2022届高考物理选择题专题强化训练：多普勒效应及其应用(北京使用)

这是一份2022届高考物理选择题专题强化训练：多普勒效应及其应用(北京使用)，共10页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题（共16小题；共64分）
1. 下列说法正确的是
A. 单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，光的传播速度越小
B. 观察者靠近声波波源的过程中，接收到的声波频率小于波源频率
C. 同一个双缝干涉实验中，蓝光产生的干涉条纹间距比红光的大
D. 两束频率不同的光，可以产生干涉现象

2. 如图所示，有一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波，在 t=0 时刻振源 S 从 O 点开始振动。当 t=0.2 s 时，波刚好传到平衡位置位于 x=4 m 处的质点。下列对该简谐横波的分析中不正确的是
A. 该简谐横波的周期是 0.2 s，波速是 20 m/s
B. t=0.4 s 时，该简谐横波上的 M 质点通过的路程是 4 cm
C. 该简谐横波遇到尺寸小于 4 m 的障碍物时能够发生明显的衍射现象
D. 若站在振源右侧的接收者以速度 v 匀速向振源靠近，那么接收者接收到的频率一定大于 5 Hz

3. 医院有一种先进的检测技术一彩超，向病人体内发射频率已精确掌握的超声波。超声波经血液反射后被专用仪器接收，测出反射波的频率变化，就可以知道血液的流速，这一技术主要体现了哪一种物理现象
A. 多普勒效应B. 波的衍射C. 波的干涉D. 共振

4. 下列物理现象中：
①春天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；
②“闻其声而不见其人”；
③学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；
④正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到的汽笛声的音调变高。
这些物理现象分别属于波的
A. 反射、衍射、干涉、多普勒效应B. 折射、衍射、多普勒效应、干涉
C. 反射、折射、干涉、多普勒效应D. 衍射、折射、干涉、多普勒效应

5. 关于多普勒效应，下列说法中不正确的是
A. 发生多普勒效应时波源的频率保持不变
B. 要发生多普勒效应，波源和观察者间必须有相对运动
C. 只有声波会发生多普勒效应
D. 机械波、电磁波和光波都会发生多普勒效应

6. 下列说法正确的是
A. 医院里常用红外线杀菌消毒
B. 门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象
C. 光导纤维传输信号是利用光的干涉现象
D. 医生用彩超检查器官的病变是利用多普勒效应

7. 在坐标原点的波源产生一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波，波速 v=200 m/s，已知 t=0 时波刚好传播到 x=40 m 处，如图所示。在 x=400 m 处有一接收器（图中未画出），则下列说法正确的是
A. 波源开始振动时方向沿 y 轴正方向
B. 从 t=0 开始经 0.15 s，x=40 m 的质点运动的路程为 0.6 m
C. 接收器在 t=2 s 时才能接收到此波
D. 若波源向 x 轴正方向运动，接收器收到的波的频率可能为 9 Hz

8. 下列说法正确的是
A. 一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时长
B. 根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度
C. 大量事实证明，电磁波不能产生衍射现象
D. 受迫振动的频率总等于系统的固有频率

9. 关于波的现象，下列说法正确的有
A. 电磁波具有偏振现象，电磁波是纵波
B. 光波从空气进入水中后，更容易发生衍射
C. 波源沿直线匀速靠近一静止接收者，则接收者接收到波信号的频率会比波源频率低
D. 机械波和电磁波都满足 v=λf，式中三个参量依次为波速、波长、频率

10. 下述关于机械波的说法中，正确的是
A. 产生多普勒效应的原因是观察者相对于波源发生了运动
B. 发生干涉现象时，介质中振动加强的质点，振动的振幅最大，减弱点振幅可能为零
C. 在一个周期内，介质的质点所走过的路程等于波长
D. 某一频率的声波，从空气进入水中时，波长和频率均增大

11. 电磁波已广泛运用于很多领域。下列关于电磁波的说法符合实际的是
A. 电磁波不能产生衍射现象
B. 常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
C. 根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度
D. 光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同

12. 在同一地点有两个静止的声源，发出的声波 1 和声波 2 在同一空间的空气中沿同一方向传播，如图所示为某时刻这两列波的图象，则下列说法中正确的是
A. 声波 1 的速度比声波 2 的速度大
B. 相对于同一障碍物，声波 1 比声波 2 更容易发生衍射现象
C. 在这两列波传播的方向上，会产生稳定的干涉现象
D. 在这两列波传播方向上运动的观察者，听到这两列波的频率可以相同

13. 下列说法中正确的是
A. 医院中用于体检的" B 超"利用了超声波的衍射原理
B. 鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与波源相比减小
C. 无线网络信号能绕过障碍物传递到接收终端是利用了干涉原理
D. 在波的干涉中，振动加强的点位移不一定始终最大

14. 关于下列声学现象：
①有经验的战士可以从炮弹飞行时的尖叫声判断飞行的炮弹是接近还是远离他；
②敲响一只音叉，另一只与其相隔不远的相同音叉也能发出声音；
③敲响一只音叉，在其周围某些区域声音较强，某些区域声音较弱；
④屋子外的人虽然看不到屋内的人，但是能听到屋内人的谈笑声。
说法正确的是
A. ①和②是反射现象，③是共鸣现象，④是衍射现象
B. ①是多普勒效应，②是共鸣现象，③是干涉现象，④是衍射现象
C. ①是多普勒效应，②是折射现象，③是干涉现象，④是衍射现象
D. ①是干涉现象，②是反射现象，③是衍射现象，④是折射现象

15. 下列说法正确的是
A. 在机械波中，沿波的传播方向上某个质点的振动速度就是波的传播速度
B. "闻其声，不见其人"是声波发生干涉产生的一种现象
C. 多普勒效应实质上是由于波源和观察者之间有相对运动而使观察者接收到的波的频率发生了变化
D. 在完全相同的两列水波相遇而叠加的区域，某时刻介质中的P点是两列波的波峰相遇点，此时P点位移最大，经过1/4周期，P点的位移变为零，这说明P点的振动时而加强、时而减弱

16. 分析下列物理现象：
(1)夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；
(2)“闻其声而不见其人”；
(3)围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；
(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. 反射、衍射、干涉、多普勒效应B. 折射、衍射、多普勒效应、干涉
C. 反射、折射、干涉、多普勒效应D. 衍射、折射、干涉、多普勒效应

二、双项选择题（共14小题；共56分）
17. 下列哪些现象是多普勒效应
A. 远去的汽车声音越来越小
B. 炮弹迎面飞来，声音刺耳
C. 火车向你驶来时，音调变高；驶离你而去时，音调变低
D. 大风中，远处人的说话声时强时弱

18. 下列关于电磁波和光学说法中正确的是
A. 光波不能产生多普勒效应
B. 电子表的液晶显示利用了光的偏振现象
C. 过小孔发生衍射时，随着小孔直径的减小，屏幕上中央亮斑的直径也减小
D. 光在肥皂液薄膜上产生干涉条纹是由于光在薄膜两个表面反射波叠加的结果

19. 隐形飞机外形设计采用多棱折面，同时表面还采用吸波涂料，使被反射的雷达信号尽可能弱，从而达到隐身的目的。下列说法中正确的是
A. 战机采用了隐形技术，不能反射电磁波，因此用肉眼不能看见
B. 涂料隐形技术利用了干涉原理，对某些波段的电磁波，涂料膜前后表面反射波相互抵消
C. 战机速度超过音速，不能用超声波雷达来探测
D. 当敌机靠近时，战机携带的雷达接收的反射波的频率小于发射频率

20. 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彼相比
A. 波速变大B. 波速不变C. 频率变高D. 频率不变

21. 如图甲所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，据图乙，下列关于女同学的感受的说法正确的是
A. 女同学从 A 向 B 运动过程中，她感觉哨声音调变高
B. 女同学从 E 向 D 运动过程中，她感觉哨声音调变高
C. 女同学在点 C 向右运动时，她感觉哨声音调不变
D. 女同学在点 C 向左运动时，她感觉哨声音调变低

22. 如图，将上下振动的振针水平移动，移动过程中在水面形成了如图所示的水波图形，下列说法正确的是
A. 振针向右移动
B. 振针向左移动
C. 在 A 处的观察者，接收到的水波频率变小
D. 在 A 处的观察者，接收到的水波频率变大

23. 下列哪些情况中，观察者感到声音的音调比声源的音调高
A. 声源静止，观察者向着声源运动B. 声源静止，观察者远离声源运动
C. 观察者静止，声源向着观察者运动D. 观察者静止，声源远离观察者运动

24. 如图所示是一波源 O 做匀速直线运动时在均匀介质中产生球面波的情况，则
A. 该波源正在移向 a 点B. 该波源正在移向 b 点
C. 在 a 处观察，波的频率变低D. 在 b 处观察，波的频率变低

25. 下列说法正确的是
A. 飞机飞来时观察者听到的呼啸声比飞机实际发出的声音频率高
B. 飞机飞来时观察者听到的呼啸声比飞机实际发出的声音频率低
C. 飞机飞走时观察者听到的呼啸声比飞机实际发出的声音频率高
D. 飞机飞走时观察者听到的呼啸声比飞机实际发出的声音频率低

26. 下列说法中正确的是
A. 医院中用于体检的“B 超”利用了超声波的反射原理
B. 鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与波源相比减小
C. 在宇宙中高速飞行的飞船中的时钟变快
D. 照相机镜头的偏振滤光片可使水下影像清晰

27. 下列说法正确的是
A. 在干涉现象中，振动加强点的位移总比减弱点的位移要大
B. 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
C. 火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声的频率将比声源的频率高
D. 当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸与波长相差不多，或比波长大得多时，将发生明显的衍射现象
E. 弹簧振子从平衡位置向最大位移处运动的过程中，振子做匀减速运动

28. 下列说法中正确的是
A. 交通警察通过发射超声波测量车速，利用了波的干涉原理
B. 电磁波的频率越高，它所能携带的信息量就越大，所以激光可以比无线电波传递更多的信息
C. 单缝衍射中，缝越宽，条纹越亮，衍射现象也越明显
D. 地面上测得静止的直杆长为 L，在沿杆方向高速飞行火箭中的人测得杆长应小于 L

29. 下列说法中正确的是
A. X 射线穿透物质的本领比 γ 射线更强
B. 红光由空气进入水中，波长变长、颜色不变
C. 狭义相对论认为物体的质量与其运动状态有关
D. 观察者相对于频率一定的声源运动时，接受到声波的频率可能发生变化

30. 下列说法正确的是
A. 有一弹簧振子做简谐运动，当加速度最大时，回复力最大，速度也最大
B. 做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的 4 倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的 12，则单摆振动的频率不变、振幅改变
C. 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，如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，说明了轿车的速度大于 100 km/h
D. 把耳朵靠近保温瓶的瓶口，听到“嗡嗡”的声音，属于声波的干涉现象
答案
第一部分
1. A
【解析】根据 v=cn 可知单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，光的传播速度越小，故A正确；
根据多普勒效应可知，若观察者向声波波源靠近，则观察者接收到的声波频率大于波源频率，故B错误；
根据 Δx=Ldλ 可知同一个双缝干涉实验中，由于蓝光的波长小于红光的波长，故蓝光产生的干涉条纹间距比红光的小，故C错误；
根据光的干涉条件可知，两束频率不同的光不能产生干涉现象，故D错误。
2. B
【解析】根据题意可知 T=0.2 s，波速为 v=λT=4 m0.2 s=20 m/s，A正确；
在 0.4 s(2T) 内 M 点振动的时间 t 满足 32T该列波波长为 4 m，遇到小于 4 m 的障碍物能发生明显的衍射，C正确；
若站在振源右侧的接收者以速度 v 匀速向振源靠近，根据多普勒效应可知接收者接收到的频率一定大于 f=1T=10.2 s=5 Hz，D正确。
3. A
【解析】彩超向人体中流动的血液发射超声波，经血液反射后接收器收到的频率发生变化，它是利用多普勒效应的原理工作的。
4. A
5. C
【解析】多普勒效应是一种现象，发生多普勒效应时，波源的频率没有发生改变，波源与观察者之间存在相对运动时，观察者接收到的波的频率发生变化，而且机械波、电磁波和光波都会发生多普勒效应。
6. D
7. B
【解析】由图知，x=40 m 处的质点的起振方向向下，则波源的起振方向也向下（y 轴负向），A错；由图知 λ=20 m，A=10 cm，T=λv=0.1 s，而 Δt1=0.15 s=32T，所以 x=40 m 的质点 0.15 s 运动的路程为 s=32×4A=6A=60 cm＝0.6 m，B对；波由 x=40 m 处传到 x=400 m 处所需时间 Δt=Δxv=360200s=1.8 s，C错；当波源向 x 轴正向运动时，波源将靠近接收器，由多普勒效应知，接收器收到的频率将大于波源频率，而波源频率为 f=1T=10 Hz，D错。
8. B
【解析】沿运动方向动尺变短，所以A错误；根据多普勒效应可以判断遥远天体相对地球的运动速度，所以B正确；任何波均可以发生反射、干涉、衍射现象，所以C错误；受迫振动的频率取决于驱动力的频率，与固有频率无关，所以D错误。
9. D
【解析】只有横波能发生偏振现象，故电磁波是横波，故A错误；光波从空气进入水中后，波速变小，根据 v=λf，可知，波长变小，因此不容易发生衍射，故B错误；波源沿直线匀速靠近一静止接收者，则接收者接收到波信号的频率会比波源频率高，故C错误；机械波、电磁波都满足 v=λf，故D正确，故选D。
10. B
【解析】生多普勒效应的原因是彼源相对于观察者的距离发生变化，而相对运动包括距离和方位的变化，选项A错误。
发生干涉现象时，介质中振动加强的质点，振动的振幅最大，减弱点振幅可能为零，选项B正确。
在一个周期内，介质的质点所走过的路程等于 4 个振幅，选项C错误。
某一频率的声波，从空气进入水中时，波长减小，频率不变，选项D错误。
11. C
【解析】由于衍射现象是波的特有现象，则电磁波也能产生衍射现象，故选项 A 错误；
家用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，故选项 B 错误；
遥远的天体与地球之间的距离发生变化时，遥远天体的电磁波由于相对距离的变化而出现多普勒效应，故能测出它们发生相对运动的速度，故选项 C 正确；
根据狭义相对论，光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值都是相同的（都为光速 c），故选项 D 错误。
12. B
【解析】不同频率的声波在同种介质中传播速率相同，A错；
由于声波 1 的波长长，相对同一障碍物，声波 1 比声波 2 更容易发生衍射现象，B对；
由 f=vλ 可知，声波 1 的频率小，所以在这两列波的传播方向上，不会产生干涉现象，C错；
由于两列波频率不同且沿同一方向传播，据多普勒效应可知沿波传播方向上运动的观察者，听到这两列波的频率不同，D错。
13. D
【解析】院中用于体检的" B 超"利用了超声波的反射原理，选项A错误；
鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与波源相比增大，选项B错误；
无线网络信号能绕过障碍物传递到接收终端是利用了衍射原理，选项C错误；
在波的干涉中，振动加强的点振幅最大，位移随时间变化，振动加强的点位移不一定始终最大，选项D正确。
14. B
【解析】战士从炮弹飞行时的尖叫声可以判断飞行的炮弹是接近还是远离他，接近时音调变高，远离时音调变低，这是多普勒效应；
敲响一只音叉，另一只与其相隔不远的相同音叉也能发出声音，由于两个音叉的固有频率相同，所以发生共鸣现象；
敲响一只音叉，在其周围某些区域声音较强，某些区域声音较弱，这是声音的干涉现象；
屋子外的人虽然看不到屋内的人，但却能听到屋内人的谈笑声，这是声音的衍射现象。
选项 B 正确。
15. C
【解析】机械波的传播速度由介质决定，不是某个质点的振动速度，选项A错；
"闻其声，不见其人"是声波的衍射现象，选项B错；
由多普勒效应可知，选项C正确；
在完全相同的两列水波相遇而叠加的区域，会形成稳定的干涉图样，某质点振动加强将始终是加强的，加强点将在其平衡位置附近做振幅更大的简谐运动，选项D错误。
16. A
【解析】【分析】衍射是绕过阻碍物继续传播，而干涉是两种频率相同的相互叠加出现明暗相间的现象，对于多普勒效应现象频率是在发生变化。
【解析】解：(1)夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝，是由于声音在云层间来回传播，这是声音的反射；
(2)“闻其声而不见其人”，听到声音，却看不见人，这是声音的衍射；
(3)围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音，音叉发出两个频率相同的声波相互叠加，从而出现加强区与减弱区。这是声音的干涉；
(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。音调变高就是频率变高，因此这是多普勒效应现象；
故选：A。
【点评】无论反射、衍射还是干涉，其频率均不变，而多普勒效应频率即发生变化。
第二部分
17. B， C
【解析】A项和D项中所说的现象是能量传播的问题，不是多普勒效应。
B、C两项所发生的现象是多普勒效应。
18. B， D
【解析】多普勒效应是波的特有现象，光波能产生多普勒效应，故A错误；电子表的液晶显示利用了光的偏振现象，故B正确；光通过小孔发生衍射时，随着小孔直径的减小，衍射现象变得更明显，屏幕上中央亮斑的直径将增大，故C错误；光在肥皂液薄膜上产生干涉条纹是由于光在薄膜两个表面反射波叠加的结果，故D正确。
19. B， C
【解析】隐形战机表面的涂料，对一些特定波长的电磁波来说，反射波干涉相消，B正确，A错误；由于声音的速度小于战机，因此不能用超声波雷达探测，C正确；当敌机靠近时，单位时间接收的波数增加，即频率升高，D错误。
20. B， C
21. A， D
【解析】女同学荡秋千的过程中，只要她有向右的速度，她都有靠近声源的趋势，根据多普勒效应，她都会感到哨声音调变高；反之，女同学向左运动时，她感到音调变低，选项A、D正确，B、C错误。
22. A， C
【解析】振针（波源）前进方向上的水波变得密集，在其反方向的水波变得稀疏，因此振针向右移动；由于声源远离观察者时，声波波长变长，观察者接收到的频率变小，故答案选AC.
23. A， C
24. A， D
25. A， D
【解析】波源与观测者靠近，接收的频率比发出的频率高，反之则相反。
26. A， D
【解析】 B 超是应用了超声波反射原理，通过反射分析检查身体情况，故A选项正确；据多普勒效应，汽车驶近路人，路人听到的声波频率变大，故B选项错误；据“尺缩钟慢”的结论，在宇宙中高速飞行的飞船中的钟会变慢，故C选项错误；照相机镜头装有偏振片，应用偏振原理可以获得较清晰的图象，故D选项正确。
27. B， C
【解析】A错误、在干涉现象中，振动加强点的振幅最大，但位移在发生变化，所以振动加强点的位移不是总比减弱点的位移大；
B正确、单摆在周期性外力作用下做受迫振动，单摆的周期与驱动力的周期相等，与固有周期无关；
C正确、火车鸣笛向我们驶来时，根据多普勒效应知，我们接收到的频率大于波源发声的频率；
D错误、当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸与波长相差不多，或比波长更小时，将发生明显的衍射现象；
E错误、弹簧振子从平衡位置向最大位移处运动时，加速度增大，做变减速运动。
28. B， D
【解析】选项 A 中，交通警察通过发射超声波测量车速，是利用了多普勒效应；
选项 C 中，单缝衍射中，缝越宽，衍射现象越不明显。故选项 B、D 正确。
29. C， D
【解析】 X 射线的穿透本领比 γ 射线弱，A 错误；
红光由空气进入水中，频率不变，但波速变小，据 v=λf 分析可知其波长将变短，所以 B 错误；
由 m=m01−v2c2 可知物体的质量与其运动状态有关，C 正确；
由多普勒效应可知，观察者相对于频率一定的声源运动时，接受到声波的频率可能发生变化，D 正确。
30. B， C
【解析】弹簧振子加速度最大时，处在最大位移处，此时弹簧振子的速度为零，所受回复力最大，所以A错误；由单摆的周期公式 T=2πlg，可知，单摆摆长不变，则周期不变，频率不变，振幅 A 是反映单摆运动过程中的能量大小的物理量，由 Ek=12mv2 可知，摆球经过平衡位置时的动能不变，因此振幅改变，B正确；如果巡警车接收到的超声波频率比发出时低，由多普勒效应可知，巡警车与轿车在相互远离。又由于巡警车在后且车速恒定，所以轿车的速度大于 100 km/h,C 正确；把耳朵靠近保温瓶的瓶口，听到“嗡嗡”的声音，属于声波的共鸣现象，D错误。