3.5 多普勒效应（Word）-【全效作业本】2022-2023学年高中选择性必修第一册物理（人教版2019）

3.5　多普勒效应 [见学生用书P64] 如图所示是马路边经常能看到的“6F”测速仪，你知道它能测量速度的原理吗？请查阅相关资料与同学交流。 【答案】 “6F”测速仪是利用多普勒效应进行测速的仪器。当它发射的电磁波信号遇到运动的物体后，反射波会产生频率的变化，频率的变化率和运动物体的速度值相关联。 1．关于机械波的特性，下列说法正确的是(　C　) A．只有波长比障碍物的尺寸小或相差不多的时候才会发生明显的衍射现象 B．火车鸣笛向我们驶来时，听到的笛声频率将比声源发出的频率低 C．向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血液反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血液的速度，这种方法应用的是多普勒效应 D．只要是性质相同的波，都可以发生干涉 【解析】 只有波长比障碍物的尺寸大或相差不多的时候才会发生明显的衍射现象，A错误；火车鸣笛向我们驶来时，间距变小，则我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高，B错误；超声波测血液的速度应用的是多普勒效应，C正确；产生干涉的两个条件是：两列波的频率必须相同，两个波源的相位差必须保持不变，D错误。 2．有经验的铁路养护人员可以从火车鸣笛的声音判断火车的行驶方向。他所利用的是声波的(　C　) A．干涉现象 B．衍射现象 C．多普勒效应 D．反射现象 【解析】 根据多普勒效应，当火车运动方向靠近养护人员时，他听到的声音音调较高，火车远离养护人员时，他听到的声音音调较低，C正确。 3．(多选)下列哪些现象是多普勒效应(　BC　) A．远去的汽车声音越来越小 B．炮弹迎面飞来，声音刺耳 C．火车向你驶来时，音调变高，远离你而去时，音调变低 D．大风中，远处人的说话声时强时弱 【解析】 声音的强弱由声波的能量决定，声源越近，声波能量越大，听起来越响亮，但音调不一定变化，A、D错误；声波音调的高低由其频率决定，根据多普勒效应，当声源与观察者发生相对运动时，观察者听到的音调会变化，B、C正确。 4．(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(　BC　) A．波速变大 B．波速不变 C．频率变高 D．频率不变 【解析】 渔船与鱼群发生相对运动，被鱼群反射回来的超声波的速度大小不变，由多普勒效应可知，反射回来的超声波的频率变高，B、C正确。 5．(多选)如图所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，下列关于女同学的感受的说法正确的是(　AD　) 第5题图 A．女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变高 B．女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高 C．女同学在C点向右运动时，她感觉哨声音调不变 D．女同学在C点向左运动时，她感觉哨声音调变低 【解析】 女同学在荡秋千的过程中，只要她有向右的速度，她就有靠近声源的趋势，根据多普勒效应，她会感到哨声音调变高；反之女同学向左运动时，她会感到哨声音调变低，A、D正确。 6．(多选)人听到声音的频率越来越低，可能的原因是(　AC　) 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】 人听到的声音的频率越来越低，声源远离观察者，且远离的速度越来越大，也就是加速远离，A、C正确。 7．新型列车动车组速度可达300 km/h，与该车汽笛声的音调相比， (1)站在车前方路旁的人听起来音调__偏高__(填“偏高”或“偏低”)，站在车后方路旁的人听起来音调__偏低__(填“偏高”或“偏低”)。 (2)迎面来的另一列车上的乘客听起来音调怎样？此时列车汽笛发出的声波频率变化了吗？ (3)坐在新型列车动车组上的乘客听起来音调怎样？ 【答案】 (2)偏高；不变；(3)不变。 【解析】 (1)站在列车前方的人与列车的距离在靠近，因此听起来音调偏高，站在列车后方的人与列车的距离在变远，因此音调偏低。 (2)迎面来的列车上的乘客听起来音调偏高，此时列车汽笛发出的声波频率不变。 (3)坐在该列车上的乘客与列车的相对位置不变，故听起来音调不变。 8．蝙蝠在洞穴中飞来飞去时，会利用超声脉冲进行导航。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，下列说法正确的是(　C　) 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