物理选择性必修 第一册5 多普勒效应同步练习题

第3.5课  多普勒效应

解题要点梳理：

1、在多普勒效应中，波源的频率是不改变的，只是由于波源和观察者之间有相对运动，观察者感到频率发生了变化．

2、在多普勒效应中，波源的频率是不改变的，只是由于波源和观察者之间有相对运动，观察者感到频率发生了变化．

基础巩固

1.（2022·全国·高二课时练习）关于多普勒效应，下列说法正确的是（　　）

A．只要波源在运动，就一定能观测到多普勒效应

B．只要观测者在运动，就一定能观测到多普勒效应

C．只要波源与观测者之间有相对运动且两者间距发生变化，就一定能观测到多普勒效应

D．当发生多普勒效应时，观测者感觉到的频率一定增大

【答案】C

【详解】ABC．只有波源与观测者之间有相对运动且两者间距发生变化，才能观测到多普勒效应，AB错误，C正确；D．当发生多普勒效应时，若波源与观测者相互接近，观测者感觉到的频率增加，反之减小，D错误。故选C。

2.（2022·全国·高二专题练习）（多选）下列说法中正确的是（　　）

A．发生多普勒效应时，波源的频率变化了

B．多普勒效应是在波源与观测者之间有相对运动时产生的

C．发生多普勒效应时，观测者接收到的频率发生了变化

D．多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的

【答案】BCD

【详解】AC．多普勒效应说明观察者与波源有相对运动时，接收到的频率会发生变化，但波源的频率不变，A错误，C正确；B．多普勒效应是由于观察者和波源间位置的变化而产生的，即有相对运动的发生，B正确；D．多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的，D正确。故选BCD。

3.（2022·全国·高二课时练习）上课时老师将一蜂鸣器固定在教鞭一端，然后使蜂鸣器迅速水平旋转，同学们听到蜂鸣器音调竟然忽高忽低变化，下列判断正确的是（　　）

A．旋转时蜂鸣器发声的频率变化了

B．由于旋转，改变了同学们听到的声音频率

C．蜂鸣器音调变低时，一定是向学生的方向运动

D．音调的忽高忽低是由波的干涉造成的

【答案】B

【详解】D．旋转过程中，声源（蜂鸣器）与同学们的距离有时近，有时远，发生多普勒效应，故D错误；AB．蜂鸣器发出声波的频率不变，只是同学们听到的声音频率变化了，故A错误，B正确；C．当蜂鸣器远离学生时，听到声音的频率变小即音调变低，故C错误。故选B。

4.（2022·河南·南召现代中学高二阶段练习）下列选项与多普勒效应有关的是（       ）

A．科学家用激光测量月球与地球间的距离

B．教室内部的声音可以在教室外面听到

C．技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡

D．交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度

【答案】D

【详解】A．科学家用激光测量月球与地球间的距离是利用光速快，A错误；B．教室内部的声音可以在教室外面听到是因为声波的波长较长，容易发生明显的衍射，B错误；C．技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡是利用穿透能力强，C错误；D．交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度是利用超声波的多普勒效应，D正确。故选D。

5.（2022·贵州黔东南·高二期中）蝙蝠在洞穴中飞来飞去时，有效利用超声脉冲导航，这种超声脉冲以持续1ms或不到 1ms的时间短促发射，且每秒重复发射几次。假定蝙蝠的超声脉冲发射频率为35000 Hz，在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．墙壁接收到超声脉冲频率等于35000 Hz

B．墙壁接收到超声脉冲频率大于35000Hz

C．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率小于35000 Hz

D．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于35000Hz

【答案】B

【详解】AB．蝙蝠（波源）相对墙壁（观察者）的距离减小，所以墙壁接收到的超声脉冲的频率增大，故A错误、B正确；CD．超声脉冲被反射后，其频率不变，但传播方向和蝙蝠的运动方向相反，蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲的频率会更大，故CD错误。故选B。

6.（2022·山东淄博·高二期末）警车向路上的车辆发射固定频率的超声波，同时探测反射波的频率．下列说法正确的是（　　）

A．当车辆匀速驶向停在路边的警车时，警车探测到的反射波频率增高

B．当车辆匀速驶离停在路边的警车时，警车探测到的反射波频率增高

C．当警车匀速驶向停在路边的汽车时，警车探测到的反射波频率降低

D．当警车匀速驶离停在路边的汽车时，警车探测到的反射波频率不变

【答案】A

【详解】A．当车辆匀速驶向停在路边的警车时，两车之间的距离减小，产生多普勒效应，警车探测到的反射波频率增高，故A正确；B．当车辆匀速驶离停在路边的警车时，两车之间的距离增大，产生多普勒效应，警车探测到的反射波频率降低，故B错误；C．当警车匀速驶向停在路边的汽车时，两车之间的距离减小，产生多普勒效应，警车探测到的反射波频率增高，故C错误；D．当警车匀速驶离停在路边的汽车时，两车之间的距离增大，产生多普勒效应，警车探测到的反射波频率降低，故D错误。故选A。

7.（2022·湖北·鄂州市鄂城区教学研究室高二期中）目前，多普勒效应已在科学研究、工程技术和医疗诊断等各方面有着十分广泛的应用。关于多普勒效应，下面说法正确的是（　　）

A．有经验的战士从炮弹飞行的声音就能判断飞行的炮弹是接近还是远去

B．医院检查身体的“B超”仪运用了多普勒效应原理

C．发生雷电时，人们利用看见闪电与听见雷声的时间间隔来估算自己与雷电发生处之间的距离，这是利用了多普勒效应原理

D．高速公路上的测速仪就是应用多普勒效应来测速的

【答案】AD

【详解】A．炮弹飞行时与空气摩擦产生声波，人耳接收到的声波的频率与炮弹的相对运动方向有关，故A正确；B．B超是以脏器反射的回声信号以灰价的形式显示在仪器的平面图像，B超检查不可以检测组织内血流情况。医院检查身体的“彩超”仪是通过测出反射波的频率变化来确定血流的速度，显然是运用了多普勒效应原理，故B错误；C．发生雷电时，人们利用看见闪电与听见雷声的时间间隔来估算自己与雷电发生处之间的距离是通过光速远大于声速，用这个时间间隔乘以声速来估算的，故不属于多普勒效应原理的应用，故C错误；D．测速仪对运动中的汽车发射一个已知频率的电磁波，电磁波被运动的汽车反射回来，根据接收到的电磁波频率来知道汽车的速度，以便于进行交通管理，利用了多普勒效应原理，故D正确。

8.（2022·全国·高二期末）如图所示，甲图表示S1和S2两相干水波的干涉图样，设两列波各自的振幅均为5cm，且图示范围内振幅不变，波速和波长分别是1m/s和0.5m，B是A、C连线的中点；乙图为一机械波源S3在同种均匀介质中做匀速运动的某一时刻的波面分布情况。两幅图中实线表示波峰，虚线表示波谷。则下列关于两幅图的说法中错误的是（　　）

A．甲图中A、B两点的竖直高度差为10cm

B．从甲图所示时刻开始经0.25s，B点通过的路程为20cm

C．乙图所表示的是波的衍射现象

D．在E点观察到的频率比在F点观察到的频率高

【答案】C

【详解】A．甲图中A、B都是振动加强点，其中A在波峰，B在平衡位置，则A、B两点的竖直高度差为2A=10cm，故A正确，不符合题意；B．波的周期为，从甲图所示时刻开始经，B点通过的路程为2×2A=20cm，故B正确，不符合题意；C．乙图所表示的是波的多普勒效应，故C错误，符合题意；D．在E点单位时间内接收到的波面比F点多，则在E点观察到的频率比在F点观察到的频率高，故D正确，不符合题意。故选C。

能力提升

9.（2022·全国·高二期末）轮船在进港途中与港口间的距离随时间变化规律如图所示，则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是下列选项图中的（  ）

A．  B． C． D．

【答案】A

【详解】轮船匀速靠近港口的过程中，测到的频率不随时间变化，但速度大时，频率大，由x－t图像可知，轮船靠近港口时三段时间内的速度关系为v1＞v3＞v2，可知f1＞f3＞f2，A符合题意，BCD不符合题意。故选A。

10.（2022·全国·高二课时练习）无人驾驶技术已逐渐成熟，某巡航控制系统可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动加速。汽车使用的传感器会发射和接收调制过的无线电波，通过多普勒效应造成的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度。若该传感器发射的无线电波的频率为f，接收到的回波的频率为，则（　　）

A．当时，表明前车一定做匀速直线运动

B．当时，表明前车一定处于静止状态

C．当时，表明无人车需要相对前车减速行驶

D．当时，表明无人车需要相对前车减速行驶

【答案】C

【详解】AB．由多普勒效应可知，当时，表明前车与无人车的距离保持不变，即前车与无人车保持相对静止，可能匀速，可能静止，也可能是变速，故AB错误；C．由多普勒效应可知，当时，接收到的频率增大，两车距离减小，无人车需要相对前车减速行驶，故C正确；D．由多普勒效应可知，当时，接收到的频率减小，两车距离增大，无人车需要相对前车加速行驶，故D错误。故选C。

11.（2022·江苏扬州·模拟预测）医学上利用超声波进行身体检查，探头发出一定频率的超声波，指向需要检查的部位，超声波射入人体后，在机体的组织器官形成反射波，回声返回到探头，经过信号转换之后形成影像，用于诊断。下列说法正确的是（　　）。

A．超声波在空气中传播时，质点的振动方向与传播方向垂直

B．为提高成像分辨力应使超声波的波长比探测目标小的多

C．若被检界面向探头运动，回声频率比发射频率降低

D．进行超声探测时，探头与人体表面间需留有空隙

【答案】B

【详解】A．超声波在空气中传播时，质点的振动方向与传播方向平行，A错误；B．为提高成像分辨力应使超声波不能发生明显衍射现象，所以超声波波长比探测目标小的多，B正确；C．根据多普勒效应，若被检界面向探头运动，回声频率比发射频率升高，C错误；D．进行超声探测时，探头与人体表面间不需留有空隙，超声检查时，探头与病人皮肤之间的空气将阻碍超声波传入人体，为获得高质量的清晰图像，需要使用液性传导介质来连接探头与病人体表，这种介质就是常用的超声耦合剂，D错误。故选B。

12.（2022·宁夏·平罗中学高三期中）周期为8.0s的简谐横波沿x轴传播，该波在t=0时的图象如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动。下列说法正确的是（　　）

A．该波沿x轴正方向传播

B．该波的传播速度为5m/s

C．x=5m处质点的振动经过6秒传到P，所以t=6s时P处于波峰

D．当波源向着观测者运动时，观测者接收到该波的频率等于波源的实际频率

E．当遇到直径为20m的圆形障碍物时，该波能够发生较明显的衍射现象

【答案】ACE

【详解】A．因此时质点P沿y轴负方向运动，则由“同侧法”可知，该波沿x轴正方向传播，选项A正确；B．该波的传播速度为，选项B错误；C．x=5m处质点的振动经过

传到P，所以t=6s时P处于波峰，选项C正确；D．根据多普勒效应可知，当波源向着观测者运动时，观测者接收到该波的频率大于波源的实际频率，选项D错误；E．波长为20m，则当遇到直径为20m的圆形障碍物时，该波能够发生较明显的衍射现象，选项E正确。故选ACE。