主题三 6 对多普勒效应的理解 考点练习 2027届高三物理一轮复习（浙江专版）（解析版）

这是一份主题三 6 对多普勒效应的理解 考点练习 2027届高三物理一轮复习（浙江专版）（解析版），共22页。试卷主要包含了图甲为我国自主研制的一款战斗机，如图所示为医用颈部脑血流检测仪等内容，欢迎下载使用。
基础巩固练
考点一 对多普勒效应的理解
1.下列关于多普勒效应的说法正确的是( )
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.当声源靠近观察者运动时,观察者接收到的频率不变
D.当声源远离观察者运动时,观察者接收到的频率变低
解析:D 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,A错误;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),B错误;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),C错误;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),D正确。
2.蝙蝠在洞穴中飞来飞去时,它利用超声脉冲导航非常有效。这种超声脉冲是持续1 ms或不到1 ms的短促发射,且每秒连续发射几次。假定蝙蝠的超声脉冲发射频率为39 000 Hz,在一次正朝着表面平滑的墙壁飞扑的过程中,下列判断正确的是( )
A.墙壁接收到的超声脉冲频率等于39 000 Hz
B.蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于墙壁接收的频率
C.蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收的频率
D.蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于39 000 Hz
解析:C 由于蝙蝠向墙壁靠近,所以墙壁接收的频率大于39 000 Hz,A错误;因蝙蝠靠近墙壁,故蝙蝠接收到的超声脉冲频率大于墙壁反射的超声脉冲频率,而墙壁反射超声脉冲的频率与其接收频率相等,C正确,B、D错误。
3.将蜂鸣器固定在一长杆的一端,闭合开关后用杆子将蜂鸣器举起,并在头上快速旋转。对于相隔几米远静止的观察者,可听到“嗡嗡”的声音。下列说法正确的是( )
A.他听到的音调忽高忽低
B.他听到的音调保持不变
C.当蜂鸣器向他靠近时,他听到的音调降低
D.若保持蜂鸣器不动,当他远离时,听到的音调升高
解析:A 多普勒效应是由于波源与观察者发生相对运动,导致观察者接收到的波的频率发生了变化。当蜂鸣器旋转时,观察者与蜂鸣器的相对距离周期性变化,导致接收到的声音频率发生忽高忽低的变化,即发生多普勒效应。当蜂鸣器向观察者靠近时,他接收到的声音频率变高、听到声音的音调升高;若保持蜂鸣器不动,当观察者远离时,接收到的声音频率变低、听到声音的音调变低。A正确,B、C、D错误。
4.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整波个数与后侧的相同
解析:C 题图表示的是多普勒效应,A错误;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整波个数比后侧的多,C正确,B、D错误。
考点二 多普勒效应的实际应用
5.图甲为我国自主研制的一款战斗机。图乙中一系列圆为该战斗机水平匀速飞行时,不同时刻连续发出的声波在同一时刻到达的位置,P为战斗机飞行平面内的固定观察点,则该战斗机( )
A.正在靠近P点,其飞行速度小于声速
B.正在靠近P点,其飞行速度大于声速
C.正在远离P点,其飞行速度小于声速
D.正在远离P点,其飞行速度大于声速
解析:D 左侧圆较小,说明声波传播时间较短,说明战斗机的运动方向向左,即正在远离P点;战斗机运动到某位置时,声波还在后面,即战斗机运动快于声音,D正确,A、B、C错误。
6.平直公路上,甲乙两辆汽车正在匀速远离测速仪,其中v甲>v乙。测速仪发出频率为f0的超声波,被汽车反射回来的超声波的频率随汽车运动距离的图像,正确的是( )
AB
CD
解析:D 两汽车正在匀速远离,且速度恒定,故接收到的反射波频率也是恒定的;由于是远离,所以汽车反射波的频率应该小于发出波的频率,又v甲>v乙,即甲远离得更快,故其反射波的频率更小。D正确,A、B、C错误。
7.如图所示为医用颈部脑血流检测仪。探头发出的超声波穿过颅骨到达血管中,超声波经反射后被探头接收,达到检查大脑主要动脉血流速度和方向的目的。下列说法正确的是( )
A.探头发出的高频超声波与血流方向一致时检测效果较好
B.探头发出的高频超声波与血流方向垂直时检测效果较好
C.若探头接收到的信号频率比发出的信号频率高,说明测量的一定是同向血流速度
D.若探头接收到的信号频率比发出的信号频率低,说明测量的一定是反向血流速度
解析:A 颈部脑血流检测仪探头发出的高频超声波经反射后,探头通过检测反射波的频率来推断血流速度,因此探头发出的高频超声波与血流方向一致时检测效果较好,垂直时效果较差,A正确,B错误;若探头接收到的信号频率比发出的信号频率高,说明二者的间距在缩小,表明血流速度方向与发射的方向是相反的,C错误;若探头接收到的信号频率比发出的信号频率低,说明二者的间距在增大,则血流速度方向与发射的方向可能相同也可能相反,D错误。
8.在天文学上,通过对比某些元素在地球上的发光频率和地球上接收到遥远星系发出的光的频率可以判断遥远星系相对于地球的位置变化。现观测到某遥远星系所发出的光谱呈现“红移”,即接收到的光的波长增大。下列说法正确的是( )
A.遥远星系发出光的频率增大
B.遥远星系发出光的波长增大
C.该星系正在靠近观察者
D.该星系正在远离观察者
解析:D 多普勒效应改变的是接收到的频率和波长,光源本身发出的光的频率和波长不变。若该星系正在远离观察者,根据多普勒效应,观察者接收到的光的频率小于光的真实频率,根据λ=cf,观察者接收到的光的波长大于光的真实波长,A、B、C错误,D正确。
能力提升练
9.如图所示,O为地球赤道上的测控站,P为地球静止卫星,Q为低轨道卫星,P、Q向周围空间发射的无线电信号频率均为f1。在图示位置时,O接收到P、Q发射的无线电信号频率分别为f2和f3,下列说法正确的是( )
A.f2>f1B.f2f1D.f3f1,C正确。
10.(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。图示为恰经10个周期时观察到的水面波。则下列说法正确的是( )
A.位于x轴正方向一侧的观测者,接收频率大于5 Hz
B.位于x轴负方向一侧的观测者,接收频率大于5 Hz
C.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
D.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
解析: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,根据多普勒效应规律可知,位于x轴正方向一侧的观测者,接收频率大于5 Hz,位于x轴负方向一侧的观测者,接收频率小于5 Hz,A正确,B错误;小球的振动周期为T=0.2 s,小球振动10个周期所用的时间为t=10T=2 s,小球的速度为v1=s1t=0.1 m/s,水面波的传播速度为v2=s2t=0.2 m/s,C正确,D错误。