Question

7．閱讀短文，回答問題：
超聲測速儀   如圖甲所示是公路旁覺的超聲波測速儀，它向行駛的車輛發(fā)射頻率為f₀（一般為30kHz～100kHz）的超聲波，當(dāng)車輛向它靠近時(shí)，車輛反射回來的超聲波頻率f增大；當(dāng)車輛遠(yuǎn)離時(shí)，反射回來的超聲波頻率f減小，變化的頻率△f=|f₀-f|與車輛速度v關(guān)系如圖乙所示．

   超聲波測速儀內(nèi)部工作原理如圖丙所示，P、Q是壓電超聲換能器，在外力作用下發(fā)生形變時(shí)會(huì)產(chǎn)生電壓，形變消失后，電壓隨之消失；反之，當(dāng)在其上加一定電壓就會(huì)發(fā)生形變，電壓消失后，形變隨之消失．超聲波測速儀內(nèi)部振蕩電路產(chǎn)生高頻交流電壓加到P上，P產(chǎn)生相同頻率的超聲波；被車輛反射回來的超聲波在Q上產(chǎn)生交流電壓，其頻率與反射波的頻率相同，比較電路將振蕩電路和放大電路的兩種頻率的交流電壓進(jìn)行比較，計(jì)算出它們的差值△f=|f₀-f|，由△f就能知道車輛的速度．
（1）當(dāng)車輛靠近超聲波測速儀時(shí)，反射回來的超聲波頻率f大于（大于/等于/小于）f₀；
（2）超聲小測速儀工作時(shí)，壓電超聲換能器D．
A．均將形變轉(zhuǎn)換成電壓B．P將形變轉(zhuǎn)換成電壓，Q將電壓轉(zhuǎn)換成形變
C．均將電壓轉(zhuǎn)換成電流D．P將電壓轉(zhuǎn)換成形變，Q將形變轉(zhuǎn)換成電壓
（3）為使超聲波測速儀正常工作，振蕩電路中產(chǎn)生交流電的圖象可能是圖中的D．

（4）汽車先后以v₁和v₂的速度遠(yuǎn)離超聲波測速儀時(shí)，反射回來超聲波的頻率分別為f₁和f₂，且f₁大于f₂，則v₁小于（大于/等于/小于）v₂．
（5）汽車行駛中，超聲波測速儀監(jiān)測到△f與它們之間的距離r關(guān)系如圖丁所示，以測速儀為參照物，該汽車的運(yùn)動(dòng)情況是加速遠(yuǎn)離測速儀或減速靠近測速儀．

Answer 1

分析 （1）（2）根據(jù)短文內(nèi)容解答即可；
（3）超聲波的頻率是大于20000Hz，據(jù)此可求得時(shí)間，然后對(duì)照?qǐng)D象即可作出選擇；
（4）根據(jù)“當(dāng)車輛向它靠近時(shí)，車輛反射回來的超聲波頻率f增大；當(dāng)車輛遠(yuǎn)離時(shí)，反射回來的超聲波頻率f減小”可知△f₁＜△f₂，由圖乙可知，變化的頻率△f與車速v成正比，然后可得出結(jié)論；
（5）根據(jù)變化的頻率△f與車速v成正比，可知汽車做變速運(yùn)動(dòng)，然后可知以測速儀為參照物，該汽車的運(yùn)動(dòng)情況．

解答 解：
（1）由短文可知，當(dāng)車輛向它靠近時(shí)，車輛反射回來的超聲波頻率f增大，
所以f 大于f₀；
（2）超聲波測速儀內(nèi)部振蕩電路產(chǎn)生高頻交流電壓加到P上，P產(chǎn)生相同頻率的超聲波，
被車輛反射回來的超聲波在Q上產(chǎn)生交流電壓，其頻率與反射波的頻率相同，
所以壓電超聲換能器P將電壓轉(zhuǎn)換成形變，Q將形變轉(zhuǎn)換成電壓；故應(yīng)選D．
（3）超聲波測速儀內(nèi)部振蕩電路產(chǎn)生高頻交流電壓加到P上，P產(chǎn)生相同頻率的超聲波；
超聲波的頻率f＞20000Hz，
所以，交流電的頻率也大于20000HZ，其周期T＜$\frac{1}{f}$=$\frac{1}{20000Hz}$=5×10^-5s，
故只有D圖象符合；
（4）汽車先后以v₁和v₂的速度遠(yuǎn)離超聲波測速儀時(shí)，反射回來超聲波的頻率分別為f₁和f₂，且f₁大于f₂，
當(dāng)車輛遠(yuǎn)離時(shí)，反射回來的超聲波頻率f減小，
則△f₁＜△f₂，
由圖乙可知，變化的頻率△f與車速v成正比，
所以，v₁＜v₂；
（5）汽車行駛中，超聲波測速儀監(jiān)測到△f與它們之間的距離r關(guān)系如圖丁所示，
因?yàn)樽兓�的頻率△f與車速v成正比，
所以可知汽車做變速運(yùn)動(dòng)，以測速儀為參照物，該汽車的運(yùn)動(dòng)情況是加速遠(yuǎn)離測速儀或減速靠近測速儀．
故答案為：（1）大于；（2）D；（3）D；（4）小于；（5）加速遠(yuǎn)離測速儀或減速靠近測速儀．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生運(yùn)用圖象分析解決問題的能力，此類問題的出現(xiàn)給傳統(tǒng)的物理習(xí)題教學(xué)帶來了強(qiáng)烈的沖擊，我們必須抓住該類題型的特點(diǎn)，充分發(fā)揮學(xué)生主體作用，不斷提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，只有這樣才能適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要．