- 多普勒效应
- 共50题
一警车上的警报器发射频率f="1" 000 Hz的声波，警车远离静止的观察者向一悬崖行驶，车速v="10" m/s，已知声音在空气中的传播速度为v声="330" m/s，试问：
（1）观察者直接从警报器听到的声音频率是多大？
（2）观察者听到从悬崖反射的声音频率是多大？
正确答案
（1）970.6 Hz.（2）1 031 Hz.
（1）当警车远离观察者时，其波长增大vT，则单位时间通过观察者的完全波的个数，即观察者听到的声音频率为
f′=
（2）观察者听到从悬崖反射的声音，等效于有一波源以速度v靠近静止的观察者所发声音，此时波长减小vT，所以观察者听到从悬崖反射的声音频率为
f″=
如图12-7-6所示，实线表示波峰，S为波源，设波源频率为20Hz，且不运动，而观察者在1 s内由B运动到A，观察者接收到多少个完全波？设波速为340 m/s，若要让观察者完全接收不到波，那么，他的运动速度应该是多少？
图12-7-6
正确答案
19 340 m/s
(1)观察者在单位时间内接收到的完全波的个数，即接收到的频率.如果观察者不运动，在1 s内，观察者接收到的完全波的个数应当是20个，然而当观察者从B运动到A的过程中，所能接收到的完全波的个数正好比不运动时少1个，即他只能接收到19个完全波.(2)要想让观察者完全接收不到波，他必须远离波并随同所在的波峰一起运动，即观察者的运动速度应该是340 m/s.
如图12-7-5所示，在公路的十字路口东侧路边，甲以速度v1向东行走，在路口北侧，乙站在路边，一辆汽车以速度v2通过路口向东行驶并鸣笛，已知汽车笛声的频率为f0，车速v2＞v1.甲听到的笛声的频率为f1，乙听到的笛声的频率为f2，司机自己听到的笛声的频率为f3，则此三人听到笛声的频率由高至低依次为__________________.
图12-7-5
正确答案
f1、f3、f2
由于v2＞v1，所以汽车和甲的相对距离减小，甲听到的频率变大，即f1＞f0，由于乙静止不动，则汽车和乙的相对距离增大，乙听到的频率变低，即f2＜f0.由于司机和汽车相对静止，所以司机听到的频率不变，即f3=f0.综上所述，三人听到笛声的频率由高至低依次为f1、f3、f2.
以速度v=20m/s奔驰的火车，鸣笛声频率f=275Hz，已知常温下空气中的声速v0=340m/s．当火车驶来时，站在铁道旁的观察者听到的笛声频率为多少？当火车驶去时，站在铁道旁的观察者听到的频率又是多少？
正确答案
火车向观察者驶来（火车接近观察者）时，以观察者为参考系（观察者相对介质静止），声波的波长减小为：λ1=
这时观察者接收到的笛声的频率为f1=
火车驶去（火车远离观察者）时，以观察者为参考系，声波的波长增大为λ1=
这时观察者接收到的笛声的频率为f1=
答：当火车驶来时，站在铁道旁的观察者听到的笛声频率为292Hz；
当火车驶去时，站在铁道旁的观察者听到的频率又是260Hz．
有一种用钢丝操纵的做圆周飞行的飞机模型，装有两冲程的活塞式发动机作为动力.操纵者站在圆心，在他听来发动机工作时发出的声音是平稳不变的.场边的观察者听到的声音忽高忽低地做周期性变化.
(1)这是由于___________________________产生的,这种现象叫_________________________.
*(2)模型飞机的飞行速度是90 km/h，活塞式发动机的转速是9 000 r/min，则观察者听到的声音的最高频率是__________ Hz，最低频率是__________ Hz，操纵者听到的声音的频率是__________ Hz.（设这时空气中的声速为340 m/s）
正确答案
（1）声源与观察者有相对运动 多普勒效应
（2）162 140 150
（1）声源与观察者有相对运动；多普勒效应.
（2）飞机的速度v="90" km/h="25" m/s
发动机发声的频率f0=
当飞机向观察者飞行时，声波波长为λ1=
当飞机远离观察者飞行时，声波波长变为λ2=
公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的超声波，如果该超声波被那辆轿车反射回来时：
(1)巡警车接收到的超声波频率比发出的低．
(2)巡警车接收到的超声波频率比发出的高．
以上两种情况说明了什么问题？
正确答案
(1)轿车的速度大于100 km/h
(2)轿车的速度小于100 km/h
(1)如果巡警车接收到的超声波频率比发出时低，由多普勒效应可知，巡警车与轿车在相互远离．又由于巡警车在后且车速恒定，所以轿车的速度大于100 km/h.
(2)如果巡警车接收到的超声波频率比发出时高．由多普勒效应可知，巡警车与轿车在相互靠近，同理可知，轿车的速度小于100 km/h.
下列三张图片分别反映了飞机以三种不同速度在空中(不考虑空气的流动)水平飞行时，产生声波的情况。图中一系列圆表示声波的传播情况，A点表示飞机的位置。请你利用给出的图，确定飞机飞行速度最大的是________(填a、b、c)
正确答案
C
当飞机运动到某圆圆心时，在周围激发起声波，声波从圆心运动r和飞机从圆心运动到A点所用的时间相同．设A点离某圆圆心距离为x，该圆半径为r，则
故选c
一声源的发声频率为100Hz，当观察者以10m/s的速度向声源运动时，观察者感觉到的频率为多大？（设声音在空气中的传播速度为334m/s）
正确答案
当观察者静止不动时，观察者在1s内感受到的波数为100个，
当观察者以10m/s的速度向波源运动时，观察者在1s内多感受到的波数为：
则观察者感受到的频率为103Hz．
答：观察者感觉到的频率为103Hz．
一观察者站在火车轨道旁，一列高速行驶的火车正在鸣笛，并离他而去，则此观察者听到的鸣笛声的频率将______（填增大、减小或不变）．
正确答案
根据材料得知，当物体振动频率不变时，距离声源越远，声音的音调越低，距离声源越近，声音的音调越高．
当有人站在火车轨道旁，一列正在鸣笛的高速火车离他而去，距离越来越远，观察者听到的鸣笛声的频率将减小．
故答案为：减小
右图反映了飞机以一定速度在空中（不考虑空气的流动）水平飞行时产生声波的情况。图中一系列圆表示声波的传播情况，A点表示飞机的位置。静止在B点的人听到的音调 （填变高、变低或者不变）。这种现象叫做 。
正确答案
变低 （3分） 多普勒效应 （3分）
略
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