粤教版 (2019)选择性必修 第一册第四节 多普勒效应精练

多普勒效应

1．关于多于多普勒效应，下列说法正确的是(　　)

A．只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应

B．当声源静止、观察者也静止时，可以观察到多普勒效应

C．只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高

D．当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低

解析：选D　波源运动，但它相对于观察者位置不变时，不能观察到多普勒效应，故A错误。当声源静止、观察者也静止时，观察者接收到的频率不会变化，观察不到多普勒效应，B错误。在声源与观察者靠近时观察者接收到的波的频率变高，听到声音的音调变高；在声源与观察者远离时观察者接收到的波的频率变低，听到的音调变低。故C错误，D正确。

2．(多选)火车上有一个声源发出频率一定的音乐。当火车静止，观察者也静止时，观察者听到并记住了这个音乐的音调。以下情况中，观察者听到这个音乐的音调比原来降低的是(　　)

A．观察者静止，火车向他驶来

B．火车静止，观察者乘汽车向着火车运动

C．观察者静止，火车离他远去

D．火车静止，观察者乘汽车远离火车运动

解析：选CD　根据多普勒效应可知，若波源和观察者间距离变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高；若波源和观察者的距离变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低。观察者听到这个音乐的音调比原来降低，即接收到的声波频率降低，说明观察者和火车之间的距离在变大。故A、B两项错误，C、D两项正确。

3．关于声波的多普勒效应，下列说法正确的是(　　)

A．当观察者和声源相互靠近时，观察者接收到的声波频率比声源发出的声波频率大

B．当观察者和声源相互靠近时，观察者接收到的声波频率比声源发出的声波频率小

C．当观察者和声源相互靠近时，声源振动的频率变大

D．当观察者和声源相互靠近时，声源振动的频率变小

解析：选A　多普勒效应是指波源或观察者发生相对移动，而使两者间的位置发生变化，使观察者接收到的频率发生了变化。若声源和观察者相互靠近，观察者接收到的声波频率比声源发出的声波的频率大，A正确，B错误；声源的频率由声源决定，不会随着观察者和声源之间距离的变化而变化，C、D错误。

4．关于多普勒效应，下列说法正确的是(　　)

A．多普勒效应是由波的干涉引起的

B．多普勒效应说明波源的频率发生改变

C．当警车向你驶来时，你听到警笛声的音调会变低

D．机械波和电磁波都可以产生多普勒效应

解析：选D　多普勒效应是指观察者与波源有相对运动时，观察者接收到的波的频率发生变化，但波源的频率不变，故A、B错误；根据多普勒效应，当警车向你驶来，你听到警笛声的音调会变高，故C错误；多普勒效应适用于所有类型的波，故D正确。

5．(多选)下面哪些应用是利用了多普勒效应(　　)

A．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度

B．交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的超声波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生的变化，就知道汽车的速度，以便于进行交通管理

C．铁路工人用耳贴在铁轨上判断火车的运动情况

D．有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去

解析：选ABD　凡是波都能发生多普勒效应，因此利用光波的多普勒效应便可以测定遥远天体相对于地球运动的速度；利用多普勒效应制作的测速仪常用于交通警察测量汽车的速度；铁路工人是根据振动的强弱(并非多普勒效应)判断火车的距离，根据火车轮与铁轨接头间碰撞的快慢来判断火车运动快慢的(但目前高铁的铁轨已无接头)；炮弹飞行时，与空气摩擦产生声波，人耳接收到的频率与炮弹的相对运动有关。选项A、B、D正确。

6．(多选)假如某一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率为400 Hz，在汽车向你驶来又擦身而过的过程中，下列说法中正确的是(　　)

A．当汽车向你驶来时，你听到的喇叭声音的频率可能等于300 Hz

B．当汽车向你驶来时，你听到的喇叭声音的频率可能等于500 Hz

C．当汽车与你擦身而过后，你听到的喇叭声音的频率可能等于300 Hz

D．当汽车与你擦身而过后，你听到的喇叭声音的频率可能等于500 Hz

解析：选BC　当汽车向你靠近，你听到的声音的频率增大，故A错误，B正确；当汽车与你远离时，你听到的声音的频率减小，故C正确，D错误。

7．近年来我国的航空事业迅速发展，超音速飞行的战机已十分普遍。当战机在上空返航时，地面上的人经常会听到一声雷鸣般的巨响，引起房屋门窗的剧烈颤动。这是因为飞机在返航加速过程中，当飞机的速度接近声速时会使发动机发出的声波波面在飞机的前方堆积形成音障，当飞机加速冲破音障时发出的巨大响声，称为音爆。关于音障的形成与下列哪种现象的形成原理最为相近(　　)

A．在音叉周围有些区域声音较强，有些区域声音较弱

B．敲响一只音叉，不远处的另一只音叉也发出声音

C．火车进站时鸣笛的音调会变高，出站时会变低

D．在屋外看不见屋内的人，却能听见屋内人说话

解析：选C　在音叉周围有些区域声音较强，有些区域声音较弱，这是声波的干涉现象，故A错误；敲响一只音叉，不远处的另一只音叉也发出声音，这是声音的共振现象，故B错误；火车进站时鸣笛的音调会变高，出站时音调会变低，音调会变低表示远离，音调会变高表示靠近，该现象与音障的形成类似，故C正确；在屋外看不见屋内的人，却能听见屋内人说话，这是声音的衍射现象，故D错误。

8．(多选)(2020·深圳中学期中考试)下列关于多普勒效应的说法，正确的是(　　)

A．医院检查身体的“彩超”仪运用了多普勒效应

B．不仅机械波会发生多普勒效应，电磁波也会

C．由地球上接收到的遥远天体发出的光波发生“红移”现象(各条谱线的波长均变长)，可以判断遥远天体正靠近地球

D．静止的观察者听到某一频率声源发出的声音频率越来越高，说明声源正在远离观察者

解析：选AB　医院检查身体的“彩超”仪是通过测出反射波的频率变化来确定血流的速度的，显然是运用了多普勒效应，故选项A正确；多普勒效应是波特有的现象，故选项B正确；当波源与观测者相互靠近时，观测到的频率增大，反之，当波源与观测者相互远离时，观测到的频率减小，故选项D错误；“红移”现象中光波频率变小，因此遥远天体应正在远离地球，故选项C错误。

9．(2020·北京朝阳区期末)汽车无人驾驶技术已逐渐成熟，最常用的是自适应巡航控制(ACC)，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，接收到的波的频率为f′，则(　　)

A．当f＝f′时，表明前车与无人车速度相同

B．当f＝f′时，表明前车一定处于静止状态

C．当f′>f时，表明前车在加速行驶

D．当f′<f时，表明前车在减速行驶

解析：选A　当波源和观察者之间的距离不变化时，观察者接收到的波的频率和波源的频率相等，故当f＝f′时，说明二者之间的距离不变，表明前车与无人车速度相同，但不一定静止，A正确，B错误；当f′>f时，无人车接收到的波的频率增大，说明两车距离减小，表明前车在减速行驶或无人车在加速行驶，C错误；当f′<f时，无人车接收到的波的频率减小，说明两车距离增大，表明前车在加速行驶或无人车在减速行驶，D错误。

10.医院有一种先进的检测技术——彩超，就是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，就可知道血液的流速，这一技术主要利用了(　　)

A．波的干涉　　　　 B．多普勒效应

C．波的叠加 D．波的衍射

解析：选B　由题意可知，该仪器是测量反射波的频率变化，而波的干涉、波的衍射及波的叠加都不会产生频率的变化，而多普勒效应中由于波源和接收者之间的相对移动而使接收到的频率变化，故该技术体现的是多普勒效应，故选B。

11．(2020·河南南阳高二下期末)1842年，奥地利物理学家多普勒带着女儿在铁道帝散步时，发现波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的波的频率都会发生变化，人们把这种现象叫作多普勒效应。多普勒效应在科学技术中有广泛的应用，装有多普勒测速仪的监视器可以安装在公路上方，向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。在测速的同时测速仪把车辆牌号拍摄下来，并把测得的速度自动打印在照片上。下列说法正确的是(　　)

A．当车辆驶向监视器时，监视器发射的超声波频率变大

B．当车辆驶向监视器时，监视器接收到的超声波频率比发射时小

C．车速越大，监视器接收到的超声波频率比发射时大得越多

D．超声波能发生多普勒效应，光波也能发生多普勒效应

解析：选D　多普勒效应是波源和观察者有相对运动时观察者接收到的波的频率与波源的频率不相同的现象，但波源实际的频率并没有变化，A错误；当波源和观察者靠近时，接收到的频率增大，当波源和观察者远离时，接收到的频率减小，所以当车辆驶向监视器时，监视器接收到的超声波频率比发射时的大，B错误；车速越大，如果车辆靠近监视器的话，监视器接收到的超声波频率比发射时大得越多，远离的话反而更小，C错误；超声波和光波都可以发生多普勒效应，D正确。

12．轮船在进港途中的x ­t图像如图1所示，则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是图2中的哪一个(　　)

解析：选A　匀速靠近港口的过程中，测量到的频率变大但不随时间变化，只是速度大时接收频率增大得多些，由x­t图像可知，轮船靠近港口时三段时间内的速度v1>v3>v2，可知f1>f3>f2，A正确。