高中沪科版 (2019)3.6 多普勒效应精练

3.6多普勒效应同步练习2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．波源的振动频率为f，当波源运动时，波源前方的静止观察者接收到的频率为，波源后方的静止观察者接收到的频率，则有　　

A． B． C． D．

2．关于多普勒效应，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或波源发生运动

C．甲、乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，那么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．甲、乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，那么乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率高于他听到的乙车笛声频率

3．关于多普勒效应，下列说法正确的是（　　）

A．发生多普勒效应时，波源频率发生了变化

B．要发生多普勒效应，波源和观察者必须有相对运动且两者间距发生变化

C．火车向你驶来时，你听到的汽笛声音调变低，火车离你远去时，你听到的汽笛声音调变高

D．只有声波才能发生多普勒效应

4．如图所示，在坐标原点的波源产生了一列沿轴正方向传播的简谐横波，波速，已知时，波刚好传播到处，在处有一接收器（图中未画出），则下列说法正确的是（　　）

A．波源开始振动的方向为轴正方向

B．该波的波长为，周期为

C．处的质点在时处于波谷位置

D．若波源向负方向运动，则接收器接收到的波的频率不等于

5．假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300 Hz，在汽车向你驶来又擦身而过的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．当汽车向你驶来时，听到声音的频率等于300 Hz

B．当汽车向你驶来时，听到声音的频率小于300 Hz

C．当汽车和你擦身而过后，听到声音的频率大于300 Hz

D．当汽车和你擦身而过后，听到声音的频率小于300 Hz

6．下列说法正确的是（　　）

A．发电机能将机械能转化成电能

B．波发生反射或折射时，频率、波速均不变

C．当障碍物的尺寸比波的波长大得多时，会发生明显的衍射现象

D．若声源向观察者靠近，则观察者接收到的频率小于声源发出声波的频率

7．有一测速雷达，发射电磁波的频率为f1，用它来测量一迎面开来的汽车的车速，设该雷达接收到的从汽车反射回来的反射波的频率为f2，则(　　 )

A．f1>f2 B．f1＝f2

C．f1<f2 D．无法确定

8．下列说法正确的是(       )

A．做简谐运动的物体，其振动能量与振动的频率有关

B．“隔墙有耳”现象是指声波发生了明显衍射现象

C．当观察者和波源间存在相对运动时一定能观察到多普勒效应现象

D．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的干涉原理

9．波源振动的频率为f0，波源在介质中运动时，波源的前方介质振动的频率为f1，波源后方介质振动的频率为f2，则三者的关系为（　　）

A．f1=f2=f0 B．f1=f2>f0 C．f1=f2<f0 D．f2<f0<f1

10．关于多普勒效应的叙述，下列说法中正确的是

A．多普勒效应就是声波的干涉

B．产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化

C．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

D．甲、乙两辆汽车相向行驶，同时发出的笛声频率相同，乙车中的乘客听到的甲车笛声频率低于乙车笛声频率

11．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．波源的起振方向沿y轴正方向

B．接收器在t＝2 s时才能接收到此波

C．从t＝0开始经0.15 s，x＝40 m处的质点运动的路程为30cm

D．若波源向x轴正方向移动，接收器收到的波的频率可能为12Hz

12．下列关于多普勒效应的说法不正确的是（       ）

A．彩超测血流速度是利用超声波的多普勒效应

B．交警经常利用超声波的多普勒效应测量行进中车辆的速度，来判断车辆是否超速

C．雷达定位是利用电磁波的多普勒效应

D．多普勒效应是指波源与观察者互相靠近或远离时，接收到波的频率发生了变化的现象

13．下列说法的错误是（　　）

A．泊松亮虹是光通过圆孔发生衍射时形成的

B．无色肥皂液吹出的肥皂泡呈彩色是由于光照射时发生了薄膜干涉

C．增透膜的作用是为了减少光的反射损失，增强透射光的强度

D．我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，可以判断该星球正在离我们远去

14．在同一均匀介质中有两列简谐横波，甲向右、乙向左，波速大小为0.5m/s，沿x轴相向传播，t＝0时刻的波形如图所示，下列说法中正确的是（　　）

A．t＝0时刻，x＝－3.6m处质点的振动方向与x＝5.3m处质点的振动方向相同

B．一观察者正经x＝2m处沿x轴正向运动，在他看来，两列波的频率可能相同

C．两列波相遇时能发生稳定的干涉

D．x轴上第一个位移达到6cm的质点的横坐标为x＝2.75m

15．蝙蝠在洞穴中飞来飞去时，它利用超声脉冲导航非常有效，这种超声脉冲是持续1 ms或不到1 ms的短促发射，且每秒重复发射几次．假定蝙蝠的超声脉冲发射频率为39000

Hz，在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑的期间，则下列判断正确的是(　　)

A．墙壁接收到的超声脉冲频率等于39 000 Hz

B．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于墙壁接收的频率

C．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收的频率

D．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于39 000 Hz

二、填空题（共4题）

16．如图表示产生机械波的波源P做匀速运动的情况，图中圆表示波峰，已知波源的频率为f0，该图表示波源正在向________(选填A、B、C或D)点移动；观察者在图中A点接收到的波的频率将________(选填大于、等于或小于)f0.

17．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_______．

18．公路巡警开车在高速公路上以100km/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波，如果该波被轿车反射回来时，巡警车接收到的波的频率比发出时低。

（1）此现象属于______

A．波的衍射       B．波的干涉

C．多普勒效应       D．波的反射

（2）若轿车以20m/s的速度行进，反射回的波的频率应________。（填“偏高”或“偏低”）

19．阅读短文，回答下列问题：

超声测速仪

如图甲所示是公路旁边的超声波测速仪，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关系如图乙所示．

超声波测速仪内部工作原理如图丙所示，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)．

三、综合题（共4题）

20．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？

21．某雷达站正在跟踪一架飞机，此时飞机正朝着雷达站方向匀速飞来．某一时刻雷达发射出一个雷达波脉冲，经过2×10-4s后收到反射波；再隔0.8s后再发出一个脉冲波，经过1.98×10-4s收到反射波，问；

（1）雷达波是超声波还是电磁波？波速为多少？

（2）若雷达波的频率为1.5×1010Hz，此波的波长为多少？

（3）飞机的飞行速度为多少？

22．如图所示，声源S和观察A都沿x轴正方向运动，相对于地面的速率分别为Vs和vA，空气中声音传播的速率为vP，设vs＜vP, vA＜vP，空气相对于地面没有流动．若声源相继发出两个声信号，时间间隔为Δt，请根据发出的这两个声信号声从声源传播到观察者的过程，确定观察者接收到这两个声信号的时间间隔Δt'．（假设两次听到声音的位置都在声源同一侧）

23．公路巡警驾驶巡警车在高速公路上以100km/h的恒定速度巡查，该路段限速为100km/h。巡警车向前方在同一直车道上行驶的轿车发出一个已知频率的电磁波，如果该电磁波被轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波的频率比发出时的低，该轿车是否超速？请说明理由。

参考答案：

1．D

2．B

3．B

4．D

5．D

6．A

7．C

8．B

9．D

10．C

11．D

12．C

13．A

14．D

15．C

16．     B     小于

17．     变低     多普勒效应

18．     C     偏高

19．     大于     D     D     小于

20．(1)轿车的速度大于100 km/h

(2)轿车的速度小于100 km/h

21．（1）3×108m/s；（2）；（3）

22．；

23．超速，

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，已经超速。