“四翼”检测评价（十四） 多普勒效应及其应用

“四翼”检测评价（十四）多普勒效应及其应用A组—重基础·体现综合1．下列关于多普勒效应的说法中，正确的是()A．只要波源在振动，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．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，也可能变低解析：选D只有当观察者与波源之间有相对运动时才发生多普勒效应，且两者相互远离时，观察者接收到的频率变小，两者相互靠近时，观察者接收到的频率变大，因此，只有D正确。2．(多选)当人听到声音的频率越来越低时，可能的原因是()A．声源和人都是静止的，声源振动的频率越来越低B．人静止，声源远离人做匀速直线运动，声源振动的频率不变C．人静止，声源远离人做匀加速直线运动，声源振动的频率不变D．人静止，声源远离人做匀减速直线运动，声源振动的频率不变解析：选AC人听到的声音的频率越来越低，可能是声源振动的频率越来越低，也可能是声源远离观察者，且远离的速度越来越大，也就是加速远离。3．波源振动的频率为f0，波源在介质中运动时，波源的前方介质振动的频率为f1，波源后方介质振动的频率为f2，则三者的关系为()A．f1＝f2＝f0 B．f1＝f2>f0C．f1＝f2<f0 D．f2<f0<f1解析：选Df0由波源每秒所振动的次数决定，介质振动的频率由波源频率及波源相对介质的运动来决定。波源运动时，在波源的正前方介质振动的频率高于波源振动的频率。4．(多选)下列关于多普勒效应的说法，正确的是()A．只有声波才能发生多普勒效应B．当观察者靠近声源时，听到声音的音调升高，说明声源的频率升高了C．当声源和观察者同时以相同的速度向同一方向运动时，不会发生多普勒效应D．火车离站时，站台上的旅客听到火车的汽笛音调降低解析：选CD多普勒效应是波共有的特征，不仅是机械波，电磁波和光波也会发生多普勒效应，A项错误。发生多普勒效应时，声源的频率并没有发生变化，而是观察者接收到的频率发生了变化，B项错误。当波源和观察者以相同的速度同向运动时，两者之间无相对运动，不会发生多普勒效应，C项正确。火车离站时，站台上的旅客和火车相互远离，听到火车的汽笛音调降低，D项正确。5．(多选)警车向路上的车辆发射频率已知的超声波，同时探测反射波的频率。下列说法正确的是()A．车辆匀速驶向停在路边的警车，警车探测到的反射波频率升高B．车辆匀速驶离停在路边的警车，警车探测到的反射波频率降低C．警车匀速驶向停在路边的汽车，探测到的反射波频率降低D．警车匀速驶离停在路边的汽车，探测到的反射波频率不变解析：选AB波源靠近观察者，观察者接收到的频率就会变大，远离观察者，观察者接收到的频率就会变小，故A、B正确。6．(多选)火车上有一个声源发出频率一定的乐音。当火车静止，观察者也静止时，观察者听到并记住了这个乐音的音调。以下情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是()A．观察者静止，火车向他驶来B．观察者静止，火车离他驶去C．火车静止，观察者乘汽车向着火车运动D．火车静止，观察者乘汽车远离火车运动解析：选BD当观察者与声源相互靠近时，观察者接收到的声波的频率增加，听到乐音的音调比原来要高；当观察者与声源相互远离时，观察者接收到的声波的频率降低，听到乐音的音调比原来降低了。综上所述，B、D正确。7．上课时老师将一蜂鸣器固定在竹竿一端，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：选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)有时靠近，有时远离，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。8.公路巡警开车在高速公路上以100km/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超声波，如果该超声波被那辆轿车反射回来时：(1)若巡警车接收到的超声波频率比发出的低，轿车的速度为多少；(2)若巡警车接收到的超声波频率比发出的高，轿车的速度为多少。解析：(1)如果巡警车接收到的超声波频率比发出时低，由多普勒效应可知，巡警车与轿车在相互远离。又由于巡警车在后且车速恒定，所以轿车的速度大于100km/h。(2)如果巡警车接收到的超声波频率比发出时高，由多普勒效应可知，巡警车与轿车在相互靠近，同理可知，轿车的速度小于100km/h。答案：(1)轿车的速度大于100km/h(2)轿车的速度小于100km/hB组—重应用·体现创新9．近年来我国的航空事业迅速发展，战斗机的超音速飞行已十分普遍。当战斗机在法定上空返航时，地面上的人经常会听到一声雷鸣般的巨响，引起房屋门窗的剧烈颤动。这是因为飞机返航加速过程中，当飞机速度接近声速时会使发动机发出的声波波面在飞机的前方堆积形成音障，当飞机加速冲破音障时而发出的巨大响声，称为音爆。关于音障的形成与下列哪种现象的形成原理最为相近()A．音叉周围有些区域声音较强，有些区域声音较弱B．敲响一只音叉，不远处的另一只音叉也发出声音C．火车进站时鸣笛的音调会变高，出站时会变低D．在屋外看不见屋内的人，却能听见屋内人说话解析：选C音叉周围有些区域声音较强，有些区域声音较弱，这是声音的干涉现象，故A错误；敲响一只音叉，不远处的另一只音叉也发出声音，这是声音的共振现象，故B错误；火车进站时鸣笛的音调会变高，出站时会变低，音调会变低表示远离，音调会变高表示靠近，该现象与音障的形成类似，故C正确；在屋外看不见屋内的人，却能听见屋内人说话，这是声音的衍射现象，故D错误。10．分析下列物理现象：(1)夏天，在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝(2)“闻其声不见其人”(3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高这些物理现象分别属于波的()A．反射、衍射、干涉、多普勒效应B．折射、衍射、多普勒效应、干涉C．反射、折射、干涉、多普勒效应D．衍射、折射、干涉、多普勒效应解析：选A夏天，在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝是雷声在云层里多次反射造成的；闻其声而不见其人是声波的衍射造成的，振动的音叉会产生声波的干涉现象，故听到忽强忽弱的声音；我们听到汽笛声的音调变高是由多普勒效应产生的现象，故A正确。11．生活中经常用“呼啸而来”形容正在驶近的车辆，这是声波在传播过程中对接收者而言频率发生变化的表现，无线电波也具有这种效应。测速雷达向一辆接近的车辆发出无线电波，并接收被车辆反射的无线电波。由于车辆的运动，接收到的无线电波频率与发出时不同，利用频率差(f接收－f发出)就能计算出车辆的速度。已知发出和接收的频率间关系为f接收＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(2v车,c)))f发出，式中c是真空中的光速，若f发出＝2×109Hz，f接收－f发出＝400Hz，可知被测车辆的速度大小为________m/s。解析：将f发出＝2×109Hz，f接收－f发出＝400Hz，c＝3×108m/s，代入f接收＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(2v车,c)))f发出，可得v车＝30m/s。答案：3012.如图是由波源S发出的波某一时刻在介质平面中的情形，实线为波峰，虚线为波谷。设波源频率为20Hz，且不运动，而观察者在1s内从A运动到B，观察者接收到多少个完全波？设波速为340m