内容正文:
“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>f0
C.f1=f2<f0 D.f2<f0<f1
解析:选D f0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100 km/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,