课时素养评价19 多普勒效应
(分值:28分 单选4分 多选6分)
A组 知识点分组练
1.(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.交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度
解析:当观察者与测量对象无相对运动时,不发生多普勒效应,A、C错误;当观察者与测量对象相对运动时,发生多普勒效应,根据接收频率的变化可以进行测速,B、D正确.
答案:BD
2.汽车无人驾驶技术已逐渐成熟,最常用的是ACC自适应巡航控制,它可以控制汽车在前车减速时自动减速、前车加速时自动跟上去.其使用的传感器主要为毫米波雷达,该雷达会发射和接收调制过的无线电波,再通过回波的时间差和多普勒效应造成的频率变化来测量目标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′,则( )
A.当f=f′时,表明前车与无人车速度相同
B.当f=f′时,表明前车一定处于静止状态
C.当f′>f时,表明两车之间距离增大
D.当f′<f时,表明两车之间距离减小
解析:当声源和观察者之间的距离不发生变化时,观察者接收到的频率和声源发出的频率相等,故当f=f′时,说明二者之间的距离不变,表明前车与无人车速度相同,但不一定静止,A正确,B错误;当f′>f时,说明接收到的频率增大,两车间距离减小,C错误;当f′<f时,说明接收到的频率减小,则两车间距离增大,D错误.
答案:A
3.(多选)一渔船向鱼群发出超声波,若鱼群正向渔船靠近,则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比( )
A.波速变大 B.波速不变
C.频率变高 D.频率不变
解析:在同种介质中,超声波的传播速度保持不变,根据多普勒效应可知,当波源与观察者相互靠近时,观察者接受到的频率大于波源发出的频率,所以B、C正确.
答案:BC
4.如图,安装在公路旁的多普勒测速仪,它向行驶中的车辆发射已知频率的超声波,并接收被车辆反射回来的反射波.当某汽车远离测速仪时,被该汽车反射回来的反射波与测速仪发出的超声波相比( )
A.频率不变,波速不变
B.频率变小,波速不变
C.频率变小,波速变小
D.频率变大,波速变大
解析:根据多普勒效应可知,当某汽车远离测速仪时,被该汽车反射回来的反射波与测速仪发出的超声波相比,频率变小,波速不变,B正确.
答案:B
B组 促思提能训练
5.蝙蝠在洞穴中飞来飞去时,它利用的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的短促发射脉冲波,且每秒重复发射几次.假定蝙蝠的超声脉冲发射频率为39 000 Hz,在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑期间,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
解析:因为蝙蝠在靠近墙壁运动,所以相当于波源在靠近接收器,故墙壁接收到的超声脉冲频率大于39 000 Hz,A错误;蝙蝠相对墙壁的运动与墙壁反射回来的超声波是相向运动的关系,所以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,B错误,C正确;蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于39 000 Hz,D错误.
答案:C
6.轮船在进港途中的x-t图像如图所示,下列表示在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率与时间的关系图中正确的是( )
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,港口测到的雾笛声音频率大,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,A正确.
答案:A
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