Question

阅读短文，回答下列问题：

超声测速仪

如图10甲所示是公路旁觉的超声波测速仪，它向行驶的车辆发射频率为f₀（一般为30kHz～100kHz）的超声波，当车辆向它靠近时，车辆反射回来的超声波频率f增大；当车辆远离时，反射回来的超声波频率f减小，变化的频率Δf=|f₀-f|与车辆速度v关系如图10乙所示。

       

超声波测速仪内部工作原理如图10丙所示，P、Q是压电超声换能器，在外力作用下发生形变时会产生电压，形变消失后，电压随之消失；反之，当在其上加一定电压就会发生形变，电压消失后，形变随之消失。超声波测速仪内部振荡电路产生高频交流电压加到P上，P产生相同频率的超声波；被车辆反射回来的超声波在Q上产生交流电压，其频率与反射波的频率相同，比较电路将振荡电路和放大电路的两种频率的交流电压进行比较，计算出它们的差值Δf=|f₀-f|，由Δf就能知道车辆的速度。

（1）车辆靠近超声波测速仪时，反射回来的超声波频率f____f₀(填：大于/等于/小于)；

（2）超声小测速仪工作时，压电超声换能器_____。

A．均将形变转换成电压        B．P将形变转换成电压，Q将电压转换成形变

C．均将电压转换成电流        D．P将电压转换成形变，Q将形变转换成电压

（3）为使超声波测速仪正常工作，振荡电路中产生交流电的图像可能是下图中

   的_____。

          

（4）汽车先后以v1和v2的速度远离超声波测速仪时，反射回来超声波的频率分别为f1和f₂，且f₁大于f₂，则v₁______v₂(填：大于/等于/小于)。

Answer

大于 D D 小于

【解析】 (1)由短文可知，当车辆向它靠近时，车辆反射回来的超声波频率f增大，

所以f大于f0；

(2)超声波测速仪内部振荡电路产生高频交流电压加到P上，P产生相同频率的超声波，

被车辆反射回来的超声波在Q上产生交流电压，其频率与反射波的频率相同，

所以压电超声换能器P将电压转换成形变，Q将形变转换成电压。故应选D。

(3)超声波测速仪内部振荡电路产生高频交流电压加到P上，P产生相同频率的超声波；

超声波的频率f>20000Hz，所以交流电的频率也大于20000Hz，其周期T<1/f=1/20000Hz=5×10−5s，故选：D；

(4)汽车先后以v1和v2的速度远离超声波测速仪时，反射回来超声波的频率分别为f1和f2，且f1大于f2，当车辆远离时，反射回来的超声波频率f减小，则△f1<△f2，

由图乙可知，变化的频率△f与车速v成正比，所以v1小于v2。

【名师点睛】

超声波的频率是大于20000Hz，据此可求得时间，然后对照图象即可作出选择；根据“当车辆向它靠近时，车辆反射回来的超声波频率f增大；当车辆远离时，反射回来的超声波频率f减小”可知△f1<△f2，由图乙可知，变化的频率△f与车速v成正比，然后可得出结论；根据变化的频率△f与车速v成正比，可知汽车做变速运动，然后可知以测速仪为参照物，该汽车的运动情况。