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【备战2022】高考物理选择题专项练习集：多普勒效应及其应用(成都专栏)
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这是一份【备战2022】高考物理选择题专项练习集：多普勒效应及其应用(成都专栏)，共11页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（共18小题；共72分）
1. 如图所示，有一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波，在 t=0 时刻振源 S 从 O 点开始振动。当 t=0.2 s 时，波刚好传到平衡位置位于 x=4 m 处的质点。下列对该简谐横波的分析中不正确的是
A. 该简谐横波的周期是 0.2 s，波速是 20 m/s
B. t=0.4 s 时，该简谐横波上的 M 质点通过的路程是 4 cm
C. 该简谐横波遇到尺寸小于 4 m 的障碍物时能够发生明显的衍射现象
D. 若站在振源右侧的接收者以速度 v 匀速向振源靠近，那么接收者接收到的频率一定大于 5 Hz
2. 医院有一种先进的检测技术——彩超。这一技术是，首先向病人体内发射频率已精确掌握的超声波，超声波经血液反射后被专用仪器接收，同时测出反射波的频率变化，最后就可知道血液的流速。则这一技术主要体现了下列哪一种物理现象
A. 多普勒效应B. 波的衍射C. 波的干涉D. 共振
3. 下列说法中不正确的是
A. 发生多普勒效应时波源的频率保持不变
B. 要发生多普勒效应，波源和观察者之间必须有相对运动
C. 只有声波会发生多普勒效应
D. 机械波、电磁波和光波都会发生多普勒效应
4. 下列物理现象中：
（1）春天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；
（2）“闻其声而不见其人”；
（3）学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；
（4）当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。
这些物理现象分别属于波的
A. 反射、衍射、干涉、多普勒效应B. 折射、衍射、多普勒效应、干涉
C. 反射、折射、干涉、多普勒效应D. 衍射、折射、干涉、多普勒效应
5. 下列有关机械振动和机械波的说法不正确的是
A. 单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关
B. 火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高
C. 弹簧振子做简谐运动，若某两个时刻位移相同，则这两个时刻的速度也一定相同
D. 当水波通过障碍物，若障碍物的尺寸与波长差不多，或比波长小得多，将发生明显的衍射现象
6. 巡逻的警车通过向路上的车辆发射频率已知的超声波，同时探测反射波的频率来监测路面的交通状况。下列说法正确的是：
A. 车辆匀速驶向停在路边的警车，警车探测到的反射波频率不变
B. 车辆匀速驶离停在路边的警车，警车探测到的反射波频率增大
C. 警车匀速驶向停在路边的汽车，探测到的反射波频率不变
D. 警车匀速驶离停在路边的汽车，探测到的反射波频率减小
7. 当波源或者接收者相对于媒质运动时，接收者会发现波的频率发生了变化，这种现象叫多普勒效应。如图为某一观测者观察到波列面的示意图，由图可知以下说法错误的是
A. 观测者向左运动，观察到波的频率变大
B. 观测者向右运动，观察到波的频率变小
C. 波源向左运动，观察到波的频率变小
D. 波源向右运动，观察到波的频率变小
8. 在天文学上，由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率可以判断遥远的天体相对于地球的运动速度，这是利用了
A. 共振现象B. 多普勒现象C. 干涉现象D. 偏振现象
9. 关于多普勒效应的叙述，下列说法正确的是
A. 产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化
B. 产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动
C. 甲乙两车相向行驶，两车均鸣笛，且发出的笛声频率相同，乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率低于他听到的乙车笛声频率
D. 波源静止时，不论观察者是静止的还是运动的，对波长“感觉”的结果是相等的
10. 飞机在空中由远处飞来，又逐渐远去，对于一观察者而言，他听到飞机的轰鸣声音频率的变化是
A. 声音变得越来越低B. 声音变得越来越尖锐刺耳
C. 音调先变高后变低D. 音调先变低后变高
11. 关于波的衍射和多普勒效应，下列说法正确的是
A. 当障碍物的尺寸比波长大得多时能观察到明显的衍射现象
B. 当障碍物的尺寸跟波长相差不多时能观察到明显的衍射现象
C. 当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率比波源的频率大
D. 当波源与观察者相向运动时，观察者接收到的频率比波源的频率小
12. 下列关于波的说法中，正确的是
A. 次声波比超声波更容易发生明显的衍射现象
B. 海啸发生后尚未到达海岸边，沿海渔民没有反应，但狗显得烦躁不安，这是因为次声波传播速度比超声波快
C. 当声源相对于观察者匀速远离时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低
D. 发生多普勒效应的原因是因为声源的频率发生了变化
13. 下列说法中正确的是
A. 变化的电场一定产生变化的磁场
B. 在不同的惯性系中，一切物理规律是相同的
C. 相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关
D. 观察者感觉到火车驶近时的鸣笛声频率比火车静止时低
14. 在坐标原点的波源产生一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波，波速 v=200 m/s，已知 t=0 时波刚好传播到 x=40 m 处，如图所示。在 x=400 m 处有一接收器（图中未画出），则下列说法正确的是
A. 波源开始振动时方向沿 y 轴正方向
B. 从 t=0 开始经 0.15 s，x=40 m 的质点运动的路程为 0.6 m
C. 接收器在 t=2 s 时才能接收到此波
D. 若波源向 x 轴正方向运动，接收器收到的波的频率可能为 9 Hz
15. 下列说法正确的是
A. 波源与接收者相互靠近会使波源的发射频率变高
B. α 粒子散射实验证实了原子核的结构
C. 贝克勒尔发现的 β 射线为核外电子流
D. 比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢，原子核越稳定
16. 下列说法正确的是
A. 在机械波中，沿波的传播方向上某个质点的振动速度就是波的传播速度
B. "闻其声，不见其人"是声波发生干涉产生的一种现象
C. 多普勒效应实质上是由于波源和观察者之间有相对运动而使观察者接收到的波的频率发生了变化
D. 在完全相同的两列水波相遇而叠加的区域，某时刻介质中的P点是两列波的波峰相遇点，此时P点位移最大，经过1/4周期，P点的位移变为零，这说明P点的振动时而加强、时而减弱
17. 【 2018 通州二模 20 】波有一些特有的现象，如干涉、衍射、多普勒效应等。我们知道当障碍物的尺寸比波长小时会产生明显的衍射现象，而当波源与观察者互相靠近或者互相远离时会产生多普勒效应。高速公路上将超声测速仪固定在高速公路旁，每隔相同的时间发出一个超声波脉冲，超声波脉冲通过汽车反射再被测速仪接收。已知测速仪发出超声波脉冲的时间间隔为 Δt1，测速仪接收到到汽车反射回来的超声波脉冲的时间间隔为 Δt2。则下列说法正确的是
A. 若 Δt1=Δt2，则汽车离测速仪越来越近
B. 若 Δt1>Δt2，则汽车离测速仪越来越近
C. 超声波测速仪利用了超声波的衍射现象
D. 可以利用波长为 100 m 的无线电波代替超声波进行测量
18. 2019 年的诺贝尔物理学奖于 10 月 8 日公布，有一半的奖金归属了一对师徒--瑞士的天文学家 MichelMayr 和 DidierQuelz，以表彰他们“发现了一颗围绕类太阳恒星运行的系外行星”。由于行星自身不发光，所以我们很难直接在其他恒星周围找到可能存在的系外行星，天文学家通常都采用间接的方法来侦测太阳系外的行星，视向速度法是目前为止发现最多系外行星的方法。行星自身的质量使得行星行星和恒星围绕着他们共同的质量中心在转动，在地球上用望远镜就有可能看到行星引力对于恒星的影响。在视线方向上，恒星受行星引力作用，时而远离时而靠近我们，这种细微的摇摆反应在光谱上，就会造成恒星光谱不断地红移和蓝移。我们称这种探测系外行星的方法视向速度法。结合以上信息，下列说法正确的是
A. 在围着共同的质量中心转动的恒星和行星组成的双星系统中，恒星和行星做圆周运动的线速度大小一定相等
B. 在围着共同的质量中心转动的恒星和行星组成的双星系统中，由于恒星质量大，转动半径小，所以恒星做圆周运动的周期比行星的周期小
C. 若某恒星在靠近我们，该恒星发出光的频率将变高，因此接收到的频率就会变高，即恒星光谱会出现蓝移
D. 若某恒星在远离我们，该恒星发出光的频率不变，但我们接收到的频率会比它发出时的频率低，即恒星光谱会出现红移
二、双项选择题（共10小题；共40分）
19. 下列关于电磁波和光学说法中正确的是
A. 光波不能产生多普勒效应
B. 电子表的液晶显示利用了光的偏振现象
C. 过小孔发生衍射时，随着小孔直径的减小，屏幕上中央亮斑的直径也减小
D. 光在肥皂液薄膜上产生干涉条纹是由于光在薄膜两个表面反射波叠加的结果
20. 关于多普勒效应，下列说法中正确的是
A. 只有横波才能产生多普勒效应
B. 机械波均能产生多普勒效应
C. 产生多普勒效应的原因是波源的频率发生了变化
D. 多普勒效应是指观察者接收的频率与波源的频率相比发生了变化
21. 一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声彼相比
A. 波速变大B. 波速不变C. 频率变高D. 频率不变
22. 下列说法正确的是
A. 声速与介质有关
B. 电磁波只能传递信息，不能传递能量
C. 用肥皂膜做干涉实验时，呈现的是等间距竖直条纹
D. 彩超可以检查心脏、大脑和血管的病变，它应用了多普勒效应
23. 关于次声波和超声波，以下说法中正确的是
A. 频率低于 20 Hz 的声波为次声波，频率高于 20000 Hz 的声波为超声波
B. 次声波的波长比可闻波短，超声波的波长比可闻波长
C. 次声波的波速比可闻波小，超声波的波速比可闻波大
D. 在同一种均匀介质中，在相同的温度条件下，次声波、可闻波、超声波的波速均相等
24. 一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比
A. 波速变大B. 波速不变C. 频率变高D. 频率不变
25. 下列说法不正确的是
A. 只有横波才能产生干涉现象和多普勒效应
B. 均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播就形成了电磁波
C. 泊松亮斑支持了光的波动说，而光电效应支持了光的粒子说
D. 由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光
26. 下列说法中正确的是
A. X 射线穿透物质的本领比 γ 射线更强
B. 红光由空气进入水中，波长变长、颜色不变
C. 狭义相对论认为物体的质量与其运动状态有关
D. 观察者相对于频率一定的声源运动时，接受到声波的频率可能发生变化
27. 下列说法中正确的是
A. 交通警察通过发射超声波测量车速，利用了波的干涉原理
B. 电磁波的频率越高，它所能携带的信息量就越大，所以激光可以比无线电波传递更多的信息
C. 单缝衍射中，缝越宽，条纹越亮，衍射现象也越明显
D. 地面上测得静止的直杆长为 L，在沿杆方向高速飞行火箭中的人测得杆长应小于 L
28. 两个静止的声源，发出声波 1 和声波 2，在同种介质中传播，如图所示为某时刻这两列波的图象，则下列说法正确的是
A. 声波 1 和声波 2 的波速之比为 1:2
B. 相对于同一障碍物，波 1 比波 2 更容易发生明显的衍射现象
C. 这两列波相遇时，不会产生干涉现象
D. 远离两个声源运动的观察者，接收到这两列波的频率比从声源发出时的频率大
三、多项选择题（共2小题；共8分）
29. 如图所示，S 为振源，P 点有一观察者，已知振源发生振动的频率为 20 Hz，则关于人听到的声音的频率为
A. 当振源 S 以 17 m／s 的速度远离观察者运动时，频率为 19 Hz
B. 当振源 S 以 17 m／s 的速度靠近观察者运动时，频率为 21 Hz
C. 当观察者以 17 m／s 的速度靠近振源 S 运动时，频率为 21 Hz
D. 以上三项说法均不正确
30. 下列说法中正确的是
A. 机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播
B. 只要有电场和磁场，就能产生电磁波
C. 当物体运动的速度接近光速时，时间和空间都要发生变化
D. 当观测者靠近或远离波源时，感受到的频率会发生变化
答案
第一部分
1. B
【解析】根据题意可知 T=0.2 s，波速为 v=λT=4 m0.2 s=20 m/s，A正确；
在 0.4 s(2T) 内 M 点振动的时间 t 满足 32T该列波波长为 4 m，遇到小于 4 m 的障碍物能发生明显的衍射，C正确；
若站在振源右侧的接收者以速度 v 匀速向振源靠近，根据多普勒效应可知接收者接收到的频率一定大于 f=1T=10.2 s=5 Hz，D正确。
2. A
【解析】（2008 年 东城模拟）
3. C
【解析】多普勒效应是一种现象，发生多普勒效应时，波源的频率没有发生改变，波源与观察者之间存在相对运动时，观察者接收到波的频率发生变化，而且机械波、电磁波和光波都会发生多普勒效应。
4. A
【解析】春天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝，属于声波的反射；
“闻其声而不见其人”属于声波的衍射；
学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音属于声波的干涉；
当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高属于多普勒效应，正确选项是A。
5. C
【解析】单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期是由驱动力的周期决定的，与单摆的摆长无关，A正确，不符合题意；
火车鸣笛向我们驶来时，根据多普勒效应，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高，B正确，不符合题意；
弹簧振子做简谐运动时，若某两个时刻位移相同，则这两个时刻的速度大小相等，方向可能相同，也可能相反，C错误，符合题意；
当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸与波长差不多，或比波长小得多，将发生明显的衍射现象，D正确，不符合题意。
6. D
7. D
【解析】多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的位置发生变化，使观察者收到的频率发生了变化；由图可知观察者在图的右侧向左运动
若观测者向左运动，可知观察者靠近波源，则观察者接收到声波的频率变大，故A正确；
若观测者向右运动，可知观察者远离波源，则观察者接收到声波的频率变小，故B正确；
若波源向左运动，则波源观远离察者，则波源发出声波的频率变小，故C正确；
波源向右运动，波源与观察者相互靠近，观察者接收到声波的频率变大，故D错误。
8. B
【解析】多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的距离发生变化，使观察者收到的频率发生了变化；利用地球上接收到遥远天体发出的原子光谱线的移动来判断遥远天体相对地球运动的速度，利用了多普勒效应，故B正确。
9. B
10. C
11. B
【解析】波发生明显衍射的条件是：孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或者比波长更小；如果孔、缝的宽度或障碍物的尺寸，比波长大得多时，就不能发生明显的衍射现象，故B正确，A错误；
当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率比波源的频率小，故C错误；
当波源与观察者相向运动时，观察者接收到的频率比波源的频率大，故D错误。
12. A
13. B
【解析】变化的电场不一定产生变化的磁场，比如均匀变化的电场产生稳定的磁场，故A错误；
物理规律在所有惯性系中都具有相同的形式，故B正确；
根据狭义相对论的几个基本结论可知，相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关，故C错误；
根据多普勒效应可知，观察者感觉到火车驶近时的鸣笛声频率比火车静止时高，故D错误。
14. B
【解析】由图知，x=40 m 处的质点的起振方向向下，则波源的起振方向也向下（y 轴负向），A错；由图知 λ=20 m，A=10 cm，T=λv=0.1 s，而 Δt1=0.15 s=32T，所以 x=40 m 的质点 0.15 s 运动的路程为 s=32×4A=6A=60 cm＝0.6 m，B对；波由 x=40 m 处传到 x=400 m 处所需时间 Δt=Δxv=360200s=1.8 s，C错；当波源向 x 轴正向运动时，波源将靠近接收器，由多普勒效应知，接收器收到的频率将大于波源频率，而波源频率为 f=1T=10 Hz，D错。
15. D
16. C
【解析】机械波的传播速度由介质决定，不是某个质点的振动速度，选项A错；
"闻其声，不见其人"是声波的衍射现象，选项B错；
由多普勒效应可知，选项C正确；
在完全相同的两列水波相遇而叠加的区域，会形成稳定的干涉图样，某质点振动加强将始终是加强的，加强点将在其平衡位置附近做振幅更大的简谐运动，选项D错误。
17. B
18. D
第二部分
19. B， D
【解析】多普勒效应是波的特有现象，光波能产生多普勒效应，故A错误；电子表的液晶显示利用了光的偏振现象，故B正确；光通过小孔发生衍射时，随着小孔直径的减小，衍射现象变得更明显，屏幕上中央亮斑的直径将增大，故C错误；光在肥皂液薄膜上产生干涉条纹是由于光在薄膜两个表面反射波叠加的结果，故D正确。
20. B， D
21. B， C
22. A， D
【解析】声速与介质及其温度有关，故A正确；
电磁波既能传递信息，又能传递能量，故B错误；
肥皂膜做干涉实验时，因同一高度，膜的厚度相等，因此呈现的是水平条纹，再依据干涉条纹间距公式 Δx=ldλ，可知，条纹是等间距，故C错误；
彩超工作利用的是超声波的多普勒效应，故D正确。
23. A， D
【解析】由超声波和次声波的概念知A项正确，由 λ=vf 可判断 v 相同时，f 越大，λ 越小，因此B 项错误。在同一均匀介质中，v 是相同的，C错，D正确。
24. B， C
【解析】B正确、超声波的波速由介质决定，介质不变，则波速不变；
C正确、当鱼群向渔船靠近时，由于多普勒效应，被鱼群反射回来的超声波频率高于波源发出的频率。
25. A， B
【解析】不论横波、纵波都能产生干涉及多普勒效应，A项错。均匀变化磁场产生稳定的电场，不能形成电磁波，B项错。泊松亮斑是圆屏衍射的结果，体现波动性，光电效应是粒子性的表现，C项对。红光的折射率比绿光的小，临界角比绿光的大，因此当增大入射角时，首先达到的是绿光的临界角，绿光先消失，D项对。
26. C， D
【解析】 X 射线的穿透本领比 γ 射线弱，A 错误；
红光由空气进入水中，频率不变，但波速变小，据 v=λf 分析可知其波长将变短，所以 B 错误；
由 m=m01−v2c2 可知物体的质量与其运动状态有关，C 正确；
由多普勒效应可知，观察者相对于频率一定的声源运动时，接受到声波的频率可能发生变化，D 正确。
27. B， D
【解析】选项 A 中，交通警察通过发射超声波测量车速，是利用了多普勒效应；
选项 C 中，单缝衍射中，缝越宽，衍射现象越不明显。故选项 B、D 正确。
28. B， C
【解析】两列声波在同一空间的空气中沿同一方向传播，波速相同，故A错误；
由图读出声波 1 和声波 2 波长之比为 λ1:λ2=2:1，由 v=λf 得到两波频率之比为 f1:f2=1:2。波长越长，波动性越强，所以相对于同一障碍物，波 1 比波 2 更容易发生衍射现象。故B正确；
由 v=λf 得到两波频率之比为 f1:f2=1:2。这两列波发生干涉的必要条件是频率相同，所以在这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象。故C正确；
当远离两个声源时，观察者接收到这两列波的频率比从声源发出时的频率小，故D错误。
第三部分
29. A， B， C
【解析】当振源以 17 m／s 的速度远离观察者运动时，观察者接收的频率 fʹ=v声fv声+v源 ， fʹ=340×20340+17=19 Hz，故A正确；当振源 S 以 17 m／s 的速度靠近观察者运动时，观察者接收的频率 fʹ=v声fv声−v源=340×20340−17=21 Hz，故B正确；当观察者以 17 m／s 的速度靠近振源 S 运动时，观察者接收的频率 fʹ=v声+v观λ=340+1734020=21 Hz，故C正确。
30. A， C， D
【解析】只有变化的电场和磁场，才能产生电磁波，选项 B 错误。
一、单项选择题（共18小题；共72分）
1. 如图所示，有一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波，在 t=0 时刻振源 S 从 O 点开始振动。当 t=0.2 s 时，波刚好传到平衡位置位于 x=4 m 处的质点。下列对该简谐横波的分析中不正确的是
A. 该简谐横波的周期是 0.2 s，波速是 20 m/s
B. t=0.4 s 时，该简谐横波上的 M 质点通过的路程是 4 cm
C. 该简谐横波遇到尺寸小于 4 m 的障碍物时能够发生明显的衍射现象
D. 若站在振源右侧的接收者以速度 v 匀速向振源靠近，那么接收者接收到的频率一定大于 5 Hz
2. 医院有一种先进的检测技术——彩超。这一技术是，首先向病人体内发射频率已精确掌握的超声波，超声波经血液反射后被专用仪器接收，同时测出反射波的频率变化，最后就可知道血液的流速。则这一技术主要体现了下列哪一种物理现象
A. 多普勒效应B. 波的衍射C. 波的干涉D. 共振
3. 下列说法中不正确的是
A. 发生多普勒效应时波源的频率保持不变
B. 要发生多普勒效应，波源和观察者之间必须有相对运动
C. 只有声波会发生多普勒效应
D. 机械波、电磁波和光波都会发生多普勒效应
4. 下列物理现象中：
（1）春天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；
（2）“闻其声而不见其人”；
（3）学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；
（4）当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。
这些物理现象分别属于波的
A. 反射、衍射、干涉、多普勒效应B. 折射、衍射、多普勒效应、干涉
C. 反射、折射、干涉、多普勒效应D. 衍射、折射、干涉、多普勒效应
5. 下列有关机械振动和机械波的说法不正确的是
A. 单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关
B. 火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高
C. 弹簧振子做简谐运动，若某两个时刻位移相同，则这两个时刻的速度也一定相同
D. 当水波通过障碍物，若障碍物的尺寸与波长差不多，或比波长小得多，将发生明显的衍射现象
6. 巡逻的警车通过向路上的车辆发射频率已知的超声波，同时探测反射波的频率来监测路面的交通状况。下列说法正确的是：
A. 车辆匀速驶向停在路边的警车，警车探测到的反射波频率不变
B. 车辆匀速驶离停在路边的警车，警车探测到的反射波频率增大
C. 警车匀速驶向停在路边的汽车，探测到的反射波频率不变
D. 警车匀速驶离停在路边的汽车，探测到的反射波频率减小
7. 当波源或者接收者相对于媒质运动时，接收者会发现波的频率发生了变化，这种现象叫多普勒效应。如图为某一观测者观察到波列面的示意图，由图可知以下说法错误的是
A. 观测者向左运动，观察到波的频率变大
B. 观测者向右运动，观察到波的频率变小
C. 波源向左运动，观察到波的频率变小
D. 波源向右运动，观察到波的频率变小
8. 在天文学上，由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率可以判断遥远的天体相对于地球的运动速度，这是利用了
A. 共振现象B. 多普勒现象C. 干涉现象D. 偏振现象
9. 关于多普勒效应的叙述，下列说法正确的是
A. 产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化
B. 产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动
C. 甲乙两车相向行驶，两车均鸣笛，且发出的笛声频率相同，乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率低于他听到的乙车笛声频率
D. 波源静止时，不论观察者是静止的还是运动的，对波长“感觉”的结果是相等的
10. 飞机在空中由远处飞来，又逐渐远去，对于一观察者而言，他听到飞机的轰鸣声音频率的变化是
A. 声音变得越来越低B. 声音变得越来越尖锐刺耳
C. 音调先变高后变低D. 音调先变低后变高
11. 关于波的衍射和多普勒效应，下列说法正确的是
A. 当障碍物的尺寸比波长大得多时能观察到明显的衍射现象
B. 当障碍物的尺寸跟波长相差不多时能观察到明显的衍射现象
C. 当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率比波源的频率大
D. 当波源与观察者相向运动时，观察者接收到的频率比波源的频率小
12. 下列关于波的说法中，正确的是
A. 次声波比超声波更容易发生明显的衍射现象
B. 海啸发生后尚未到达海岸边，沿海渔民没有反应，但狗显得烦躁不安，这是因为次声波传播速度比超声波快
C. 当声源相对于观察者匀速远离时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低
D. 发生多普勒效应的原因是因为声源的频率发生了变化
13. 下列说法中正确的是
A. 变化的电场一定产生变化的磁场
B. 在不同的惯性系中，一切物理规律是相同的
C. 相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关
D. 观察者感觉到火车驶近时的鸣笛声频率比火车静止时低
14. 在坐标原点的波源产生一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波，波速 v=200 m/s，已知 t=0 时波刚好传播到 x=40 m 处，如图所示。在 x=400 m 处有一接收器（图中未画出），则下列说法正确的是
A. 波源开始振动时方向沿 y 轴正方向
B. 从 t=0 开始经 0.15 s，x=40 m 的质点运动的路程为 0.6 m
C. 接收器在 t=2 s 时才能接收到此波
D. 若波源向 x 轴正方向运动，接收器收到的波的频率可能为 9 Hz
15. 下列说法正确的是
A. 波源与接收者相互靠近会使波源的发射频率变高
B. α 粒子散射实验证实了原子核的结构
C. 贝克勒尔发现的 β 射线为核外电子流
D. 比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢，原子核越稳定
16. 下列说法正确的是
A. 在机械波中，沿波的传播方向上某个质点的振动速度就是波的传播速度
B. "闻其声，不见其人"是声波发生干涉产生的一种现象
C. 多普勒效应实质上是由于波源和观察者之间有相对运动而使观察者接收到的波的频率发生了变化
D. 在完全相同的两列水波相遇而叠加的区域，某时刻介质中的P点是两列波的波峰相遇点，此时P点位移最大，经过1/4周期，P点的位移变为零，这说明P点的振动时而加强、时而减弱
17. 【 2018 通州二模 20 】波有一些特有的现象，如干涉、衍射、多普勒效应等。我们知道当障碍物的尺寸比波长小时会产生明显的衍射现象，而当波源与观察者互相靠近或者互相远离时会产生多普勒效应。高速公路上将超声测速仪固定在高速公路旁，每隔相同的时间发出一个超声波脉冲，超声波脉冲通过汽车反射再被测速仪接收。已知测速仪发出超声波脉冲的时间间隔为 Δt1，测速仪接收到到汽车反射回来的超声波脉冲的时间间隔为 Δt2。则下列说法正确的是
A. 若 Δt1=Δt2，则汽车离测速仪越来越近
B. 若 Δt1>Δt2，则汽车离测速仪越来越近
C. 超声波测速仪利用了超声波的衍射现象
D. 可以利用波长为 100 m 的无线电波代替超声波进行测量
18. 2019 年的诺贝尔物理学奖于 10 月 8 日公布，有一半的奖金归属了一对师徒--瑞士的天文学家 MichelMayr 和 DidierQuelz，以表彰他们“发现了一颗围绕类太阳恒星运行的系外行星”。由于行星自身不发光，所以我们很难直接在其他恒星周围找到可能存在的系外行星，天文学家通常都采用间接的方法来侦测太阳系外的行星，视向速度法是目前为止发现最多系外行星的方法。行星自身的质量使得行星行星和恒星围绕着他们共同的质量中心在转动，在地球上用望远镜就有可能看到行星引力对于恒星的影响。在视线方向上，恒星受行星引力作用，时而远离时而靠近我们，这种细微的摇摆反应在光谱上，就会造成恒星光谱不断地红移和蓝移。我们称这种探测系外行星的方法视向速度法。结合以上信息，下列说法正确的是
A. 在围着共同的质量中心转动的恒星和行星组成的双星系统中，恒星和行星做圆周运动的线速度大小一定相等
B. 在围着共同的质量中心转动的恒星和行星组成的双星系统中，由于恒星质量大，转动半径小，所以恒星做圆周运动的周期比行星的周期小
C. 若某恒星在靠近我们，该恒星发出光的频率将变高，因此接收到的频率就会变高，即恒星光谱会出现蓝移
D. 若某恒星在远离我们，该恒星发出光的频率不变，但我们接收到的频率会比它发出时的频率低，即恒星光谱会出现红移
二、双项选择题（共10小题；共40分）
19. 下列关于电磁波和光学说法中正确的是
A. 光波不能产生多普勒效应
B. 电子表的液晶显示利用了光的偏振现象
C. 过小孔发生衍射时，随着小孔直径的减小，屏幕上中央亮斑的直径也减小
D. 光在肥皂液薄膜上产生干涉条纹是由于光在薄膜两个表面反射波叠加的结果
20. 关于多普勒效应，下列说法中正确的是
A. 只有横波才能产生多普勒效应
B. 机械波均能产生多普勒效应
C. 产生多普勒效应的原因是波源的频率发生了变化
D. 多普勒效应是指观察者接收的频率与波源的频率相比发生了变化
21. 一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声彼相比
A. 波速变大B. 波速不变C. 频率变高D. 频率不变
22. 下列说法正确的是
A. 声速与介质有关
B. 电磁波只能传递信息，不能传递能量
C. 用肥皂膜做干涉实验时，呈现的是等间距竖直条纹
D. 彩超可以检查心脏、大脑和血管的病变，它应用了多普勒效应
23. 关于次声波和超声波，以下说法中正确的是
A. 频率低于 20 Hz 的声波为次声波，频率高于 20000 Hz 的声波为超声波
B. 次声波的波长比可闻波短，超声波的波长比可闻波长
C. 次声波的波速比可闻波小，超声波的波速比可闻波大
D. 在同一种均匀介质中，在相同的温度条件下，次声波、可闻波、超声波的波速均相等
24. 一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比
A. 波速变大B. 波速不变C. 频率变高D. 频率不变
25. 下列说法不正确的是
A. 只有横波才能产生干涉现象和多普勒效应
B. 均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播就形成了电磁波
C. 泊松亮斑支持了光的波动说，而光电效应支持了光的粒子说
D. 由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光
26. 下列说法中正确的是
A. X 射线穿透物质的本领比 γ 射线更强
B. 红光由空气进入水中，波长变长、颜色不变
C. 狭义相对论认为物体的质量与其运动状态有关
D. 观察者相对于频率一定的声源运动时，接受到声波的频率可能发生变化
27. 下列说法中正确的是
A. 交通警察通过发射超声波测量车速，利用了波的干涉原理
B. 电磁波的频率越高，它所能携带的信息量就越大，所以激光可以比无线电波传递更多的信息
C. 单缝衍射中，缝越宽，条纹越亮，衍射现象也越明显
D. 地面上测得静止的直杆长为 L，在沿杆方向高速飞行火箭中的人测得杆长应小于 L
28. 两个静止的声源，发出声波 1 和声波 2，在同种介质中传播，如图所示为某时刻这两列波的图象，则下列说法正确的是
A. 声波 1 和声波 2 的波速之比为 1:2
B. 相对于同一障碍物，波 1 比波 2 更容易发生明显的衍射现象
C. 这两列波相遇时，不会产生干涉现象
D. 远离两个声源运动的观察者，接收到这两列波的频率比从声源发出时的频率大
三、多项选择题（共2小题；共8分）
29. 如图所示，S 为振源，P 点有一观察者，已知振源发生振动的频率为 20 Hz，则关于人听到的声音的频率为
A. 当振源 S 以 17 m／s 的速度远离观察者运动时，频率为 19 Hz
B. 当振源 S 以 17 m／s 的速度靠近观察者运动时，频率为 21 Hz
C. 当观察者以 17 m／s 的速度靠近振源 S 运动时，频率为 21 Hz
D. 以上三项说法均不正确
30. 下列说法中正确的是
A. 机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播
B. 只要有电场和磁场，就能产生电磁波
C. 当物体运动的速度接近光速时，时间和空间都要发生变化
D. 当观测者靠近或远离波源时，感受到的频率会发生变化
答案
第一部分
1. B
【解析】根据题意可知 T=0.2 s，波速为 v=λT=4 m0.2 s=20 m/s，A正确；
在 0.4 s(2T) 内 M 点振动的时间 t 满足 32T
若站在振源右侧的接收者以速度 v 匀速向振源靠近，根据多普勒效应可知接收者接收到的频率一定大于 f=1T=10.2 s=5 Hz，D正确。
2. A
【解析】（2008 年 东城模拟）
3. C
【解析】多普勒效应是一种现象，发生多普勒效应时，波源的频率没有发生改变，波源与观察者之间存在相对运动时，观察者接收到波的频率发生变化，而且机械波、电磁波和光波都会发生多普勒效应。
4. A
【解析】春天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝，属于声波的反射；
“闻其声而不见其人”属于声波的衍射；
学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音属于声波的干涉；
当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高属于多普勒效应，正确选项是A。
5. C
【解析】单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期是由驱动力的周期决定的，与单摆的摆长无关，A正确，不符合题意；
火车鸣笛向我们驶来时，根据多普勒效应，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高，B正确，不符合题意；
弹簧振子做简谐运动时，若某两个时刻位移相同，则这两个时刻的速度大小相等，方向可能相同，也可能相反，C错误，符合题意；
当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸与波长差不多，或比波长小得多，将发生明显的衍射现象，D正确，不符合题意。
6. D
7. D
【解析】多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的位置发生变化，使观察者收到的频率发生了变化；由图可知观察者在图的右侧向左运动
若观测者向左运动，可知观察者靠近波源，则观察者接收到声波的频率变大，故A正确；
若观测者向右运动，可知观察者远离波源，则观察者接收到声波的频率变小，故B正确；
若波源向左运动，则波源观远离察者，则波源发出声波的频率变小，故C正确；
波源向右运动，波源与观察者相互靠近，观察者接收到声波的频率变大，故D错误。
8. B
【解析】多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的距离发生变化，使观察者收到的频率发生了变化；利用地球上接收到遥远天体发出的原子光谱线的移动来判断遥远天体相对地球运动的速度，利用了多普勒效应，故B正确。
9. B
10. C
11. B
【解析】波发生明显衍射的条件是：孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或者比波长更小；如果孔、缝的宽度或障碍物的尺寸，比波长大得多时，就不能发生明显的衍射现象，故B正确，A错误；
当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率比波源的频率小，故C错误；
当波源与观察者相向运动时，观察者接收到的频率比波源的频率大，故D错误。
12. A
13. B
【解析】变化的电场不一定产生变化的磁场，比如均匀变化的电场产生稳定的磁场，故A错误；
物理规律在所有惯性系中都具有相同的形式，故B正确；
根据狭义相对论的几个基本结论可知，相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关，故C错误；
根据多普勒效应可知，观察者感觉到火车驶近时的鸣笛声频率比火车静止时高，故D错误。
14. B
【解析】由图知，x=40 m 处的质点的起振方向向下，则波源的起振方向也向下（y 轴负向），A错；由图知 λ=20 m，A=10 cm，T=λv=0.1 s，而 Δt1=0.15 s=32T，所以 x=40 m 的质点 0.15 s 运动的路程为 s=32×4A=6A=60 cm＝0.6 m，B对；波由 x=40 m 处传到 x=400 m 处所需时间 Δt=Δxv=360200s=1.8 s，C错；当波源向 x 轴正向运动时，波源将靠近接收器，由多普勒效应知，接收器收到的频率将大于波源频率，而波源频率为 f=1T=10 Hz，D错。
15. D
16. C
【解析】机械波的传播速度由介质决定，不是某个质点的振动速度，选项A错；
"闻其声，不见其人"是声波的衍射现象，选项B错；
由多普勒效应可知，选项C正确；
在完全相同的两列水波相遇而叠加的区域，会形成稳定的干涉图样，某质点振动加强将始终是加强的，加强点将在其平衡位置附近做振幅更大的简谐运动，选项D错误。
17. B
18. D
第二部分
19. B， D
【解析】多普勒效应是波的特有现象，光波能产生多普勒效应，故A错误；电子表的液晶显示利用了光的偏振现象，故B正确；光通过小孔发生衍射时，随着小孔直径的减小，衍射现象变得更明显，屏幕上中央亮斑的直径将增大，故C错误；光在肥皂液薄膜上产生干涉条纹是由于光在薄膜两个表面反射波叠加的结果，故D正确。
20. B， D
21. B， C
22. A， D
【解析】声速与介质及其温度有关，故A正确；
电磁波既能传递信息，又能传递能量，故B错误；
肥皂膜做干涉实验时，因同一高度，膜的厚度相等，因此呈现的是水平条纹，再依据干涉条纹间距公式 Δx=ldλ，可知，条纹是等间距，故C错误；
彩超工作利用的是超声波的多普勒效应，故D正确。
23. A， D
【解析】由超声波和次声波的概念知A项正确，由 λ=vf 可判断 v 相同时，f 越大，λ 越小，因此B 项错误。在同一均匀介质中，v 是相同的，C错，D正确。
24. B， C
【解析】B正确、超声波的波速由介质决定，介质不变，则波速不变；
C正确、当鱼群向渔船靠近时，由于多普勒效应，被鱼群反射回来的超声波频率高于波源发出的频率。
25. A， B
【解析】不论横波、纵波都能产生干涉及多普勒效应，A项错。均匀变化磁场产生稳定的电场，不能形成电磁波，B项错。泊松亮斑是圆屏衍射的结果，体现波动性，光电效应是粒子性的表现，C项对。红光的折射率比绿光的小，临界角比绿光的大，因此当增大入射角时，首先达到的是绿光的临界角，绿光先消失，D项对。
26. C， D
【解析】 X 射线的穿透本领比 γ 射线弱，A 错误；
红光由空气进入水中，频率不变，但波速变小，据 v=λf 分析可知其波长将变短，所以 B 错误；
由 m=m01−v2c2 可知物体的质量与其运动状态有关，C 正确；
由多普勒效应可知，观察者相对于频率一定的声源运动时，接受到声波的频率可能发生变化，D 正确。
27. B， D
【解析】选项 A 中，交通警察通过发射超声波测量车速，是利用了多普勒效应；
选项 C 中，单缝衍射中，缝越宽，衍射现象越不明显。故选项 B、D 正确。
28. B， C
【解析】两列声波在同一空间的空气中沿同一方向传播，波速相同，故A错误；
由图读出声波 1 和声波 2 波长之比为 λ1:λ2=2:1，由 v=λf 得到两波频率之比为 f1:f2=1:2。波长越长，波动性越强，所以相对于同一障碍物，波 1 比波 2 更容易发生衍射现象。故B正确；
由 v=λf 得到两波频率之比为 f1:f2=1:2。这两列波发生干涉的必要条件是频率相同，所以在这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象。故C正确；
当远离两个声源时，观察者接收到这两列波的频率比从声源发出时的频率小，故D错误。
第三部分
29. A， B， C
【解析】当振源以 17 m／s 的速度远离观察者运动时，观察者接收的频率 fʹ=v声fv声+v源 ， fʹ=340×20340+17=19 Hz，故A正确；当振源 S 以 17 m／s 的速度靠近观察者运动时，观察者接收的频率 fʹ=v声fv声−v源=340×20340−17=21 Hz，故B正确；当观察者以 17 m／s 的速度靠近振源 S 运动时，观察者接收的频率 fʹ=v声+v观λ=340+1734020=21 Hz，故C正确。
30. A， C， D
【解析】只有变化的电场和磁场，才能产生电磁波，选项 B 错误。
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