一 多普勒效应的理解
1.(多选)关于多普勒效应,以下说法中正确的是 ( )
发生多普勒效应时,波源的频率发生了变化
发生多普勒效应时,观察者接收到的频率发生了变化
多普勒效应是在波源与观察者之间有相对运动时产生的
只有声波才能产生多普勒效应
2.下列关于多普勒效应的说法中,不正确的是 ( )
多普勒效应是当波源和观测者相对介质运动时,观测频率与波源频率不同的现象
机械波和光波都能发生多普勒效应
当波源静止,观测者向着波源运动时,观测者接收的波速不变,波长变长
观测者静止,波源向着观测者运动时,观测者接收的波长变短,波速不变
题组二 多普勒效应的应用
3.(多选)一雷达向飞机发出微波,若飞机正远离雷达,则被飞机反射回来的微波与发出的微波相比 ( )
波速变小 波速不变
频率变低 频率变高
4.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,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 ( )
墙壁接收到的超声脉冲频率等于39 000 Hz
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
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
蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于39 000 Hz
5.平直公路上,汽车正在匀速远离,用多普勒测速仪向其发出频率为f0的超声波,能正确反映被汽车反射回来的超声波的频率随汽车运动位移变化情况的图像是 ( )
6.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 ( )
当汽车向你驶来时,听到声音的频率等于300 Hz
当汽车向你驶来时,听到声音的频率小于300 Hz
当汽车和你擦身而过后,听到声音的频率大于300 Hz
当汽车和你擦身而过后,听到声音的频率小于300 Hz
7.巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查。在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波,如果该电磁波被那辆轿车反射回来时,巡警车接收到的电磁波频率比发出时低,说明那辆轿车的车速 ( )
高于100 km/h 低于100 km/h
等于100 km/h 无法确定
综合提升练
8.(多选)如图甲所示,男同学站立不动吹口哨,一位女同学坐在秋千上来回摆动,根据图乙,下列关于女同学所听到哨声音调变化情况的说法正确的是 ( )
女同学从A向B运动过程中,她听到哨声音调变高
女同学在点C向左运动时,她听到哨声音调变低
女同学在点C向右运动时,她听到哨声音调不变
女同学从E向D运动过程中,她听到哨声音调变高
9.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 ( )
旋转时蜂鸣器发声的频率变化了
由于旋转,改变了同学们听到的声音频率
蜂鸣器音调变高时,一定是向远离观察者的方向运动
音调的忽高忽低是由波的干涉造成的
10.(10分)如图所示,在某公路的十字路口,甲以速度v1向东行走,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v2>v1。甲听到的笛声的频率为f1,乙听到的笛声的频率为f2,司机自己听到的笛声的频率为f3,请将此三人听到笛声的频率由高至低排序。
培优加强练
11.轮船在进港途中与港口间的距离随时间变化规律如图所示,则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是下列选项图中的 ( )
第六节 多普勒效应
1.BC [由于波源的频率只与波源本身在单位时间内完成的全振动的次数有关,而与波源是否运动或观察者是否运动的情况均无关系,故A错误;当发生多普勒效应时,由于观察者与波源的相对位置发生了变化,当距离增大时,观察者在单位时间内接收到完全波的个数减少,反之,接收到完全波的个数增加,可见观察者接收到的频率与波源发出的频率并不一定是相等的,只有当波源与观察者相对静止时二者才是相等的,故B、C正确;一切波都能发生多普勒效应,故D错误。]
2.C [多普勒效应是当波源和观测者相对介质运动时,观测频率与波源频率不同的现象,A正确;机械波、电磁波和光波都会发生多普勒效应,B正确;根据多普勒效应可知,当波源靠近观测者时,观测者接收到的波的频率比波源频率高,波速不变,根据v=λf可知,波长变短,C错误,D正确。]
3.BC [微波在空气中的传播速度不变,故A错误,B正确;在飞机远离的过程中由多普勒效应知频率在减小,故C正确,D错误。]
4.C [由于蝙蝠向墙壁靠近,所以墙壁接收的频率大于39 000 Hz,故A错误;因蝙蝠靠近墙壁,故蝙蝠接收到的波频率大于墙壁反射波的频率,故C正确,B、D错误。]
5.D [汽车正在匀速远离,速度恒定,接收到的反射波的频率也是恒定的。由于是远离,故接收到的反射波的频率应该小于发出的波的频率,故D正确。]
6.D [汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300 Hz,当汽车向你驶来时,两者间距变小,则听到喇叭声音的频率大于300 Hz,故A、B错误;当汽车和你擦身而过后,两者间距变大,则听到喇叭声音的频率小于300 Hz,故C错误,D正确。]
7.A [接收到的频率变低,说明两车远离,又两车同向,故轿车的速度高于100 km/h,故A正确。]
8.AB [女同学从A向B运动过程中,她靠近声源,根据多普勒效应,她听到哨声音调变高,A正确;女同学在C点向左运动时,她远离声源,根据多普勒效应她听到哨声音调变低,B正确;女同学在C点向右运动时,她靠近声源,根据多普勒效应,她听到哨声音调变高,C错误;女同学从E向D运动过程中,她远离声源,根据多普勒效应她听到哨声音调变低,D错误。]
9.B [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)的距离有时靠近,有时远离,发生多普勒效应,但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。]
10.f1>f3>f2
解析 由于v2>v1,所以汽车和甲的相对距离减小,甲听到的频率变大,即f1>f0;由于乙静止不动,所以汽车和乙的相对距离增大,乙听到的频率变低,即f2f3>f2。
11.A [轮船匀速靠近港口的过程中,测到的频率不随时间变化,但速度大时,频率大,由x-t图像可知,轮船靠近港口时三段时间内的速度关系为v1>v3>v2,可知f1>f3>f2,选项A正确。]第六节 多普勒效应
学习目标 1.知道多普勒效应。2.能定性分析多普勒效应产生的原因。3.能用多普勒效应解释一些物理现象。
知识点一 多普勒效应的理解
仔细听急救车的鸣笛声,你会发现一个现象:当车从你身边疾驰而过的时候,鸣笛的音调会由高变低。这到底是怎么回事
1.多普勒效应
当观测者和波源之间有相对运动时,观测者测得的频率与波源频率 ,我们把这种现象称为多普勒效应。
2.多普勒效应的成因
(1)波源S与观测者A相对于介质都静止时,观测者单位时间内接收到的完整波的数目与单位时间内波源发出的 ,所以,观测者接收到的频率和波源的振动频率 。
(2)波源相对介质静止不动,观测者相对波源运动。当观测者朝着波源运动时,它在单位时间内接收到的完整波的数目 ,表明测得的频率 波源振动的频率。
(3)观测者相对介质静止,波源相对观测者运动。当波源远离观测者运动时,观测者在单位时间内接收到的完整波的数目 ,表明测得的频率 波源振动的频率。
思考 (1)发生多普勒效应时,波源的频率是否变化
(2)当波源和观察者向同一个方向运动时,是否一定会发生多普勒效应
例1 (教科版教材P86图3-6-2改编)如图所示,产生机械波的波源S做匀速运动,A、B、C、D表示四个观察者的位置,则下列说法正确的是 ( )
A.波源正在向A点移动
B.波源正在向C点移动
C.B点的观察者接收到的频率最高
D.D点的观察者接收到的频率最高
总结提升
1.相对位置变化与频率的关系
相对位置 图示 结论
波源S和观察者A相对静止,如图所示 f观察者=f波源 音调不变
波源S不动,观察者A运动,由A→B或A→C,如图所示 若靠近波源,由A→B,则f观察者>f波源,音调变高;若远离波源,由A→C,则f观察者观察者A不动,波源S运动,由S→S',如图所示 f观察者>f波源,音调变高
2.成因归纳
(1)根据以上分析可知,发生多普勒效应时,一定是由于波源与观察者之间发生了相对运动,且两者间距发生了变化。
(2)发生多普勒效应时,波源的频率保持不变,只是观察者接收到的频率发生了变化。
训练1 (多选)关于多普勒效应,以下说法正确的有 ( )
A.只有机械波才能产生多普勒效应
B.机械波和电磁波均能产生多普勒效应
C.产生多普勒效应的原因是波源的频率发生了变化
D.产生多普勒效应的原因是观察者接收到的频率发生了变化
知识点二 多普勒效应的应用
1.超声波测速:发射装置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可以知道车辆的速度。
2.医用“彩超”:向人体发射频率已知的超声波,超声波被血管中的血液反射后被仪器接收。测出反射波的频率变化,就能知道血流的速度,据此诊断疾病。
3.可根据火车汽笛的音调的变化判断火车是进站还是出站;根据炮弹飞行的尖叫声判断炮弹飞行的方向等。
4.测星球速度:测量星球上某些元素发出的光波的频率,然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照,可测得星球靠近或远离地球的速度。若星球远离我们运动,接收到的光波的频率变小,谱线就向频率小的红端移动,这种现象称为红移现象。
例2 (多选)(2024·孝感市高二期中)多普勒经过认真地研究,发现波源与观察者相互靠近或者相互远离时,接收到的波的频率都会发生变化。人们把这种现象叫作多普勒效应。多普勒效应在科学技术中有广泛的应用,下列物理现象中应用多普勒效应的是 ( )
A.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
B.医生向人体内发射频率已知的超声波,超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收。测出反射波的频率变化,就能知道血流的速度。这种方法俗称“彩超”,可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变
C.宇宙中的星球都在不停地运动,测量星球上某些元素发出的光波的频率,然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照,就可以算出星球靠近或远离我们的速度
D.两列水波相遇后彼此穿过后,仍然保持各自的运动特征继续传播,就像没有跟另一列水波相遇一样
训练2 (2024·四川南充高级中学高二联考)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,它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f,接收到的回波的频率为f',且f'>f,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
随堂对点自测
1.(多普勒效应)小茗同学站在火车站的站台上研究多普勒效应,一列火车一边鸣笛一边快速经过火车站,在火车头经过小茗同学的前后一段时间内,小茗同学听到汽笛声的频率( )
A.逐渐升高 B.逐渐降低
C.先高后低 D.先低后高
2.(多普勒效应的理解)下列关于多普勒效应的说法正确的是 ( )
A.只要声源在运动,就一定能观察到多普勒效应
B.如果声源静止,就观察不到多普勒效应
C.当声源朝着观察者运动时,声源的频率变高
D.当声源相对于观察者运动时,观察者听到的声音的频率可能变高,也可能变低
3.(多普勒效应的应用)(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。在深海中某处的滑翔机发出声呐信号(超声波)的频率为f,在海水中的传播速度为v,若停在海面上的监测船接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.声呐信号在海水中的波长为
B.声呐信号在海水中的波长为
C.滑翔机正在靠近该监测船
D.滑翔机正在远离该监测船
第六节 多普勒效应
知识点一
导学
提示 人感受到的音调取决于人在单位时间内接收到完整声波的个数,即声波的频率。当急救车从身边疾驰而过时,相同时间内人听到的急救车发出的完整声波个数由增加到减少,即听到的鸣笛声频率由升高到降低,音调由高变低。
知识梳理
1.不同
2.(1)相同 相同 (2)增多 大于 (3)减少 小于
[思考] 提示 (1)不变化 (2)不一定
例1 A [由题图可知,处于A点的观察者单位时间内接收到完整波的个数最多,则波源正在向A点移动,A点的观察者接收到的频率最高,A正确。]
训练1 BD [多普勒效应是波动过程共有的特征,无论是机械波还是电磁波,都能产生多普勒效应,故A错误,B正确;产生多普勒效应的原因是观察者接收到的频率发生了变化,而波源的频率不变,故C错误,D正确。]
知识点二
例2 ABC [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,利用了多普勒效应,故A正确;医生向人体内发射频率已知的超声波,超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收。测出反射波的频率变化,就能知道血流的速度。这种方法俗称“彩超”,可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变,利用了多普勒效应,故B正确;宇宙中的星球都在不停地运动,测量星球上某些元素发出的光波的频率,然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照,就可以算出星球靠近或远离我们的速度,利用了多普勒效应,故C正确;两列水波相遇后彼此穿过后,仍然保持各自的运动特征,继续传播,就像没有跟另一列水波相遇一样,说明波的传播具有独立性,与多普勒效应无关,故D错误。]
训练2 C [f'>f 说明接收到的频率增大,即两车距离减小,表明前车速度小于后车速度,不一定前车处于静止状态,故C正确。]
随堂对点自测
1.C [由多普勒效应可知:当火车靠近小茗同学时,小茗同学听到汽笛声的频率变高,当火车远离小茗同学时,小茗同学听到汽笛声的频率变低,故小茗同学听到汽笛声的频率先高后低,故C正确。]
2.D [声源运动时,声源与观察者距离不一定变化,不一定发生多普勒效应,故选项A错误;声源静止时,若观察者相对声源运动,可能发生多普勒效应,故选项B错误;声源朝着观察者运动时,声源频率不变,观察者接收到的频率变高,故选项C错误;声源相对观察者运动时,二者距离可能增大,也可能减小,故观察者接收到的频率可能变低,也可能变高,故选项D正确。]
3.BC [根据波速定义,v=λf,声呐信号在海水中的波长λ=,故选项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,故选项C正确,D错误。](共40张PPT)
第六节 多普勒效应
第三章 机械波
1.知道多普勒效应。
2.能定性分析多普勒效应产生的原因。
3.能用多普勒效应解释一些物理现象。
学习目标
目 录
CONTENTS
知识点
01
随堂对点自测
02
课后巩固训练
03
知识点
1
知识点二 多普勒效应的应用
知识点一 多普勒效应的理解
知识点一 多普勒效应的理解
仔细听急救车的鸣笛声，你会发现一个现象：当车从你身边疾驰而过的时候，鸣笛的音调会由高变低。这到底是怎么回事？
提示 人感受到的音调取决于人在单位时间内接收到完整声波的个数，即声波的频率。当急救车从身边疾驰而过时，相同时间内人听到的急救车发出的完整声波个数由增加到减少，即听到的鸣笛声频率由升高到降低，音调由高变低。
1.多普勒效应
当观测者和波源之间有相对运动时，观测者测得的频率与波源频率______，我们把这种现象称为多普勒效应。
2.多普勒效应的成因
(1)波源S与观测者A相对于介质都静止时，观测者单位时间内接收到的完整波的数目与单位时间内波源发出的______，所以，观测者接收到的频率和波源的振动频率______。
不同
相同
相同
(2)波源相对介质静止不动，观测者相对波源运动。当观测者朝着波源运动时，它在单位时间内接收到的完整波的数目______，表明测得的频率______波源振动的频率。
(3)观测者相对介质静止，波源相对观测者运动。当波源远离观测者运动时，观测者在单位时间内接收到的完整波的数目______，表明测得的频率______波源振动的频率。
增多
大于
减少
小于
【思考】 (1)发生多普勒效应时，波源的频率是否变化？
(2)当波源和观察者向同一个方向运动时，是否一定会发生多普勒效应？
提示 (1)不变化 (2)不一定
A
例1 (教科版教材P86图3－6－2改编)如图所示，产生机械波的波源S做匀速运动，A、B、C、D表示四个观察者的位置，则下列说法正确的是( )
A.波源正在向A点移动
B.波源正在向C点移动
C.B点的观察者接收到的频率最高
D.D点的观察者接收到的频率最高
解析 由题图可知，处于A点的观察者单位时间内接收到完整波
的个数最多，则波源正在向A点移动，A点的观察者接收到的频率最高，A正确。
1.相对位置变化与频率的关系
相对位置 图示 结论
波源S和观察者A相对静止，如图所示 f观察者＝f波源
音调不变
相对位置 图示 结论
波源S不动，观察者A运动，由A→B或A→C，如图所示 若靠近波源，由A→B，则f观察者>f波源，音调变高；若远离波源，由A→C，则f观察者观察者A不动，波源S运动，由S→S′，如图所示 f观察者>f波源，音调变高
2.成因归纳
(1)根据以上分析可知，发生多普勒效应时，一定是由于波源与观察者之间发生了相对运动，且两者间距发生了变化。
(2)发生多普勒效应时，波源的频率保持不变，只是观察者接收到的频率发生了变化。
训练1 (多选)关于多普勒效应，以下说法正确的有( )
A.只有机械波才能产生多普勒效应
B.机械波和电磁波均能产生多普勒效应
C.产生多普勒效应的原因是波源的频率发生了变化
D.产生多普勒效应的原因是观察者接收到的频率发生了变化
解析 多普勒效应是波动过程共有的特征，无论是机械波还是电磁波，都能产生多普勒效应，故A错误，B正确；产生多普勒效应的原因是观察者接收到的频率发生了变化，而波源的频率不变，故C错误，D正确。
BD
知识点二 多普勒效应的应用
1.超声波测速：发射装置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可以知道车辆的速度。
2.医用“彩超”：向人体发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血液反射后被仪器接收。测出反射波的频率变化，就能知道血流的速度，据此诊断疾病。
3.可根据火车汽笛的音调的变化判断火车是进站还是出站；根据炮弹飞行的尖叫声判断炮弹飞行的方向等。
4.测星球速度：测量星球上某些元素发出的光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，可测得星球靠近或远离地球的速度。若星球远离我们运动，接收到的光波的频率变小，谱线就向频率小的红端移动，这种现象称为红移现象。
例2 (多选)(2024·孝感市高二期中)多普勒经过认真地研究，发现波源与观察者相互靠近或者相互远离时，接收到的波的频率都会发生变化。人们把这种现象叫作多普勒效应。多普勒效应在科学技术中有广泛的应用，下列物理现象中应用多普勒效应的是( )
A.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
B.医生向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收。测出反射波的频率变化，就能知道血流的速度。这种方法俗称“彩超”，可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变
C.宇宙中的星球都在不停地运动，测量星球上某些元素发出的光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度
D.两列水波相遇后彼此穿过后，仍然保持各自的运动特征继续传播，就像没有跟另一列水波相遇一样
ABC
解析 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，利用了多普勒效应，故A正确；医生向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收。测出反射波的频率变化，就能知道血流的速度。这种方法俗称“彩超”，可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变，利用了多普勒效应，故B正确；宇宙中的星球都在不停地运动，测量星球上某些元素发出的光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度，利用了多普勒效应，故C正确；两列水波相遇后彼此穿过后，仍然保持各自的运动特征，继续传播，就像没有跟另一列水波相遇一样，说明波的传播具有独立性，与多普勒效应无关，故D错误。
训练2 (2024·四川南充高级中学高二联考)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，它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f，接收到的回波的频率为f′，且f′>f，则( )
C
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
解析 f′>f 说明接收到的频率增大，即两车距离减小，表明前车速度小于后车速度，不一定前车处于静止状态，故C正确。
随堂对点自测
2
C
1.(多普勒效应)小茗同学站在火车站的站台上研究多普勒效应，一列火车一边鸣笛一边快速经过火车站，在火车头经过小茗同学的前后一段时间内，小茗同学听到汽笛声的频率( )
A.逐渐升高 B.逐渐降低
C.先高后低 D.先低后高
解析 由多普勒效应可知：当火车靠近小茗同学时，小茗同学听到汽笛声的频率变高，当火车远离小茗同学时，小茗同学听到汽笛声的频率变低，故小茗同学听到汽笛声的频率先高后低，故C正确。
D
2.(多普勒效应的理解)下列关于多普勒效应的说法正确的是( )
A.只要声源在运动，就一定能观察到多普勒效应
B.如果声源静止，就观察不到多普勒效应
C.当声源朝着观察者运动时，声源的频率变高
D.当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的频率可能变高，也可能变低
解析 声源运动时，声源与观察者距离不一定变化，不一定发生多普勒效应，故选项A错误；声源静止时，若观察者相对声源运动，可能发生多普勒效应，故选项B错误；声源朝着观察者运动时，声源频率不变，观察者接收到的频率变高，故选项C错误；声源相对观察者运动时，二者距离可能增大，也可能减小，故观察者接收到的频率可能变低，也可能变高，故选项D正确。
BC
3.(多普勒效应的应用)(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。在深海中某处的滑翔机发出声呐信号(超声波)的频率为f，在海水中的传播速度为v，若停在海面上的监测船接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( )
课后巩固训练
3
BC
题组一 多普勒效应的理解
1.(多选)关于多普勒效应，以下说法中正确的是( )
A.发生多普勒效应时，波源的频率发生了变化
B.发生多普勒效应时，观察者接收到的频率发生了变化
C.多普勒效应是在波源与观察者之间有相对运动时产生的
D.只有声波才能产生多普勒效应
基础对点练
解析 由于波源的频率只与波源本身在单位时间内完成的全振动的次数有关，而与波源是否运动或观察者是否运动的情况均无关系，故A错误；当发生多普勒效应时，由于观察者与波源的相对位置发生了变化，当距离增大时，观察者在单位时间内接收到完全波的个数减少，反之，接收到完全波的个数增加，可见观察者接收到的频率与波源发出的频率并不一定是相等的，只有当波源与观察者相对静止时二者才是相等的，故B、C正确；一切波都能发生多普勒效应，故D错误。
C
2.下列关于多普勒效应的说法中，不正确的是( )
A.多普勒效应是当波源和观测者相对介质运动时，观测频率与波源频率不同的现象
B.机械波和光波都能发生多普勒效应
C.当波源静止，观测者向着波源运动时，观测者接收的波速不变，波长变长
D.观测者静止，波源向着观测者运动时，观测者接收的波长变短，波速不变
解析 多普勒效应是当波源和观测者相对介质运动时，观测频率与波源频率不同的现象，A正确；机械波、电磁波和光波都会发生多普勒效应，B正确；根据多普勒效应可知，当波源靠近观测者时，观测者接收到的波的频率比波源频率高，波速不变，根据v＝λf可知，波长变短，C错误，D正确。
BC
题组二 多普勒效应的应用
3.(多选)一雷达向飞机发出微波，若飞机正远离雷达，则被飞机反射回来的微波与发出的微波相比( )
A.波速变小 B.波速不变
C.频率变低 D.频率变高
解析 微波在空气中的传播速度不变，故A错误，B正确；在飞机远离的过程中由多普勒效应知频率在减小，故C正确，D错误。
C
4.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，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
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，故A错误；因蝙蝠靠近墙壁，故蝙蝠接收到的波频率大于墙壁反射波的频率，故C正确，B、D错误。
D
5.平直公路上，汽车正在匀速远离，用多普勒测速仪向其发出频率为f0的超声波，能正确反映被汽车反射回来的超声波的频率随汽车运动位移变化情况的图像是( )
解析 汽车正在匀速远离，速度恒定，接收到的反射波的频率也是恒定的。由于是远离，故接收到的反射波的频率应该小于发出的波的频率，故D正确。
D
6.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，听到声音的频率等于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
解析 汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300 Hz，当汽车向你驶来时，两者间距变小，则听到喇叭声音的频率大于300 Hz，故A、B错误；当汽车和你擦身而过后，两者间距变大，则听到喇叭声音的频率小于300 Hz，故C错误，D正确。
A
7.巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查。在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波，如果该电磁波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波频率比发出时低，说明那辆轿车的车速( )
A.高于100 km/h B.低于100 km/h
C.等于100 km/h D.无法确定
解析 接收到的频率变低，说明两车远离，又两车同向，故轿车的速度高于100 km/h，故A正确。
AB
综合提升练
8.(多选)如图甲所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，根据图乙，下列关于女同学所听到哨声音调变化情况的说法正确的是( )
A.女同学从A向B运动过程中，她听到哨声音调变高
B.女同学在点C向左运动时，她听到哨声音调变低
C.女同学在点C向右运动时，她听到哨声音调不变
D.女同学从E向D运动过程中，她听到哨声音调变高
解析 女同学从A向B运动过程中，她靠近声源，根据多普勒效应，她听到哨声音调变高，A正确；女同学在C点向左运动时，她远离声源，根据多普勒效应她听到哨声音调变低，B正确；女同学在C点向右运动时，她靠近声源，根据多普勒效应，她听到哨声音调变高，C错误；女同学从E向D运动过程中，她远离声源，根据多普勒效应她听到哨声音调变低，D错误。
B
9.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
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)的距离有时靠近，有时远离，发生多普勒效应，但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。
10.如图所示，在某公路的十字路口，甲以速度v1向东行走，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v2>v1。甲听到的笛声的频率为f1，乙听到的笛声的频率为f2，司机自己听到的笛声的频率为f3，请将此三人听到笛声的频率由高至低排序。
答案 f1>f3>f2
解析 由于v2>v1，所以汽车和甲的相对距离减小，甲听到的频率变大，即f1>f0；由于乙静止不动，所以汽车和乙的相对距离增大，乙听到的频率变低，即f2f3>f2。
A
培优加强练
11.轮船在进港途中与港口间的距离随时间变化规律如图所示，则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是下列选项图中的( )
解析 轮船匀速靠近港口的过程中，测到的频率不随时间变化，但速度大时，频率大，由x－t图像可知，轮船靠近港口时三段时间内的速度关系为v1＞v3＞v2，可知f1＞f3＞f2，选项A正确。
