高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册多普勒效应同步达标检测题

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册多普勒效应同步达标检测题，共7页。试卷主要包含了下列哪些现象属于多普勒效应，a为声源，发出声波等内容，欢迎下载使用。
基础对点练
题组一 多普勒效应的理解
1.(多选)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( )
波速变大 波速不变
频率变高 频率不变
2.(多选)如图所示，将上下振动的振针水平移动，移动过程中在水面上形成了如图所示的水波图形，下列说法正确的是( )
振针在向右移动
振针在向左移动
在A处的观察者，接收到的水波频率变小
在A处的观察者，接收到的水波频率变大
3.一频率为600 Hz的声源以20 rad/s的角速度沿一半径为0.8 m的圆周(圆心为O点)做匀速圆周运动。一观察者站在离圆心很远的P点且相对于圆心静止，如图所示，则观察者接收到( )
声源在A点时发出声音的频率等于600 Hz
声源在B点时发出声音的频率等于600 Hz
声源在C点时发出声音的频率等于600 Hz
声源在D点时发出声音的频率小于600 Hz
4.(多选)关于多普勒效应，下列说法正确的是( )
产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化
产生多普勒效应的原因是观察者和波源发生了相对运动，且两者间距发生变化
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
高速公路上的测速仪是应用多普勒效应测速的
题组二 多普勒效应的应用
5.(多选)下列哪些现象属于多普勒效应( )
远去的汽车声音越来越小
炮弹迎面飞来，声音刺耳
火车向你驶来时，音调变高，远离你而去时，音调变低
大风中，远处的人说话的声音时强时弱
6.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
7.蝙蝠在洞穴中飞来飞去时，它利用超声脉冲导航非常有效。这种超声脉冲的频率高于20 000 Hz，能持续1 ms或不到1 ms的短促发射，且每秒重复发射数次。假定蝙蝠的超声脉冲发射频率为39 000 Hz，在一次朝着表面平直的墙壁飞扑的期间，下列说法正确的是( )
墙壁接收到的超声脉冲频率等于39 000 Hz
蝙蝠接收到的从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于墙壁接收的频率
蝙蝠接收到的从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收的频率
蝙蝠接收到的从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于39 000 Hz
综合提升练
8.a为声源，发出声波。b为接收者，接收a发出的声波。若a、b在沿着两者连线的方向运动(速度都不超过声速)，以下说法中正确的是( )
若a、b相互靠近，则b接收到的声波的频率一定比a发出的低
若a、b向同一方向运动，则b接收到的声波的频率一定比a发出的低
若a、b向同一方向运动，则b接收到的声波的频率一定比a发出的高
若a静止，b向a运动，则b接收到的声波的频率一定比a发出的高
9.汽车无人驾驶技术已逐渐成熟，最常用的是ACC自适应巡航控制系统，它可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动跟上去。其使用的传感器主要是毫米波雷达，该雷达会发射和接收调制过的无线电波，再通过因波的时间差和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。若该雷达发射的无线电波的频率为f，接收到的回波的频率为f′，则( )
当f＝f′时，表明前车与无人车速度相同
当f＝f′时，表明前车一定处于静止状态
当f′＞f时，表明前车在加速行驶
当f′＜f时，表明前车在减速行驶
10.(多选)在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有( )
雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声
观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低
同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同
天文学上观察到双星(相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星)光谱随时间的周期性变化
11.(多选)如图所示，小球P一边贴着水面每秒振动5次，一边沿x轴正方向匀速移动。x＝0处是它的初始位置；图为恰经10个周期时观察到的水面波，则下列说法正确的是( )
位于x轴正方向一侧的观察者，接收到的频率大于5 Hz
位于x轴负方向一侧的观察者，接收到的频率大于5 Hz
水面波的传播速度是0.2 m/s，小球匀速移动的速度是0.1 m/s
水面波的传播速度是0.4 m/s，小球匀速移动的速度是0.2 m/s
12.(12分)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，结果该超声波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的超声波频率比发出的低。
(1)(4分)此现象属于________(填选项前的字母)。
A.波的衍射 B.波的干涉
C.多普勒效应 D.波的反射
(2)(4分)若该路段限速为100 km/h，则该轿车是否超速？
(3)(4分)若该轿车以20 m/s的速度行进，反射回的频率应怎样变化？
第5节 多普勒效应
1.BC [在同种介质中，超声波的传播速度保持不变，根据多普勒效应可知，超声波的频率变高，所以B、C正确。]
2.AC [振针前进方向上的水波变得密集，在其移动反方向的水波变得稀疏，因此振针在向右移动，故A正确，B错误；波源远离观察者时，观察者接收到的频率变小，故C正确，D错误。]
3.B [根据多普勒效应，当声源和观察者相向运动时，观察者接收到的频率大于声源的频率，当声源和观察者反向运动时，观察者接收到的频率小于声源的频率，当声源运动到A、B、C、D四个点时，画出来相对于观察者的速度方向，可知声源在A点有接近观察者的趋势，观察者接收到的频率大于声源的频率，声源在C点有远离观察者的趋势，观察者接收到的频率小于声源的频率，声源在B、D两点的速度方向垂直O点与观察者的连线，所以在B、D两点，观察者接收到的频率就等于声源的频率，故B正确，A、C、D错误。]
4.BD [产生多普勒效应的原因是观察者和波源发生了相对运动且两者间距发生了变化，而波源的频率没有发生变化，A错误，B正确；若甲、乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率变大，乙车笛声频率不变，C错误；高速公路上的测速仪是应用多普勒效应测速的，D正确。]
5.BC [声波音调的高低由其频率决定，据多普勒效应，当声源与观察者发生相对运动时，观察者听到的音调会变化，B、C正确；声音的强弱由声波的能量决定，声源越近，声波能量越大，听起来越响亮，但音调不一定变化，A、D错误。]
6.A [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，故A正确。]
7.C [由于蝙蝠向墙壁靠近，所以墙壁接收到的超声脉冲频率大于39 000 Hz，蝙蝠接收到的从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收的超声脉冲频率，故C正确。]
8.D [根据多普勒效应可知，若a、b相互远离，则b接收到的声波的频率比a发出的低，若a、b相互靠近，则b接收到的声波的频率比a发出的高，故A错误，D正确；当a、b向同一方向运动时，两者之间的距离可能变大、可能变小、可能不变，故b接收到的声波的频率与a发出的声波的频率的关系不确定，故B、C错误。]
9.A [当波源和观察者之间的距离不变化时，观察者接收到的频率和波源发出的频率相等，故当f＝f′时，说明两者之间的距离不变，表明前车与无人车的速度相同，但不一定静止，故A正确，B错误；当f′＞f时，接收到的频率增大，说明两车之间的距离减小，表明前车在减速行驶，故C错误；当f′＜f时，接收到的频率减小，说明两车之间的距离增大，表明前车在加速行驶，故D错误。]
10.BD [看到闪电后，过一会儿才能听到雷声，是光和声音在空气中的传播速度不同造成的，故A错误；观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调变低是由于列车与观察者的距离发生变化引起的，可以用多普勒效应解释，故B正确；声波在空气中和水中的传播速度不同，是由于进入不同介质，波长发生变化引起的，故C错误；观察者与双星的距离发生变化，接收到的频率发生变化，产生周期性变化的光谱，属于多普勒效应，故D正确。]
11.AC [小球每秒振动5次，所以波的频率为5 Hz，小球沿x轴正方向匀速移动，根据多普勒效应可知，位于x轴正方向一侧的观察者，接收到的频率大于5 Hz，位于x轴负方向一侧的观察者，接收到的频率小于5 Hz，所以A正确，B错误；小球的振动周期为T＝eq \f(1,5) s＝0.2 s，小球振动10个周期所用的时间为t＝10T＝2 s，小球移动的速度为v1＝eq \f(s1,t)＝eq \f(20×10－2,2) m/s＝0.1 m/s，水面波的传播速度为v＝eq \f(s,t)＝eq \f(40×10－2,2) m/s＝0.2 m/s，所以C正确，D错误。]
12.(1)C (2)超速 (3)变高
解析 (1)巡警车接收到的超声波频率比发出的低，此现象为多普勒效应，选项C正确。
(2)因巡警车接收到的频率比发出的低，由多普勒效应知巡警车与轿车在相互远离，而巡警车车速恒定且在后面，可判断轿车车速比巡警车车速大，故该轿车超速。
(3)若该轿车以20 m/s的速度行进，此时巡警车与轿车在相互靠近，由多普勒效应知反射回的频率应变高。