【预测题7】蝙蝠在飞行中每秒钟向正前方发射40次超声波，每次发射100个频率为2×106Hz的完整波，在空气中形成一系列断续的波列.假设蝙蝠沿直线飞行，速度为v1=20m/s，已知空气中的声速为v2=340m/s，水中的声速为1450m/s。则
A.蝙蝠发射的超声波在空气中的传播速度为360m/s
B.蝙蝠接收到的反射超声波频率比发射的超声波频率要高
C.此超声波经静止障碍物反射后波长会变长
D.此超声波由空气进入水中传播时波长变长
【答案】BD
【解析】无论波源是否运动，超声波在空气中的传播速度都等于空气中的声速，即题设340m/s，A错;由于蝙蝠迎着反向波的方向运动，由多普勒效应可知，蝙蝠接收到的超声波频率比发射的超声波频率高，B正确;超声波经静止障碍物反射，相当于反射“波源”不动，因此超声波频率和波长与反射前相比不变，C错;由于水中的声速大于空气中的声速，由 可知，波长随声速的增大而变长，D正确。
【点评】考查考生对多普勒效应、波长等概念的理解深度，对波的形成和传播特性掌握程度，分析和处理问题的能力等.在正解多普勒效应时，反射波的障碍物可看作“波源”，波源不动，则反向波的频率不变，波长不变，考查考生灵活运用知识的能力;试题同时引入了波的“折射”现象，考生可以避开“折射”而直接用波速、波长和频率关系式 来判断。
vy
Q’
P’
x
y
Q
P
O
图a
O
t/s
y/cm
图b
-5
5
4
3
2
1
【预测题8】如图a所示，一根水平张紧弹性长绳上有等间距的Q’、P’、O、P、Q质点，相邻两质点间距离为lm，t=0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴正方向振动，并产生分别向左、向右传播的波，O质点振动图像如b所示，当O点第一次达到正方向最大位移时刻，P点刚开始振动，则 ( )
A.P’、P两点距离为半个波长，因此它们的振动步调始终相反
B.当Q’点振动第一次达到负向最大位移时，O质点已经走过25cm路程
C.当波在绳中传播时，绳中所有质点沿x轴移动的速度大小相等且保持不变
D.若O质点振动加快，周期减为2s，则O点第一次达到正方向最大位移时刻，P点也刚好开始振动
【答案】B
vy
Q’
P’
x
y
Q
P
O
图c
【解析】O点第一次达到正方向最大位移所需时间为 ，因此波向前传播的距离为 ，即OP、OP’为 ，因此P、P’两点间距离为半个波长，但由于波是以O为波源向左右传播的，左右对称点振动总相同如图c所示，A错;波传到Q’需要半个周期，而当Q’到达负向最大位移时又需 ，因此O点振动时间为 ，所走路程为 cm，B正确;波动传播的是振动的运动形式，质点并不沿传播方向向前传播，C错;同种波在同一介质中传播的速度是相同的，即 ，当O质点振动周期减为2s，则O第一次达到正方向最大位移的时间为0.5s，波向左、右传播的距离为 ，P点还没有振动，D错。
【点评】该题波源形成的波向x轴正、负双向传播，两个方向、同种介质，因此波速、波长都相等，波的图象以波源向x正、负方向同步传播，所以波的图象如图所示，考查波的传播特性、同时考查考生的理解综合分析能力。
