3.5 多普勒效应 -2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册同步考点题型练

目录 第19课时　多普勒效应 1 考点一　多普勒效应 1 考点二　多普勒效应的应用 2 考点三　超声波和次声波 3 巩固训练·提升能力 5 第19课时　多普勒效应 考点一　多普勒效应 例题分析·考点题型 【例题1】（单选） 停在海面的驱逐舰向驶近的潜艇发射某频率的超声波，并接收该潜艇反射回的超声波。若不考虑海水流动对超声波的影响，则与发射的超声波相比(    ) A. 潜艇接收到的超声波频率变小，波速不变 B. 潜艇接收到的超声波频率变大，波速变大 C. 驱逐舰接收到的超声波频率变大，波速不变 D. 驱逐舰接收到的超声波频率变小，波速变小 【答案】C  【解析】根据多普勒效应可知，当停在海面的驱逐舰向驶近的潜艇发射某频率的超声波，并接收该潜艇反射回的超声波，驱逐舰接收到的超声波与发射的超声波相比，频率变大，波速不变。故选 C。 【变式训练1】（单选）交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。这是应用了波的什么原理(    ) A. 波的干涉 B. 波的衍射 C. 波的叠加 D. 波的多普勒效应 【答案】D  【解析】多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的位置发生变化，使观察者收到的频率发生了变化，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度，其工作原理利用的是多普勒效应，故D正确，ABC错误。 【变式训练2】（单选）固定在振动片上的金属丝周期性触动水面可以形成水波，当振动片在水面上沿直线移动时拍得一幅如图照片，显示出此时波的图样。下列说法正确的是(    ) A. 振动片正在向图中一侧移动 B. 图中振动片左侧的水波传播速度更快 C. 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，一侧比一侧多 【答案】C  【解答】A.由图可知，波源右侧的波纹较密集，则说明振动片正在向图中一侧移动，故A错误； B.波的传播速度取决于介质，所以图中振动片两侧的水波传播速度一样快，故B错误； D.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，一侧比一侧少，故D错误； C.图中振动片右侧单位时间内接收到的完全波的个数较多，则振动片右侧接收到的水波频率更高，故C正确。 故选C。 考点二　多普勒效应的应用 例题分析·考点题型 【例题1】（单选）下列关于科学技术的运用的说法正确的是(    ) A. 交通警察用监视器测量汽车的速度时不能利用多普勒效应 B. 用声呐探测水中的暗礁、潜艇，利用了波的反射 C. 医生利用超探测人体内脏的位置，发现可能的病变，其原理是利用了波的衍射 D. 雷达是利用超声波来测定物体位置的无线电设备 【答案】B  【解答】A.交通警察用监视器测量汽车的速度时可利用多普勒效应，A错误； B.用声呐探测水中的暗礁、潜艇，利用了波的反射，B正确； C.医生利用超探测人体内脏的位置，发现可能的病变，其原理是利用了波的反射，C错误； D.雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备，D错误。 【变式训练1】（单选）下列现象中不属于利用多普勒效应的是(    ) A. 交通警察利用测速仪向行进中的车辆发射频率已知的超声波，根据反射波的频率变化判断车速 B. 医生向人体内发射频率已知的超声波，根据接收到的被血管中的血流反射后的超声波的频率变化，判断血流的速度是否正常 C. 发生雷电时，人们利用看见闪电与听见雷声的时间间隔来估算自己与雷电发生处之间的距离 D. 救护车迎面驶来时，听到的声音越来越尖的现象 【答案】C  【解析】交通警察利用测速仪向行进中的车辆发射频率已知的超声波，根据反射波的频率变化判断车速利用了多普勒效应，故A不符合题意；医生向人体内发射频率已知的超声波，根据接收到的被血管中的血流反射后的超声波的频率变化，判断血流的速度是否正常利用了多普勒效应，故B不符合题意；发生雷电时，人们利用看见闪电与听见雷声的时间间隔来估算自己与雷电发生处之间的距离利用了光的传播速度比声音的传播速度快，没有用到多普勒效应，故C符合题意；救护车迎面驶来时，听到的声音越来越尖的现象属于多普勒效应，故D不符合题意。 【变式训练2】（单选）现代潜艇利用超声波、电磁波进行侦查、通信，下列说法正确的是(    ) A. 潜艇声呐发出的超声波从深水区传到浅水区时传播方向会改变，这是波的衍射现象 B. 海洋生物发出的超声波会影响潜艇声呐发出的超声波信号的传递 C. 潜艇声呐接收到的反射超声波信号的频率比发出时小，说明所探测的目标潜艇与自己靠近 D. 与在空气中相比，潜艇声呐发出的超声波通信信号在海水中更容易绕过海底山崖被友军潜艇接收到 【答案】D  【解答】潜艇声呐发出的超声波从深水区传到浅水区时传播方向会改变，这是深水区和浅水区介质的轻微差别引起的，所以这是波的折射现象，A错误； B.根据波的独立传播特点可知，海洋生物发出的超声波不会影响潜艇声呐发出的超声波信号的传递，B错误； C.潜艇声呐接收到的反射超声波信号的频率比发出时小，根据多普勒效应的规律可知，所探测的目标潜艇与自己远离，C错误； D.与在空气中相比，潜艇声呐发出的超声波通信信号在海水中的传播速度更大，则相同频率的超声波在海水中的波长较大，根据发生明显衍射的条件可知，同一超声波通信信号在海水中更容易绕过障碍物被友军潜艇接收到，D正确。 故选D。 考点三　超声波和次声波 例题分析·考点题型 【例题1】（多选）超声波是一种频率高于赫兹的声波，波长很短，只有几厘米，甚至千分之几毫米，它的方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在医学、军事、工业、农业上有很多的应用．关于超声波，下列说法中正确的有(    ) A. 由于高频率超声波波长很短，衍射本领很差，在均匀介质中能够沿直线传播 B. 空气中超声波传播速度远大于普通声波传播的速度 C. 当超声波在介质中传播时，介质参与振动的频率等于超声波频率 D. 用超声波测血液流速，超声波迎着血液流动方向发射，血液流速越快，仪器接收到的反射回波的频率越低 【答案】AC  【解析】解：、波长超短的波其衍射现象越不明显，故高频率超声波波长很短，衍射本领很差，在均匀介质中能够沿直线传播，故A正确； B、不同机械波在同一介质中的传播速度是相同的，故空气中超声波传播速度与普通声波传播的速度相等，故B错误； C、波在介质中传播时，频率由振源决定，故当超声波在介质中传播时，介质参与振动的频率等于超声波频率，故C正确； D、用超声波测血液流速，超声波迎着血液流动方向发射，血液流速越快，仪器接收到的反射回波的频率越高，故D错误。 故选：。 【变式训练1】（多选）关于超声波的应用，下列说法中正确的是 (    ) A. 利用超声波的穿透能力和反射情况，可以制成超声波探伤仪 B. 利用超声波传播距离较远建立超声波站，可以探知几千米外的核武器试验和导弹发射 C. 利用超声波可以把普通水“打碎”成直径仅为几微米的小水珠，制成“超声波加湿器” D. 蝙蝠和海豚等动物有完美的“声纳”系统，它们分别能在空气和水中确定物体的位置 【答案】ACD  【解答】A.超声波波长短、穿透能力强；利用超声波的穿透能力和反射情况，可以制成超声波探伤仪，故A正确； B.次声波易衍射，传播距离较远，利用该特点建立次声波站，可以探知几千米外的核武器试验和导弹发射，故B错误； C.超声波波长可以达到几微米，利用超声波可以把普通水“打碎”成直径仅为几微米的小水珠，制成“超声波加湿器”，故C正确； D.超声波在水中传播衰减小，可以制造声纳系统；蝙蝠和海豚等动物有完美的“声纳”系统，它们分别能在空气和水中确定物体的位置，故D正确。 故选ACD。 【变式训练2】（单选）下列说法正确的是(    ) A. 声音从空气进入水中，波速变大，波长变大 B. 当车辆向固定的超声波测速装置运动，探测器接收到被车辆反射回来的超声波频率小于发射频率 C. 的声波在空气中的传播速度是时，其波长为 D. 物体做受迫振动时，驱动力的频率越高，物体振幅越大 【答案】A  【解析】解：波由空气进入水中后，频率不变，波速变大，由公式，知波长变大，故A正确； B.当车辆向固定的超声波测速装置运动，车在靠近探测器，探测器接收到被车辆反射回来的超声波频率大于发射频率，故B错误； C.由波速公式得 代入数据得：，故C错误； D.物体做受迫振动时，其频率等于驱动力的频率，驱动力的频率越接近物体的固有频率物体振动的振幅越大，即若驱动力的频率小于固有频率而增大，则物体振动的振幅将增大，当驱动力的频率等于物体的固有频率就会发生共振现象，物体振动的振幅最大，若驱动力的频率大于固有频率而增大，物体振动的振幅将减小，故D错误。 故选：。 巩固训练·提升能力 一、单选题。 1.分析下列物理现象：“空山不见人，但闻人语响”；彩超测出反射波频率的变化，从而知道血液流速；围绕发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱；声呐系统，用于探测海中的物体，这些物理现象分别属于波的(    ) A. 衍射、多普勒效应、干涉、反射 B. 衍射、干涉、多普勒效应、折射 C. 折射、干涉、多普勒效应、反射 D. 衍射、折射、多普勒效应、干涉 【答案】A  【解析】“空山不见人，但闻人语响”，听到声音，却看不见人，这是声音的衍射； 彩超测出反射波频率的变化，从而知道血液流速，这是多普勒效应现象； 围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音，音叉发出两个频率相同的声波相互叠加，从而出现加强区与减弱区，这是声音的干涉； 声呐系统，用于探测海中的物体，这是声音的反射； 故A正确，BCD错误。 2.根据高中物理所学知识，分析下列生活中的物理现象： 对着山谷喊一声，听到多次回音 闻其声而不见其人 大街上警车尖叫着从行人旁边疾驰而去，行人听到警笛声音由高变低 绕着两个完全相同的发声器走一圈，听到的声音时强时弱 这些物理现象分别属于(    ) A. 干涉、衍射、多普勒效应、反射 B. 折射、共振、多普勒效应、干涉 C. 反射、衍射、干涉、多普勒效应 D. 反射、衍射、多普勒效应、干涉 【答案】D  【解析】对着山谷喊一声，听到多次回音是波的反射现象； 闻其声而不见其人是波的衍射现象； 当大街上警车尖叫着从行人旁边疾驰而去，行人听到警笛声音由高变低是多普勒效应； 绕着两个完全相同的发声器走一圈，听到的声音时强时弱是波的干涉现象。 综上所述，故ABC错误，D正确； 故选：。 3.一架低空飞行的飞机，从远处水平匀速地飞至某同学头顶上空，若飞机振动的频率始终不变，从听到声音至飞机飞临该同学头顶上空时刻前，他听到的飞机声音的音调即频率(    ) A. 不变，且一直与飞机实际发出的声音音调相同 B. 不变，且一直比飞机实际发出的声音音调低 C. 不变，且一直比飞机实际发出的声音音调高 D. 一直比飞机实际发出的声音音调高，但音调逐渐变低 【答案】D  【解答】飞机和人的关系如图所示，其中为飞机，为该同学，利用运动的分解把飞机的速度分解为两个速度，得到 ，为飞机水平速度，为靠近速度，飞机逐渐靠近该同学，角逐渐增大，逐渐减小，所以他听到的飞机声音的音调是变低的，但始终比飞机实际发出的声音音调高，故A、、C错误，D正确。 4.一辆救护车鸣着警笛朝我们驶来，我们会听到警笛声从低沉的“嗡嗡”声逐渐变得尖锐刺耳，关于这种现象，下列说法正确的是(    ) A. 这种音调的变化是由于警笛发出的声音频率发生变化 B. 这种音调的变化是由于我们听到的声音频率发生变化 C. 只有波源运动才能产生这种现象 D. 只有观察者运动不能产生这种现象 【答案】B  【解析】题中所示的现象原理为多普勒效应，声调的变化是由于波源和接收者发生相对运动而使接收者的接收频率发生变化造成的。故 B正确， ACD错误。 5.如图所示，甲图表示和两相干水波的干涉图样，设两列波各自的振幅均为，且图示范围内振幅不变，波速和波长分别是和，是、连线的中点；乙图为一机械波源在同种均匀介质中做匀速运动的某一时刻的波面分布情况。两幅图中实线表示波峰，虚线表示波谷。则下列关于两幅图的说法正确的是(    ) A. 甲图中，两点的竖直高度差为 B. 甲图中点既不是加强点也不是减弱点 C. 乙图所表示的是波的衍射现象 D. 在点观察到的频率比在点观察到的频率高 【答案】D  【解答】当波峰与波峰、波谷与波谷相遇时振动是加强的；当波峰与波谷相遇时振动是减弱的； A.甲图中、都是振动加强点，其中在波峰，在波谷，则、两点的竖直高度差为，故A错误； B.连线上所有点都是加强点，故B错误； C.乙图所表示的是波的多普勒效应，故C错误； D.在点单位时间内接收到的波面比点多，则在点观察到的频率比在点观察到的频率高，故D正确。 故选D。 6.如图所示，静止的雷达测速仪发射频率为的超声波，该超声波被迎面驶来的汽车反射后，又被接收到。则(    ) A. 接收到的反射波频率等于 B. 的发射波与的反射波相遇会发生干涉 C. 反射波在空气中的传播速度与运动速度有关 D. 根据接收到的反射波的频率可确定的速度 【答案】D  【解析】解：、反射的超声波相对于汽车是波源，当观察者与波源之间的距离发生变化时，观察者接收到的波的频率会发生变化，这就是多普勒效应，所以接收到的反射波频率大于，故A错误； B、只有频率相等的两列波才会发生干涉，的反射波频率变大，的发射波与的反射波频率不相等，不会发生干涉，故B错误； C、反射波在空气中的传播速度与介质有关，与汽车运动速度无关，故C错误； D、设接收到的反射波的频率为，发射的波的频率为，波在空气中的速度为，车的速度为，利用多普勒效应，，可知根据接收到的反射波的频率可确定的速度，故D正确。 故选：。 7.关于湖中的波现象，下列说法正确的是(    ) A. 湖中鸣笛的快艇在驶近游客的过程中，游客听到的声波频率大于该波源振动的频率 B. 湖中水波绕过芦苇、石块向前传播，是波的干涉现象 C. 湖中游船上的游客听到岸上游客说话的声波一定是横波 D. 湖中水波产生干涉现象时，振动减弱的点一定是不振动的 【答案】A  【解析】A.根据多普勒效应，湖中鸣笛的快艇在驶近游客的过程中，游客听到的声波频率大于该波源振动的频率，故A正确； B.水波绕过芦苇、石块向前传播，是波的衍射现象，故B错误； C.声波可以在空气中传播，也可以在液体和固体中传播，空气中的声波一定是纵波，故C错误； D.干涉现象中振动减弱的点仍做简谐振动，只是振幅等于两列波的振幅之差，故D错误。 故选A。 8.年月日人类第一次发布了世界上首张黑洞图像，利用了射电望远镜对电磁波的捕捉。下列关于波的说法，正确的是 A. 两列波叠加一定会出现稳定的干涉图样 B. 在干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移始终保持最大；振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小 C. 只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或小得多，波才能发生衍射 D. 当波源远离接收者时，接收者接收到的波的频率比波源频率低 【答案】D  【解答】A.只有频率相同时，才能发生稳定的干涉现象，故A错误； B.在干涉图样中，振动加强区域的质点，只是振幅变大，其位移随时间周期性的变化；振动减弱区域的质点，只是振幅变小，其位移随时间周期性的变化，故B错误； C.衍射是波的特有属性，在任何条件下都会发生衍射，只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或小得多，波才会发生明显的衍射，故C错误； D.根据多普勒效应，当波源远离接收者时，接收者接收到的波的频率比波源频率低，故D正确。 故选D。 二、多选题。 9.下列说法正确的是(    ) A. 对于波长一定的波，孔越大越容易通过，衍射现象越明显 B. 蝙蝠可以发出并接收超声波来确定昆虫的位置 C. 两个完全相同的波源形成稳定的干涉，某点到两波源距离之差为波长的奇数倍，该点为振动减弱点 D. 向人体发射的频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流速度，是利用了多普勒效应 【答案】BD  【解析】解：、对同一列波，缝、孔的宽度越小，障碍物越小衍射现象越明显，故A错误； B、超声波频率高，穿透能力强，定位准，因此蝙蝠是利用超声波来确定昆虫的位置，故B正确； C、某点到两个波源的距离之差必为半个波长奇数倍，该点才为振动减弱点，故C错误； D、测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”，是利用多普勒效应原理，故D正确； 故选：。 10.蝙蝠具有一种回声定位的特殊本领，它们在喉部产生短促而高频的超声波，经鼻或嘴传出后被附近物体反射回来形成回声，听觉神经中枢对回声本身以及发出声与回声间的差异进行分析，从而确定前方猎物的位置、大小、形状、结构以及运动速度与方向，下列说法正确的是(    ) A. 不同蝙蝠发出不同频率的超声波可能发生干涉 B. 蝙蝠发出的超声波进入水中后传播速度不变 C. 蝙蝠产生高频的超声波目的是便于捕捉较小的猎物 D. 蝙蝠听到回声的频率变高时，能判断出正在靠近的猎物 【答案】CD  【解答】A.发生干涉时两列波的频率必须相同，则不同蝙蝠发出不同频率的超声波不可能发生干涉，选项A错误； B.蝙蝠发出的超声波进入水中后传播速度要发生变化，选项B错误； C.高频的超声波波长较短，更容易被较小的猎物反射，则蝙蝠产生高频的超声波目的是便于捕捉较小的猎物，选项C正确； D.根据多普勒效应可知，蝙蝠听到回声的频率变高时，能判断出正在靠近的猎物，选项D正确。 故选CD。 11.关于下列图象的描述与判断中，正确的有(    ) A. 图甲是多普勒效应的图象，处的观察者接收到波的频率大于波源发出的频率 B. 图甲是多普勒效应的图象，处的观察者接收到波的频率大于波源发出的频率 C. 图乙是受迫振动的振幅随驱动力频率变化的图象，物体作受迫振动时的频率始终等于固有频率 D. 图乙是受迫振动的振幅随驱动力频率变化的图象，当驱动力的频率等于固有频率时振幅最大 【答案】AD  【解析】波在同一种均匀介质中是匀速传播的，由图甲可知，波源在靠近处，远离处，所以处的观察者接收到波的频率大于波源发出的频率，处的观察者接收到波的频率小于波源发岀的频率，故A正确，B错误； 当系统做受迫振动时，物体作受迫振动时的频率始终等于驱动力的频率，如果驱动力的频率等于系统的固有频率时，发生共振，则受迫振动的振幅最大，根据共振的条件知D正确，C错误。 故选AD。 12.关于甲、乙两幅图片描述情景说法正确的是(    ) A. 图甲主动降噪技术主要利用了波的反射原理 B. 图甲主动降噪技术主要利用了波的干涉原理 C. 图乙“彩超”检查心脏病变主要利用了超声波的衍射原理 D. 图乙“彩超”检查心脏病变主要利用了超声波的多普勒效应 【答案】BD  【解析】解：、由图看出，噪声波声波与反噪声声波波长相等，波速相等，则频率相同，叠加时产生波的干涉，由于两列声波等幅反相，所以振动减弱，起到降噪作用，因此图甲主动降噪技术主要利用了波的干涉原理，故A错误B正确； 、图乙“彩超”检查心脏病变通过测出反射波的频率变化来确定血流的速度来检查心脏，显然是利用了超声波的多普勒效应，故C错误D正确。 12 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 目录 第19课时　多普勒效应 1 考点一　多普勒效应 1 考点二　多普勒效应的应用 2 考点三　超声波和次声波 3 巩固训练·提升能力 5 第19课时　多普勒效应 考点一　多普勒效应 例题分析·考点题型 【例题1】（单选） 停在海面的驱逐舰向驶近的潜艇发射某频率的超声波，并接收该潜艇反射回的超声波。若不考虑海水流动对超声波的影响，则与发射的超声波相比(    ) A. 潜艇接收到的超声波频率变小，波速不变 B. 潜艇接收到的超声波频率变大，波速变大 C. 驱逐舰接收到的超声波频率变大，波速不变 D. 驱逐舰接收到的超声波频率变小，波速变小 【答案】C  【解析】根据多普勒效应可知，当停在海面的驱逐舰向驶近的潜艇发射某频率的超声波，并接收该潜艇反射回的超声波，驱逐舰接收到的超声波与发射的超声波相比，频率变大，波速不变。故选 C。 【变式训练1】（单选）交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。这是应用了波的什么原理(    ) A. 波的干涉 B. 波的衍射 C. 波的叠加 D. 波的多普勒效应 【答案】D  【解析】多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的位置发生变化，使观察者收到的频率发生了变化，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度，其工作原理利用的是多普勒效应，故D正确，ABC错误。 【变式训练2】（单选）固定在振动片上的金属丝周期性触动水面可以形成水波，当振动片在水面上沿直线移动时拍得一幅如图照片，显示出此时波的图样。下列说法正确的是(    ) A. 振动片正在向图中一侧移动 B. 图中振动片左侧的水波传播速度更快 C. 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，一侧比一侧多 【答案】C  【解答】A.由图可知，波源右侧的波纹较密集，则说明振动片正在向图中一侧移动，故A错误； B.波的传播速度取决于介质，所以图中振动片两侧的水波传播速度一样快，故B错误； D.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，一侧比一侧少，故D错误； C.图中振动片右侧单位时间内接收到的完全波的个数较多，则振动片右侧接收到的水波频率更高，故C正确。 故选C。 考点二　多普勒效应的应用 例题分析·考点题型 【例题1】（单选）下列关于科学技术的运用的说法正确的是(    ) A. 交通警察用监视器测量汽车的速度时不能利用多普勒效应 B. 用声呐探测水中的暗礁、潜艇，利用了波的反射 C. 医生利用超探测人体内脏的位置，发现可能的病变，其原理是利用了波的衍射 D. 雷达是利用超声波来测定物体位置的无线电设备 【答案】B  【解答】A.交通警察用监视器测量汽车的速度时可利用多普勒效应，A错误； B.用声呐探测水中的暗礁、潜艇，利用了波的反射，B正确； C.医生利用超探测人体内脏的位置，发现可能的病变，其原理是利用了波的反射，C错误； D.雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备，D错误。 【变式训练1】（单选）下列现象中不属于利用多普勒效应的是(    ) A. 交通警察利用测速仪向行进中的车辆发射频率已知的超声波，根据反射波的频率变化判断车速 B. 医生向人体内发射频率已知的超声波，根据接收到的被血管中的血流反射后的超声波的频率变化，判断血流的速度是否正常 C. 发生雷电时，人们利用看见闪电与听见雷声的时间间隔来估算自己与雷电发生处之间的距离 D. 救护车迎面驶来时，听到的声音越来越尖的现象 【答案】C  【解析】交通警察利用测速仪向行进中的车辆发射频率已知的超声波，根据反射波的频率变化判断车速利用了多普勒效应，故A不符合题意；医生向人体内发射频率已知的超声波，根据接收到的被血管中的血流反射后的超声波的频率变化，判断血流的速度是否正常利用了多普勒效应，故B不符合题意；发生雷电时，人们利用看见闪电与听见雷声的时间间隔来估算自己与雷电发生处之间的距离利用了光的传播速度比声音的传播速度快，没有用到多普勒效应，故C符合题意；救护车迎面驶来时，听到的声音越来越尖的现象属于多普勒效应，故D不符合题意。 【变式训练2】（单选）现代潜艇利用超声波、电磁波进行侦查、通信，下列说法正确的是(    ) A. 潜艇声呐发出的超声波从深水区传到浅水区时传播方向会改变，这是波的衍射现象 B. 海洋生物发出的超声波会影响潜艇声呐发出的超声波信号的传递 C. 潜艇声呐接收到的反射超声波信号的频率比发出时小，说明所探测的目标潜艇与自己靠近 D. 与在空气中相比，潜艇声呐发出的超声波通信信号在海水中更容易绕过海底山崖被友军潜艇接收到 【答案】D  【解答】潜艇声呐发出的超声波从深水区传到浅水区时传播方向会改变，这是深水区和浅水区介质的轻微差别引起的，所以这是波的折射现象，A错误； B.根据波的独立传播特点可知，海洋生物发出的超声波不会影响潜艇声呐发出的超声波信号的传递，B错误； C.潜艇声呐接收到的反射超声波信号的频率比发出时小，根据多普勒效应的规律可知，所探测的目标潜艇与自己远离，C错误； D.与在空气中相比，潜艇声呐发出的超声波通信信号在海水中的传播速度更大，则相同频率的超声波在海水中的波长较大，根据发生明显衍射的条件可知，同一超声波通信信号在海水中更容易绕过障碍物被友军潜艇接收到，D正确。 故选D。 考点三　超声波和次声波 例题分析·考点题型 【例题1】（多选）超声波是一种频率高于赫兹的声波，波长很短，只有几厘米，甚至千分之几毫米，它的方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在医学、军事、工业、农业上有很多的应用．关于超声波，下列说法中正确的有(    ) A. 由于高频率超声波波长很短，衍射本领很差，在均匀介质中能够沿直线传播 B. 空气中超声波传播速度远大于普通声波传播的速度 C. 当超声波在介质中传播时，介质参与振动的频率等于超声波频率 D. 用超声波测血液流速，超声波迎着血液流动方向发射，血液流速越快，仪器接收到的反射回波的频率越低 【答案】AC  【解析】解：、波长超短的波其衍射现象越不明显，故高频率超声波波长很短，衍射本领很差，在均匀介质中能够沿直线传播，故A正确； B、不同机械波在同一介质中的传播速度是相同的，故空气中超声波传播速度与普通声波传播的速度相等，故B错误； C、波在介质中传播时，频率由振源决定，故当超声波在介质中传播时，介质参与振动的频率等于超声波频率，故C正确； D、用超声波测血液流速，超声波迎着血液流动方向发射，血液流速越快，仪器接收到的反射回波的频率越高，故D错误。 故选：。 【变式训练1】（多选）关于超声波的应用，下列说法中正确的是 (    ) A. 利用超声波的穿透能力和反射情况，可以制成超声波探伤仪 B. 利用超声波传播距离较远建立超声波站，可以探知几千米外的核武器试验和导弹发射 C. 利用超声波可以把普通水“打碎”成直径仅为几微米的小水珠，制成“超声波加湿器” D. 蝙蝠和海豚等动物有完美的“声纳”系统，它们分别能在空气和水中确定物体的位置 【答案】ACD  【解答】A.超声波波长短、穿透能力强；利用超声波的穿透能力和反射情况，可以制成超声波探伤仪，故A正确； B.次声波易衍射，传播距离较远，利用该特点建立次声波站，可以探知几千米外的核武器试验和导弹发射，故B错误； C.超声波波长可以达到几微米，利用超声波可以把普通水“打碎”成直径仅为几微米的小水珠，制成“超声波加湿器”，故C正确； D.超声波在水中传播衰减小，可以制造声纳系统；蝙蝠和海豚等动物有完美的“声纳”系统，它们分别能在空气和水中确定物体的位置，故D正确。 故选ACD。 【变式训练2】（单选）下列说法正确的是(    ) A. 声音从空气进入水中，波速变大，波长变大 B. 当车辆向固定的超声波测速装置运动，探测器接收到被车辆反射回来的超声波频率小于发射频率 C. 的声波在空气中的传播速度是时，其波长为 D. 物体做受迫振动时，驱动力的频率越高，物体振幅越大 【答案】A  【解析】解：波由空气进入水中后，频率不变，波速变大，由公式，知波长变大，故A正确； B.当车辆向固定的超声波测速装置运动，车在靠近探测器，探测器接收到被车辆反射回来的超声波频率大于发射频率，故B错误； C.由波速公式得 代入数据得：，故C错误； D.物体做受迫振动时，其频率等于驱动力的频率，驱动力的频率越接近物体的固有频率物体振动的振幅越大，即若驱动力的频率小于固有频率而增大，则物体振动的振幅将增大，当驱动力的频率等于物体的固有频率就会发生共振现象，物体振动的振幅最大，若驱动力的频率大于固有频率而增大，物体振动的振幅将减小，故D错误。 故选：。 巩固训练·提升能力 一、单选题。 1.分析下列物理现象：“空山不见人，但闻人语响”；彩超测出反射波频率的变化，从而知道血液流速；围绕发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱；声呐系统，用于探测海中的物体，这些物理现象分别属于波的(    ) A. 衍射、多普勒效应、干涉、反射 B. 衍射、干涉、多普勒效应、折射 C. 折射、干涉、多普勒效应、反射 D. 衍射、折射、多普勒效应、干涉 【答案】A  【解析】“空山不见人，但闻人语响”，听到声音，却看不见人，这是声音的衍射； 彩超测出反射波频率的变化，从而知道血液流速，这是多普勒效应现象； 围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音，音叉发出两个频率相同的声波相互叠加，从而出现加强区与减弱区，这是声音的干涉； 声呐系统，用于探测海中的物体，这是声音的反射； 故A正确，BCD错误。 2.根据高中物理所学知识，分析下列生活中的物理现象： 对着山谷喊一声，听到多次回音 闻其声而不见其人 大街上警车尖叫着从行人旁边疾驰而去，行人听到警笛声音由高变低 绕着两个完全相同的发声器走一圈，听到的声音时强时弱 这些物理现象分别属于(    ) A. 干涉、衍射、多普勒效应、反射 B. 折射、共振、多普勒效应、干涉 C. 反射、衍射、干涉、多普勒效应 D. 反射、衍射、多普勒效应、干涉 【答案】D  【解析】对着山谷喊一声，听到多次回音是波的反射现象； 闻其声而不见其人是波的衍射现象； 当大街上警车尖叫着从行人旁边疾驰而去，行人听到警笛声音由高变低是多普勒效应； 绕着两个完全相同的发声器走一圈，听到的声音时强时弱是波的干涉现象。 综上所述，故ABC错误，D正确； 故选：。 3.一架低空飞行的飞机，从远处水平匀速地飞至某同学头顶上空，若飞机振动的频率始终不变，从听到声音至飞机飞临该同学头顶上空时刻前，他听到的飞机声音的音调即频率(    ) A. 不变，且一直与飞机实际发出的声音音调相同 B. 不变，且一直比飞机实际发出的声音音调低 C. 不变，且一直比飞机实际发出的声音音调高 D. 一直比飞机实际发出的声音音调高，但音调逐渐变低 【答案】D  【解答】飞机和人的关系如图所示，其中为飞机，为该同学，利用运动的分解把飞机的速度分解为两个速度，得到 ，为飞机水平速度，为靠近速度，飞机逐渐靠近该同学，角逐渐增大，逐渐减小，所以他听到的飞机声音的音调是变低的，但始终比飞机实际发出的声音音调高，故A、、C错误，D正确。 4.一辆救护车鸣着警笛朝我们驶来，我们会听到警笛声从低沉的“嗡嗡”声逐渐变得尖锐刺耳，关于这种现象，下列说法正确的是(    ) A. 这种音调的变化是由于警笛发出的声音频率发生变化 B. 这种音调的变化是由于我们听到的声音频率发生变化 C. 只有波源运动才能产生这种现象 D. 只有观察者运动不能产生这种现象 【答案】B  【解析】题中所示的现象原理为多普勒效应，声调的变化是由于波源和接收者发生相对运动而使接收者的接收频率发生变化造成的。故 B正确， ACD错误。 5.如图所示，甲图表示和两相干水波的干涉图样，设两列波各自的振幅均为，且图示范围内振幅不变，波速和波长分别是和，是、连线的中点；乙图为一机械波源在同种均匀介质中做匀速运动的某一时刻的波面分布情况。两幅图中实线表示波峰，虚线表示波谷。则下列关于两幅图的说法正确的是(    ) A. 甲图中，两点的竖直高度差为 B. 甲图中点既不是加强点也不是减弱点 C. 乙图所表示的是波的衍射现象 D. 在点观察到的频率比在点观察到的频率高 【答案】D  【解答】当波峰与波峰、波谷与波谷相遇时振动是加强的；当波峰与波谷相遇时振动是减弱的； A.甲图中、都是振动加强点，其中在波峰，在波谷，则、两点的竖直高度差为，故A错误； B.连线上所有点都是加强点，故B错误； C.乙图所表示的是波的多普勒效应，故C错误； D.在点单位时间内接收到的波面比点多，则在点观察到的频率比在点观察到的频率高，故D正确。 故选D。 6.如图所示，静止的雷达测速仪发射频率为的超声波，该超声波被迎面驶来的汽车反射后，又被接收到。则(    ) A. 接收到的反射波频率等于 B. 的发射波与的反射波相遇会发生干涉 C. 反射波在空气中的传播速度与运动速度有关 D. 根据接收到的反射波的频率可确定的速度 【答案】D  【解析】解：、反射的超声波相对于汽车是波源，当观察者与波源之间的距离发生变化时，观察者接收到的波的频率会发生变化，这就是多普勒效应，所以接收到的反射波频率大于，故A错误； B、只有频率相等的两列波才会发生干涉，的反射波频率变大，的发射波与的反射波频率不相等，不会发生干涉，故B错误； C、反射波在空气中的传播速度与介质有关，与汽车运动速度无关，故C错误； D、设接收到的反射波的频率为，发射的波的频率为，波在空气中的速度为，车的速度为，利用多普勒效应，，可知根据接收到的反射波的频率可确定的速度，故D正确。 故选：。 7.关于湖中的波现象，下列说法正确的是(    ) A. 湖中鸣笛的快艇在驶近游客的过程中，游客听到的声波频率大于该波源振动的频率 B. 湖中水波绕过芦苇、石块向前传播，是波的干涉现象 C. 湖中游船上的游客听到岸上游客说话的声波一定是横波 D. 湖中水波产生干涉现象时，振动减弱的点一定是不振动的 【答案】A  【解析】A.根据多普勒效应，湖中鸣笛的快艇在驶近游客的过程中，游客听到的声波频率大于该波源振动的频率，故A正确； B.水波绕过芦苇、石块向前传播，是波的衍射现象，故B错误； C.声波可以在空气中传播，也可以在液体和固体中传播，空气中的声波一定是纵波，故C错误； D.干涉现象中振动减弱的点仍做简谐振动，只是振幅等于两列波的振幅之差，故D错误。 故选A。 8.年月日人类第一次发布了世界上首张黑洞图像，利用了射电望远镜对电磁波的捕捉。下列关于波的说法，正确的是 A. 两列波叠加一定会出现稳定的干涉图样 B. 在干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移始终保持最大；振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小 C. 只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或小得多，波才能发生衍射 D. 当波源远离接收者时，接收者接收到的波的频率比波源频率低 【答案】D  【解答】A.只有频率相同时，才能发生稳定的干涉现象，故A错误； B.在干涉图样中，振动加强区域的质点，只是振幅变大，其位移随时间周期性的变化；振动减弱区域的质点，只是振幅变小，其位移随时间周期性的变化，故B错误； C.衍射是波的特有属性，在任何条件下都会发生衍射，只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或小得多，波才会发生明显的衍射，故C错误； D.根据多普勒效应，当波源远离接收者时，接收者接收到的波的频率比波源频率低，故D正确。 故选D。 二、多选题。 9.下列说法正确的是(    ) A. 对于波长一定的波，孔越大越容易通过，衍射现象越明显 B. 蝙蝠可以发出并接收超声波来确定昆虫的位置 C. 两个完全相同的波源形成稳定的干涉，某点到两波源距离之差为波长的奇数倍，该点为振动减弱点 D. 向人体发射的频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流速度，是利用了多普勒效应 【答案】BD  【解析】解：、对同一列波，缝、孔的宽度越小，障碍物越小衍射现象越明显，故A错误； B、超声波频率高，穿透能力强，定位准，因此蝙蝠是利用超声波来确定昆虫的位置，故B正确； C、某点到两个波源的距离之差必为半个波长奇数倍，该点才为振动减弱点，故C错误； D、测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”，是利用多普勒效应原理，故D正确； 故选：。 10.蝙蝠具有一种回声定位的特殊本领，它们在喉部产生短促而高频的超声波，经鼻或嘴传出后被附近物体反射回来形成回声，听觉神经中枢对回声本身以及发出声与回声间的差异进行分析，从而确定前方猎物的位置、大小、形状、结构以及运动速度与方向，下列说法正确的是(    ) A. 不同蝙蝠发出不同频率的超声波可能发生干涉 B. 蝙蝠发出的超声波进入水中后传播速度不变 C. 蝙蝠产生高频的超声波目的是便于捕捉较小的猎物 D. 蝙蝠听到回声的频率变高时，能判断出正在靠近的猎物 【答案】CD  【解答】A.发生干涉时两列波的频率必须相同，则不同蝙蝠发出不同频率的超声波不可能发生干涉，选项A错误； B.蝙蝠发出的超声波进入水中后传播速度要发生变化，选项B错误； C.高频的超声波波长较短，更容易被较小的猎物反射，则蝙蝠产生高频的超声波目的是便于捕捉较小的猎物，选项C正确； D.根据多普勒效应可知，蝙蝠听到回声的频率变高时，能判断出正在靠近的猎物，选项D正确。 故选CD。 11.关于下列图象的描述与判断中，正确的有(    ) A. 图甲是多普勒效应的图象，处的观察者接收到波的频率大于波源发出的频率 B. 图甲是多普勒效应的图象，处的观察者接收到波的频率大于波源发出的频率 C. 图乙是受迫振动的振幅随驱动力频率变化的图象，物体作受迫振动时的频率始终等于固有频率 D. 图乙是受迫振动的振幅随驱动力频率变化的图象，当驱动力的频率等于固有频率时振幅最大 【答案】AD  【解析】波在同一种均匀介质中是匀速传播的，由图甲可知，波源在靠近处，远离处，所以处的观察者接收到波的频率大于波源发出的频率，处的观察者接收到波的频率小于波源发岀的频率，故A正确，B错误； 当系统做受迫振动时，物体作受迫振动时的频率始终等于驱动力的频率，如果驱动力的频率等于系统的固有频率时，发生共振，则受迫振动的振幅最大，根据共振的条件知D正确，C错误。 故选AD。 12.关于甲、乙两幅图片描述情景说法正确的是(    ) A. 图甲主动降噪技术主要利用了波的反射原理 B. 图甲主动降噪技术主要利用了波的干涉原理 C. 图乙“彩超”检查心脏病变主要利用了超声波的衍射原理 D. 图乙“彩超”检查心脏病变主要利用了超声波的多普勒效应 【答案】BD  【解析】解：、由图看出，噪声波声波与反噪声声波波长相等，波速相等，则频率相同，叠加时产生波的干涉，由于两列声波等幅反相，所以振动减弱，起到降噪作用，因此图甲主动降噪技术主要利用了波的干涉原理，故A错误B正确； 、图乙“彩超”检查心脏病变通过测出反射波的频率变化来确定血流的速度来检查心脏，显然是利用了超声波的多普勒效应，故C错误D正确。 12 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$