高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第一册3.6 多普勒效应精练

【优质】物理沪科版选择性必修第一册第6节多普勒效应-1课时练习

一．单项选择

1．下列说法正确的是(    )

A．人在以声源为圆心的圆轨道上匀速行走时，听到声音的频率不变

B．铁路．民航等安检口使用红外线对行李内物品进行检测

C．观众戴上特制眼镜观看立体电影时，利用了光的衍射

D．狭义相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关

2．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

3．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

4．下列有关波动现象的说法中正确的是（    ）

A. 医生检查身体用的“B 超”是根据超声波的多普勒效应制成的

B. 多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的

C. 波具有衍射特性的条件，是障碍物的尺寸与波长比较相差不多或小得多

D. 在干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移始终保持最大；振动减弱区域的质点，其位移始终 保持最小

5．a为声源，发出声波。b为接收者，接收a发出的声波。若a．b在沿着两者连线的方向运动（速度都不超过声速）。以下说法正确的是（　 　）

A．若a．b相互靠近，则b接收到的声波的频率一定比a发出的低

B．若a．b向同一方向运动，则b接收到的声波的频率一定比a发出的低

C．若a．b向同一方向运动，则b接收到的声波的频率一定比a发出的高

D．若a静止，b向a运动，则b接收到的声波的频率一定比a发出的高

6．在下列现象中，不能用多普勒效应解释的是（ 　　）

A．医生用超声波检查血流情况的“彩超”

B．观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低

C．测量星球上发出的光波频率与地球上的同种元素静止时发光频率比较判断星球的靠近或远离

D．雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声

7．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

8．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

9．下列事例中不属于多普勒效应运用的是（　　）

A.公路上运用于测量车辆速度的检测器

B.由火车汽笛声来判断火车是进站还是出站

C.战士从炮弹飞行的尖叫声来判断炮弹是接近还是远离

D.利用“共鸣箱”来使声音增强

10．波源的振动频率为f，当波源运动时，波源前方的静止观察者接收到的频率为，波源后方的静止观察者接收到的频率，则有　 　

A． B． C． D．

11．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

12．小茗同学站在火车站的站台上研究多普勒效应，一列火车一边鸣笛一边快速经过火车站，在火车头经过小茗同学的前后一段时间内，小茗同学听到汽笛声的频率（　　）

A. 逐渐升高 B. 逐渐降低 C. 先高后低 D. 先低后高

13．下列说法正确的是（　 　）

A．医生诊病时用的“B超”是利用次声波定位的

B．产生多普勒效应的原因是波源的频率发生变化

C．某一频率的声波从空气进入水中，频率增大，波速不变

D．只有缝．孔的宽度跟波长相差不多或比波长更小时，才能发生明显的衍射现象

14．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，观察到波的频率最低的位置是（　　）

A．A B．B C．C D．D

15．下列说法正确的是（　　 ）

A．物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振幅越大

B．因衍射是波特有的特征，所以波遇到障碍物时一定能发生明显衍射现象

C．两列波发生干涉，振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大

D．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应

16．如图所示，表示的是产生机械波的波源O正在做匀速直线运动的情况，图中的若干个圆环表示同一时刻的波峰分布．为了使静止的频率传感器能接收到的波的频率最低，则应该把传感器放在（    ）

A．A点

B．B点

C．C点

D．D点

17．下列关于简谐振动和机械波的说法正确的是（　　）

A．简谐振动的平衡位置一定是物体所受合外力为零的位置

B．当声波从空气进入水中时，声波的频率不变，波长变长

C．横波在介质中的传播速度由波源本身的性质决定

D．当人向一个固定的声源跑去，人听到的音调变低了

18．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0.15s，x＝40m处的质点运动的路程为0.5m

C．接收器在t＝2s时才能接收到此波

D．若波源向x轴正方向运动，接收器接收到波的频率可能为11Hz

参考答案与试题解析

1．【答案】A

【解析】

试题分析：人在以声源为圆心的圆轨道上匀速行走时，人相对生源的位置不变，故听到声音的频率不变，选项A正确；检口使用X射线穿透能力较强，从而对行李内物品进行检测，故B错误；观众戴上特制眼镜观看立体电影时，利用了光的偏振，选项C错误；根据爱因斯坦相对论可知，时间和空间与物质的运动状态有关．故D错误；故选A. 1

考点：多普勒现象；X射线；光的偏振；相对论

2．【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．

3．【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。

4．【答案】B

【解析】A．医生检查身体用的“B超”是利用超声波的反射原理制成的，故A错误；

B．多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的，故B正确；

C．波具有明显的衍射特性的条件，是障碍物的尺寸与波长比较相差不多或小得多，故C错误；

D．干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移时大时小，振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小，故D错误；

故选B。

5．【答案】D

【解析】

AD．b接收到的声波的频率的高低关键是看声源a与接收者b之间的距离如何变化，若远离则b接收到的声波的频率比a发出的低，若靠近则b接收到的声波的频率比a发出的高，故A错误，D正确；

BC．当a．b向同一方向运动时，两者之间的距离可变大．可变小．可不变，故b接收到的声波的频率与a发出的声波的频率关系不确定，故BC错误。

故选D.

6．【答案】D

【解析】

A．彩超是利用声波的多普勒效应，故A正确；

B．远去的列车发出的声音，由于多普勒效应音调变低，故B正确；

C．测量星球上发出的光波频率与地球上的同种元素静止时发光频率比较可以根据光的多普勒效应判断星球靠近或远离，故C正确；

D．先看到后听到雷声是因为光的传播速度大于声音传播速度，故D错误；

故选D。

7．【答案】D

【解析】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.

8．【答案】A

【解析】

雷达测速主要是利用多普勒效应，当目标向雷达天线靠近时，反射信号频率将高于发射机频率；反之当目标远离天线而去时，反射信号频率将低于发射机率，如此根据频率的改变数值，即可计算出目标与雷达的相对速度，A正确，BCD错误。

故选A。

9．【答案】D

【解析】考点:多普勒效应.

分析:根据多普勒效应可知，当波源和观察者间距变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高．当波源和观察者距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低．

解答:解：根据多普勒效应可知，测速仪．火车进站时汽笛声音的判断以及炮弹飞行时的夹叫声的变化均属于多普勒效应的应用；

而共鸣箱采用的是声音的共鸣原理；不属于多普勒应用；

本题考查不属于多普勒效应的，故选：D．

点评:多普勒效应是波特有的现象，要熟知多普勒效应产生的原因和特点；并明确该效应在生产生活中的应用．

10．【答案】D

【解析】

f由波源每秒钟所振动的次数决定，介质振动的频率由波源频率及波源相对介质是否移动来决定，当观察者远离波源过程中，观察者接收到的机械波频率比观察者静止时接收到的频率小；当观察者靠近波源过程中，观察者接收到的机械波频率比观察者静止时接收到的频率大，所以， ，由上可知，故D正确，ABC错误．

11．【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．

12．【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】由多普勒效应可知：当火车靠近小茗时，小茗同学听到汽笛声的频率变高，当火车远离小茗时，小茗同学听到汽笛声的频率变低，故小茗同学听到汽笛声的频率先高后低，故C正确，ABD错误。

故选C。

13．【答案】D

【解析】

A．医生诊病时用的“B超”是利用超声波定位的，选项A错误；

B．产生多普勒效应的原因是观察者和波源的位置发生了变化，而波源的频率没有发生变化，选项B错误；

C．某一频率的声波从空气进入水中，频率不变，波速增大，选项C错误；

D．只有缝．孔的宽度跟波长相差不多或比波长更小时，才能发生明显的衍射现象，选项D正确。

故选D。

14．【答案】B

【解析】【考点】多普勒效应

【分析】多普勒效应产生原因：声源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，频率表示单位时间内完成的全振动的次数，因此波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数，而观察者听到的声音的音调，是由观察者接受到的频率，即单位时间接收到的完全波的个数决定的．当波源和观察者有相对运动时，观察者接收到的频率会改变．在单位时间内，观察者接收到的完全波的个数增多，即接收到的频率增大．同样的道理，当观察者远离波源，观察者在单位时间内接收到的完全波的个数减少，即接收到的频率减小．

【解答】解：根据多普勒效应产生的原因，该图表示波源正在向A点移动；

当波源和观察者间距变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高．当波源和观察者距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低，所以观察者观察到波的频率最低的位置是B点．故ACD均错误，B正确．

故选：B

【点评】多普勒效应是波特有的现象，熟知多普勒效应产生的原因和特点是解答该题的关键．

15．【答案】D

【解析】【来源】湖北省部分重点高中2019-2020学年高二下学期期中物理试题

【分析】

【详解】

A．物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，当系统的固有频率等于驱动力的频率时，振幅达最大，这种现象称为共振，故A错误；

B．一切波在任何条件下都能发生衍射现象，但只有障碍物的尺寸与波长想差不多，或比波长小时，衍射现象才明显，故B错误；

C．两列波发生干涉，振动加强区质点的振幅总比振动减弱区质点的振幅大，不能说振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大，故C错误；

D．医院检查身体的“B超”仪没有用到多普勒效应，而彩超则是通过测出反射波的频率变化来确定血流的速度，显然是运用了多普勒效应原理，故D正确。

故选D。

16．【答案】B

【解析】

根据波速．波长和频率的关系式，由于同一种介质中波速相同，A点位置附件波长最短，B点位置附近波长最长，故传感器在A点接受到波的频率最高，在B点接受到波的频率最低，故选项B正确，选项ACD错误。

故选B。

17．【答案】B

【解析】【考点】多普勒效应；简谐运动．

【分析】简谐振动的平衡位置一定是物体所受回复力为零的位置；横波在介质中的传播速度由介质的性质决定；当人和声源间的距离减小时，人听到的声音频率变高，音调变高．声波从空气进入水中时，声波的频率不变，波速变大，由波速公式v=λf分析波长如何变化．

【解答】解：A．简谐振动的平衡位置一定是物体所受回复力为零的位置，而不一定是所受合外力为零的位置，比如单摆，在平衡位置时所受的合外力不为零，故A错误．

B．声波从空气进入水中时，声波的频率不变，波速变大，由波速公式v=λf分析可知：波长变大．故B正确．

C．横波在介质中的传播速度由介质的性质决定，与波源无关；故C错误．

C．当人和声源间的距离减小时，产生多普勒效应，人听到的声音频率变高，音调变高．故C错误．

故选：B．

【点评】解决本题关键掌握简谐振动的特点和简谐机械波的基本知识，知道机械波的波速由介质决定，频率由波源决定，而波长是波源与介质共同决定．

18．【答案】D

【解析】

A．时，波刚好传到x=40m，由质点振动的滞后性可以断定，x=40m处的质点的起振方向沿y轴负方向，这显然也是波源初始时刻的振动方向，故A错误；

B．由可得

则从t=0开始经0.15s，x=40m处的质点振动了，通过的路程为

故B错误；

C．此波传到接收器所用时间为

故C错误；

D．由多普勒效应可知，当波源向x轴正方向运动时，接收器收到波的频率会大于10Hz，故D正确。

故选D。