鲁科版 (2019)选择性必修 第一册第4节 多普勒效应及其应用达标测试

3.4多普勒效应及其应用基础训练2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．下列说法中正确的是（　　）

A．若声波波源向观察者靠近，则观察者接收到的声波频率减小

B．声波击碎玻璃杯的实验原理是声波的干涉

C．声呐的工作原理是超声波的反射

D．“闻其声不见其人”是声波的反射现象

2．在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有（　　）

A．雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声

B．同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同

C．观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低

D．在空旷的山谷里喊话，会听到回声

3．小茗同学站在火车站的站台上研究多普勒效应，一列火车一边鸣笛一边快速经过火车站，在火车头经过小茗同学的前后一段时间内，小茗同学听到汽笛声的频率（　　）

A．逐渐升高 B．逐渐降低 C．先高后低 D．先低后高

4．关于机械波的特性，下列说法正确的是（　　）

A．只有波长比障碍物的尺寸小或相差不多的时候才会发生明显的衍射现象

B．只要是性质相同的波，都可以发生干涉

C．向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血液反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血液的速度，这种方法应用的是多普勒效应

D．当观察者背离波源运动，接收到的波的频率大于波源的频率

5．对于波长为100m的声波，下列说法中正确的是（   ）

A．在同一介质中，比波长为20m的声波传播快

B．不能被人听见

C．波长太长，不能产生明显衍射现象

D．不能产生反射现象

6．钢琴的“中央C”即为C调do，频率约为261.2Hz，则它发出的声波（　　）

A．一边做仰卧起坐一边听，由于多普勒效应，音调会有变化

B．隔着门缝听，声音会变小，这是由于偏振现象造成的

C．与北京交通台103.9MHz相比，中央C频率低、波长长

D．假如琴边古筝也有一根调到C调do的弦，由于构造不同，它们无法发生共振

7．根据高中物理所学知识，分析下列生活中的物理现象：

①闻其声而不见其人

②夏天雷雨后路面上油膜呈现彩色

③当正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到汽笛声的音调变高；

④观众在看立体电影时要戴上特质的眼睛，这样看到电影画面的效果和眼睛直接观看物体的效果一样具有立体感；

这些物理现象分别属于波的

A．折射、干涉、多普勒效率、偏振

B．干涉、衍射、偏振、多普勒效应

C．衍射、偏振、折射、多普勒效应

D．衍射、干涉、多普勒效应、偏振

8．一人站在火车轨道旁，一列正在鸣笛的火车高速驶来，然后又高速离去，则此人听到的鸣笛声的频率将（　　）

A．变大 B．变小

C．先变大后变小 D．先变小后变大

9．关于机械波，下列说法正确的有（　　）

A．两列波相遇时，只要频率相等就一定能够观察到稳定的干涉现象

B．缝、孔或障碍物的尺寸跟波长差不多，或者比波长更小时，才会发生明显的衍射现象

C．当观察者与波源间产生相对运动时，一定会发生多普勒效应

D．根据公式，机械波的频率越高时，其传播速度越快

10．关于机械波的特性，下列说法正确的是（　　）

A．只有波长比障碍物的尺寸小或相差不多的时候才会发生明显的衍射现象

B．火车鸣笛时向我们驶来，听到的笛声频率将比声源发出的频率低

C．向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血液反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血液的速度，这种方法应用的是多普勒效应

D．只要是性质相同的波，都可以发生干涉

11．下列说法错误的是 (　　)

A．雨后天空中出现彩虹是阳光经云层衍射造成的

B．自然光斜射到玻璃、水面上时，反射光和折射光都是偏振光，入射角变化时偏振的程度也有所变化

C．测量星球上某些元素发出的光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度，这利用的是多普勒效应

D．全息照相的拍摄利用了光的干涉原理

12．波源质点在坐标原点O沿y方向上下振动，已知t=0时刻波恰好传到x=20cm的质点处，波形如图，波沿x轴正方向传播，波速为2m/s，由此可知（　　）

A．波源开始振动时方向沿y轴正方向

B．若波源向x轴正方向运动，接受器P接收到波的频率可能为9Hz

C．若该波传播中遇到宽约10m的障碍物能发生明显的衍射现象

D．若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为10Hz

13．下列说法正确的是（　　）

A．声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的声波波速大于声源发出的声波波速

B．在波的传播方向上，某个质点的振动速度就是波的传播速度

C．机械波传播过程中遇到尺寸比机械波波长大的障碍物一定不能发生衍射

D．向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”，利用的是多普勒效应原理

14．下列说法正确的是（　　）

A．变化的磁场产生稳定的电场，变化的电场可产生稳定的磁场

B．透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯可看到彩色条纹，这是光的折射现象，

C．通过测定超声波被血流反射回来其 频率的变化可测血流速度，这是利用了多普勒效应

D．光的偏振现象说明光是一种纵波

15．处于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=200m/s．已知t=0时，波刚传播到x=40m处，波形如图所示．在x=400m处有一接受器(图2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．接受器在t=2s时才能接受此波

C．从t=0开始经0.15s，x=40m的质点运动的路程为0.6m

D．若波源向x轴正方向匀速运动，接受器收到波的频率为10Hz

二、填空题（共4题）

16．男生的声带一般宽而厚，振动频率________（选填“高”或“低”），所以声音低沉；女生的声带一般窄而薄，振动频率________（选填“高”或“低”），所以声音尖细；说话的嗓门有大有小，这是声音的________不同。

17．如图所示为机械波的波源O做匀速直线运动的情况，图中的圆表示波峰，则该图中表示的__________现象；波源正在移向________点，观察到波的频率最低的点是_______．

18．某物体发出的声音在空气中的波长为1 m，波速为340 m/s，在海水中的波长为4.5 m。

(1)该波的频率为___________Hz，在海水中的波速为___________m/s。

(2)若物体在海面上发出的声音经0.5 s听到回声，则海水深为多少___________？

(3)若物体以5 m/s的速度由海面向海底运动，则经过多长时间听到回声___________？

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．如图为由波源S发出的波某一时刻在介质平面中的情形，实线为波峰，虚线为波谷，设波源频率为20 Hz，且不运动，而观察者在1 s内由A运动到B，则观察者在这1 s内接收到多少个完全波？设波速为340 m/s，则要让观察者完全接收不到波，他每秒要运动多少米？

21．一只汽船以的速度在无风河面上航行，船上发出声鸣笛，旅客在后听到前方悬崖反射回来的声音，已知声音在空气中的传播速度为。则悬崖离汽船鸣笛时的位置有多远。

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．在高速公路上常用超声波测速仪测量汽车的速度，测速仪是根据它发出并接收超声波脉冲信号时间差来测出汽车速度的。设超声波测速仪发出的脉冲信号的时间间隔为，超声波在空气中传播的速度是。若汽车静止时，超声波测速仪所接收到的脉冲信号的时间间隔也为。问：

(1)当超声波测速仪所接收到的脉冲信号的时间间隔大于时，你能判定汽车是做怎样的运动吗？反之又怎样？

(2)若这一时间间隔为，则汽车行驶的速度是多少？

参考答案

1．C

2．C

3．C

4．C

5．B

6．C

7．D

8．C

9．B

10．C

11．A

12．D

13．D

14．C

15．C

16．低    高    振幅   

17．多普勒    A    B   

18．340    1530    382.5 m    0.498 s   

19．大于    D    D    小于   

20．19个，340m

21．

22．；

23．(1)当超声波测速仪发出的脉冲信号的时间间隔大于时汽车在做远离测速仪的运动；反之，做接近测速仪的运动  (2)