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課時分層作業(十五)
1．D　[①看到閃電后，稍過一會兒才能聽到雷聲，是光和聲音在空氣中的傳播速度不同造成的，故①錯誤；②探測器接收到的超聲波頻率發生變化，是由于血液發生流動，探測器與血液的觀測點的距離發生變化，可以用多普勒效應解釋，故②正確；③觀察者聽到遠去的列車發出的汽笛聲音調變低是由于列車與觀察者的距離發生變化，可以用多普勒效應解釋，故③正確；④觀察者與雙星的距離發生變化，接收到的頻率發生變化，產生周期性變化的光譜，屬于多普勒效應，故④正確。故選D。]
2．AB　[如果觀察者逆著隊伍行走，根據運動的相對性可知每分鐘與觀察者相遇的人數將大于30人，故A正確；波在介質中傳播時頻率不變，只是由于波源和觀察者之間有相對運動，觀察者感覺到(或儀器設備接收到)的頻率發生了變化，這樣就形成了多普勒效應，故B正確，C錯誤；“隔墻有耳”屬于波的衍射現象，故D錯誤。]
3．AC　[振針(波源)前進方向上的水波變得密集，在其反方向的水波變得稀疏，因此振針向右移動；由于波源遠離觀察者時，水波波長變長，觀察者接收到的頻率比振針的振動頻率小，故A、C正確。]
4．C　[根據多普勒效應可知，當兩車均向O運動(在到達O之前)時，汽車乙的司機接收到的頻率一定比波源發出的頻率高；當兩車均向遠離O的方向運動時，汽車乙的司機接收到的頻率一定比波源發出的頻率低，故A、B、D錯誤，C正確。]
5．C　[根據多普勒效應，當聲源向觀察者靠近時，觀察者接收到的聲音頻率高于聲源的頻率；當聲源遠離觀察者時，觀察者接收到的聲音頻率低于聲源的頻率。把速度方向標出來，A點有接近的趨勢，頻率變高；C點有遠離的趨勢，頻率變低；B、D點速度垂直PO，頻率不變，故選C。]
6．D　[汽車正在勻速遠離，速度恒定，接收到的反射波的頻率也是恒定的。由于是遠離，汽車反射波的頻率應該小于發出波的頻率，D正確。]
7．C　[由于蝙蝠向墻壁靠近，所以墻壁接收的超聲脈沖頻率大于39 000 Hz，蝙蝠接收到的墻壁反射的超聲脈沖頻率大于墻壁接收的超聲脈沖頻率，故選C。]
8．A　[當波源和觀察者之間的距離不變化時，觀察者接收到的波的頻率和波源的頻率相等，故當f＝f′時，說明二者之間的距離不變，表明前車與無人車速度相同，但不一定靜止，A正確，B錯誤；當f′＞f時，無人車接收到的波的頻率增大，說明兩車距離減小，表明前車相對無人車在減速行駛，C錯誤；當f′9．AC　[小球每秒振動5次，所以波的頻率為 5 Hz，小球沿x軸正方向勻速移動，根據多普勒效應規律可知，位于x軸正方向一側的觀測者，接收頻率大于5 Hz，位于x軸負方向一側的觀測者，接收頻率小于 5 Hz，所以A正確，B錯誤；小球的振動周期為T＝ s＝0.2 s，小球振動10個周期所用的時間為t＝10T＝2 s，小球的速度為v1＝ m/s＝0.1 m/s，水面波的傳播速度為v＝ m/s＝0.2 m/s，所以C正確，D錯誤。]
10．解析：警鐘每隔0.5 s響一聲，發出響聲的等效頻率f＝ Hz＝2 Hz。
(1)警鐘不動，即波源靜止，則響聲的等效波長(兩次響聲間的距離)不變，λ＝，而響聲相對于人的傳播方向和人的運動方向相反，因此響聲相對于人的速度變為v＋u，所以人接收到的響聲的等效頻率為f1＝f，因此t＝5 min內聽到的鐘響次數n1＝tf1＝ 次≈635次。
(2)聲源向前運動，運動方向和聲波的傳播方向相同，則響聲的等效波長變短，λ2′＝；若人靜止不動，則響聲相對于人的速度沒有發生變化，則人接收到的響聲的等效頻率f2＝f，因此t＝5 min內聽到的鐘響次數n2＝tf2＝，計算得人能聽到637次鐘響。
(3)人和警鐘相互接近時，聲源運動方向和響聲傳播方向相同，則響聲的等效波長變短，λ3′＝；人的運動方向和響聲的傳播方向相反，則聲速相對于人增大，為v＋u，則人接收到的響聲的等效頻率f3＝f，因此t＝5 min內聽到的鐘響次數n3＝tf3＝次＝675次
人和警鐘相互遠離時，聲源運動方向和響聲傳播方向相反，則響聲的等效波長變長，λ4′＝；人的運動方向和響聲的傳播方向相同，則聲速相對于人減小，為v－u，則人接收到的響聲的等效頻率f4＝f，因此t＝5 min內聽到的鐘響次數n4＝tf4＝次≈533次。
答案：(1)635次　(2)637次　(3)相互接近：675次　相互遠離：533次
1 / 1課時分層作業(十五)　多普勒效應
?題組一　多普勒效應
1．在下列現象中，可以用多普勒效應解釋的有(　　)
①雷雨天看到閃電后，稍過一會兒才能聽到雷聲
②超聲波被血管中的血流反射后，探測器接收到的超聲波頻率發生變化
③觀察者聽到遠去的列車發出的汽笛聲音調變低
④天文學上觀察到雙星(相距較近、均繞它們連線上某點做圓周運動的兩顆恒星)光譜隨時間的周期性變化
A．①②③　 B．①②④
C．①③④ 　 D．②③④
2．(多選)讓一隊人沿街行走，觀察者站在街旁不動，每分鐘有30人與觀察者相遇，如果觀察者以小于隊伍行進的速度順著隊伍行走，每分鐘有20人與觀察者相遇，下列關于這一實例的分析正確的是(　　)
A．如果觀察者逆著隊伍行走，每分鐘與觀察者相遇的人數將大于30人
B．該實例與多普勒效應原理相同
C．多普勒效應的本質是波源的頻率發生了變化
D．“隔墻有耳”是多普勒效應
3．(多選)將上下振動的振針水平移動，移動過程中在水面上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比振針的振動頻率小
D．在A處的觀察者接收到的水波頻率比振針的振動頻率大
4．在t＝0時刻，汽車甲與乙分別距十字路口O處的距離為x甲和x乙。兩車分別以速率v甲和v乙沿水平的相互正交的公路勻速前進，如圖所示。汽車甲持續地以固定的頻率f0鳴笛，則下列說法正確的是(已知聲速為u，且有u>v甲、u>v乙)(　　)
A．當兩車均向O運動(在到達O之前)時，汽車乙的司機接收到的頻率一定比波源發出的頻率低
B．當兩車均向O運動(在到達O之前)時，汽車乙的司機接收到的頻率可能等于波源發出的頻率
C．當兩車均向遠離O的方向運動時，汽車乙的司機接收到的頻率一定比波源發出的頻率低
D．當兩車均向遠離O的方向運動時，汽車乙的司機接收到的頻率一定比波源發出的頻率高
5．如圖所示，一頻率為600 Hz的聲源以一定角速度繞圓心O點做勻速圓周運動一圈。某觀察者站在離圓心O很遠的P點觀察。若觀察者接收到的聲音頻率小于600 Hz, 則可能是聲源在圖中哪點發出的(　　)
A．A點　　B．B點　　C．C點　　D．D點
?題組二　多普勒效應的應用
6．平直公路上汽車正在勻速遠離時，用多普勒測速儀向其發出頻率為f0的超聲波，被汽車反射回來的超聲波的頻率隨汽車運動位移變化的圖像如圖所示，其中正確的是(　　)
A　　　　　　B
C　　　　　　D
7．蝙蝠在洞穴中飛來飛去時，它利用超聲脈沖導航非常有效。這種超聲脈沖的頻率高于20 000 Hz，能持續1 ms或不到1 ms的短促發射，且每秒重復發射數次。假定蝙蝠的超聲脈沖發射頻率為39 000 Hz，在一次朝著表面平直的墻壁飛撲的期間，下列說法正確的是(　　)
A．墻壁接收到的蝙蝠的超聲脈沖頻率等于39 000 Hz
B．蝙蝠接收到的從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率等于墻壁接收的頻率
C．蝙蝠接收到的從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率大于墻壁接收的頻率
D．蝙蝠接收到的從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率等于39 000 Hz
8．汽車無人駕駛技術已逐漸成熟，最常用的是自適應巡航控制，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毫米波雷達，該雷達會發射和接收調制過的無線電波，再通過回波的時間差和多普勒效應造成的頻率變化來測量目標的相對距離和相對速度。若該雷達發射的無線電波的頻率為f，接收到的波的頻率為f ′，則(　　)
A．當f＝f ′時，表明前車與無人車速度相同
B．當f＝f ′時，表明前車一定處于靜止狀態
C．當f ′>f時，表明前車相對無人車在加速行駛
D．當f ′9．(多選)如圖所示，小球P一邊貼著水面每秒振動5次，一邊沿x軸正方向勻速移動，x＝0處是它的初始位置，圖示為恰經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軸正方向一側的觀測者，接收頻率大于5 Hz
B．位于x軸負方向一側的觀測者，接收頻率大于5 Hz
C．水面波的傳播速度是0.2 m/s，小球勻速移動的速度是0.1 m/s
D．水面波的傳播速度是0.4 m/s，小球勻速移動的速度是0.2 m/s
10．正在報警的警鐘每隔0.5 s響一聲，聲波在空氣中的傳播速度v＝340 m/s，警鐘已響了很久，求在t＝5 min內：
(1)如果警鐘不動，某人乘坐速度u＝20 m/s的汽車向警鐘接近，能聽到幾次鐘響？
(2)如果某人不動，汽車帶著警鐘以u＝20 m/s的速度向人接近，人能聽到幾次鐘響？
(3)如果人和警鐘都以u＝20 m/s的速度相互接近或遠離，人分別能聽到幾次鐘響？
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