3.1 声波 多普勒效应 同步作业 -2025-2026学年高一下学期（中职）物理高教版(2021)化工农医类

3.1 声波 多普勒效应 同步作业 一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 下列关于声波的说法，正确的是（ ） A. 声波属于电磁波 B. 声波只能在空气中传播 C. 声波的传播需要介质 D. 声波在真空中传播速度最快 2. 人耳能听到的声波频率范围通常是（ ） A. 低于20Hz B. 20Hz~20000Hz C. 高于20000Hz D. 任意频率 3. 声波在不同介质中传播速度不同，下列情况中声波传播速度最快的是（ ） A. 空气中 B. 水中 C. 钢铁中 D. 酒精中 4. 当声源靠近观察者时，观察者听到的声音频率会（ ） A. 变高 B. 变低 C. 不变 D. 先变高后变低 5. 多普勒效应的产生与下列哪个因素直接相关（ ） A. 声源的振幅 B. 声源与观察者的相对运动 C. 声波的波长 D. 声音的响度 6. 下列现象中，利用多普勒效应的是（ ） A. 医生用听诊器听心跳 B. 交警用测速仪检测车速 C. 用超声波清洗眼镜 D. 利用B超检查胎儿发育 7. 当声源远离观察者时，声波的波长会（ ） A. 变长 B. 变短 C. 不变 D. 先变短后变长 8. 下列关于多普勒效应的说法，错误的是（ ） A. 多普勒效应适用于所有波 B. 只有声波会产生多普勒效应 C. 多普勒效应与波源和观察者的运动状态有关 D. 声源静止时，观察者运动也会产生多普勒效应 9. 化工厂利用超声波检测管道泄漏，主要利用的是（ ） A. 声波的反射 B. 多普勒效应 C. 声波的衍射 D. 声波的干涉 10. 当观察者与声源相对静止时，听到的声音频率与声源实际频率（ ） A. 相等 B. 偏高 C. 偏低 D. 无法判断 11. 农业上利用超声波处理种子，主要利用的是声波的（ ） A. 能量 B. 多普勒效应 C. 频率特性 D. 传播速度 12. 下列场景中，不会明显感受到多普勒效应的是（ ） A. 听到迎面驶来的救护车鸣笛声 B. 坐在静止的火车上听远处的鸣笛火车 C. 听到远离自己的汽车鸣笛声 D. 站在路边听高速驶过的赛车声 二、填空题（本大题共6小题，每空2分，共24分） 13. 声波是由物体的________产生的，它属于________（选填“机械波”或“电磁波”）。 14. 声波的三要素是频率、和，其中决定声音音调的是________。 15. 多普勒效应是指当________与________之间发生相对运动时，观察者接收到的波的________发生变化的现象。 16. 当声源向观察者运动时，观察者接收到的声波波长变________，频率变________；当声源远离观察者时，情况相反。 17. 医用B超不仅利用了超声波的穿透性，还结合了________原理来获取人体内部器官的动态图像。 18. 化工生产中，利用多普勒效应可检测流体的________，帮助监控生产过程的稳定性。 三、简答题（本大题共2小题，每小题10分，共20分） 19. 简述声波在化工、农业领域的两种常见应用，并说明其利用的声波特性。 20. 结合生活实例，解释什么是多普勒效应，并说明其产生的关键条件。 四、综合应用题（本大题共2小题，每小题10分，共20分） 21. 某化工厂管道输送液体原料，工作人员利用多普勒效应原理的流速仪检测管内液体流速。已知声波在液体中的传播速度为1500m/s，流速仪发射的声波频率为2MHz，接收到的反射声波频率与发射频率存在差值。请分析： （1）流速仪检测液体流速时，利用了声波的哪些特点？ （2）当液体向流速仪探头方向流动时，反射声波频率与发射频率相比会如何变化？为什么？ 22. 农业技术人员用超声波处理玉米种子，已知超声波频率为30kHz，在空气中传播速度为340m/s。请计算： （1）该超声波的波长是多少？（结果保留两位小数） （2）超声波处理种子主要利用了声波的能量，结合所学知识，说明这种处理对种子发芽的积极意义。 参考答案 一、选择题（每小题3分，共36分） 1.C 2.B 3.C 4.A 5.B 6.B 7.A 8.B 9.B 10.A 11.A 12.B 二、填空题（每空2分，共24分） 13. 振动；机械波 14. 波长；波速；频率 15. 波源；观察者；频率 16. 短；高 17. 多普勒效应 18. 流速（或流量） 三、简答题（每小题10分，共20分） 19. （1）化工领域：超声波检测管道泄漏。利用声波的穿透性和反射性，当管道泄漏时，超声波在泄漏处的传播状态改变，通过检测声波信号变化判断泄漏位置，保障生产安全。（5分） （2）农业领域：超声波处理种子。利用声波的能量，超声波的振动能量可打破种子休眠，促进种子内部生理活动，提高种子发芽率和发芽势，助力作物增产。（5分）（合理即可） 20. 多普勒效应是指波源与观察者之间发生相对运动时，观察者接收到的波的频率发生变化的现象。（4分） 关键条件是波源与观察者存在相对运动。例如：迎面驶来的汽车鸣笛，听到的笛声音调变高（声源向观察者运动）；驶离的汽车鸣笛，听到的笛声音调变低（声源远离观察者运动）。（6分） 四、综合应用题（每小题10分，共20分） 21. （1）利用了声波的机械波特性（需要介质传播）、多普勒效应以及声波的反射特性。声波在液体介质中传播，遇到流动的液体界面时发生反射，同时因液体流动产生相对运动，引发频率变化，从而实现流速检测。（5分） （2）反射声波频率会高于发射频率。（2分）因为液体向流速仪探头方向流动，相当于液体（声源的等效运动）向观察者（流速仪接收端）运动，根据多普勒效应，此时观察者接收到的反射声波频率会升高。（3分） 22. （1）根据波长公式，其中，，代入得： 答：该超声波的波长约为0.01m。（5分） （2）超声波的能量能使种子内部的细胞产生振动，促进种子的新陈代谢和酶的活性，打破种子的休眠状态，从而加快种子的发芽速度，提高发芽率，同时还能增强种子的抗逆性，为后续作物生长打下良好基础。（5分）（合理即可） 学科网（北京）股份有限公司 $