3.4多普勒效应 导学案 -2024-2025学年高二上学期物理粤教版（2019）选择性必修第一册

粤教版（2019）选择性必修第一册导学案 3.4 多普勒效应 1.理解波源频率与观察者直接接收到的频率的区别． 2．理解多普勒效应产生的原因． 3．能应用多普勒效应解释相关现象． 1.物理观念：多普勒效应 2.科学思维：能运用多普勒效应解释一些物理现象 3.科学探究：进行演示实验“蜂鸣器音调的变化”，让学生实际感受一下音调随波源与观察者距离的变化而发生的变化 4.科学态度与责任：在实验过程中很好地保持交流与合作，敢于发表自己对探究过程与实验结论的理解或想法，并且能正确表达自己的观点 一．认识多普勒效应 1．多普勒效应． 波源或观察者或两者都相对于传播介质运动，那么观察者接收到的频率与波源发出的频率就不相同了，这样的现象叫作多普勒效应． 2．多普勒效应产生的原因． (1)当波源与观察者相对静止时，观察到的频率等于波源振动的频率． (2)当波源与观察者相向运动时，观察到的频率增加(选填“增加”或“减小”)；反之，当波源与观察者互相远离时，观察到的频率减小(选填“增加”或“减小”) 说明： (1)发生多普勒效应时，一定是由于波源与观察者之间发生了相对运动，且两者间距发生变化。 (2)发生多普勒效应时，波源的频率保持不变，只是观察者接收到的频率发生了变化。 ． ． 例1（23-24高二下·山西太原·期末）固定在振动片上的金属丝周期性触动水面可形成水波。振动片在水面上沿x轴匀速移动时，拍得某时刻波的图样如图所示。下列选项正确的是（　　） A．波源向x轴负方向运动 B．A位置处波速大于B位置处波速 C．A位置处波速小于B位置处波速 D．A位置处接收到的波的频率小于B位置处接收到的波的频率 例2（2024·重庆·模拟预测）一乘客伫立在站台，列车持续鸣笛（频率固定）通过站台时，从靠近到远离站台过程中，该乘客听到鸣笛声的频率变化情况是（    ） A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 例3. （23-24高一下·上海长宁·期末）频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动，以u表示声源的运动速度，v表示声波的传播速度（u<v），f表示接收器接收到的频率，若u增大，则（　　） A．f变大，v不变 B．f变大，v增大 C．f不变，v不变 D．f不变，v增大 例4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，某一次蝙蝠朝着表面平直的墙壁飞扑的过程中，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．蝙蝠接收到的从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于墙壁接收到的频率 C．蝙蝠接收到的从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收到的频率 D．蝙蝠接收到的从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于39 000 Hz 观察者接收到的频率的判断 (1)声音的音调取决于频率，频率高则音调高，频率低则音调低． (2)当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率大于波源频率，音调变高；反之，观察者接收到的频率小于波源频率，音调变低． 。 二、多普勒效应的应用 1．判断车辆的运行方向和测量车辆的速度． (1)修理铁路的工人可以根据汽笛声判断火车的运行方向和快慢． (2)交警向行进中的汽车发射已知频率的电磁波，可根据汽车反射回来的电磁波的频率测出汽车速度． 2．天体上． (1)由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率， 可以判断天体相对地球的速度． (2)可以跟踪人造地球卫星． 3．医学上——彩超． 当声源与接收体之间有相对运动时，回声的频率有所改变，这种频率的变化被称为频移．经进行多普勒信号处理，把频移与血流信号对应起来，通过处理频移信号可建立彩色多普勒超声血流图像，简称为彩超，在临床上被誉为“非创伤性血管造影” 例1. （23-24高二下·广东深圳·期中）如图甲所示为医护人员利用“彩超”测定血管中血液的流速，图乙为波源S连续振动，形成的水波，靠近桥墩P时浮出水面的叶片A静止不动。下列说法不正确的是（    ） A．图甲中，测定血管中血液的流速，利用了多普勒效应的原理 B．若波源与仪器相互靠近，仪器接收到超声波的频率变大 C．乙图中，为使水波能带动叶片振动，可降低波源振动的频率 D．乙图中，为使水波能带动叶片振动，可减小波源距桥墩的距离 例2. (2024·江苏徐州高二期中)固定在振动片上的金属丝S周期性触动水面可以形成水波，当振动片在水面上沿MN直线上移动时拍得一幅如图所示的照片，显示出此时波的图样．下列说法正确的是(　　) A．振动片正在向上图中M一侧移动 B．上图中振动片左侧的水波传播速度更快 C．上图中振动片右侧接收到的水波频率更高 D．相同时间内接收到完全波的个数，M一侧比N一侧多 例3. （23-24高二下·全国·课前预习）20世纪20年代，美国天文学家斯莱弗在研究远处的旋涡星云发出的光谱时，首先发现了光谱的红移，认识到了旋涡星云正快速远离地球而去。1929年哈勃根据光谱红移总结出著名的哈勃定律：星系的远离速度v与距地球的距离r成正比，即v=H0r，H0为哈勃常数。根据哈勃定律和后来更多天体光谱红移的测定，人们相信宇宙在长时间内一直在膨胀，宇宙的密度一直在变小。反推可以想象，宇宙在很久以前并没有现在这么大，最初它可能很小。因此，伽莫夫（G.Gamow）和他的同事们提出了大爆炸宇宙模型，认为是一个极点大爆炸后，经长期地膨胀和演化而形成今天的宇宙。20世纪60年代以来，大爆炸宇宙模型逐渐被人们接受。具有波动性的光也会出现多普勒效应，这被称为多普勒—斐索效应，它使人们对距地球任意远的天体的运动的研究成为可能，这只要分析一下接收到的光的频谱就行了。1868年，英国天文学家W·哈金斯用这种办法测量了天狼星的视向速度（即物体远离我们而去的速度），得出了46km/s的速度值。问题： （1）多普勒效应是什么现象？ （2）发生多普勒效应时波源的频率是否发生了变化？ 例4（23-24高二下·全国·课前预习）美国霍普金斯大学利用多普勒效应对苏联第一颗人造卫星进行了跟踪试验。科学家发现，当卫星向近地点运动时返回的信号频率增加，卫星向远地点运动时返回的信号频率降低。 （1）波源的频率由谁决定？ （2）观察者接收到的频率与哪些因素有关？    (1)多普勒效应是指所接收到的波的频率与波源频率不同的现象，并不是接收到波的强度发生变化的现象，要正确区分频率和强度这两个物理量． (2)观察者垂直于波的传播方向移动时，不产生多普勒效应． (3)波的传播速度不因波源的移动而改变． 一、单选题 1．（23-24高一下·湖北武汉·期末）下列对机械波及其特性的说法，正确的是（　　） A．不同频率的声波在同一介质中的速率不同 B．“余音绕梁，三日不绝”属于声波的反射现象 C．图中波源沿方向运动，且处的观察者接收到的频率低于波源频率 D．平静的水面上，下落的雨滴激起层层涟漪，形成复杂而美丽的图案，属于水波的衍射现象 2．（24-25高二上·四川自贡·阶段练习）声波是机械纵波，声波频率按从低到高的顺序可分为“次声波”、“可闻声波”和“超声波”。其中“可闻声波”可以引起人的耳膜振动，经传入神经传入大脑从而形成听觉。“超声波”虽然不能引起人的听觉，但大量应用于医疗、工业及其它领域。下列关于声波的说法中正确的是（　　） A．若听者匀速靠近静止的声源，听者耳膜振动的频率将大于声源振动的频率 B．在空气中传播时，“超声波”比“次声波”传播得更快 C．在水中传播时，“超声波”的波长比“次声波”的波长更长 D．“可闻声波”从空气中进入水中传播时波长将为变短 3．（24-25高三下·广东·开学考试）1月7日，西藏日喀则市定日县发生6.8级地震，地震波中包含横波与纵波。地震来临时，地震中心区域的人们先感觉到上下晃动，后感觉到左右晃动。下列说法正确的是（　　） A．地震波不属于机械波 B．受灾群众在远离地震中心区域的过程中，感受到的振动频率等于震源的频率 C．人们先感觉到上下晃动，后感觉到左右晃动，说明纵波的传播速度大于横波 D．地面建筑物的振幅都相同 4．（24-25高二下·河南·开学考试）歼20是我国现役的一款高性能的隐形战斗机，其速度最大可以达到声速的1.5倍。歼20某次执行任务以不变的水平速度飞行时，某时刻发出的声波传到如图所示的圆周上时，歼20也刚好运动到圆周上，P、Q为航线上的两点，下列说法正确的是（　　） A．歼20由Q向P方向飞行 B．歼20的速度与它发出声波的速度大小相等 C．地面上的M点接收到的声波频率高于歼20发出的声波频率 D．地面上的N点接收到的声波频率等于歼20发出的声波频率 5．（24-25高二上·广东河源·期中）下列说法中正确的是（　　） A．在利用共振时，应使驱动力的频率与振动系统的固有频率保持一定差距；在防止共振时，应使驱动力的频率接近或者等于振动系统的固有频率 B．同学们并排站立，并手搭手，依次起立和下蹲，以此来模拟的是机械纵波的传播 C．鸣笛的消防车迎面驶来时，我们听到的鸣笛音调越来越低，消防车离去时，我们听到的鸣笛音调越来越高 D．学校操场上的两个扬声器播放着同样的音乐，人在操场上行走时，感觉到有的地方声音大，有的地方声音小，这是波的干涉现象 6．（24-25高三上·江苏无锡·阶段练习）如图所示，声源S连续发射频率一定的声波，与S共面的圆周上有四个静止的观察者a、b、c、d，当声源以一定的速度由a向b运动的过程中，接收到的频率始终高于声源发射的频率的观察者是（　　） A．a B．b C．c D．d 7．（24-25高二上·四川成都·期末）下列说法正确的是（    ） A．在简谐横波传播的过程中，介质中各质点振动的周期、起振方向均相同 B．医院对病人进行“超声波彩超”检查，利用了波的衍射 C．任意两列波相遇都将产生稳定的干涉现象 D．同一声源发出的声波在空气和水中传播的波长相同 8．（24-25高二上·湖南郴州·期末）下列说法正确的是（    ） A．声波等机械波有多普勒效应，电磁波没有多普勒效应 B．当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，物体发生共振 C．爱因斯坦的能量子假说，很好的解释了黑体辐射的规律 D．能量守恒告诉我们，只要我们在使用能量时通过先进技术就能回收全部能量，无需节约能源 9．（2025·云南曲靖·一模）2024年10月26日18时23分，云南省曲靖市宣威市（北纬26.09度，东经104.40度）发生了3.0级地震，震源深度10千米。某地池塘水面上的杂草也随波振动起来，已知杂草可视为质点，其做简谐运动的图像如图所示，该波从时刻开始沿x轴方向振动，s时传播到km处，下列说法正确的是（    ） A．该波的波速为1km/h B．该波不能绕过宽度为100m的障碍物 C．s时，该波传播到km处 D．假如在km处有一传感器向x轴负方向移动，其接收到的波的频率小于10Hz 10．（24-25高二上·山东烟台·期末）关于机械波，下列说法正确的是（　　） A．机械波传播时，介质中质点随波迁移 B．测绘科技人员利用声呐绘制海底地形图，应用了波的反射原理 C．两列波的波峰和波峰在某时刻相遇，该点振动始终加强 D．一渔船向鱼群发出超声波，被鱼群反射回来的超声波的频率变低，说明鱼群正向渔船靠近 二、多选题 11．（23-24高二下·浙江·期中）学了高中物理，可以解释很多生活中的现象。下列生活实例中，说法正确的是（　　） A．避雷针是利用尖端放电，而高压电线或高压设备表面尽量光滑是为了防止尖端放电 B．雷雨天气时，空旷的大地上，躲在木屋中比躲在金属制成的汽车中更安全 C．耳机中的主动降噪技术是通过发出相同频率，相同相位的声波来抵消噪声的 D．医院中使用的“彩超”是利用了多普勒效应 12．（23-24高二下·河南·期末）军舰在我国捍卫仁爱礁主权活动中发挥着重要作用．军舰多利用声呐探测水下目标，如图为声呐在水下发出的一列超声波的部分波形图，下列说法正确的是（    ） A．该波波源的起振方向一定沿y轴负方向 B．敌方舰艇接收到的该超声波频率一定发生变化 C．该超声波从水中传入空气频率一定不变 D．该超声波遇到尺寸大约为3cm的礁石时，可以发生明显的衍射现象 9 学科网（北京）股份有限公司 $$ 粤教版（2019）选择性必修第一册导学案 3.4 多普勒效应 1.理解波源频率与观察者直接接收到的频率的区别． 2．理解多普勒效应产生的原因． 3．能应用多普勒效应解释相关现象． 1.物理观念：多普勒效应 2.科学思维：能运用多普勒效应解释一些物理现象 3.科学探究：进行演示实验“蜂鸣器音调的变化”，让学生实际感受一下音调随波源与观察者距离的变化而发生的变化 4.科学态度与责任：在实验过程中很好地保持交流与合作，敢于发表自己对探究过程与实验结论的理解或想法，并且能正确表达自己的观点 一．认识多普勒效应 1．多普勒效应． 波源或观察者或两者都相对于传播介质运动，那么观察者接收到的频率与波源发出的频率就不相同了，这样的现象叫作多普勒效应． 2．多普勒效应产生的原因． (1)当波源与观察者相对静止时，观察到的频率等于波源振动的频率． (2)当波源与观察者相向运动时，观察到的频率增加(选填“增加”或“减小”)；反之，当波源与观察者互相远离时，观察到的频率减小(选填“增加”或“减小”) 说明： (1)发生多普勒效应时，一定是由于波源与观察者之间发生了相对运动，且两者间距发生变化。 (2)发生多普勒效应时，波源的频率保持不变，只是观察者接收到的频率发生了变化。 ． ． 例1（23-24高二下·山西太原·期末）固定在振动片上的金属丝周期性触动水面可形成水波。振动片在水面上沿x轴匀速移动时，拍得某时刻波的图样如图所示。下列选项正确的是（　　） A．波源向x轴负方向运动 B．A位置处波速大于B位置处波速 C．A位置处波速小于B位置处波速 D．A位置处接收到的波的频率小于B位置处接收到的波的频率 【答案】A 【详解】A．左边形成的波纹比较密，右边的稀疏，所以振动片是向左侧移动，故A正确； BC．波速由介质决定，则A位置处波速等于B位置处波速，选项BC错误； D．因波源向左移动，根据多普勒效应，A位置处接收到的波的频率大于B位置处接收到的波的频率，选项D错误。 故选A。 例2（2024·重庆·模拟预测）一乘客伫立在站台，列车持续鸣笛（频率固定）通过站台时，从靠近到远离站台过程中，该乘客听到鸣笛声的频率变化情况是（    ） A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 【答案】C 【详解】当乘客站在火车轨道旁，一列正在鸣笛的高速火车靠近他的过程中，距离越来越小，乘客感知的音调逐渐变高，即该乘客听到鸣笛声的频率增大；火车离他而去，距离越来越远，乘客感知的音调逐渐变低，即该乘客听到鸣笛声的频率减小。 故选C。 例3. （23-24高一下·上海长宁·期末）频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动，以u表示声源的运动速度，v表示声波的传播速度（u<v），f表示接收器接收到的频率，若u增大，则（　　） A．f变大，v不变 B．f变大，v增大 C．f不变，v不变 D．f不变，v增大 【答案】A 【详解】当声源靠近接收器时，接收器收到的频率增大，若声源在空气中向着静止的接收器匀速运动的速度增大，则接收器接收到的频率会更大，但声波的速度不会发生变化。 故选A。 例4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，某一次蝙蝠朝着表面平直的墙壁飞扑的过程中，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．蝙蝠接收到的从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于墙壁接收到的频率 C．蝙蝠接收到的从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收到的频率 D．蝙蝠接收到的从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于39 000 Hz 【答案】C 解析：蝙蝠在做靠近墙壁的运动，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；蝙蝠相对于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；蝙蝠接收到的从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于39 000 Hz，D错误． 观察者接收到的频率的判断 (1)声音的音调取决于频率，频率高则音调高，频率低则音调低． (2)当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率大于波源频率，音调变高；反之，观察者接收到的频率小于波源频率，音调变低． 。 二、多普勒效应的应用 1．判断车辆的运行方向和测量车辆的速度． (1)修理铁路的工人可以根据汽笛声判断火车的运行方向和快慢． (2)交警向行进中的汽车发射已知频率的电磁波，可根据汽车反射回来的电磁波的频率测出汽车速度． 2．天体上． (1)由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率， 可以判断天体相对地球的速度． (2)可以跟踪人造地球卫星． 3．医学上——彩超． 当声源与接收体之间有相对运动时，回声的频率有所改变，这种频率的变化被称为频移．经进行多普勒信号处理，把频移与血流信号对应起来，通过处理频移信号可建立彩色多普勒超声血流图像，简称为彩超，在临床上被誉为“非创伤性血管造影” 例1. （23-24高二下·广东深圳·期中）如图甲所示为医护人员利用“彩超”测定血管中血液的流速，图乙为波源S连续振动，形成的水波，靠近桥墩P时浮出水面的叶片A静止不动。下列说法不正确的是（    ） A．图甲中，测定血管中血液的流速，利用了多普勒效应的原理 B．若波源与仪器相互靠近，仪器接收到超声波的频率变大 C．乙图中，为使水波能带动叶片振动，可降低波源振动的频率 D．乙图中，为使水波能带动叶片振动，可减小波源距桥墩的距离 【答案】D 【详解】AB．“彩超”利用的是多普勒效应原理，“彩超”工作时，向人体内发射频率已知的超声波，若波源与仪器相互靠近，仪器接收到超声波的频率变大，故AB正确； CD．降低波源振动的频率，根据 波速不变，频率减小，波长增大，衍射现象明显，水波能带动叶片振动，减小波源距桥墩的距离并不能使水波能带动叶片振动，故C正确，D错误； 本题选择错误选项，故选D。 例2. (2024·江苏徐州高二期中)固定在振动片上的金属丝S周期性触动水面可以形成水波，当振动片在水面上沿MN直线上移动时拍得一幅如图所示的照片，显示出此时波的图样．下列说法正确的是(　　) A．振动片正在向上图中M一侧移动 B．上图中振动片左侧的水波传播速度更快 C．上图中振动片右侧接收到的水波频率更高 D．相同时间内接收到完全波的个数，M一侧比N一侧多 【答案】C 解析：由题图可知，波源右侧的波纹较密集，则说明振动片正在向题图中N一侧移动，故A错误；波的传播速度取决于介质，所以题图中振动片两侧的水波传播速度一样快，故B错误；波源向右移动，则波传播到右边的时间小于左边，所以在相同时间内接收到完全波的个数，M一侧比N一侧少，则振动片右侧接收到的水波频率更高，故C正确，D错误． 例3. （23-24高二下·全国·课前预习）20世纪20年代，美国天文学家斯莱弗在研究远处的旋涡星云发出的光谱时，首先发现了光谱的红移，认识到了旋涡星云正快速远离地球而去。1929年哈勃根据光谱红移总结出著名的哈勃定律：星系的远离速度v与距地球的距离r成正比，即v=H0r，H0为哈勃常数。根据哈勃定律和后来更多天体光谱红移的测定，人们相信宇宙在长时间内一直在膨胀，宇宙的密度一直在变小。反推可以想象，宇宙在很久以前并没有现在这么大，最初它可能很小。因此，伽莫夫（G.Gamow）和他的同事们提出了大爆炸宇宙模型，认为是一个极点大爆炸后，经长期地膨胀和演化而形成今天的宇宙。20世纪60年代以来，大爆炸宇宙模型逐渐被人们接受。具有波动性的光也会出现多普勒效应，这被称为多普勒—斐索效应，它使人们对距地球任意远的天体的运动的研究成为可能，这只要分析一下接收到的光的频谱就行了。1868年，英国天文学家W·哈金斯用这种办法测量了天狼星的视向速度（即物体远离我们而去的速度），得出了46km/s的速度值。问题： （1）多普勒效应是什么现象？ （2）发生多普勒效应时波源的频率是否发生了变化？ 【答案】（1）当发生相对运动时，感觉接收到声音的频率发生改变的现象；（2）没有 【详解】 （1）当发生相对运动时，感觉接收到声音的频率发生改变的现象叫多普勒效应；产生多普勒效应的原因是观察者与波源的相对运动导致的。 （2）发生多普勒效应时波源的频率没有发生变化。 例4（23-24高二下·全国·课前预习）美国霍普金斯大学利用多普勒效应对苏联第一颗人造卫星进行了跟踪试验。科学家发现，当卫星向近地点运动时返回的信号频率增加，卫星向远地点运动时返回的信号频率降低。 （1）波源的频率由谁决定？ （2）观察者接收到的频率与哪些因素有关？    【答案】（1）由波源决定；（2）观察者接收到的频率与波源的频率、波源与观察者的相对运动有关 【详解】（1）波源的频率由波源决定。 （2）由多普勒效应可知，观察者接收到的频率不仅与波源的频率有关，还与波源与观察者的相对运动有关。 (1)多普勒效应是指所接收到的波的频率与波源频率不同的现象，并不是接收到波的强度发生变化的现象，要正确区分频率和强度这两个物理量． (2)观察者垂直于波的传播方向移动时，不产生多普勒效应． (3)波的传播速度不因波源的移动而改变． 一、单选题 1．（23-24高一下·湖北武汉·期末）下列对机械波及其特性的说法，正确的是（　　） A．不同频率的声波在同一介质中的速率不同 B．“余音绕梁，三日不绝”属于声波的反射现象 C．图中波源沿方向运动，且处的观察者接收到的频率低于波源频率 D．平静的水面上，下落的雨滴激起层层涟漪，形成复杂而美丽的图案，属于水波的衍射现象 【答案】B 【详解】A．不同频率的声波在同一介质中的速率相同，故A错误； B．“余音绕梁，三日不绝”属于声波的反射现象，故B正确； C．图中表示多普勒效应，波源沿AB方向运动，且A处的观察者接收到的频率低于波源频率，故C错误； D．平静的水面上，下落的雨滴激起层层涟漪，形成复杂而美丽的图案，属于水波的干涉现象，故D错误。 故选B。 2．（24-25高二上·四川自贡·阶段练习）声波是机械纵波，声波频率按从低到高的顺序可分为“次声波”、“可闻声波”和“超声波”。其中“可闻声波”可以引起人的耳膜振动，经传入神经传入大脑从而形成听觉。“超声波”虽然不能引起人的听觉，但大量应用于医疗、工业及其它领域。下列关于声波的说法中正确的是（　　） A．若听者匀速靠近静止的声源，听者耳膜振动的频率将大于声源振动的频率 B．在空气中传播时，“超声波”比“次声波”传播得更快 C．在水中传播时，“超声波”的波长比“次声波”的波长更长 D．“可闻声波”从空气中进入水中传播时波长将为变短 【答案】A 【详解】A．根据多普勒效应可知，观察者离波源越近，接受到的频率大于声源的频率，A正确； B．声音传播的速度与介质的种类有关，同种介质，声音传播的速度相同，B错误； C．在水中，超声波与次声波传播的速度相同，但由于超声波振动的频率更高，因此超声波的波长更短，C错误； D．“可闻声波”从空气中进入水中传播时，频率不变，波速变大，根据波长、频率、波速的关系可知，其波长变长，D错误。 故选A。 3．（24-25高三下·广东·开学考试）1月7日，西藏日喀则市定日县发生6.8级地震，地震波中包含横波与纵波。地震来临时，地震中心区域的人们先感觉到上下晃动，后感觉到左右晃动。下列说法正确的是（　　） A．地震波不属于机械波 B．受灾群众在远离地震中心区域的过程中，感受到的振动频率等于震源的频率 C．人们先感觉到上下晃动，后感觉到左右晃动，说明纵波的传播速度大于横波 D．地面建筑物的振幅都相同 【答案】C 【详解】A．地震波属于机械波，故A错误； B．根据多普勒效应，远离波源时，接收到的频率小于波源频率，故B错误； C．地震波包含横波与纵波，先感受到上下震动，说明纵波先传达，纵波的传播速度大于横波，故C正确； D．地面建筑物做受迫振动，振幅不一定相同，故D错误。 故选C。 4．（24-25高二下·河南·开学考试）歼20是我国现役的一款高性能的隐形战斗机，其速度最大可以达到声速的1.5倍。歼20某次执行任务以不变的水平速度飞行时，某时刻发出的声波传到如图所示的圆周上时，歼20也刚好运动到圆周上，P、Q为航线上的两点，下列说法正确的是（　　） A．歼20由Q向P方向飞行 B．歼20的速度与它发出声波的速度大小相等 C．地面上的M点接收到的声波频率高于歼20发出的声波频率 D．地面上的N点接收到的声波频率等于歼20发出的声波频率 【答案】B 【详解】A．由图可知，歼20发出声波的位置是在圆心位置，歼20移到圆心的右侧，故歼20由向方向飞行，A错误； B．由图可知，歼20飞行的距离与声波在相同时间传播的距离相同，故两者速度大小相等，B正确； C．由多普勒效应，飞机在远离地面上点，地面上点接收频率小于歼20发生的声波频率，C错误； D．同理飞机靠近地面上点，接收到的声波频率高于歼20发出的声波频率，D错误。 故选B。 5．（24-25高二上·广东河源·期中）下列说法中正确的是（　　） A．在利用共振时，应使驱动力的频率与振动系统的固有频率保持一定差距；在防止共振时，应使驱动力的频率接近或者等于振动系统的固有频率 B．同学们并排站立，并手搭手，依次起立和下蹲，以此来模拟的是机械纵波的传播 C．鸣笛的消防车迎面驶来时，我们听到的鸣笛音调越来越低，消防车离去时，我们听到的鸣笛音调越来越高 D．学校操场上的两个扬声器播放着同样的音乐，人在操场上行走时，感觉到有的地方声音大，有的地方声音小，这是波的干涉现象 【答案】D 【详解】A．在利用共振时，应使驱动力的频率接近或者等于振动系统的固有频率；在防止共振时，应使驱动力的频率与振动系统的固有频率保持一定差距，故A错误； B．同学们并排站立，并手搭手，依次起立和下蹲，以此来模拟的是机械横波的传播，故B错误； C．鸣笛的消防车迎面驶来时，我们听到的鸣笛音调越来越高，消防车离去时，我们听到的鸣笛音调越来越低，故C错误； D．学校操场上的两个扬声器播放着同样的音乐，人在操场上行走时，感觉到有的地方声音大，有的地方声音小，这是波的干涉现象，故D正确。 故选D。 6．（24-25高三上·江苏无锡·阶段练习）如图所示，声源S连续发射频率一定的声波，与S共面的圆周上有四个静止的观察者a、b、c、d，当声源以一定的速度由a向b运动的过程中，接收到的频率始终高于声源发射的频率的观察者是（　　） A．a B．b C．c D．d 【答案】B 【详解】根据多普勒效应可知，当声源靠近观察者时观察者接收到的频率大于声源发出的频率，则声源由a向b运动的过程中，观察者a接收的频率始终低于声源发射的频率，观察者c和d接收的频率先大于后小于声源发射的频率，接收到的频率始终高于声源发射的频率的是观察者b。 故选B。 7．（24-25高二上·四川成都·期末）下列说法正确的是（    ） A．在简谐横波传播的过程中，介质中各质点振动的周期、起振方向均相同 B．医院对病人进行“超声波彩超”检查，利用了波的衍射 C．任意两列波相遇都将产生稳定的干涉现象 D．同一声源发出的声波在空气和水中传播的波长相同 【答案】A 【详解】A．在机械波传播的过程中，各质点的起振方向均与波源的起振方向相同，各质点均在波源的驱动下做受迫振动，周期与波源振动的周期相同，A正确； B．医院对病人进行“超声波彩超”检查，利用的是波的多普勒效应，B错误； C．只有频率相同的两列波相遇才能产生稳定的干涉现象，C错误； D．同一声源发出的声波在空气和水中传播的频率相同，波速不同，由可知，同一种声波在空气和水中传播的波长不同，D错误。 故选A。 8．（24-25高二上·湖南郴州·期末）下列说法正确的是（    ） A．声波等机械波有多普勒效应，电磁波没有多普勒效应 B．当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，物体发生共振 C．爱因斯坦的能量子假说，很好的解释了黑体辐射的规律 D．能量守恒告诉我们，只要我们在使用能量时通过先进技术就能回收全部能量，无需节约能源 【答案】B 【详解】A．声波等机械波有多普勒效应，电磁波也有多普勒效应，故A错误； B．当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，物体发生共振，故B正确； C．德国物理学家普朗克提出了能量子假说，很好的解释了黑体辐射的规律，故C错误； D．能量虽然是守恒的，但是能量耗散告诉我们，能源使用中会转化为其他形式的能量，这些能量不能再利用，所以需要节约能源，故D错误。 故选B。 9．（2025·云南曲靖·一模）2024年10月26日18时23分，云南省曲靖市宣威市（北纬26.09度，东经104.40度）发生了3.0级地震，震源深度10千米。某地池塘水面上的杂草也随波振动起来，已知杂草可视为质点，其做简谐运动的图像如图所示，该波从时刻开始沿x轴方向振动，s时传播到km处，下列说法正确的是（    ） A．该波的波速为1km/h B．该波不能绕过宽度为100m的障碍物 C．s时，该波传播到km处 D．假如在km处有一传感器向x轴负方向移动，其接收到的波的频率小于10Hz 【答案】D 【详解】A．该波的波速为 选项A错误； B．该波波长为 可知该波能绕过宽度为100m的障碍物，选项B错误； C．s时，该波传播的距离 选项C错误； D．该波的频率为 假如在km处有一传感器向x轴负方向移动远离波源，根据多普勒效应可知，其接收到的波的频率小于10Hz，选项D正确。 故选D。 10．（24-25高二上·山东烟台·期末）关于机械波，下列说法正确的是（　　） A．机械波传播时，介质中质点随波迁移 B．测绘科技人员利用声呐绘制海底地形图，应用了波的反射原理 C．两列波的波峰和波峰在某时刻相遇，该点振动始终加强 D．一渔船向鱼群发出超声波，被鱼群反射回来的超声波的频率变低，说明鱼群正向渔船靠近 【答案】B 【详解】A．机械波传播时，介质中的质点只是在各自的平衡位置附近做振动，并不会随波迁移，故 A 错误； B．声呐发出声波，声波遇到海底反射回来，测绘科技人员根据反射波的时间等信息来绘制地形图，应用了波的反射原理，故B正确； C．两列波的波峰和波峰在某时刻相遇，若两列波频率相同、相位差恒定，则该点振动始终加强；若不满足这些条件，不一定始终加强，故C错误； D．根据多普勒效应，渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，反射回来的超声波频率应变高；现在频率变低，说明鱼群正远离渔船，故D错误。 故选B。 二、多选题 11．（23-24高二下·浙江·期中）学了高中物理，可以解释很多生活中的现象。下列生活实例中，说法正确的是（　　） A．避雷针是利用尖端放电，而高压电线或高压设备表面尽量光滑是为了防止尖端放电 B．雷雨天气时，空旷的大地上，躲在木屋中比躲在金属制成的汽车中更安全 C．耳机中的主动降噪技术是通过发出相同频率，相同相位的声波来抵消噪声的 D．医院中使用的“彩超”是利用了多普勒效应 【答案】AD 【详解】A．高压电气设备的金属元件，表面有静电，尖锐的地方更容易积累更多的电荷，金属元件表面要很光滑，这样做的目的是避免尖端放电，故A正确； B．躲在金属制成的汽车中会处于静电屏蔽，更安全，故B错误； C．根据波的叠加可知，耳机中的主动降噪技术是通过发出相同频率，相反相位的声波来抵消噪声的，故C错误； D．医院检查身体的“彩超”是通过测出反射波的频率变化来确定血流的速度，显然是运用了多普勒效应原理，故D正确； 故选AD。 12．（23-24高二下·河南·期末）军舰在我国捍卫仁爱礁主权活动中发挥着重要作用．军舰多利用声呐探测水下目标，如图为声呐在水下发出的一列超声波的部分波形图，下列说法正确的是（    ） A．该波波源的起振方向一定沿y轴负方向 B．敌方舰艇接收到的该超声波频率一定发生变化 C．该超声波从水中传入空气频率一定不变 D．该超声波遇到尺寸大约为3cm的礁石时，可以发生明显的衍射现象 【答案】CD 【详解】A．因不知波源振动的时间，故无法确定其起振方向，故A错误； B．因不明确敌方舰艇相对波源的运动情况，故无法确定敌方舰艇接收到的该声呐频率的变化情况，故B错误； C．波的频率由波源决定，故声波从水中传入空气频率不变，故C正确； D．由图可知，该波波长为0.03m，和礁石的尺寸相差不多，故可以发生明显的衍射现象，故D正确。 故选CD。 14 学科网（北京）股份有限公司 $$