高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第一册第四节 多普勒效应巩固练习

3.4多普勒效应同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．关于波的有关现象，下列说法正确的是（     ）

A．产生干涉现象的必要条件之一是两列波的频率相等

B．能产生衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸与波长相差不多或比波长更小

C．在干涉图样中，振动加强区质点的位移总是最大，振动减弱区质点的位移总是最小

D．当观察者靠近波源时，接收到波的频率小于波源的振动频率

2．关于机械波，下列说法正确的是（　　）

A．“回声”是声波的衍射现象

B．“未见其人，先闻其声”是声波发生干涉的结果

C．集体列队经过桥梁时要便步走，以防止桥梁发生共振垮塌

D．当观察者靠近波源运动时，观察者观测到的频率变小

3．如图所示，我爱发明节目《松果纷纷落》中的松果采摘机利用了机械臂抱紧树干，通过采摘振动头振动而摇动树干，使得松果脱落。则（　　）

A．工作中，树干的振动频率可能小于采摘振动头的振动频率

B．采摘振动头停止振动，则树干的振动频率逐渐减小

C．采摘振动头振动频率增加，落果效果越好

D．为避免被落下的松果砸中，拾果工人快速远离采摘机，他会感到采摘机振动声调降低

4．下列说法正确的是（　　）

A．超声测速是利用了波的干涉现象

B．“不见其人，先闻其声”是波的衍射现象

C．光导纤维的外套折射率比内芯折射率大

D．光的偏振现象说明光是一种纵波

5．平直公路上，汽车正在匀速远离，用多普勒测速仪向其发出频率为f0的超声波，被汽车反射回来的超声波的频率随汽车运动位移变化的图像，正确的是（　　）

A． B．

C． D．

6．交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度，其工作原理利用的是（　　）

A．波的干涉 B．波的衍射 C．波的折射 D．多普勒效应

7．下列有关机械波的说法中不正确的是（　　）

A．我们能够听到墙外的声音是声波发生干涉的结果

B．超声波的波长比人耳能听到的声波波长小得多

C．医院中的“B超”是利用超声波的反射来检查身体有无异常

D．根据听到的火车汽笛声的音调变化判断火车的行驶方向是多普勒效应的应用

8．以下各种说法中，正确的是（   ）   

A．一单摆做简谐运动，小球相继两次通过同一位置时的速度必相同

B．波源与接收者相互靠近会使波源的发射频率变高

C．红外线的频率与固体物质分子频率接近，容易引起固体物质分子的共振

D．雷达是利用声波的反射来测定物体的位置

9．下列说法中正确的是（　　）

A．树枝在风的作用下运动是简谐运动

B．波长比孔的宽度小得越多，波的衍射越明显

C．只要是两列波叠加，都能产生稳定的干涉图样

D．当波源远离观察者而去时，观察者接收到的频率变低

10．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

11．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、乙两列火车相向行驶，两车均鸣笛，且所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所听到的乙车笛声频率

D．甲、乙两列火车相向行驶，两车均鸣笛，且所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等于他所听到的乙车笛声频率

12．在实验室可以做“声波碎杯”的实验，用手指轻弹一只玻璃酒杯，可以听到清脆的声音，测得这声音的频率为．将这只酒杯放在一个大功率的声波发生器前，操作人员通过调整其发出的声波，就能使酒杯碎掉．下列说法中正确的是（       ）

A．操作人员必须把声波发生器输出的功率调到很大

B．操作人员必须使声波发生器发出频率很高的超声波

C．操作人员必须同时增大声波发生器发出声波的频率和功率

D．操作人员必须将声波发生器发出的声波频率调到，且适当增大其输出功率

13．如图所示，一产生机械波的波源O正在做匀速直线运动，图中的若干个圆环表示同一时刻的波峰分布，为了使静止的频率传感器能接收到波的频率最高，则应该把传感器放在（　　）

A．A点 B．B点 C．D点 D．C点

14．分析下列物理现象：①“空山不见人，但闻人语响”；②围绕发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱；③当正在鸣笛的火车背离我们急驶而去时，我们听到汽笛声的音调变低；④雷声在云层里轰鸣不绝．这些物理现象分别属于波的（　　）

A．衍射、干涉、多普勒效应、反射 B．衍射、多普勒效应、干涉、折射

C．折射、干涉、多普勒效应、反射 D．衍射、折射、多普勒效应、干涉

15．关于教材中插图所涉及的物理知识，描述正确的是（　　）

A． 一列水波通过狭缝时的折射现象

B． 单摆做受迫振动的周期与摆球质量有关

C． 水下多普勒测速仪可测海水流速

D． 水波干涉时振动加强点位移一定比振动减弱点位移大

二、填空题（共4题）

16．多普勒效应：波源与观察者相互靠近或者相互远离时，接收到的波的________都会发生变化的现象。

17．由于波源和观察者之间有________，使观察者感到频率发生变化的现象，叫做多普勒效应．

18．利用超声波测血流速度

医生向人体发射频率已知的超声波，测出被血流反射后的波的________变化，就可知道血流的________。

19．生活中经常用“呼啸而来”形容正在驶近的车辆，这是声波在传播过程中对接收者而言频率发生变化的表现，无线电波也具有这种效应．图中的测速雷达正在向一辆接近的车辆发生无线电波，并接收被车辆反射的无线电波．由于车辆的运动，接收的无线电波频率与发生时不同，利用频率差就能计算出车辆的速度．已知发出和接收的频率间关系为，式中c是真空中的光速，若，，可知被测车辆的速度大小为________m/s．

三、综合题（共4题）

20．请简要说明科学上利用多普勒效应测量太空中星球相对地球的运动速度的原理。

21．渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位．已知某超声波频率为1.0×105Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图像如图所示．

(1)从该时刻开始计时，画出x＝7.5×10－3 m处质点做简谐运动的振动图像(至少一个周期)．

(2)现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4 s，求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)．

22． （1）下列说法正确的是________（填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）。

A．温度、压力、电磁作用可以改变液晶的光学性质

B．只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能

C．布朗运动是液体分子对悬浮固体颗粒的碰撞作用不平衡造成的

D．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用

E．外界对气体做正功，气体的内能一定增加

（2）如图所示，在一圆形管道内封闭有理想气体，用一固定绝热活塞K和质量为m的可自由移动的绝热活塞A将管内气体分割成体积相等的M、N两部分。温度都为T0=300 K，上部气体M压强为p0=1.0×105 Pa，活塞A产生的压强有（S为活塞横截面积）。现保持下部分气体N温度不变，只对上部分气体M缓慢加热，当活塞A移动到最低点B时（不计摩擦），求：

（i）上部分气体的温度；

（ii）保持上下部分M、N气体温度不变，释放一部分M气体，稳定后活塞A又回到了原来的位置，则释放气体质量与M气体原有质量之比。

（1）下列说法正确的是________。

（2）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．产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化

C．偏振光可以是横波，也可以是纵波

D．做简谐运动的质点，先后经过同一位置时，速度可能不同

E．肥皂泡在阳光下色彩缤纷是光的干涉现象

（2）一半圆柱形透明物体横截面如图所示，直径AOB镀银，O表示半圆截面的圆心，并建立图示坐标系。一束平行x轴（直径AOB）的激光在横截面内从M点入射，经过AB面反射后从N点垂直x轴（直径AOB）向上射出。已知，圆柱形半径。求：（sin15°=，计算结果可带根号）

（i）透明物体的折射率；

（ii）激光射出点N点的坐标。

23．随着科技的发展和作战的需要，现在的战斗机飞得越来越快，甚至有些战斗机的速度超过了声音在空气中的传播速度．假设某爆炸声在空气中的传播速度为，一架战斗机正在爆炸点附近远离它飞行，要使飞行员听不到爆炸声，战斗机飞行的速度至少多大？

参考答案：

1．A

2．C

3．D

4．B

5．D

6．D

7．A

8．C

9．D

10．D

11．B

12．D

13．C

14．A

15．C

16．频率

17．相对运动

18．     频率     速度

19．30

20．

光波会由于多普勒效应而发生波长的变化。恒星的光谱中有一系列吸收线，如果恒星远离我们而去，我们观测到的这些吸收线就会向光波的红端（长波）方向移动，称为谱线红移。反之，当恒星朝向我们而来时，观测谱线会向光波的蓝端（短波）方向移动，称为谱线蓝移。测出谱线红移或蓝移的量，根据多普勒效应的公式，我们就可以得出恒星朝向或者远离我们的速度了。

21．(1) ； (2) 3000m

22．（1）ACD   （2）（i）   （ii）

（1）ADE（2）（i）   （ii），y=5 cm

23．