人教版 (2019)选择性必修 第一册多普勒效应练习题

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\l "_Tc13594" 题型01 超声波和次声波 PAGEREF _Tc13594 \h 1
\l "_Tc1800" 题型02多普勒效应 PAGEREF _Tc1800 \h 4
\l "_Tc13584" 创新拓展练 PAGEREF _Tc13584 \h 6
\l "_Tc12597" 链接高考 PAGEREF _Tc12597 \h 9
\l "_Tc5370" 新题速递 PAGEREF _Tc5370 \h 10
题型分组练
题型01 超声波和次声波
1．（24-25高二上·海南·期末）下列说法正确的是（ ）
A．障碍物的尺寸一定时，波的波长越小衍射会越明显
B．潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况，是利用波的折射原理
C．波发生折射时，波的频率不变，但波速发生变化
D．湖中鸣笛的快艇驶近游客的过程中，游客听到的声波频率与该波源的发声频率相比会变小
【答案】C
【详解】A．根据波的衍射原理，当障碍物尺寸一定时，波的波长越长，越容易绕过障碍物，衍射现象就越明显，而不是波长越小衍射越明显，故A错误；
B．潜水艇利用声呐探测周围物体分布情况，是利用了波的反射原理 ，通过接收反射回来的声波来获取信息，并非波的折射原理，故B错误；
C．波发生折射时，波从一种介质进入另一种介质，波的频率由波源决定，不会发生改变；而不同介质中波速不同，所以波速会发生变化，故C正确；
D．依据多普勒效应，当湖中鸣笛的快艇驶近游客时，两者距离减小，游客接收到的声波频率会比波源的发声频率大，而不是变小，故D错误。
故选C。
2．（24-25高二上·北京·期中）波是传递能量的一种方式。大功率次声波对暴露在其中的人体有杀伤作用。实验表明，次声波能流密度（单位时间内流过垂直单位面积的平均能量）达到时会引起神经混乱，达到时会引起心肺功能衰竭。某次声波武器发射的次声波总功率为，若可视为球面波，忽略传播过程中的能量损失，则引起心肺功能衰竭的最远距离最接近（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【详解】由题意知当心肺功能衰竭时，单位面积接收的微波功率为，则接触面积为
因为发射的微波可视为球面波，所以
解得
故选C。
3．（23-24高二上·江苏徐州·期中）海豚通过发出声波并接受其反射来寻找猎物。声波在水中传播速度为，若海豚发出频率为的声波，下列说法正确的是（ ）
A．海豚的利用声音捕捉猎物的原理和医学上“彩超”相同；
B．声波由水中传播到空气中，频率会改变
C．海豚接收到的回声频率与猎物相对海豚运动的速度无关
D．该声波遇到尺寸约为的障碍物时会发生明显衍射
【答案】A
【详解】A．海豚的利用声音捕捉猎物的原理和医学上“彩超”相同，都是利用多普勒效应，选项A正确；
B．声波由水中传播到空气中，频率不变，选项B错误；
C．根据多普勒效应，海豚接收到的回声频率与猎物相对海豚运动的速度有关，选项C错误；
D．该声波波长为
遇到尺寸约为的障碍物时不会发生明显衍射，选项D错误。
故选A。
4．（22-23高二下·湖北·期中）超声波指纹识别是第3代指纹识别技术，相较于电容和光学指纹识别，具有精度高且不易受到外界干扰等优点，在现在智能手机上得到了广泛的应用，其原理是指纹识别器发出一束超声波，超声波在手指表面指纹的峰和谷处反射情况不相同，构建出手指指纹情况，关于超声波指纹识别，下列说法正确的是（ ）
A．指纹识别中的超声波可以用次声波代替
B．超声波频率越高，在同种介质中传播速度越快
C．超声波的频率越高，波长越短，识别就越精确
D．超声波在从玻璃进入空气时波速变慢，波长变长
【答案】C
【详解】A．超声波具有较强的穿透能力，而次声波没有这能力，所以指纹识别中的超声波不可以用次声波代替，故A错误；
B．超声波属于机械波，传播速度由介质决定，与频率无关，则超声波频率越高，在同种介质中传播速度不变，故B错误；
C．超声波的频率越高，周期越小，波速不变，则波长越短，识别就越精确，故C正确；
D．超声波在从玻璃进入空气时波速变慢，频率不变，根据
可知波长变短，故D错误。
故选C。
5．（22-23高二下·四川绵阳·期中）关于多普勒效应下面说法正确的是（ ）
A．B超是利用多普勒效应而成像的
B．当波源与观察者运动速度大小相等方向相反时，观察者感觉波源频率升高
C．当波源与观察者的间距发生变化的过程中，会发生多普勒效应
D．救护车急驰而来，救护车司机感觉救护车发出的声波频率会变高
【答案】C
【详解】A．B超是向人体发出超声波脉冲，经人体反射后形成的影像，故A错误；
B．当波源与观察者运动速度大小相等方向相反，靠近时观察者感觉波源频率升高，远离时观察者感觉波源频率降低，故B错误；
C．当波源与观察者的间距发生变化的过程中，会发生多普勒效应，故C正确；
D．救护车急驰而来，波源相对司机静止，救护车司机感觉救护车发出的声波频率等于救护车发出的声波频率，故D错误。
故选C。
题型02多普勒效应
6．（24-25高二下·广西玉林·期中）下列有关机械振动与机械波的说法中正确的是（ ）
A．单摆做简谐运动过程中通过平衡位置时，摆球所受合力为零
B．在站台候车时，当火车鸣笛向我们驶来，我们听到的笛声频率比声源发声的频率高
C．物体做受迫振动时驱动力频率与固有频率相差越大，物体越容易产生共振
D．在波的传播过程中不仅能够传递能量，而且介质中的质点也会随波迁移
【答案】B
【详解】A．单摆通过平衡位置时，摆球速度最大，此时切向回复力为零，但存在法向的向心力（由绳的拉力与重力的径向分量的合力提供），故合力不为零，故A错误；
B．根据多普勒效应，当波源（火车）靠近观察者时，接收到的频率高于声源频率，故B正确；
C．共振条件是驱动力频率等于固有频率，频率差越大，振幅越小，越不易共振，故C错误；
D．波的传播中，质点仅在平衡位置附近振动，不会随波迁移，故D错误。
故选B。
7．（24-25高二下·云南文山·期中）在火车站台上，许多乘客在等候列车。此时一列火车鸣笛进站。火车向人驶近时，人耳听到的火车喇叭声的频率与原来的频率相比，会（ ）
A．变低B．变高
C．先变高后变低D．先变低后变高
【答案】B
【详解】根据多普勒效应，当波源（火车）向观察者（乘客）靠近时，观察者接收到的频率会高于波源原始频率；当波源远离时，接收频率会低于原始频率。火车向人驶近时，人耳听到的火车喇叭声的频率与原来的频率相比会变高。
故选B。
8．（24-25高二下·宁夏固原·期中）下列关于多普勒效应的说法中，正确的是（ ）
A．只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应
B．如果声源静止，就观察不到多普勒效应
C．当声源朝靠近观察者运动时，观察者接收到的频率不变
D．当声波远离观察者运动时，观察者接收到的频率变低
【答案】D
【详解】A．多普勒效应需要波源与观察者之间有相对运动。若波源运动但观察者同步运动（相对静止），则无法观察到多普勒效应，故A错误；
B．若声源静止但观察者运动，仍会产生多普勒效应（如观察者靠近或远离声源），故B错误；
C．当声源靠近观察者时，观察者接收到的频率会高于声源的实际频率（如救护车靠近时音调变高），故C错误；
D．当声源远离观察者时，观察者接收到的频率低于声源的实际频率（如救护车远离时音调变低），故D正确。
故选D。
9．（24-25高二下·天津南开·期中）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AC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正确的是（ ）
A．甲图中A、B两点的竖直高差为10cm
B．甲图中C点正处于平衡位置且向水面下运动
C．从甲图所示时刻开始经0.25s，B点通过的路程为10cm
D．乙图中在E点观察到的频率比在F点观察到的频率高
【答案】AD
【详解】A．甲图中A、B两点都是振动加强点，其中A在波峰，B在平衡位置，则A、B两点的竖直高差为Δh=2A
代入数据解得Δh=10cm，故A正确；
B．甲图中C点是振动加强点，正处于波谷位置，故B错误；
C．波的周期为
从甲图所示时刻开始经0.25s，即半个周期，则B点通过的路程为s=2A′=2×2A
代入数据解得s=20cm，故C错误；
D．乙图中波源向左运动，则在E点单位时间接收到的波面比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。
故选AD。
10．（24-25高二下·天津和平·期中）下列说法正确的是（ ）
A．波的干涉图样中振动加强点相对平衡位置的位移是两列波的振幅之和
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．当障碍物或孔的尺寸比波长大得多时，机械波会发生明显的衍射现象
D．向人体内发射频率已知的超声波，测出被血流反射后波的频率，就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超，是利用了多普勒效应原理
【答案】D
【详解】A．波的干涉图样中振动加强点的振幅是两列波的振幅之和，但相对平衡位置的位移时刻发生变化，故A错误；
B．波传播方向上的某个质点的振动速度与波的传播速度没有之间关系，故B错误；
C．当障碍物或孔的尺寸比波长小或接近时，机械波会发生明显的衍射现象，故C错误；
D．向人体内发射频率已知的超声波，测出被血流反射后波的频率，就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超，是利用了多普勒效应原理，故D正确。
故选D。
创新拓展练
11．（24-25高二下·河南郑州·期末）关于生活现象的解释，下列说法正确的是（ ）
A．蝙蝠用声波定位是利用了声波的反射原理
B．救护车疾驰而过时鸣笛音调的变化是声波的干涉现象
C．利用彩超测血管中血流速度是利用了超声波的多普勒效应
D．通过产生与噪声等幅反相的声波来实现降噪是利用了声波的衍射原理
【答案】AC
【详解】A．蝙蝠用声波定位是利用了声波的反射原理，故A正确；
B．救护车疾驰而过时鸣笛音调的变化是声波的多普勒效应，故B错误；
C．利用彩超测血管中血流速度是利用了超声波的多普勒效应，故C正确；
D．通过产生与噪声等幅反相的声波来实现降噪是利用了声波的干涉原理，故D错误。
故选AC。
12．（24-25高二下·浙江嘉兴·期末）如图为某研究小组航拍到的钱塘江潮水与岸上汽车齐头并进的画面（图甲，其中黑色A车长度为6米，白色B车正向左匀速行驶，车速为36km/h。同时江面有一多功能气象监测浮标（如图乙），内部加速度传感器监测到纵向（即竖直方向）加速度变化情况如图丙所示，取竖直向上为正方向。若将潮水运动简化为简谐波，则（ ）
A．水波前进速度约为2m/sB．t=2s时浮标接近波谷位置
C．10s内浮标将前进40mD．3s内B车车头会与7个波峰“相遇”
【答案】BD
【详解】A．如图甲可知，两波峰间的距离大约等于一个A车的长度，即
如图丙可知，波的周期大约
由
解得，A错误；
B．如图丙可知，时，加速度正向最大，即此刻加速度方向向上，指向平衡位置，故此时浮标接近波谷位置，B正确；
C．浮标做简谐运动，故只能上下运动，不能前进，C错误；
D．以向左为正，白色B车向左，速度为
潮水向右，速度为
故B车相对潮水的速度为
则3s内B车相对潮水的位移为
即经过了个波峰，D正确。
故选BD。
13．（24-25高二下·北京通州·期末）分析下列物理现象：
①“闻其声而不见其人”；
②雷声轰鸣不绝；
③耳机主动降噪功能能够起到消除噪声的作用；
④当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。
这些物理现象分别属于波的（ ）
A．折射、干涉、衍射、多普勒效应
B．衍射、多普勒效应、反射、干涉
C．折射、衍射、干涉、多普勒效应
D．衍射、反射、干涉、多普勒效应
【答案】D
【详解】①“闻其声而不见其人”是由于声波的波长较长，容易发生衍射，绕过障碍物传播，而光波波长较短，衍射不明显，故①对应衍射。
②雷声轰鸣不绝是因声波在云层、地面等界面多次反射，导致声音持续，故②对应反射。
③主动降噪耳机通过产生与噪声相位相反的声波，利用干涉中的相消叠加消除噪声，故③对应干涉。
④火车驶近时音调变高是波源靠近导致接收频率升高的多普勒效应，故④对应多普勒效应。
综合可知D选项符合题意。
故选D。
14．（24-25高二上·江西景德镇·期末）下列描述的物理现象中说法正确的是（ ）
A．当波通过尺寸与波长相差不多的孔时，会发生明显的衍射现象
B．若系统做受迫振动，当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最小
C．发生干涉现象时，振动加强点某时刻的位移可能为零
D．当波源和观察者靠近时，观察者接收到的频率比波源的频率小
【答案】AC
【详解】A．当波通过尺寸与波长相差不多的孔时，能观察到明显的衍射现象，故A正确；
B．若系统做受迫振动，当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最小，即共振，故B错误；
C．出现稳定的干涉现象时，振动加强点的振动幅度变大，位移是变化的，某时刻的位移可能为零，故C正确；
D．当波源和观察者靠近时，观察者接收到的频率比波源的频率大，故D错误。
故选AC。
15．（24-25高二上·江西新余·期末）振动和波存在于我们生活的方方面面，关于下列几幅图片描绘的情景分析正确的是（ ）
A．图甲救护车向右运动的过程中，A、B两人听到警笛声的频率相同
B．图乙要在大山后面的房舍内收听到广播，发射台发出的信号的波长越短，效果越好
C．图丙在发射载人宇宙飞船时，火箭要产生较强的超低频振动，由于该频率与人体内脏和身躯的固有频率接近，所以容易使人体器官发生共振，造成人体器官的损伤
D．图丁是干涉型消声器的结构示意图，波长为的同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为的偶数倍
【答案】C
【详解】A．根据多普勒效应可知，甲救护车向右运动的过程中，A听到警笛声的频率大于救护车发出的警笛声的频率，B听到警笛声的频率小于救护车发出的警笛声的频率，则A、B两人听到警笛声的频率不同，故A错误；
B．障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长相差不多，波将发生明显的衍射现象，图乙要在大山后面的房舍内收听到广播，发射台发出的信号波长越长效果越好，故B错误；
C．图丙在发射载人宇宙飞船时，火箭要产生较强的超低频振动，由于该频率与人体内脏和身躯的固有频率接近，所以容易使人体器官发生共振，造成人体器官的损伤，故C正确；
D．根据波的干涉，波长为的声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为的奇数倍，故D错误。
故选C。
链接高考
16．（2025·广东·高考真题）关于受迫振动和多普勒效应，下列说法正确的是（ ）
A．系统的固有频率与驱动力频率有关
B．只要驱动力足够大，共振就能发生
C．应用多普勒效应可以测量车辆的速度
D．观察者与波源相互远离时，接收到的波的频率比波源的频率大
【答案】C
【详解】A．系统的固有频率只与系统本身有关，与驱动力频率无关，A错误；
B．只有驱动力频率与系统固有频率相同时，共振才能发生，B错误；
CD．根据多普勒效应可知观察者与波源相互远离时，接收到的波的频率比波源的频率小，观察者与波源相互靠近时，接收到的波的频率比波源的频率大，所以应用多普勒效应可以测量车辆的速度，C正确，D错误。
故选C。
17．（2023·广东·高考真题）渔船常用回声探测器发射的声波探测水下鱼群与障碍物．声波在水中传播速度为，若探测器发出频率为的声波，下列说法正确的是（ ）
A．两列声波相遇时一定会发生干涉
B．声波由水中传播到空气中，波长会改变
C．该声波遇到尺寸约为的被探测物时会发生明显衍射
D．探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度无关
【答案】B
【详解】AD．根据多普勒效应可知，探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度有关，而两列声波发生干涉的条件是频率相等，所以两列声波相遇时不一定发生干涉，故AD错误；
B．声波由水中传播到空气中时，声波的波速发生变化，所以波长会发生改变，故B正确；
C．根据波长的计算公式可得
当遇到尺寸约1m的被探测物时不会发生明显衍射，故C错误；
故选B。
18．（2023·浙江·高考真题）下列说法正确的是（ ）
A．热量能自发地从低温物体传到高温物体
B．液体的表面张力方向总是跟液面相切
C．在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是不同的
D．当波源与观察者相互接近时，观察者观测到波的频率大于波源振动的频率
【答案】BD
【详解】A．根据热力学第二定律可知热量能不可能自发地从低温物体传到高温物体，故A错误；
B．液体的表面张力方向总是跟液面相切，故B正确；
C．由狭义相对论的两个基本假设可知，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故C错误；
D．根据多普勒效应可知当波源与观察者相互接近时，观察者观测到波的频率大于波源振动的频率，故D正确。
故选BD。
新题速递
19．（2025·江苏徐州·一模）如图所示为一辆救护车在道路上匀速行驶时，用软件拟合其产生的声波的图样，图中的圆表示波峰。下列说法正确的是（ ）
A．该图表示的是干涉现象
B．左侧波的频率小于右侧波的频率
C．前侧波的频率大于后侧波的频率
D．单位时间内前侧接收的完全波个数与后侧的相同
【答案】C
【详解】A．题图表示的是多普勒效应，A错误；
BCD．根据波的图样可知，前侧形成的波纹比较密，后侧形成的波纹比较稀疏，由多普勒效应可知，前侧波的频率大于后侧波的频率，左侧波的频率等于右侧波的频率，救护车向前运动，单位时间内前侧接收的完全波个数比后侧的多，C正确，BD错误。
故选C。
20．（2025·广东广州·三模）下列说法正确的是（ ）
A．驱动力的频率越高，做受迫振动物体的振幅越大
B．医院对病人进行“超声波彩超”检查，利用了波的多普勒效应
C．任意两列波相遇都将产生稳定的干涉现象
D．同一声源发出的声波在空气和水中传播的波长相同
【答案】B
【详解】A．物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，当系统的固有频率等于驱动力的频率时，振幅达最大，这种现象称为共振，故A错误；
B．医生利用超声波探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正确；
C．两列频率相同、相位差恒定的波相遇才能产生稳定的干涉现象，故C错误；
D．同一声源发出的声波在空气和水中传播时，频率不变，波速不同，根据可知，波长改变，故D错误。
故选B。
21．（2025·河南·模拟预测）2025年1月7日，我国西藏日喀则市定日县发生了一场6.9级的强烈地震，震源深度仅为10km，造成重大的人员伤亡及大量的房屋倒塌。若此次地震中横波的波长为2km，频率为1.5Hz，则下列说法正确的是（ ）
A．地震波只能传递信息，不能传递能量
B．地震波传播过程中，振动的质点也随波向上迁移
C．地震波中横波从震源传播到地表的时间约为3.3s
D．若地震波接受装置向远离地表的方向移动，则接收到波的频率增大
【答案】C
【详解】A．地震波能传递信息，也能传递能量，故A错误；
B．地震波传播过程中，振动的质点只在平衡位置附近振动，不会随波迁移，故B错误；
C．根据波传播速度与波长的关系有，，故C正确；
D．若地震波接受装置向远离地表的方向移动，根据多普勒效应，接收到波的频率减小，故D错误。
故选C。
22．（2025·江苏·二模）振动和波存在于我们生活的方方面面，如图所示关于下列几幅图片描绘的情景分析不正确的是（ ）
A．图甲救护车向右运动的过程中，A、B两人听到警笛声的频率不同
B．图乙要在大山后面的房舍内收听到广播，发射台发出的信号波长越短效果越好
C．图丙在发射载人宇宙飞船时，火箭要产生较强的超低频振动，由于该频率与人体内脏和身躯的固有频率接近，所以容易使人体器官发生共振，造成人体器官的损伤
D．图丁是干涉型消声器的结构示意图，波长为λ的声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为的奇数倍
【答案】B
【详解】A．根据多普勒效应，甲救护车向右运动的过程中，A人听到警笛声的频率增大，B人听到警笛声的频率减小，A、B两人听到警笛声的频率不同，故A正确；
B．障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长相差不多，波将发生明显的衍射现象，图乙要在大山后面的房舍内收听到广播，发射台发出的信号波长越长效果越好，故B错误；
C．图丙在发射载人宇宙飞船时，火箭要产生较强的超低频振动，由于该频率与人体内脏和身躯的固有频率接近，所以容易使人体器官发生共振，造成人体器官的损伤，故C正确；
D．根据波的干涉原理知，波长为的声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为的奇数倍，故D正确。
本题选不正确的，故选B。
23．（2025·河南郑州·三模）如图甲，固定有蜂鸣器的滑块在M、N间做简谐运动，O点为平衡位置。小明使用该装置时听到蜂鸣器的频率会变化，为解释该现象查阅资料后发现，当观察者静止时，其接收频率f与波源移动速度v的关系如图乙所示（取波源靠近观察者时速度为正），其中f0为波源频率。现将滑块推至M点由静止释放，小明的耳朵在N点正右侧，已知A、B为关于O点对称的两点，蜂鸣器发声频率为1000Hz，则物块（ ）
A．到达N点时，小明听到的频率等于1000Hz
B．同向经过A、B两点时，小明听到的频率相同
C．连续两次经过A点时，小明听到的频率相同
D．从M点到N点的过程中，小明听到的频率先大于1000Hz，后小于1000Hz
【答案】AB
【详解】A.．到达N点时，滑块的速度为零，波源与小明相对静止，小明听到的频率等于1000Hz，A正确；
B．同向经过A、B两点时，波源相对小明的速度大小和方向都相同，小明听到的频率相同，B正确；
C．连续两次经过A点时，波源相对小明的速度方向不相同，小明听到的频率不相同，C错误；
D．从M点到N点的过程中，波源一直靠近观察者，小明听到的频率一直大于1000Hz，D错误。
故选AB。