資源簡介

第六節　多普勒效應
(分值:100分)
選擇題1~9題,11題,每小題9分,共90分。
基礎對點練
題組一　多普勒效應的理解
1.(多選)關于多普勒效應,以下說法中正確的是 (　　)
發生多普勒效應時,波源的頻率發生了變化
發生多普勒效應時,觀察者接收到的頻率發生了變化
多普勒效應是在波源與觀察者之間有相對運動時產生的
只有聲波才能產生多普勒效應
2.下列關于多普勒效應的說法中,不正確的是 (　　)
多普勒效應是當波源和觀測者相對介質運動時,觀測頻率與波源頻率不同的現象
機械波和光波都能發生多普勒效應
當波源靜止,觀測者向著波源運動時,觀測者接收的波速不變,波長變長
觀測者靜止,波源向著觀測者運動時,觀測者接收的波長變短,波速不變
題組二　多普勒效應的應用
3.(多選)一雷達向飛機發出微波,若飛機正遠離雷達,則被飛機反射回來的微波與發出的微波相比 (　　)
波速變小 波速不變
頻率變低 頻率變高
4.蝙蝠在洞穴中飛來飛去時,它利用超聲脈沖導航非常有效,這種超聲脈沖是持續1 ms或不到1 ms的短促發射,且每秒重復發射幾次。假定蝙蝠的超聲脈沖的發射頻率為39 000 Hz,在一次正朝著表面平直的墻壁飛撲的期間,則下列判斷正確的是 (　　)
墻壁接收到的超聲脈沖頻率等于39 000 Hz
蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率等于墻壁接收的頻率
蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率大于墻壁接收的頻率
蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率等于39 000 Hz
5.平直公路上,汽車正在勻速遠離,用多普勒測速儀向其發出頻率為f0的超聲波,能正確反映被汽車反射回來的超聲波的頻率隨汽車運動位移變化情況的圖像是 (　　)
6.假如一輛汽車在靜止時喇叭發出聲音的頻率是300 Hz,在汽車向你駛來又擦身而過的過程中,下列說法正確的是 (　　)
當汽車向你駛來時,聽到聲音的頻率等于300 Hz
當汽車向你駛來時,聽到聲音的頻率小于300 Hz
當汽車和你擦身而過后,聽到聲音的頻率大于300 Hz
當汽車和你擦身而過后,聽到聲音的頻率小于300 Hz
7.巡警開車在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查。在同一車道上巡警車向前方的一輛轎車發出一個已知頻率的電磁波,如果該電磁波被那輛轎車反射回來時,巡警車接收到的電磁波頻率比發出時低,說明那輛轎車的車速 (　　)
高于100 km/h 低于100 km/h
等于100 km/h 無法確定
綜合提升練
8.(多選)如圖甲所示,男同學站立不動吹口哨,一位女同學坐在秋千上來回擺動,根據圖乙,下列關于女同學所聽到哨聲音調變化情況的說法正確的是 (　　)
女同學從A向B運動過程中,她聽到哨聲音調變高
女同學在點C向左運動時,她聽到哨聲音調變低
女同學在點C向右運動時,她聽到哨聲音調不變
女同學從E向D運動過程中,她聽到哨聲音調變高
9.上課時老師將一蜂鳴器固定在教鞭一端,然后使蜂鳴器迅速水平旋轉,蜂鳴器音調竟然忽高忽低變化,下列判斷正確的是 (　　)
旋轉時蜂鳴器發聲的頻率變化了
由于旋轉,改變了同學們聽到的聲音頻率
蜂鳴器音調變高時,一定是向遠離觀察者的方向運動
音調的忽高忽低是由波的干涉造成的
10.(10分)如圖所示,在某公路的十字路口,甲以速度v1向東行走,乙站在路邊,一輛汽車以速度v2通過路口向東行駛并鳴笛,已知汽車笛聲的頻率為f0,車速v2>v1。甲聽到的笛聲的頻率為f1,乙聽到的笛聲的頻率為f2,司機自己聽到的笛聲的頻率為f3,請將此三人聽到笛聲的頻率由高至低排序。
培優加強練
11.輪船在進港途中與港口間的距離隨時間變化規律如圖所示,則在港口所測到輪船上霧笛發出聲音的頻率是下列選項圖中的 (　　)
第六節　多普勒效應
1.BC　[由于波源的頻率只與波源本身在單位時間內完成的全振動的次數有關,而與波源是否運動或觀察者是否運動的情況均無關系,故A錯誤;當發生多普勒效應時,由于觀察者與波源的相對位置發生了變化,當距離增大時,觀察者在單位時間內接收到完全波的個數減少,反之,接收到完全波的個數增加,可見觀察者接收到的頻率與波源發出的頻率并不一定是相等的,只有當波源與觀察者相對靜止時二者才是相等的,故B、C正確;一切波都能發生多普勒效應,故D錯誤。]
2.C　[多普勒效應是當波源和觀測者相對介質運動時,觀測頻率與波源頻率不同的現象,A正確;機械波、電磁波和光波都會發生多普勒效應,B正確;根據多普勒效應可知,當波源靠近觀測者時,觀測者接收到的波的頻率比波源頻率高,波速不變,根據v=λf可知,波長變短,C錯誤,D正確。]
3.BC　[微波在空氣中的傳播速度不變,故A錯誤,B正確;在飛機遠離的過程中由多普勒效應知頻率在減小,故C正確,D錯誤。]
4.C　[由于蝙蝠向墻壁靠近,所以墻壁接收的頻率大于39 000 Hz,故A錯誤;因蝙蝠靠近墻壁,故蝙蝠接收到的波頻率大于墻壁反射波的頻率,故C正確,B、D錯誤。]
5.D　[汽車正在勻速遠離,速度恒定,接收到的反射波的頻率也是恒定的。由于是遠離,故接收到的反射波的頻率應該小于發出的波的頻率,故D正確。]
6.D　[汽車在靜止時喇叭發出聲音的頻率是300 Hz,當汽車向你駛來時,兩者間距變小,則聽到喇叭聲音的頻率大于300 Hz,故A、B錯誤;當汽車和你擦身而過后,兩者間距變大,則聽到喇叭聲音的頻率小于300 Hz,故C錯誤,D正確。]
7.A　[接收到的頻率變低,說明兩車遠離,又兩車同向,故轎車的速度高于100 km/h,故A正確。]
8.AB　[女同學從A向B運動過程中,她靠近聲源,根據多普勒效應,她聽到哨聲音調變高,A正確;女同學在C點向左運動時,她遠離聲源,根據多普勒效應她聽到哨聲音調變低,B正確;女同學在C點向右運動時,她靠近聲源,根據多普勒效應,她聽到哨聲音調變高,C錯誤;女同學從E向D運動過程中,她遠離聲源,根據多普勒效應她聽到哨聲音調變低,D錯誤。]
9.B　[旋轉時蜂鳴器發聲的頻率沒有變化,故A錯誤;旋轉過程中,聲源(蜂鳴器)與觀察者(同學們)的距離有時靠近,有時遠離,發生多普勒效應,但蜂鳴器發出聲波的頻率不變,只是同學們感覺到的聲音頻率變化了,故B正確,D錯誤;當其遠離觀察者時,聽到聲音的頻率變小即音調變低,故C錯誤。]
10.f1>f3>f2
解析　由于v2>v1,所以汽車和甲的相對距離減小,甲聽到的頻率變大,即f1>f0;由于乙靜止不動,所以汽車和乙的相對距離增大,乙聽到的頻率變低,即f2f3>f2。
11.A　[輪船勻速靠近港口的過程中,測到的頻率不隨時間變化,但速度大時,頻率大,由x-t圖像可知,輪船靠近港口時三段時間內的速度關系為v1>v3>v2,可知f1>f3>f2,選項A正確。]第六節　多普勒效應
學習目標　1.知道多普勒效應。2.能定性分析多普勒效應產生的原因。3.能用多普勒效應解釋一些物理現象。
知識點一　多普勒效應的理解
仔細聽急救車的鳴笛聲,你會發現一個現象:當車從你身邊疾馳而過的時候,鳴笛的音調會由高變低。這到底是怎么回事
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.多普勒效應
當觀測者和波源之間有相對運動時,觀測者測得的頻率與波源頻率　　　　,我們把這種現象稱為多普勒效應。
2.多普勒效應的成因
(1)波源S與觀測者A相對于介質都靜止時,觀測者單位時間內接收到的完整波的數目與單位時間內波源發出的　　　　,所以,觀測者接收到的頻率和波源的振動頻率　　　　。
(2)波源相對介質靜止不動,觀測者相對波源運動。當觀測者朝著波源運動時,它在單位時間內接收到的完整波的數目　　　　,表明測得的頻率　　　　波源振動的頻率。
(3)觀測者相對介質靜止,波源相對觀測者運動。當波源遠離觀測者運動時,觀測者在單位時間內接收到的完整波的數目　　　　,表明測得的頻率　　　　波源振動的頻率。
思考 (1)發生多普勒效應時,波源的頻率是否變化
(2)當波源和觀察者向同一個方向運動時,是否一定會發生多普勒效應
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　例1 (教科版教材P86圖3-6-2改編)如圖所示,產生機械波的波源S做勻速運動,A、B、C、D表示四個觀察者的位置,則下列說法正確的是 (　　)
A.波源正在向A點移動
B.波源正在向C點移動
C.B點的觀察者接收到的頻率最高
D.D點的觀察者接收到的頻率最高
總結提升
1.相對位置變化與頻率的關系
相對位置 圖示 結論
波源S和觀察者A相對靜止,如圖所示 f觀察者=f波源 音調不變
波源S不動,觀察者A運動,由A→B或A→C,如圖所示 若靠近波源,由A→B,則f觀察者>f波源,音調變高;若遠離波源,由A→C,則f觀察者觀察者A不動,波源S運動,由S→S',如圖所示 f觀察者>f波源,音調變高
2.成因歸納
(1)根據以上分析可知,發生多普勒效應時,一定是由于波源與觀察者之間發生了相對運動,且兩者間距發生了變化。
(2)發生多普勒效應時,波源的頻率保持不變,只是觀察者接收到的頻率發生了變化。
訓練1 (多選)關于多普勒效應,以下說法正確的有 (　)
A.只有機械波才能產生多普勒效應
B.機械波和電磁波均能產生多普勒效應
C.產生多普勒效應的原因是波源的頻率發生了變化
D.產生多普勒效應的原因是觀察者接收到的頻率發生了變化
知識點二　多普勒效應的應用
1.超聲波測速:發射裝置向行進中的車輛發射頻率已知的超聲波,同時測量反射波的頻率。根據反射波頻率變化的多少可以知道車輛的速度。
2.醫用“彩超”:向人體發射頻率已知的超聲波,超聲波被血管中的血液反射后被儀器接收。測出反射波的頻率變化,就能知道血流的速度,據此診斷疾病。
3.可根據火車汽笛的音調的變化判斷火車是進站還是出站;根據炮彈飛行的尖叫聲判斷炮彈飛行的方向等。
4.測星球速度:測量星球上某些元素發出的光波的頻率,然后與地球上這些元素靜止時發光的頻率對照,可測得星球靠近或遠離地球的速度。若星球遠離我們運動,接收到的光波的頻率變小,譜線就向頻率小的紅端移動,這種現象稱為紅移現象。
例2 (多選)(2024·孝感市高二期中)多普勒經過認真地研究,發現波源與觀察者相互靠近或者相互遠離時,接收到的波的頻率都會發生變化。人們把這種現象叫作多普勒效應。多普勒效應在科學技術中有廣泛的應用,下列物理現象中應用多普勒效應的是 (　　)
A.交通警察向行進中的車輛發射頻率已知的超聲波,同時測量反射波的頻率,根據反射波頻率變化的多少就能知道車輛的速度
B.醫生向人體內發射頻率已知的超聲波,超聲波被血管中的血流反射后又被儀器接收。測出反射波的頻率變化,就能知道血流的速度。這種方法俗稱“彩超”,可以檢查心臟、大腦和眼底血管的病變
C.宇宙中的星球都在不停地運動,測量星球上某些元素發出的光波的頻率,然后與地球上這些元素靜止時發光的頻率對照,就可以算出星球靠近或遠離我們的速度
D.兩列水波相遇后彼此穿過后,仍然保持各自的運動特征繼續傳播,就像沒有跟另一列水波相遇一樣
訓練2 (2024·四川南充高級中學高二聯考)汽車制造技術已逐漸成熟,很多車輛里面都配備有ACC自適應巡航控制系統,它是一個允許車輛巡航控制系統通過調整速度以適應交通狀況的汽車功能。安裝在車輛前方的雷達用于檢測在本車前進道路上是否存在速度更慢的車輛。若存在速度更慢的車輛,ACC系統會降低車速并控制與前方車輛的間隙或時間間隙。其使用的傳感器主要是毫米波雷達,該雷達會發射和接收調制過的無線電波,再通過因波的時間差和多普勒效應造成的頻率變化來測量與目標間的相對距離和相對速度。若該雷達發射的無線電波的頻率為f,接收到的回波的頻率為f',且f'>f,則(　　)
A.前車速度大于后車速度
B.前后兩車速度相同
C.前車速度小于后車速度
D.前車一定處于靜止狀態
隨堂對點自測
1.(多普勒效應)小茗同學站在火車站的站臺上研究多普勒效應,一列火車一邊鳴笛一邊快速經過火車站,在火車頭經過小茗同學的前后一段時間內,小茗同學聽到汽笛聲的頻率(　　)
A.逐漸升高 B.逐漸降低
C.先高后低 D.先低后高
2.(多普勒效應的理解)下列關于多普勒效應的說法正確的是 (　　)
A.只要聲源在運動,就一定能觀察到多普勒效應
B.如果聲源靜止,就觀察不到多普勒效應
C.當聲源朝著觀察者運動時,聲源的頻率變高
D.當聲源相對于觀察者運動時,觀察者聽到的聲音的頻率可能變高,也可能變低
3.(多普勒效應的應用)(多選)我國自主研發的海翼號深海滑翔機,刷新了下潛深度的世界紀錄。在深海中某處的滑翔機發出聲吶信號(超聲波)的頻率為f,在海水中的傳播速度為v,若停在海面上的監測船接收到的頻率稍大于滑翔機發出聲吶信號的頻率,則下列說法正確的是 (　　)
A.聲吶信號在海水中的波長為
B.聲吶信號在海水中的波長為
C.滑翔機正在靠近該監測船
D.滑翔機正在遠離該監測船
第六節　多普勒效應
知識點一
導學
提示　人感受到的音調取決于人在單位時間內接收到完整聲波的個數,即聲波的頻率。當急救車從身邊疾馳而過時,相同時間內人聽到的急救車發出的完整聲波個數由增加到減少,即聽到的鳴笛聲頻率由升高到降低,音調由高變低。
知識梳理
1.不同
2.(1)相同　相同　(2)增多　大于　(3)減少　小于
[思考] 提示　(1)不變化　(2)不一定
例1 A　[由題圖可知,處于A點的觀察者單位時間內接收到完整波的個數最多,則波源正在向A點移動,A點的觀察者接收到的頻率最高,A正確。]
訓練1 BD　[多普勒效應是波動過程共有的特征,無論是機械波還是電磁波,都能產生多普勒效應,故A錯誤,B正確;產生多普勒效應的原因是觀察者接收到的頻率發生了變化,而波源的頻率不變,故C錯誤,D正確。]
知識點二
例2 ABC　[交通警察向行進中的車輛發射頻率已知的超聲波,同時測量反射波的頻率,根據反射波頻率變化的多少就能知道車輛的速度,利用了多普勒效應,故A正確;醫生向人體內發射頻率已知的超聲波,超聲波被血管中的血流反射后又被儀器接收。測出反射波的頻率變化,就能知道血流的速度。這種方法俗稱“彩超”,可以檢查心臟、大腦和眼底血管的病變,利用了多普勒效應,故B正確;宇宙中的星球都在不停地運動,測量星球上某些元素發出的光波的頻率,然后與地球上這些元素靜止時發光的頻率對照,就可以算出星球靠近或遠離我們的速度,利用了多普勒效應,故C正確;兩列水波相遇后彼此穿過后,仍然保持各自的運動特征,繼續傳播,就像沒有跟另一列水波相遇一樣,說明波的傳播具有獨立性,與多普勒效應無關,故D錯誤。]
訓練2 C　[f'>f 說明接收到的頻率增大,即兩車距離減小,表明前車速度小于后車速度,不一定前車處于靜止狀態,故C正確。]
隨堂對點自測
1.C　[由多普勒效應可知:當火車靠近小茗同學時,小茗同學聽到汽笛聲的頻率變高,當火車遠離小茗同學時,小茗同學聽到汽笛聲的頻率變低,故小茗同學聽到汽笛聲的頻率先高后低,故C正確。]
2.D　[聲源運動時,聲源與觀察者距離不一定變化,不一定發生多普勒效應,故選項A錯誤;聲源靜止時,若觀察者相對聲源運動,可能發生多普勒效應,故選項B錯誤;聲源朝著觀察者運動時,聲源頻率不變,觀察者接收到的頻率變高,故選項C錯誤;聲源相對觀察者運動時,二者距離可能增大,也可能減小,故觀察者接收到的頻率可能變低,也可能變高,故選項D正確。]
3.BC　[根據波速定義,v=λf,聲吶信號在海水中的波長λ=,故選項A錯誤,B正確;根據多普勒效應,當滑翔機靠近監測船時,監測船接收到的頻率大于滑翔機發出聲吶信號的頻率,故選項C正確,D錯誤。](共40張PPT)
第六節　多普勒效應
第三章 機械波
1.知道多普勒效應。
2.能定性分析多普勒效應產生的原因。
3.能用多普勒效應解釋一些物理現象。
學習目標
目 錄
CONTENTS
知識點
01
隨堂對點自測
02
課后鞏固訓練
03
知識點
1
知識點二　多普勒效應的應用
知識點一　多普勒效應的理解
知識點一　多普勒效應的理解
仔細聽急救車的鳴笛聲，你會發現一個現象：當車從你身邊疾馳而過的時候，鳴笛的音調會由高變低。這到底是怎么回事？
提示　人感受到的音調取決于人在單位時間內接收到完整聲波的個數，即聲波的頻率。當急救車從身邊疾馳而過時，相同時間內人聽到的急救車發出的完整聲波個數由增加到減少，即聽到的鳴笛聲頻率由升高到降低，音調由高變低。
1.多普勒效應
當觀測者和波源之間有相對運動時，觀測者測得的頻率與波源頻率______，我們把這種現象稱為多普勒效應。
2.多普勒效應的成因
(1)波源S與觀測者A相對于介質都靜止時，觀測者單位時間內接收到的完整波的數目與單位時間內波源發出的______，所以，觀測者接收到的頻率和波源的振動頻率______。
不同
相同
相同
(2)波源相對介質靜止不動，觀測者相對波源運動。當觀測者朝著波源運動時，它在單位時間內接收到的完整波的數目______，表明測得的頻率______波源振動的頻率。
(3)觀測者相對介質靜止，波源相對觀測者運動。當波源遠離觀測者運動時，觀測者在單位時間內接收到的完整波的數目______，表明測得的頻率______波源振動的頻率。
增多
大于
減少
小于
【思考】 (1)發生多普勒效應時，波源的頻率是否變化？
(2)當波源和觀察者向同一個方向運動時，是否一定會發生多普勒效應？
提示　(1)不變化　(2)不一定
A
例1 (教科版教材P86圖3－6－2改編)如圖所示，產生機械波的波源S做勻速運動，A、B、C、D表示四個觀察者的位置，則下列說法正確的是(　　)
A.波源正在向A點移動
B.波源正在向C點移動
C.B點的觀察者接收到的頻率最高
D.D點的觀察者接收到的頻率最高
解析　由題圖可知，處于A點的觀察者單位時間內接收到完整波
的個數最多，則波源正在向A點移動，A點的觀察者接收到的頻率最高，A正確。
1.相對位置變化與頻率的關系
相對位置 圖示 結論
波源S和觀察者A相對靜止，如圖所示 f觀察者＝f波源
音調不變
相對位置 圖示 結論
波源S不動，觀察者A運動，由A→B或A→C，如圖所示 若靠近波源，由A→B，則f觀察者>f波源，音調變高；若遠離波源，由A→C，則f觀察者觀察者A不動，波源S運動，由S→S′，如圖所示 f觀察者>f波源，音調變高
2.成因歸納
(1)根據以上分析可知，發生多普勒效應時，一定是由于波源與觀察者之間發生了相對運動，且兩者間距發生了變化。
(2)發生多普勒效應時，波源的頻率保持不變，只是觀察者接收到的頻率發生了變化。
訓練1 (多選)關于多普勒效應，以下說法正確的有(　 )
A.只有機械波才能產生多普勒效應
B.機械波和電磁波均能產生多普勒效應
C.產生多普勒效應的原因是波源的頻率發生了變化
D.產生多普勒效應的原因是觀察者接收到的頻率發生了變化
解析　多普勒效應是波動過程共有的特征，無論是機械波還是電磁波，都能產生多普勒效應，故A錯誤，B正確；產生多普勒效應的原因是觀察者接收到的頻率發生了變化，而波源的頻率不變，故C錯誤，D正確。
BD
知識點二　多普勒效應的應用
1.超聲波測速：發射裝置向行進中的車輛發射頻率已知的超聲波，同時測量反射波的頻率。根據反射波頻率變化的多少可以知道車輛的速度。
2.醫用“彩超”：向人體發射頻率已知的超聲波，超聲波被血管中的血液反射后被儀器接收。測出反射波的頻率變化，就能知道血流的速度，據此診斷疾病。
3.可根據火車汽笛的音調的變化判斷火車是進站還是出站；根據炮彈飛行的尖叫聲判斷炮彈飛行的方向等。
4.測星球速度：測量星球上某些元素發出的光波的頻率，然后與地球上這些元素靜止時發光的頻率對照，可測得星球靠近或遠離地球的速度。若星球遠離我們運動，接收到的光波的頻率變小，譜線就向頻率小的紅端移動，這種現象稱為紅移現象。
例2 (多選)(2024·孝感市高二期中)多普勒經過認真地研究，發現波源與觀察者相互靠近或者相互遠離時，接收到的波的頻率都會發生變化。人們把這種現象叫作多普勒效應。多普勒效應在科學技術中有廣泛的應用，下列物理現象中應用多普勒效應的是(　　 )
A.交通警察向行進中的車輛發射頻率已知的超聲波，同時測量反射波的頻率，根據反射波頻率變化的多少就能知道車輛的速度
B.醫生向人體內發射頻率已知的超聲波，超聲波被血管中的血流反射后又被儀器接收。測出反射波的頻率變化，就能知道血流的速度。這種方法俗稱“彩超”，可以檢查心臟、大腦和眼底血管的病變
C.宇宙中的星球都在不停地運動，測量星球上某些元素發出的光波的頻率，然后與地球上這些元素靜止時發光的頻率對照，就可以算出星球靠近或遠離我們的速度
D.兩列水波相遇后彼此穿過后，仍然保持各自的運動特征繼續傳播，就像沒有跟另一列水波相遇一樣
ABC
解析　交通警察向行進中的車輛發射頻率已知的超聲波，同時測量反射波的頻率，根據反射波頻率變化的多少就能知道車輛的速度，利用了多普勒效應，故A正確；醫生向人體內發射頻率已知的超聲波，超聲波被血管中的血流反射后又被儀器接收。測出反射波的頻率變化，就能知道血流的速度。這種方法俗稱“彩超”，可以檢查心臟、大腦和眼底血管的病變，利用了多普勒效應，故B正確；宇宙中的星球都在不停地運動，測量星球上某些元素發出的光波的頻率，然后與地球上這些元素靜止時發光的頻率對照，就可以算出星球靠近或遠離我們的速度，利用了多普勒效應，故C正確；兩列水波相遇后彼此穿過后，仍然保持各自的運動特征，繼續傳播，就像沒有跟另一列水波相遇一樣，說明波的傳播具有獨立性，與多普勒效應無關，故D錯誤。
訓練2 (2024·四川南充高級中學高二聯考)汽車制造技術已逐漸成熟，很多車輛里面都配備有ACC自適應巡航控制系統，它是一個允許車輛巡航控制系統通過調整速度以適應交通狀況的汽車功能。安裝在車輛前方的雷達用于檢測在本車前進道路上是否存在速度更慢的車輛。若存在速度更慢的車輛，ACC系統會降低車速并控制與前方車輛的間隙或時間間隙。其使用的傳感器主要是毫米波雷達，該雷達會發射和接收調制過的無線電波，再通過因波的時間差和多普勒效應造成的頻率變化來測量與目標間的相對距離和相對速度。若該雷達發射的無線電波的頻率為f，接收到的回波的頻率為f′，且f′>f，則(　　)
C
A.前車速度大于后車速度
B.前后兩車速度相同
C.前車速度小于后車速度
D.前車一定處于靜止狀態
解析　f′>f 說明接收到的頻率增大，即兩車距離減小，表明前車速度小于后車速度，不一定前車處于靜止狀態，故C正確。
隨堂對點自測
2
C
1.(多普勒效應)小茗同學站在火車站的站臺上研究多普勒效應，一列火車一邊鳴笛一邊快速經過火車站，在火車頭經過小茗同學的前后一段時間內，小茗同學聽到汽笛聲的頻率(　　)
A.逐漸升高 B.逐漸降低
C.先高后低 D.先低后高
解析　由多普勒效應可知：當火車靠近小茗同學時，小茗同學聽到汽笛聲的頻率變高，當火車遠離小茗同學時，小茗同學聽到汽笛聲的頻率變低，故小茗同學聽到汽笛聲的頻率先高后低，故C正確。
D
2.(多普勒效應的理解)下列關于多普勒效應的說法正確的是(　　)
A.只要聲源在運動，就一定能觀察到多普勒效應
B.如果聲源靜止，就觀察不到多普勒效應
C.當聲源朝著觀察者運動時，聲源的頻率變高
D.當聲源相對于觀察者運動時，觀察者聽到的聲音的頻率可能變高，也可能變低
解析　聲源運動時，聲源與觀察者距離不一定變化，不一定發生多普勒效應，故選項A錯誤；聲源靜止時，若觀察者相對聲源運動，可能發生多普勒效應，故選項B錯誤；聲源朝著觀察者運動時，聲源頻率不變，觀察者接收到的頻率變高，故選項C錯誤；聲源相對觀察者運動時，二者距離可能增大，也可能減小，故觀察者接收到的頻率可能變低，也可能變高，故選項D正確。
BC
3.(多普勒效應的應用)(多選)我國自主研發的海翼號深海滑翔機，刷新了下潛深度的世界紀錄。在深海中某處的滑翔機發出聲吶信號(超聲波)的頻率為f，在海水中的傳播速度為v，若停在海面上的監測船接收到的頻率稍大于滑翔機發出聲吶信號的頻率，則下列說法正確的是(　　)
課后鞏固訓練
3
BC
題組一　多普勒效應的理解
1.(多選)關于多普勒效應，以下說法中正確的是(　　)
A.發生多普勒效應時，波源的頻率發生了變化
B.發生多普勒效應時，觀察者接收到的頻率發生了變化
C.多普勒效應是在波源與觀察者之間有相對運動時產生的
D.只有聲波才能產生多普勒效應
基礎對點練
解析　由于波源的頻率只與波源本身在單位時間內完成的全振動的次數有關，而與波源是否運動或觀察者是否運動的情況均無關系，故A錯誤；當發生多普勒效應時，由于觀察者與波源的相對位置發生了變化，當距離增大時，觀察者在單位時間內接收到完全波的個數減少，反之，接收到完全波的個數增加，可見觀察者接收到的頻率與波源發出的頻率并不一定是相等的，只有當波源與觀察者相對靜止時二者才是相等的，故B、C正確；一切波都能發生多普勒效應，故D錯誤。
C
2.下列關于多普勒效應的說法中，不正確的是(　　)
A.多普勒效應是當波源和觀測者相對介質運動時，觀測頻率與波源頻率不同的現象
B.機械波和光波都能發生多普勒效應
C.當波源靜止，觀測者向著波源運動時，觀測者接收的波速不變，波長變長
D.觀測者靜止，波源向著觀測者運動時，觀測者接收的波長變短，波速不變
解析　多普勒效應是當波源和觀測者相對介質運動時，觀測頻率與波源頻率不同的現象，A正確；機械波、電磁波和光波都會發生多普勒效應，B正確；根據多普勒效應可知，當波源靠近觀測者時，觀測者接收到的波的頻率比波源頻率高，波速不變，根據v＝λf可知，波長變短，C錯誤，D正確。
BC
題組二　多普勒效應的應用
3.(多選)一雷達向飛機發出微波，若飛機正遠離雷達，則被飛機反射回來的微波與發出的微波相比(　　)
A.波速變小 B.波速不變
C.頻率變低 D.頻率變高
解析　微波在空氣中的傳播速度不變，故A錯誤，B正確；在飛機遠離的過程中由多普勒效應知頻率在減小，故C正確，D錯誤。
C
4.蝙蝠在洞穴中飛來飛去時，它利用超聲脈沖導航非常有效，這種超聲脈沖是持續1 ms或不到1 ms的短促發射，且每秒重復發射幾次。假定蝙蝠的超聲脈沖的發射頻率為39 000 Hz，在一次正朝著表面平直的墻壁飛撲的期間，則下列判斷正確的是(　　)
A.墻壁接收到的超聲脈沖頻率等于39 000 Hz
B.蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率等于墻壁接收的頻率
C.蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率大于墻壁接收的頻率
D.蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率等于39 000 Hz
解析　由于蝙蝠向墻壁靠近，所以墻壁接收的頻率大于39 000 Hz，故A錯誤；因蝙蝠靠近墻壁，故蝙蝠接收到的波頻率大于墻壁反射波的頻率，故C正確，B、D錯誤。
D
5.平直公路上，汽車正在勻速遠離，用多普勒測速儀向其發出頻率為f0的超聲波，能正確反映被汽車反射回來的超聲波的頻率隨汽車運動位移變化情況的圖像是(　　)
解析　汽車正在勻速遠離，速度恒定，接收到的反射波的頻率也是恒定的。由于是遠離，故接收到的反射波的頻率應該小于發出的波的頻率，故D正確。
D
6.假如一輛汽車在靜止時喇叭發出聲音的頻率是300 Hz，在汽車向你駛來又擦身而過的過程中，下列說法正確的是(　　)
A.當汽車向你駛來時，聽到聲音的頻率等于300 Hz
B.當汽車向你駛來時，聽到聲音的頻率小于300 Hz
C.當汽車和你擦身而過后，聽到聲音的頻率大于300 Hz
D.當汽車和你擦身而過后，聽到聲音的頻率小于300 Hz
解析　汽車在靜止時喇叭發出聲音的頻率是300 Hz，當汽車向你駛來時，兩者間距變小，則聽到喇叭聲音的頻率大于300 Hz，故A、B錯誤；當汽車和你擦身而過后，兩者間距變大，則聽到喇叭聲音的頻率小于300 Hz，故C錯誤，D正確。
A
7.巡警開車在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查。在同一車道上巡警車向前方的一輛轎車發出一個已知頻率的電磁波，如果該電磁波被那輛轎車反射回來時，巡警車接收到的電磁波頻率比發出時低，說明那輛轎車的車速(　　)
A.高于100 km/h B.低于100 km/h
C.等于100 km/h D.無法確定
解析　接收到的頻率變低，說明兩車遠離，又兩車同向，故轎車的速度高于100 km/h，故A正確。
AB
綜合提升練
8.(多選)如圖甲所示，男同學站立不動吹口哨，一位女同學坐在秋千上來回擺動，根據圖乙，下列關于女同學所聽到哨聲音調變化情況的說法正確的是(　　)
A.女同學從A向B運動過程中，她聽到哨聲音調變高
B.女同學在點C向左運動時，她聽到哨聲音調變低
C.女同學在點C向右運動時，她聽到哨聲音調不變
D.女同學從E向D運動過程中，她聽到哨聲音調變高
解析　女同學從A向B運動過程中，她靠近聲源，根據多普勒效應，她聽到哨聲音調變高，A正確；女同學在C點向左運動時，她遠離聲源，根據多普勒效應她聽到哨聲音調變低，B正確；女同學在C點向右運動時，她靠近聲源，根據多普勒效應，她聽到哨聲音調變高，C錯誤；女同學從E向D運動過程中，她遠離聲源，根據多普勒效應她聽到哨聲音調變低，D錯誤。
B
9.上課時老師將一蜂鳴器固定在教鞭一端，然后使蜂鳴器迅速水平旋轉，蜂鳴器音調竟然忽高忽低變化，下列判斷正確的是(　　)
A.旋轉時蜂鳴器發聲的頻率變化了
B.由于旋轉，改變了同學們聽到的聲音頻率
C.蜂鳴器音調變高時，一定是向遠離觀察者的方向運動
D.音調的忽高忽低是由波的干涉造成的
解析　旋轉時蜂鳴器發聲的頻率沒有變化，故A錯誤；旋轉過程中，聲源(蜂鳴器)與觀察者(同學們)的距離有時靠近，有時遠離，發生多普勒效應，但蜂鳴器發出聲波的頻率不變，只是同學們感覺到的聲音頻率變化了，故B正確，D錯誤；當其遠離觀察者時，聽到聲音的頻率變小即音調變低，故C錯誤。
10.如圖所示，在某公路的十字路口，甲以速度v1向東行走，乙站在路邊，一輛汽車以速度v2通過路口向東行駛并鳴笛，已知汽車笛聲的頻率為f0，車速v2>v1。甲聽到的笛聲的頻率為f1，乙聽到的笛聲的頻率為f2，司機自己聽到的笛聲的頻率為f3，請將此三人聽到笛聲的頻率由高至低排序。
答案　f1>f3>f2
解析　由于v2>v1，所以汽車和甲的相對距離減小，甲聽到的頻率變大，即f1>f0；由于乙靜止不動，所以汽車和乙的相對距離增大，乙聽到的頻率變低，即f2f3>f2。
A
培優加強練
11.輪船在進港途中與港口間的距離隨時間變化規律如圖所示，則在港口所測到輪船上霧笛發出聲音的頻率是下列選項圖中的(　　)
解析　輪船勻速靠近港口的過程中，測到的頻率不隨時間變化，但速度大時，頻率大，由x－t圖像可知，輪船靠近港口時三段時間內的速度關系為v1＞v3＞v2，可知f1＞f3＞f2，選項A正確。

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