物理选择性必修 第一册3.6 多普勒效应课后作业题

3.6多普勒效应同步练习2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．关于多普勒效应，下列说法正确的是（ ）

A．产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化

B．产生多普勒效应的原因是观察者或波源发生运动

C．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

D．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高于他听到的乙车笛声频率

2．根据多普勒效应，下列说法中正确的是（　　）

A．多普勒效应只适用于声波

B．当波源和观察者同向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低

C．当波源和观察者相向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高

D．当波源和观察者反向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高

3．关于波的描述，下列说法正确的是（　　）

A．当两列波发生干涉时，如果两列波的波峰在某点相遇，则该处质点的位移始终最大

B．声波容易绕过障碍物传播是因为声波波长较长，容易发生衍射

C．当机械波发生反射时，其频率不变，波长、波速均发生变化

D．当接收者远离波源时，波源发出的频率变低

4．下列说法正确的是（　　）

A．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应

B．紫外线的穿透本领较强，医疗方面可以杀菌消毒还可以透视

C．医生用超声波检查胆结石，是因为超声波波长较长，遇到结石更容易发生衍射

D．第四代移动通信系统（4G）采用1880～2690MHz间的四个频段，该电磁波信号的磁感应强度随时间是均匀变化的

5．关于多普勒效应说法正确的是（　　）

A．若波源向观察者靠近，则波源发出的频率变小

B．若波源向观察者靠近，则观察者接收到的频率变大

C．观察者远离波源，则波源发出的频率变小

D．若波源与观察者相互靠近，则观察者接收到的频率变小

6．气象雷达用于近距离云层的探测，可通过反射波频率的变化测定云层的速度，其运用的规律是（　　）

A．波的干涉 B．波的衍射 C．波的折射 D．多普勒效应

7．公路上的雷达测速仪的工作原理是利用（　　）

A．波的反射和多普勒效应 B．波的干涉和多普勒效应

C．波的干涉和波的反射 D．波的反射和共振

8．如图所示，坐标原点处有一周期为的振源，发出一列沿轴正方向传播的简谐横波，时的波动图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．再过一个周期处的质点将运动到处

B．图示时刻处质点的速度方向为轴正方向

C．一观察者从处沿轴向坐标原点运动时，接收到该波的频率为

D．该波在传播过程中遇到尺寸为的障碍物会发生明显的衍射现象

9．下列说法正确的　　

A．我们能通过光谱分析来鉴别月球的物质成分

B．当敌机靠近时，战机携带的雷达接收反射波的频率小于其发射频率

C．衰变中产生的射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的

D．的半衰期为天，若有，经过天后还剩下

10．某地在进行飞行航模表演，下列说法正确的是（　　）

A．当观众听到的声音频率变高时，可以判断飞机正在飞来

B．当观众听到的声音频率变高时，可以判断飞机正在飞离

C．当飞机向观众飞来时，飞机发动机发出的声音频率变高

D．当飞机飞离观众时，飞机发动机发出的声音频率变低

11．位于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为400m/s。已知t=0时，波刚好传播到x=40m处，如图所示，在x=400m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．波源的振动周期为T=0.05s

C．若波源向x轴负方向运动，则接收器接收到的波的频率大于波源的频率

D．该简谐横波在传播过程中只有遇到尺寸等于20m的障碍物时，才会发生明显的衍射现象

12．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=200m/s。已知t=0时，波刚好传播到x=40m处，如图所示，在x=400m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开始经过0.15s，x=40m处的质点运动路程为0.6m

C．接收器在t=0.8s时才能接收到此波

D．若波源向x轴负方向运动，根据多普勒效应，接收器接收到的波源频率可能为11Hz

E．若该波与另一列振幅也为10cm、波源在x=350m处的沿x轴负方向传播的简谐横波相遇，一定能够产生稳定的干涉图样

13．下列说法正确的是（　　）

A．受迫振动的周期一定等于物体固有周期

B．我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的频率变低，可以判断该星球正在靠近我们

C．“未见其人，先闻其声”的现象，说明在日常生活中，声波比光波更易发生明显衍射

D．只要是两列波叠加，都能产生稳定的干涉图样

14．下列说法正确的是（　　）

A．做简谐运动的物体，在平衡位置时合力为0

B．红光和蓝光在空中某位置相遇，一定发生干涉现象

C．当声源靠近观察者运动时，观察者接收到的频率大于声源发出的频率

D．发生地震时，传播的只有纵波，没有横波

15．如图所示是一列简谐波的图像，其振幅为A，波长为，则下列说法正确的是（　　）

A．这列波的传播不需要介质

B．介质中每个质点振动后在一个周期的时间内通过的路程都是4A

C．与坐标原点距离为的点再过一个周期的时间，将到达与点距离为处

D．如果图象是离观察者越来越近的波源发出的波的图像，则观察者接收到的波的波长将变长

二、填空题（共4题）

16．在原点处做简谐运动的波源产生的机械波沿x轴正方向传播，波速v=50m/s。为了接收信号，在x=400m处设有一接收器（图中未标出）。已知t=0时，波的图象如图所示（波刚好传播到x=40m处的A点），则在t=0.9s时A点已运动的路程为________cm；接收器在t=_____s时才能接收到此波；若波源向x轴负方向移动，则接收器接收到的波的频率将________（填“大于”“等于”或“小于”）波源的频率。

17．如图表示产生机械波的波源O做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰。

（1）该图表示的是___________。

A．干涉现象   　　　B．衍射现象

C．反射现象   　　　D．多普勒效应

（2）波源正在移向___________（选填A、B、C、D点）。

（3）观察到波的频率最低的点是___________（选填A、B、C、D点）。

18．自动驾驶汽车配置了超声波、激光、无线电波雷达和光学相机组成的传感探测系统，当汽车与前方车辆距离减小到安全距离时，系统会执行减速指令．若汽车静止时发出的超声波频率为4.0×104Hz，空气中声速为340m/s，该超声波的波长为________m．汽车行驶时接收到被前方汽车反射的超声波频率________(选填“大于”“等于”或“小于”)汽车发出的频率．

19．阅读短文，回答下列问题：

超声测速仪

如图甲所示是公路旁边的超声波测速仪，它向行驶的车辆发射频率为f0（一般为30kHz～100kHz）的超声波，当车辆向它靠近时，车辆反射回来的超声波频率f增大；当车辆远离时，反射回来的超声波频率f减小，变化的频率Δf=|f0-f|与车辆速度v关系如图乙所示．

超声波测速仪内部工作原理如图丙所示，P、Q是压电超声换能器，在外力作用下发生形变时会产生电压，形变消失后，电压随之消失；反之，当在其上加一定电压就会发生形变，电压消失后，形变随之消失．超声波测速仪内部振荡电路产生高频交流电压加到P上，P产生相同频率的超声波；被车辆反射回来的超声波在Q上产生交流电压，其频率与反射波的频率相同，比较电路将振荡电路和放大电路的两种频率的交流电压进行比较，计算出它们的差值Δf=|f0-f|，由Δf就能知道车辆的速度．

（1）车辆靠近超声波测速仪时，反射回来的超声波频率f____f0(填：大于/等于/小于)；

（2）超声小测速仪工作时，压电超声换能器_____．

A．均将形变转换成电压       B．P将形变转换成电压，Q将电压转换成形变

C．均将电压转换成电流       D．P将电压转换成形变，Q将形变转换成电压

（3）为使超声波测速仪正常工作，振荡电路中产生交流电的图像可能是下图中

     的_____．

（4）汽车先后以v1和v2的速度远离超声波测速仪时，反射回来超声波的频率分别为f1和f2，且f1大于f2，则v1______v2(填：大于/等于/小于)．

三、综合题（共4题）

20．警车鸣笛从你身边飞速驶过，对于警车向你靠近和警车远离的过程，你会听到警笛的声音在变化，思考下列问题：

（1）你听到警笛的音调有何不同？

（2）实际上警笛的音调会变化吗？

（3）听到音调发生变化的原因是什么？

21．请简要说明科学上利用多普勒效应测量太空中星球相对地球的运动速度的原理。

22．如图为由波源S发出的波某一时刻在介质平面中的情形，实线为波峰，虚线为波谷，设波源频率为20 Hz，且不运动，而观察者在1 s内由A运动到B，则观察者在这1 s内接收到多少个完全波？设波速为340 m/s，则要让观察者完全接收不到波，他每秒要运动多少米？

23．一只汽船以的速度在无风河面上航行，船上发出声鸣笛，旅客在后听到前方悬崖反射回来的声音，已知声音在空气中的传播速度为。则悬崖离汽船鸣笛时的位置有多远。

参考答案：

1．B

2．C

3．B

4．A

5．B

6．D

7．A

8．B

9．D

10．A

11．B

12．B

13．C

14．C

15．B

16．     36     7.2     小于

17．     D     A     B

18．     8.5×10-3     大于

19．     大于     D     D     小于

20．（1）警车驶来时，音调变高；警车远离时，音调变低；（2）实际上警笛的音调不会变化；

（3）警车与观察者如果相互靠近，观察者接收到的频率增加；二者如果相互远离，观察者接收到的频率减小，因此会感觉警笛音调变化

21．

光波会由于多普勒效应而发生波长的变化。恒星的光谱中有一系列吸收线，如果恒星远离我们而去，我们观测到的这些吸收线就会向光波的红端（长波）方向移动，称为谱线红移。反之，当恒星朝向我们而来时，观测谱线会向光波的蓝端（短波）方向移动，称为谱线蓝移。测出谱线红移或蓝移的量，根据多普勒效应的公式，我们就可以得出恒星朝向或者远离我们的速度了。

22．19个，340m

23．