粤教版 (2019)选择性必修 第一册第四节 多普勒效应优秀练习

课时把关练

第四节 多普勒效应

1.［多选］下列说法中正确的是（　）

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.在障碍物后面的人可以听到别人说话的声音是多普勒效应现象

2.分析下列物理现象，这些现象分别属于声波的（　）

①“闻其声而不见其人”；

②夏天里有时在一次闪电过后，雷声轰鸣不绝；

③当正在鸣笛的火车向着我们疾驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高；

④围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音。

A.衍射、折射、干涉、多普勒效应

B.折射、反射、干涉、多普勒效应

C.衍射、反射、多普勒效应、干涉

D.折射、衍射、多普勒效应、干涉

3.近年来我国的航空事业迅速发展，战机的超音速飞行已十分普遍。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。这是因为战机返航加速过程中，当战机速度接近声速时会使发动机发出的声波波面在战机的前方堆积形成音障，当战机加速冲破音障时而发出的巨大响声，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.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

4.［多选］如图所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，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C点向右运动时，她感觉哨声音调不变

D.女同学在C点向左运动时，她感觉哨声音调变低

5.如图是一张蜻蜓点水的俯视照片，该照片记录了蜻蜓连续三次点水过程中激起的波纹，其形状如图所示。由图中可以得出：

①蜻蜓的飞行方向向左　②蜻蜓的飞行方向向右　③蜻蜓飞行速度比水波传播的速度大　④蜻蜓飞行速度比水波传播的速度小（　）

A. ①③ B. ①④C. ②③ D. ②④

6.［多选］一频率为600 Hz的声源以20 rad/s的角速度沿一半径为0.80 m的圆周做匀速圆周运动，一观察者站在离圆心很远的P点且相对于圆心静止，如图所示，下列判断正确的是（　）

A.观察者接收到声源在A点发出声音的频率大于600 Hz

B.观察者接收到声源在B点发出声音的频率等于600 Hz

C.观察者接收到声源在C点发出声音的频率等于600 Hz

D.观察者接收到声源在D点发出声音的频率小于600 Hz

7.汽车无人驾驶技术已逐渐成熟，最常用的是ACC自适应巡航控制系统，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，再通过回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

8.装有多普勒测速仪的汽车测速监视器安装在公路旁，它向行驶中的车辆发射已知频率的超声波，并接收被车辆反射回来的反射波。当某汽车向测速监视器靠近时，被该汽车反射回来的反射波与测速监视器发出的超声波相比（　）

A.频率不变，波速变小

B.波速不变，频率变小

C.频率不变，波速变大

D.波速不变，频率变大

9.当火车驶近时，观察者觉得它的汽笛的声音比驶去时的高一个音，即频率高到倍，设声速为v=340 m/s，火车沿直线行驶，求火车的速率。

10.如图所示是由波源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，观察者在1 s内接收到多少个完整波？设波速为340 m/s，则要让观察者完全接收不到波，他每秒要运动多远？

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第四节   多普勒效应

参考答案

1. AB　

2. C　

3. C　

4. AD　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，她都感到哨声音调变高；反之，女同学向左运动时，她感到哨声音调变低。A、D正确，B、C错误。

5. C　解析：根据题图，蜻蜓连续三次点水过程中激起的波纹，圆圈越小，则时间越短，所以飞行方向为从大圆到小圆；若蜻蜓飞行的速度和水波传播的速度相同，那么蜻蜓的每一次点水的时候都会是在上一个水波的边线上，而第二个水波和第一个水波都在以相同的速度运动，所以每个圆都应该是内切的。而题图则说明蜻蜓飞行的速度比水波传播的速度大，故C正确。

6. AB　解析：根据多普勒效应，当声源和观察者相向运动时，观察者接收到的声音的频率高于声源的频率；当声源和观察者相背运动时，观察者接收到的声音的频率低于声源的频率。把速度方向标出来，A点有接近的趋势，频率变大；C点有远离的趋势，频率变小；B、D点速度方向垂直于OP，频率不变。故A、B正确。

7. A　解析：当波源和观察者之间的距离不变化时，观察者接收到的频率和波源发出的频率相等，故当f=f'时，说明两者之间的距离不变，表明前车与无人车的速度相同，但不一定静止，故A正确，B错误；当f′>f时，接收到的频率增大，说明两车之间的距离减小，表明前车在减速行驶，故C错误；当f'<f时，接收到的频率减小，说明两车之间的距离增大，表明前车在加速行驶，故D错误。

8. D　解析：波速由介质决定，所以被该汽车反射回来的反射波与测速监视器发出的超声波相比波速不变，根据声波的多普勒效应，声源和观察者靠近时接收到的频率变大，所以被该汽车反射回来的反射波与发出的超声波相比频率变大，故D正确。

9.解：设汽笛发出声波的频率为f，则火车驶近时观察者接收到的频率为f1= ①

当火车驶去时观察者接收到的频率为f2= ②

由①②两式得==，

即v车== m/s=20 m/s=72 km/h。

10.解：观察者在单位时间内接收到的完整波的个数，就等于观察者接收到波的频率。如果观察者不动，则1 s内观察者接收到的完整波的个数应为20个。然而在观察者从A运动到B的过程中，所能接收到的完整波的个数正好比不运动时少1个，即他只接收到19个完整波。要想让观察者完全接收不到波，他必须随同所在的波峰或波谷一起运动并远离波源。由s=vt得s=340×1 m=340 m，即观察者每秒要远离波源运动340 m。