第05講多普勒效應(yīng)

0目標(biāo)導(dǎo)航

課程標(biāo)準(zhǔn)課標(biāo)解讀

1.知道波源的頊率和觀察者接收到頻率的區(qū)別.

1.了解多普勒效應(yīng)，初步理解多普勒

2.知道什么是多普勒效應(yīng).知道它是波源與觀察者之

效應(yīng)的產(chǎn)生原因。

間有相對運(yùn)動時產(chǎn)生的現(xiàn)象.

2.能運(yùn)用多普勒效應(yīng)解釋一些物理現(xiàn)

3.了解多普勒效應(yīng)的一些應(yīng)用.

象，了解多普勒效應(yīng)的應(yīng)用。

4.通過改變波源與觀察者的距離，培養(yǎng)學(xué)生利用控制

變量法分析問題的能力.

趣知識精講

知識點01多普勒效應(yīng)

1.多普勒效應(yīng)：

（1）音調(diào)；音調(diào)由頻率決定,頻率高則音調(diào)高，頻率低則音調(diào)低.

（2）多普勒效應(yīng)；波源與觀察者互相靠近或者互相遠(yuǎn)離時?，接收到的波的頻率都會發(fā)生變化的現(xiàn)象.

2.多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因：

（1）波源與觀察者相對靜止時，1s內(nèi)通過觀察者的波峰（或密部）的數(shù)目是一定的，觀察者觀測到的頻率

等于波源振動的頻率.

（2）當(dāng)波源與觀察者相互靠近時，1s內(nèi)通過觀察者的波峰（或密部）的數(shù)目增加，觀察到的頻率埴加;反之,

當(dāng)波源與觀察者互相遠(yuǎn)離時，觀察到的頻率變小.

【即學(xué)即練1】關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說法中不正確的是（）

A.發(fā)生多普勒效應(yīng)時波源的頻率保持不變

B.要發(fā)生多普勒效應(yīng)，波源和觀察者間必須有相對運(yùn)動

C.只有聲波會發(fā)生多普勒效應(yīng)

D.機(jī)械波、電磁波和光波都會發(fā)生多普勒效應(yīng)

【解析】多普勒效應(yīng)是一種現(xiàn)象，發(fā)生多普勒效應(yīng)時，波源的頻率沒有發(fā)生改變，波源與觀察者之

間相互靠近或相互遠(yuǎn)離時，觀察者接收到的波的頻率發(fā)生變化，即發(fā)生多普勒效應(yīng)，而且機(jī)械波、電磁波

和光波都會發(fā)生多普勒效應(yīng)。故C錯誤，A、B、D正確。

【答案】C

知識點02多普勒效應(yīng)的應(yīng)用及多普勒效應(yīng)和音調(diào)的理解

1.測車輛速度；交警向行進(jìn)中的車輛發(fā)射頻率已知的超史遺，同時測量反射波的頻率,杈據(jù)反射波頻

率變化的多少就能知道車輛的速度.

2.測星球速度；測量星球上某些元素發(fā)出的光波的簸，然后與地球上這些元素靜止時發(fā)光的魅對

照，可得星球卷近或遠(yuǎn)離我們的速度.

3.測血流速度；向人體內(nèi)發(fā)射已知頻率的超聲波，超聲波被血管中的血流反射后又被儀器接收，測出

反射波的域變化就可得血流速度.

4.波源頻率；波源完成一次會振動，向外發(fā)出一個波長的波，稱為一個完全波.頻率表示單位時間內(nèi)完

成的全振動的次數(shù).因此波源的頻率乂等于單位時間內(nèi)波源發(fā)出的完全波的個數(shù).

5.接收頻率：

(1)波源和觀察者相對靜止，觀察者接收到的頻率笠王波源的頻率.

(2)波源和觀察者有相對運(yùn)動，觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù)發(fā)生變化，即感覺到波的頻

率發(fā)生變化.

6.音調(diào)；音調(diào)由頻率決定，頻率匱則音調(diào)高，頻率低則音調(diào)低.觀察者聽到的聲音的音調(diào)是由觀察者接

收到的頻率即單位時間內(nèi)接收到的完全波的仝數(shù)決定的.

【即學(xué)即練2】新型列車動車組速度可達(dá)487.3km/h,與該車汽笛聲的音調(diào)相比。

⑴站在車運(yùn)動前方路旁的觀察者聽起來音調(diào)(選填“偏時域“偏低

站在車運(yùn)動后方路旁的觀察者聽起來音調(diào)(選填“偏離”或“偏低”)。

(2)迎面來的另一列車上的乘客聽起來音調(diào)怎樣？此時列車汽笛聲的音調(diào)變化了嗎？

(3)坐在新型列車動車組上的乘客聽起來音調(diào)怎樣？

【解析】(1)站在車運(yùn)動前方的觀察者與列車在靠近，因此聽起來音調(diào)偏高；站在車運(yùn)動后方的觀察

者與列車在遠(yuǎn)離，因此聽起來音調(diào)偏低。

(2)迎面來的另一列車上的乘客聽起來音調(diào)偏高，此時列車汽笛聲的音調(diào)不變。

(3)坐在新型列車動車組上的乘客與該列車的相對位置不變，故聽起來音調(diào)不變。

【答案】（1）偏高偏低（2）偏高不變（3）不變

【歸納總結(jié)】對多普勒效應(yīng)的理解

觀察者聽到的音調(diào)的高、低取決于他接收到的聲波頻率的大小。在聲源發(fā)聲頻率不變的情況下，觀察

者接收到的頻率的變化情況取決于兩者之間是否有相對運(yùn)動以及相對運(yùn)動速度的方向和大小。

知識點03發(fā)生多普勒效應(yīng)的幾種情況

相對位置圖示結(jié)論

波源S和觀察者A相對靜止

/被濫=f視察if,音調(diào)不變

不動，如圖所示1

波源S不動,觀察者A運(yùn)動.若靠近波源,由4fA,則f,音調(diào)變高:

反遠(yuǎn)離波源，由A-C,則/波吟八察白，音調(diào)變低

由A-8或A-C,如圖所示B

觀察者A不動，波源S運(yùn)動，

由S-S2，如圖所示1

【即學(xué)即練3］（多選）如圖所示，男同學(xué)站立不動吹口哨，一位女同學(xué)坐在秋千上來回擺動，下列關(guān)于

女同學(xué)的感受的說法正確的是（）

A.女同學(xué)從A向8運(yùn)動過程中，她感覺哨聲音調(diào)變高

B.女同學(xué)從上向。運(yùn)動過程中，她感覺哨聲音調(diào)變高

C.女同學(xué)在C點向右運(yùn)動時，她感覺哨聲音調(diào)不變

D.女同學(xué)在C點向左運(yùn)動時，她感覺哨聲音調(diào)變低

【解析】女同學(xué)蕩秋千的過程中，她向右運(yùn)動時，她與波源之間的距離變短，根據(jù)多普勒效應(yīng)，她

會感到哨聲音調(diào)變高；反之女同學(xué)向左運(yùn)動時，她會感到哨聲音調(diào)變低，A、D正確，B、C錯誤。

【答案】AD

B能力拓展

考法01多普勒效應(yīng)

【典例1］公路巡警車在高速公路上以100km/h的恒定速度巡查，巡警車向前方在同一車道上的一輛

轎車發(fā)出一束已知頻率的電磁波，結(jié)果該電磁波被此輛轎車反射回來時，巡警車接收到的電磁波頻率比發(fā)

出時低。

(1)此現(xiàn)象屬于()

A.波的衍射B.波的干涉

C.多普勒效應(yīng)D.波的反射

(2)若該路段限速為100km/h,則轎車是否超速？

(3)若轎車以20m/s的速度行進(jìn)，反射回的電磁波頻率應(yīng)怎樣變化？

【解析】(1)巡警車接收到的電磁波頻率比發(fā)出時低，此現(xiàn)象為多普勒效應(yīng)，故選Co

(2)因巡警車接收到的電磁波頻率比發(fā)出時低，由多普勒效應(yīng)知巡警車與轎車在相互遠(yuǎn)離，而巡警車車

速恒定又在后面，可判斷轎車車速比巡警車車速大，故轎車超速。

(3)若轎車以20m/s的速度行進(jìn)，此時巡警車與轎車在相互靠近，由多普勒效應(yīng)知反射【可的電磁波頻率

應(yīng)變大。

【答案】(DC(2)超速(3)變大

【歸納總結(jié)】

1.多普勒效應(yīng)易錯注意

(I)發(fā)生多普勒效應(yīng)時，接收到的波的頻率發(fā)生變化，但波源的頻率并沒有變化。

(2)是否發(fā)生多普勒效應(yīng)取決于觀察者與波源是否存在相互靠近或相互遠(yuǎn)離。波速只取決于介質(zhì)，與是

否發(fā)生多普勒效應(yīng)無關(guān)。

(3)多普勒效應(yīng)是波共有的特征，機(jī)械波、電磁波或光波都會發(fā)生多普勒效應(yīng)。

2.多普勒效應(yīng)的判斷方法

(1)確定研究對象波源與觀察者。

(2)確定波源與觀察者是否有相互靠近或相互遠(yuǎn)離。若有相互靠近或相互遠(yuǎn)離，則發(fā)生多普勒效應(yīng)，否

則不會發(fā)生。

(3)判斷：當(dāng)兩者相互遠(yuǎn)離時，觀察者接收到的波的頻率變?。划?dāng)兩者相互靠近時，觀察者接收到的波

的頻率變大，但波源的頻率不變。

考法02多普勒效應(yīng)的應(yīng)用

【典例2】某人站在地面上某處，一架飛機(jī)由遠(yuǎn)而近從人的頭頂上方勻速飛過，則人聽到飛機(jī)發(fā)出聲音的

頻率()

A.越來越低B.越來越高

C.先變高后變低D.先變低后變高

【解析】當(dāng)飛機(jī)飛近人時，將飛機(jī)的速度分解，如圖甲所示，飛機(jī)相對人的速度為i，1=vcosa,a越來

越大，則。越來越小，即人聽到飛機(jī)聲音的頻率越來越低，但總是/聽卬源。當(dāng)飛機(jī)遠(yuǎn)離人時，將飛機(jī)的

速度分解如圖乙所示，飛機(jī)相對人的速度a越來越小，則i3越來越大，即人聽到飛機(jī)聲音的頻

率越來越低，且都是/聽寸源，故在飛機(jī)飛過頭頂?shù)倪^程中人聽到的聲音頻率一直是越來越低，即A項正

確。具體地說：當(dāng)飛機(jī)到達(dá)頭頂正上方之前，/聽Nf源；恰好在人頭頂正上方時，/聽=/源；越過頭頂正上

方之后，/聽源。

圖甲圖乙

【答案】A

【歸納總結(jié)】飛機(jī)從人頭頂勻速飛過，勻速是指飛機(jī)相對地面，但相對觀察者的速度是先減小后增大,

這需要將速度分解。一些同學(xué)思維簡單，只考慮到起初是飛機(jī)(聲源)相對觀察者靠近，飛機(jī)過了人的正頭頂

后，變成了聲源相對觀察者遠(yuǎn)離，因此認(rèn)為接收的頻率先變高后變低。

題組A基礎(chǔ)過關(guān)練

1.（多選）下述說法中正確的是（）

A.沿與兩個完全相同的發(fā)聲器平行的直線走，聽到的聲音忽大忽小，這是波的干涉現(xiàn)象

B.在大樹前說話，大樹后面的人可以聽到，這是波的衍射現(xiàn)象

C.大街上警車尖叫著從行人旁急馳而過，行人聽到警笛聲音由高變低這是聲音的多普勒效應(yīng)

D.發(fā)聲的電鈴放在真空罩里，外面聽不到聲音，這是因為電鈴在真空中不能振動

【解析】兩個完全相同的發(fā)聲器發(fā)出的聲波在周圍空間發(fā)生干涉，平行行走時聽到的聲音忽大忽小,

故A項正確.

樹前說話，樹后的人能聽到，是波的衍射造成的，B項正確.

當(dāng)聲源與觀察者發(fā)生相對運(yùn)動時，會發(fā)生多普勒效應(yīng)，故C項正確.

沒有傳播介質(zhì)聲波不能傳播D項錯誤.

【答案】ABC

2.公路巡警開車在高速公路上以100km/h的恒定速度巡查，在同一車道上巡警車向前方的一輛轎車發(fā)

出一個已知頻率的電磁波，如果該電磁波被那輛轎車反射回來時，巡警車接收到的電磁波頻率比發(fā)出時低,

說明那輛轎車的車速（）

A.高于100km/hB.低于100km/h

C.等于100km/hD.無法確定

【解析】因為巡警車（觀察者）接收到的電磁波頻率比發(fā)出時低，由多普勒效應(yīng)知巡警車與轎車在相互

遠(yuǎn)離，而巡警車車速恒定又在后面，可判定轎車車速比巡警車車速大，故選項A正確，B、C,D錯誤。

【答案】A

3.頻率一定的聲源在空氣中向著靜止的接收器勻速運(yùn)動"以“表示聲源的速度，n表示聲波的速度（〃

表示接收器接收到的頻率。若〃增大，則（）

A./增大，-增大B./增大，u不變

C./不變，y增大D./減小，［不變

【解析】由于聲波的速度只由介質(zhì)決定，故u不變，根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)聲源接近接收器時接

收到的頻率變高，/增大，故B項正確。

【答案】B

4.醫(yī)院有一種先進(jìn)的檢測技術(shù)——彩超，向病人體內(nèi)發(fā)射頻率已精確掌握的超聲波.超聲波經(jīng)血液反

射后被專用儀器接收，測出反射波的頻率變化，就可以知道血液的流速.這?技術(shù)主要體現(xiàn)的物理現(xiàn)象是

（）

A.多普勒效應(yīng)B.波的衍射

C.波的干涉D.共振

【解析】彩超是利用超聲波的多普勒效應(yīng)制成的儀器，故A對.

【答案】A

5.蝙蝠在洞穴中飛來飛去時，它利用超聲脈沖導(dǎo)航非常有效，這種超聲脈沖是持續(xù)1ms或不到1ms

的短促發(fā)射，且每秒重復(fù)發(fā)射幾次。假定蝙蝠的超聲脈沖的發(fā)射頻率為39000Hz,在一次正朝著表面平直

的墻壁飛撲的期間，則下列判斷正確的是（）

A.墻壁接收到的超聲脈沖頻率等于390（X）Hz

B.蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率等于墻壁接收的頻率

C.蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率大于墻壁接收的頻率

D.蝙蝠接收到從墻壁反射同來的超聲脈沖頻率等于39000Hz

【解析】由于蝙蝠向墻壁靠近，所以墻壁接收的頻率大于39000Hz,蝙蝠接收到墻壁反射的頻率也

大于墻壁接收的頻率。所以C正確。

【答案】C

6.下列物理現(xiàn)象：（1）在春天里一次閃電過后，有時雷聲轟鳴不絕；（2）“聞其聲而不見其人”；（3）學(xué)生圍

繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音：（4）當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們急駛而來時，我們聽到汽笛聲

的音調(diào)變高。這些物理現(xiàn)象分別居于波的

A.反射、衍射、干涉、多普勒效應(yīng)

B.折射、衍射、多普勒效應(yīng)、干涉

C.反射、折射、干涉、多普勒效應(yīng)

D.衍射、折射、干涉、多普勒效應(yīng)

【解析】在春天里一次閃電過后，雷聲轟鳴不絕，屬于聲波的反射；“聞其聲而不見其人”屬于聲波的

衍射；學(xué)生圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音屬于尹波的干涉；當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們急

駛而來時，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高屬于多普勒效應(yīng)。

【答案】A

7.近年來我國的航空事業(yè)迅速發(fā)展，戰(zhàn)機(jī)的超音速飛行已十分普遍.當(dāng)戰(zhàn)機(jī)在上空返航時，地面上的

人經(jīng)常會聽到一聲雷鳴般的巨響，引起房屋門窗的劇烈顫動.這是因為飛機(jī)返航加速過程中，當(dāng)飛機(jī)速度

接近聲速時會使發(fā)動機(jī)發(fā)出的聲波波面在飛機(jī)的前方堆積形成音障，當(dāng)飛機(jī)加速沖破音障時而發(fā)出的巨人

響聲，稱為音爆.音障的形成與下列現(xiàn)象的形成原理最為相近的是（）

A.音叉周圍有些區(qū)域聲音較強(qiáng)，有些區(qū)域聲音較弱

B.敲響一只音叉，不遠(yuǎn)處的另一只音叉也發(fā)出聲音

C.火車進(jìn)站時鳴笛的音調(diào)會變高，出站時會變低

D.在屋外看不見屋內(nèi)的人，卻能聽見屋內(nèi)人說話

【解析】由于聲波的傳遞速度是有限的，移動中的聲源便可追上自己發(fā)出的聲波.當(dāng)物體速度增加

到與音速相同時，聲波開始在物體前面堆積.如果這個物體有足夠大的加速度，便能突破這個不穩(wěn)定的聲

波屏障，沖到聲音的前面去，也就是沖破音障.由此可知，音障問題與多普勒效應(yīng)類似，音叉周圍有些區(qū)

域聲音較強(qiáng)，有些區(qū)域聲音較弱，這是聲音的干涉現(xiàn)象，故A銬誤；

敲響一只音叉，不遠(yuǎn)處的另一只音叉也發(fā)出聲音，這是聲音的共振現(xiàn)象，故B錯誤；

火車進(jìn)站時鳴笛的音調(diào)會變高，出站時會變低，該現(xiàn)象與音障的形成類似，故C正確；

在屋外看不見屋內(nèi)的人，卻能聽見屋內(nèi)人說話，這是聲音的衍射現(xiàn)象，故D錯誤.

【答案】C

8.如圖所示，。是一個聲波的波源，發(fā)出的一系列聲波為如圖所示的一組圓面，A、B是兩個觀察者

的位置，則下列敘述正確的是（）

A.波源正向A點移動，A處聽到的音調(diào)較高

B.波源正向A點移動，8處聽到的音調(diào)較高

C.波源正向B點移動，A處聽到的音調(diào)較高

D.波源正向B點移動，B處聽到的音調(diào)較高

【解析】由圖可看出，靠A這一側(cè)波的波長變短，靠8這一側(cè)波長變長，故波源正向A運(yùn)動。A處

接收到的波的波長變短，但波速不變，從而使接收到的波的頻率變大，因而A處聽到的音調(diào)變高，同理，B

處聽到的音調(diào)變低，故A處聽到的音調(diào)比8處較高。故A正確。

【答案】A

9.（多選）下面哪些應(yīng)用是利用了多普勒效應(yīng)（）

A.利用地球上接收到遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光波的頻率來判斷遙遠(yuǎn)天體相對于地球的運(yùn)動速度

B.交通警察向行進(jìn)中的汽車發(fā)射?個已知頻率的電磁波，波被運(yùn)動的汽車反射回來，根據(jù)接收到的波

的頻率發(fā)生的變化，就知道汽車的速度，以便于進(jìn)行交通管理

C.鐵路工人用耳貼在鐵軌上可判斷火車的運(yùn)動情況

D.有經(jīng)驗的戰(zhàn)士從炮彈飛行的尖叫聲判斷飛行炮彈是接近還是遠(yuǎn)去

【解析】凡是波都具有多普勒效應(yīng)，因此可以利用光波的多普勒效應(yīng)測定遙遠(yuǎn)天體相對地球的運(yùn)動

速度，故A正確；

交通警察向行進(jìn)中的汽車發(fā)射一個已知頻率的電磁波，波被運(yùn)動的汽車反射回來時，交通警察接收到

的波的頻率會發(fā)生變化，根據(jù)頻率的變化可知汽車的速度，利用了波的多普勒效應(yīng)，故B正確：

鐵路工人用耳貼在鐵軌上是根據(jù)振動的強(qiáng)弱而對列車的運(yùn)動情況做出判斷，利用了聲波在固體中傳播

得更快，故C錯誤；

炮彈飛行，與空氣摩擦產(chǎn)生聲波，人耳接收到的頻率與炮彈的相對運(yùn)動方向有關(guān)，利用了波的多普勒

效應(yīng)，故D正確。

【答案】ABD

10.（多選）火車上有一個聲源發(fā)出頻率一定的音樂。當(dāng)火車靜止，觀察者也靜止時，觀察者聽到并記住

了這個音樂的音調(diào)。以下情況中，觀察者聽到這個音樂的音調(diào)比原來低的是（）

A.觀察者靜止，火車向他駛來

B.火車靜止，觀察者乘汽車向著火車運(yùn)動

C.觀察者靜止，火車離他遠(yuǎn)去

D.火車靜止，觀察者乘汽車遠(yuǎn)離火車運(yùn)動

【解析】根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)波源和觀察者間距離變小時，觀察者接收到的波的頻率一定比波

源頻率高；當(dāng)波源和觀察者間距離變大時，觀察者接收到的波的頻率一定比波源頻率低。觀察者聽到這個

音樂的音調(diào)比原來低，即接收到的聲波頻率降低，說明觀察者和火車之間的距離在變大，所以A、B錯誤，

C、D正確。

【答案】CD

11.（多選）下列說法正確的是（）

A.對于波長一定的波，孔越大越容易通過，衍射現(xiàn)象越明顯

B.蝙蝠可以發(fā)出并接收超聲波來確定昆蟲的位置

C.兩個完全相同的波源形成穩(wěn)定的干涉，某點到兩波源距離之差為波長的奇數(shù)倍，該點為振動減弱點

D.向人體發(fā)射的頻率已知的超聲波被血管中的血流反射后又被儀器接收，測出反射波的頻率變化就能

知道血流速度，是利用了多普勒效應(yīng)

【解析】對于波長i定的波，孔越大越容易通過，但因為孔的直徑大于波長，所以孔越大衍射現(xiàn)象

越不明顯，A錯誤；

嵋蝠就是利用超聲波捕獲昆蟲的，所以嵋蝠可以發(fā)出并接收超聲波來確定昆蟲的位置.，B正確；

兩個完全相同的波源形成穩(wěn)定的干涉，到兩波源距離之差為波長的整數(shù)倍的點都是加強(qiáng)點，C錯誤：

向人體發(fā)射的頻率已知的超聲波被血管中的血流反射后乂被儀器接收，測出反射波的頻率變化就能知

道血流速度，就是“彩超”，利用的是多普勒效應(yīng)，D正確。

【答案】BD

12.近年來我國的航空事業(yè)迅速發(fā)展，戰(zhàn)機(jī)的超音速飛行已十分普遍。當(dāng)戰(zhàn)機(jī)在法定上空返航時，地

面上的人經(jīng)常會聽到?聲雷鳴般的巨響，引起房屋門窗的劇烈駁動。這是因為飛機(jī)返航加速過程中，當(dāng)飛

機(jī)速度接近聲速時會使發(fā)動機(jī)發(fā)出的聲波波面在飛機(jī)的前方堆積形成音障，當(dāng)飛機(jī)加速沖破音障時而發(fā)出

的巨大響聲，稱為音爆。關(guān)于音障的形成與下列哪種現(xiàn)象的形成原理最為相近（）

A.音義周圍有些區(qū)域聲音較強(qiáng)，有些區(qū)域聲音較弱

B.敲響一只音叉，不遠(yuǎn)處的另一只音叉也發(fā)出聲音

C.火車進(jìn)站時鳴笛的音調(diào)會變窗，出站時會變低

D.在屋外看不見屋內(nèi)的人，卻能聽見屋內(nèi)人說話

【解析】音叉周圍有些區(qū)域聲音較強(qiáng)，有些區(qū)域聲音較弱，這是聲音的干涉現(xiàn)象，故A錯誤；

敲響一只音叉，不遠(yuǎn)處的另一只音叉也發(fā)出聲音，這是聲音的共振現(xiàn)象，故B錯誤；

火車進(jìn)站時鳴笛的音調(diào)會變高，出站時會變低，音調(diào)會變低表示遠(yuǎn)離，音調(diào)會變高表示靠近，該現(xiàn)象

與音障的形成類似，故C正確；

在屋外看不見屋內(nèi)的人，卻能聽見屋內(nèi)人說話，這是聲音的衍射現(xiàn)象，故D錯誤。

【答案】C

13.（多選）下列選項與多普勒效應(yīng)有關(guān)的是（）

A.科學(xué)家用激光測量月球與地球間的距離

B.醫(yī)生利用超聲波探測病人血管中血液的流速

C.技術(shù)人員用超聲波探測金屬、陶瓷、混凝土中是否有氣泡

D.交通警察向車輛發(fā)射超聲波并通過測量反射波的頻率確定車輛行進(jìn)的速度

【解析】A選項科學(xué)家用激光測量月球與地球間的距離是利用了波的反射原理，故選項A錯誤；

選項B、D利用了超聲波的多普勒效應(yīng)；選項C利用了超聲波波長短，穿透能力強(qiáng)的特點。故選項B、

D符合題意。

【答案】BD

14.（20202021學(xué)年河南省南陽市高二（下）聯(lián)考）有一測速雷達(dá)，發(fā)射電磁波的頻率為力，用它來測量一

迎面開來的汽車的車速，設(shè)該雷達(dá)接收到的從汽車反射回來的反射波的頻率為方，則（）

A.fi>f2B.力可

C.f\<fiD.無法確定

【解析】由于是測量一迎面開來的汽車的車速，根據(jù)多普勒效應(yīng)，因而接收的頻率應(yīng)高于發(fā)射的頻

率，C正確。故選C。

【答案】C

15.（多選）有兩個靜止的聲源，分別發(fā)出聲波1和聲波2,在同一空間的空氣中傳播。如圖所示為某時

刻這兩列波的波動圖象。則下列說法正確的是（）

A.聲波1的波速比聲波2的波速大

B.相對于同一障礙物，波1比波2的衍射現(xiàn)象更明顯

C.這兩列波相遇時，不會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象

D.遠(yuǎn)離兩個聲源運(yùn)動的觀察者，聽到這兩列波的頻率均比從聲源發(fā)出的頻率大

【解析】兩列聲波在同一空間的空氣中傳播，波速大小相同，故A錯誤。

由圖可知聲波1和聲波2波長之比為?。菏?2：1,波長越長，相時于同一障礙物衍射現(xiàn)象越明顯，故

BE確。

由-=”?得到兩波頻率之比為力：力=1：2；因兩列波發(fā)生干涉的必要條件之一是頻率相同，所以這兩

列波相遇時，不會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，故C正確。

觀察者遠(yuǎn)離波源時，聽到的聲波頻率比從聲源發(fā)出的低，故D錯誤。

【答案】BC

16.如圖所示，向左勻速運(yùn)動的小車發(fā)出頻率為/的聲波，車左側(cè)A處靜止的人感受到的聲波的頻率為

力，車右側(cè)8處靜止的人感受到的聲波的頻率為力，則（）

A./.</,fi<fB.fi<f,f2>f

C.力>/,fi>fD./.>/,f2<f

【解析】由題意可知，聲源靠近A處的人，由多普勒效應(yīng)可知，A處的人接收到聲波的頻率變大，

即力必聲源遠(yuǎn)離8處的人，同理可知8處的人接收到聲波的頻率變小，即力勺:選項D正確.

【答案】D

17.一只汽船以4m/s的速度在無風(fēng)河面上航行，船上發(fā)出一聲鳴笛，旅客在3s后聽到前方懸崖反射

回來的聲音，問懸崖離汽船原來的位置有多遠(yuǎn)？

【解析】如圖所示，設(shè)船發(fā)出鳴笛聲于B處，旅客聽到回聲位置在A處，即3s內(nèi)汽船前進(jìn)了A、B

間的距離/,則聲波經(jīng)過2s-/的距離。

v聲f=2$—/=2s-u播",

但(匕+一)[(340+4)x3「,

得s-2=2m-516m。

【答案】516m

18.情境：生活中經(jīng)常用“呼嘯而來”形容正在駛近的車輛，這是聲波在傳播過程中對接收者而言頻率發(fā)

生變化的表現(xiàn)，無線電波也具有這種效應(yīng).圖中的測速雷達(dá)正在向一輛接近的車輛發(fā)出無線電波，并接收

被車輛反射的無線電波，由于車輛的運(yùn)動，接收的無線電波頻率與發(fā)出時不同.利用頻率差/除一/發(fā)陽就能

計算出車輛的速度，已知發(fā)出和接收的頻率間關(guān)系為了接收=(|+平)發(fā)出，式中c為真空中的光速，若/發(fā)出

=2x109血，加收一/發(fā)出=400Hz.

問題：被測車輛的速度大小為多少.

【解析】將/發(fā)出=2xHPHz,/接收一/發(fā)出=40()Hz

c=3xl()8m/s代入/接收=(1+亍7，/*發(fā)出，可得丫車=3()m/s.

【答案】30m/s

題組B能力提升練

1.汽車無人駕駛技術(shù)己逐漸成熟，最常用的是ACC自適應(yīng)巡航控制，它可以控制無人車在前車減速

時自動減速、前車加速時自動跟上去。其使用的傳感器主要是亳米波雷達(dá)，該雷達(dá)會發(fā)射和接收調(diào)制過的

無線電波，再通過因波的時間差和多普勒效應(yīng)造成的頻率變化來測量與目標(biāo)間的相對距離和相對速度。若

該雷達(dá)發(fā)射的無線電波的頻率為了，接收到的回波的頻率為了'，則()

【答案】A

2.（多選）一頻率為600Hz的聲源以20rad/s的角速度沿一半徑為0.8m的圓周（圓心為O點）做勻速圓周

運(yùn)動,一觀察者站在離圓心很遠(yuǎn)的P點且相對于圓心靜止，如圖所示，則觀察者接收到（）

A.聲源在A點時發(fā)出聲音的頻率大于600Hz

B.聲源在4點時發(fā)出聲音的頻率等于6（X）Hz

C.聲源在。點時發(fā)出聲音的頻率等于600Hz

D.聲源在C點時發(fā)出聲音的頻率小于600Hz

E.聲源在。點時發(fā)出聲音的頻率小于600Hz

【解析】根據(jù)多普勒效應(yīng),當(dāng)聲源和觀察者相向運(yùn)動時，觀察者接收到的頻率大于聲源的頻率，當(dāng)聲源和

觀察者?反向運(yùn)動時，觀察者接收到的頻率小于聲源的頻率,將聲源運(yùn)動至4、B、C、。四個點時相對于觀察者

的速度方向標(biāo)出來點有接近觀察者的趨勢C點有遠(yuǎn)離觀察者的趨勢，聲源在3、D兩點的速度方向垂直O(jiān)點

與觀察者的連線，故A、B、D正確,C、E錯誤。故選ABD。

【答案】ABD

3.如圖表示產(chǎn)生機(jī)械波的波源O做勻速運(yùn)動的情況，圖中的圓表示波峰，下列說法正確均是（）

A.該圖表示的是衍射現(xiàn)象

B.該圖表示的是多普初效應(yīng)

C.該圖表示波源正在向B點移動

D.觀察者在圖中的A點接收到的波的頻率最低

【解析】題圖表示的是由波源的移動而引起的多普勒效應(yīng)，而不是衍射現(xiàn)象，故A錯誤，B正確：

由題圖可知，波正在向A點移動，故在A點處單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù)最多，即在4點處接

收到的波的頻率最高，故C、D錯誤.

【答案】B

4.輪船在進(jìn)港途中的x“圖象如圖所示，則在港口所測的輪船上霧笛發(fā)出聲音的頻率是下列選項中的

【解析】由題中人-/圖象可知，輪船靠近港口時的速度先被小后增大，可知測得的頻率同樣先減小后

增大，故A正確.

【答案】A

5.（多選）如圖，將上下振動的振針?biāo)揭苿樱苿舆^程中在水面形成了如圖所示的水波圖形，下列說

法正確的是（）

A.振針向右移動

B.振針向左移動

C.在A處的觀察者，接收到的水波頻率變小

D.在A處的觀察者，接收到的水波頻率變大

【解析】振針（波源）前進(jìn)方向上的水波變得密集，在其前進(jìn)方向的反方向的水波變得稀疏，因此振針

向右移動；由于聲源遠(yuǎn)離在人處的觀察者，觀察者接收到的水波波長變長，頻率變小，故A、C正確，B、

D錯誤。

【答案】AC

6.平宜公路上，汽車正在勻速遠(yuǎn)高，用多普勒測速儀向其發(fā)出頻率為的超聲波，被汽車反射回來的

超聲波的頻率隨汽車運(yùn)動位移變億的圖象，正確的是（）

【解析】汽車正在勻速遠(yuǎn)離，速度恒定，接收到的反射波的頻率也是恒定的。由于是遠(yuǎn)離，汽車反

射波的頻率應(yīng)該小于發(fā)出波的頻率，所以D正確。

【答案】D

7.（多選）如圖所示，在原點處做簡諧運(yùn)動的波源產(chǎn)生的機(jī)械波沿X軸正方向傳播，波速v=400m/s。

為了接收信號，在x=400m處設(shè)有一接收器A（圖中未標(biāo)出）。已知，=0時，波已經(jīng)傳播到x=40m處，則

卜列說法中不正確的是（）

A.波源振動的周期為0.05s

B.x=40m處的質(zhì)點在f=0.5s時位移最大

C.接收器在r=1.0s時才能接收到此波

D.若波源向大軸負(fù)方向移動，則接收器接收到的波的頻率將小于20Hz

【解析】波源振動的周期7=（=爵s=0.05s,頻率/=/=20Hz,A正確：

x=40m處的質(zhì)點在f=0.5s=107時仍在平衡位置，B錯誤；

400-40

接收器接收到此波的時間-s=（）.9s,C錯誤；

若波源向％軸負(fù)方向移動，則波源遠(yuǎn)離接收器，根據(jù)多普勒效應(yīng)，接收器接收到的波的頻率將小于20Hz,

D正確。

【答案】BC

8.如圖所示，人在距公路約50m的M處，一輛汽車以25m/s的速度從公路上勻速駛過，人聽到的汽

車的頻率（）

_r~i

OCJuCJ

M

A.一直是穩(wěn)定的B.變得越來越高

C.變得越來越低D.先變低后變高

【答案】C

9.正在報警的警鐘每隔0.5s響一聲，一個人正坐在以60km/h的速度向著警鐘行駛的車中，已知聲音

在空氣中的速度為330m/s,則這個人每分鐘能聽到幾聲警鐘？

MB0A

?-----——士——」

S251

【解析】首先根據(jù)題意，畫出示意圖（如圖所示）.若人坐在以速度u行駛的車內(nèi)向M點運(yùn)動，在相

同的時間/內(nèi)人向聲源移動的距離S2=W，聲波在時間t內(nèi)通過人的相對距離應(yīng)為Sl+火.于是，在這段時間

內(nèi)人聽到的警鐘響的次數(shù)就應(yīng)為“'=V型=%”

SoVol

【答案】126聲

題組C培優(yōu)拔尖練

1.（20202021學(xué)年北京四中高二（下）期中）（多選）如圖所示，小球尸一邊貼著水面每秒振動5次，一邊沿

工軸正方向勻速移動。x=0處是它的初始位置。圖示為恰經(jīng)10個周期時觀察到的水面波。則下列說法正確

的是（）

A.位于x軸正方向一側(cè)的觀測者，接收頻率大于5Hz

B.位于x軸負(fù)方向一側(cè)的觀測者，接收頻率大于5Hz

C.水面波的傳播速度是0.2m/s,小球勻速移動的速度是O.lm/s

D.水面波的傳播速度是0.4m/s,小球勻速移動的速度是0.2m/s

【解析】AB.小球每秒振動5次，所以波的頻率為5Hz,小球沿x軸正方向勻速移動，根據(jù)多普勒

效應(yīng)規(guī)律可知，位于x軸正方向一側(cè)的觀測者，接收頻率大于5Hz,位于x軸負(fù)方向一側(cè)的觀測者，接收頻

率小于5Hz,所以A正確：B錯誤：

【答案】AC

2.（多選）在坐標(biāo)原點的波源產(chǎn)生一列沿x