高中3.6 多普勒效应随堂练习题

【优选】物理沪科版选择性必修第一册第6节多普勒效应-1作业练习

一．单项选择

1．在天文学上，由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率可以判断遥远的天体相对于地球的运动速度。这是利用了波的（　　）

A．折射 B．干涉 C．衍射 D．多普勒效应

2．有人站在火车轨道旁，一列迎面高速驶来的火车正在鸣笛，则他听到的鸣声的频率将（　　）

A.变大 B.变小 C.不变 D.不能确定

3．下列说法中正确的是（　  　）

A.作受迫振动的物体的频率由它的固有频率来决定

B.产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化

C.波的干涉和衍射是波所特有的现象

D.在干涉图样中的振动加强线上各质点的振动位移总是最大

4．频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动，以u表示声源的速度，V表示声波的速度，v表示接收器收到的频率。若u增大（u＜V），则（　　）

A．v增大，V增大 B．v增大，V不变 C．v不变，V增大 D．v减少，V不变

5．下列选项中没有利用多普勒效应的是(　 　)

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电磁波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到波的频率发生的变化，就知道汽车的速度，以便于进行交通管理

C．铁路工人把耳朵贴在铁轨上可判断火车的运动情况

D．有经验的战士利用炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是在接近还是在远去

6．超声波是一种频率高于的声波，波长很短，只有几厘米，甚至千分之几毫米，它的方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，因此有广泛的应用关于超声波，下列说法中正确的是（　　）

A．由于高频率超声波波长很短，因此衍射本领很强

B．空气中超声波传播速度远大于普通声波传播的速度

C．当超声波在介质中传播时，介质参与振动的频率等于超声波频率

D．超声波测速主要是利用超声波相干性好的特点

7．下列说法正确的是（　　）

A．在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象

B．受迫振动的振幅由驱动力的大小决定，与系统的固有频率无关

C．医生利用超声波测定病人血管中的血流速度，这是利用了超声波的多普勒效应

D．寺庙里的大钟被撞击后我们会感觉到余音不绝，这属于声波的衍射

8．某同学观察到波长相同的水波通过两个宽度不同的狭缝时的现象，如下图所示，下列说法正确的是（   ）

A. 水波通过狭缝后波长变短

B. 这是水波的衍射现象，有些波不能发生衍射现象

C. 此现象可以说明，波长一定，缝越窄衍射现象越明显

D. 此现象可以说明，缝宽一定，波长越长衍射现象越明显

9．在某种介质中，一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形图如图甲所示，此时质点A在波峰位置，质点D刚要开始振动，A．B．C．D四个质点中某个质点的振动图像如图乙所示。时刻在D点有一台机械波信号接收器（图中未画出），正以的速度沿x轴正向匀速运动下列说法正确的是（　 　）

A．质点C的起振方向沿y轴负方向

B．无法判断图乙所示为四个质点中哪一个质点的振动图像

C．信号接收器可以接收到该机械波

D．如果只改变该信号接收器的速度的大小，使它能接收到该机械波，则它接收到该机械波的频率大于

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，这一技术利用了物理学中的下列哪一原理（　 　）

A．回声 B．波的衍射 C．波的干涉 D．多普勒效应

11．下列哪些现象属于多普勒效应（　 　）

A．夏日雷声轰鸣不绝

B．有两只相同的音叉，若一只被敲击振动发声，发现另一只也振动发声

C．战场上士兵听到敌方炮弹飞行声音和听到我方炮弹声音不同

D．“未见其人，先闻其声”

12．一只汽船以4 m/s的速度在无风的河面上航行，船上发出一声鸣笛，旅客在3 s后听到前方悬崖反射回来的声音，设声音在空气中的传播速度为340 m/s。则悬崖离汽船鸣笛的位置（　　）

A．504 m B．516 m C．1 008 m D．1 032 m

13．下列关于多普勒效应的说法正确的是（     ）

A．若声源向观察者靠近，则声源发出声波的频率变小

B．若声源向观察者靠近，则观察者接收到的频率大于声源发出声波的频率

C．观察者远离波源，则波源发出声波的频率变小

D．若波源与观察者相互靠近，则观察者接收到的频率小于声源发出声波的频率

14．汽车无人驾驶技术已逐渐成熟，最常用的是 ACC 自适应巡航控制，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。汽车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，接收到的回波的频率为f ，则（　　 ）

A．当 f  f 时，表明前车一定做匀速直线运动 B．当 f  f 时，表明前车一定处于静止状态

C．当 f  f 时，表明前车正在减速行驶 D．当 f  f 时，表明前车正在减速行驶

15．下列说法的错误是（　　）

A．泊松亮虹是光通过圆孔发生衍射时形成的

B．无色肥皂液吹出的肥皂泡呈彩色是由于光照射时发生了薄膜干涉

C．增透膜的作用是为了减少光的反射损失，增强透射光的强度

D．我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，可以判断该星球正在离我们远去

参考答案与试题解析

1．【答案】D

【解析】

多谱勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的距离发生变化，使观察者收到的频率发生了变化，所以由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率可以判断遥远的天体相对于地球的运动速度。这是利用了波的多普勒效应，则D正确；ABC错误；

故选D。

2．【答案】A

【解析】

考点： 多普勒效应．

分析： 根据多普勒效应进行判断：

当火车向你驶来的时候，警笛的音调变高；当火车离开你向远处驶去时，音调在降低，但若你是坐在火车上，所听到的笛声的音调却始终一样，也就是说实际上笛的频率并没有改变，只是当听者和声源之间发生相对运动时，听者感觉到频率的改变，这种现象称为多普勒效应．

解答： 解：根据多普勒效应得知，当物体振动频率不变时，距离声源越来越远，声音的音调变低，距离声源越来越近，声音的音调变高．

当有人站在火车轨道旁，一列迎面高速驶来的火车正在鸣笛，则他听到的鸣声的频率将变高，频率变大．

故选：A

点评： 有些知识没有出现在课本上，而是在生活中，要留心生活，观察生活，生活处处皆物理．此题是人感觉警笛的频率，不是警笛的实际频率．

3．【答案】C

【解析】考点:多普勒效应；波的干涉和衍射现象．

分析:当受迫振动的物体的频率与它的固有频率相等时，发生共振现象；多普勒效应的原因是接收频率发生变化；波的干涉和衍射是波所特有现象；振动加强线上各质点的振动方向总是相同，位移不一定最大．

解答:解:A．作受迫振动的物体的频率由它的策动频率来决定，故A错误；

B．多普勒效应的原因是接收频率发生了变化，而波源频率不变，故B错误；

C．波的干涉和衍射是波所特有现象，故C正确；

D．在干涉图样中的振动加强线上各质点的振动方向总是相同，但位移不一定最大，故D错误；

故选C

点评:考查受迫振动的物体的频率与固有频率的关系，理解多普勒效应的原因，知道干涉和衍射是波所特有的，掌握振动加强点的条件．

4．【答案】B

【解析】【来源】 江苏省苏州市姑苏区苏州中学2019-2020学年高二（下）期中物理试题

当声源靠近接收器时，接收器收到的频率增大，或当声源远离接收器时，接收器收到的频率减小，但声波的速度不会发生变化，所以B正确；ACD错误；

故选B。

5．【答案】C

【解析】

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是利用了多普勒效应，选项A不符合题意；

B．交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到波的频率发生的变化，就知道汽车的速度，以便于进行交通管理，这是利用了多普勒效应，选项B不符合题意；

C．铁路工人把耳朵贴在铁轨上可判断火车的运动情况，这是利用声波在固体中传播，没有利用多普勒效应，选项C符合题意；

D．有经验的战士利用炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是在接近还是在远去，这是利用了多普勒效应，选项D不符合题意；

故选C。

6．【答案】C

【解析】

A．高频率超声波的波长短，其衍射本领弱，故A错误；

B．声波的传播速度由介质决定，与声波的频率无关，故空气中超声波传播速度与普通声波传播的速度相等，故B错误；

C．波传播的是振动的形式和能量，介质中各点做的都是受迫振动，其振动频率由波源的频率决定，故当超声波在介质中传播时，介质参与振动的频率等于超声波频率，故C正确；

D．超声波测速利用了多普勒效应，故D错误。

故选C。

7．【答案】C

【解析】

A．上下振动的小船是受迫振动，A错误；

B．受迫振动的频率由驱动力的频率决定，与系统的固有频率无关。B错误；

C．医生利用超声波测定病人血管中的血流速度，这是利用了超声波的多普勒效应。C正确；

D．寺庙里的大钟被撞击后我们会感觉到余音不绝，这属于声波的反射。D错误。

故选C。

8．【答案】C

【解析】波衍射后不影响波的特性，即波长和频率不变，A错误；波的衍射是波特有的性质，故所有波都会发生衍射现象，B错误；从图中可知第1幅图衍射现象比较明显，所以波长一定，缝越窄衍射现象越明显，由于题中给出的是波长一定的情况，无法得出缝宽一定时衍射情况，故C正确D错误．

9．【答案】C

【解析】【来源】山东省六校2020-2021学年高二（下）阶段性联合考试物理试题（A卷）

A．在时刻的波形图如图甲所示，此时质点A在波峰位置，质点D刚要开始振动，则可知波沿x轴正方向传播，根据同侧法可知D点起振方向沿y轴正方向，则质点C的起振方向沿y轴正方向，故A错误；

B．图甲中质点C在时刻处于平衡位置且向y轴负方向运动，则图乙所示为质点C的振动图像，故B错误；

C．由图可知

，

则波速为

则信号接收器可以接收到该机械波，故C正确；

D．因机械波周期为0.4s，则频率为

根据多普勒效应，由于信号接收器在远离机械波波源运动，则它接收到该机械波的频率小于2.5Hz，故D错误。

故选C。

10．【答案】D

【解析】【来源】浙江省宁波市北仑中学2017-2018学年高二下学期期中考试物理试题

由题意可知，该仪器是测量反射波的频率变化．波的干涉．波的衍射及回声都不会产生频率的变化；而多普勒效应中由于波源的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D.

11．【答案】C

【解析】

A．夏日雷声轰鸣不绝，属于声波的反射，故A错误；

B．有两只相同的音叉，若一只被敲击振动发声，发现另一只也振动发声，这是声音的共振，故B错误；

C．战场上士兵听到敌方炮弹飞行声音和听到我方炮弹声音不同的现象是多普勒效应，故C正确；

D．“未见其人，先闻其声”是波的衍射现象，故D错误。

故选C。

12．【答案】B

【解析】

汽船向悬崖靠近，3 s行驶了

声波3 s内传播的距离

所以悬崖离汽船的鸣笛位置

故B正确。

故选B。

13．【答案】B

【解析】

考点：考查了多普勒效应

试题分析：多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的位置发生变化，使观察者收到的频率发生了变化；若声源向观察者靠近，则声源发出声波的频率不变，故A错误；若声源向观察者靠近，则观察者接收到声波的频率变大，故B正确；观察者远离波源，则波源发出声波的频率不变，故C错误；若波源与观察者相互靠近，观察者接收到声波的频率变大，故D错误。

14．【答案】C

【解析】

AB．当声源和观察者之间的距离不变化时，观察者接收到的频率和声源发出的频率相等，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，但不一定做匀速直线运动，也不一定静止，故A B错误；
C．当f′＞f时，说明接收到的频率增大，说明两车距离减小，表明前车在减速行驶，故C正确；
D．当f′＜f时，说明接收到的频率减小，说明两车距离增大，表明前车在加速行驶，故D错误。
故选C。

15．【答案】A

【解析】

A．泊松亮斑是光通过不透明的小圆盘发生衍射时形成的，A错误；

B．肥皂液吹出的肥皂泡呈彩色，是由于泡的内外表面反射光，进行相互叠加而成的，属于薄膜干涉，B正确；

C．根据薄膜干涉的原理，光学镜头上涂的增透膜的作用就是为了减少光的反射损失，增强透射光的强度，C正确；

D．我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，根据

知频率变小，根据多普勒效应，该星球正在距离我们远去，D正确。

故选A。