高中沪科版 (2019)3.6 多普勒效应一课一练

【优质】物理沪科版选择性必修第一册第6节多普勒效应-1同步练习

一．单项选择

1．处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v=200m/s。已知t=0时，波刚传播到x=40m处，波形如图所示。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．x=10m处质点每秒向右移动200m

C．若波源向x轴正方向匀速运动，接收器接收到波的频率大于10Hz

D．当t=0.1s时，x=40m处的质点恰好到达波谷的位置

2．如图所示，人在距公路约50m的M处，一辆汽车以25m/s的速度从公路上匀速驶过，人听到的汽车的频率（　 　）

A．一直是稳定的 B．变得越来越高

C．变得越来越低 D．先变低后变高

3．关于机械波的特性，下列说法正确的是（　 　）

A．只有波长比障碍物的尺寸小或相差不多的时候才会发生明显的衍射现象

B．火车鸣笛时向我们驶来，听到的笛声频率将比声源发出的频率低

C．向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血液反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血液的速度，这种方法应用的是多普勒效应

D．只要是性质相同的波，都可以发生干涉

4．甲乙两名同学分别坐在两条船里，同学甲在船上每隔1s敲响一下水里的钟，且在他敲响第一下的瞬间同时敲响放在船上的另一个钟；当乙同学听到通过水里传来的第3声钟响的同时，听到从空气中传来的声音，已知声音在空气中传播的速度为340m/s，声音在水里传播的速度为1400m/s，则下列说法正确是（　　 ）

A．两船相距约为898m

B．两船相距约为1020m

C．若某时刻开始两船向同一方向运动，当同学乙听到从水中传来的钟声间隔略小于1s，则甲船速度大于乙船速度

D．若某时刻开始两船向同一方向运动，当同学乙听到从水中传来的钟声间隔略小于1s，则甲船速度小于乙船速度

5．关于多普勒效应，下列说法正确的是（　 　）

A．发生多普勒效应时，波源频率发生了变化

B．要发生多普勒效应，波源和观察者必须有相对运动且两者间距发生变化

C．火车向你驶来时，你听到的汽笛声音调变低，火车离你远去时，你听到的汽笛声音调变高

D．只有声波才能发生多普勒效应

6．根据多普勒效应，我们知道当波源与观察者相互接近时，观察者接收到的频率增大；如果二者远离，观察者接收到的频率减小。由实验知道遥远的星系所生成的光谱都呈现“红移”，即谱线都向红色部分移动了一段距离，由此现象可知（　 　）

A．宇宙在膨胀 B．宇宙在收缩 C．宇宙部分静止不动 D．宇宙只发出红光光谱

7．下列说法不正确的是（　　）

A．汽车减震系统的固有周期远大于外界冲击力的周期

B．车站行李安检机采用X射线，X射线穿透能力比紫外线强

C．隔着墙听和直接听某个声音，音调会有变化

D．由于人体内脏的固有频率接近某些次声波频率，因此这些次声波对人体有危害

8．下列说法正确的是（　 　）

A．由空气进入水中，电磁波波长变短，声波波长变长

B．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在

C．建筑外装涂膜玻璃应用了光的全反射

D．鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与该波源的频率相比减小

9．关于多普勒效应的叙述，下列说法中正确的是（　　）

A．多普勒效应说明波源的频率发生了变化

B．多普勒效应是由于波的干涉引起的

C．多普勒效应是波共有的特征

D．科学家通过哈勃望远镜发现来自遥远的星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱比较，波长均变小，说明该星系正在远离地球而去

10．关于机械波的现象，下列说法正确的是（　 　）

A．多普勒效应，是波源的频率发生变化引起的

B．波发生反射时，波的频率不变，但波长．波速发生变化

C．在干涉现象中，振动加强点的位移总比减弱点的位移要大

D．发生明显衍射的条件是缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相差不多或比波长小

11．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

12．下列说法中正确的是（　 　）

A．树枝在风的作用下运动是简谐运动

B．波长比孔的宽度小得越多，波的衍射越明显

C．只要是两列波叠加，都能产生稳定的干涉图样

D．当观察者和波源间存在相对运动时不一定能观察到多普勒效应现象

13．当波源远离观测者时，观测者所接收到的频率 f ' 和波源振动的频率 f 的关系为(   )

A． f ' ？ f    B． f '＜f    C． f '＞f    D． 无法确定

14．如图为波的多普勒效应图，则观察到波的频率最低点是（　　）

A．A点 B．B点 C．C点 D．D点

15．当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声。下列说法中正确的是（     ）

A.声源振动的频率变大

B.声波传播的速度变快了

C.耳膜振动的频率变大了

D.耳膜振动的频率变小了

16．如图所示，一频率为600Hz的声源以一定角速度绕圆心O点做匀速圆周运动一圈。某观察者站在离圆心O很远的P点观察。若观察者接收到声音频率小于600Hz，则可能是声源在图中哪点发出的（　　）

A．A点 B．B点 C．C点 D．D点

17．分析下列物理现象：①“闻其声而不见其人”；②学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；③当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。这些物理现象分别属于波的 (   )

A. 折射．干涉．多普勒效应    B. 衍射．多普勒效应．干涉

C. 折射．衍射．多普勒效应    D. 衍射．干涉．多普勒效应

18．假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300 Hz，在汽车向你驶来又擦身而过的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 当汽车向你驶来时，听到声音的频率等于300 Hz

B. 当汽车向你驶来时，听到声音的频率小于300 Hz

C. 当汽车和你擦身而过后，听到声音的频率大于300 Hz

D. 当汽车和你擦身而过后，听到声音的频率小于300 Hz

参考答案与试题解析

1．【答案】C

【解析】

A．所有质点的起振方向和波源起振方向一致，根据上下坡法，可知图中x=40m处质点的起振方向为沿y轴负方向，则波源开始振动时方向沿y轴负方向，故A错误；

B．波上的质点只在平衡位置上下振动，不随波迁移，故B错误；

C．根据题意结合图可知

该波的频率为

若波源向x轴正方向运动，波源与接收器间的距离减小，根据多普勒效应可知，接收器收到波的频率增大，将大于10Hz，故C正确；

D．当t=0.1s时，即经过了一个周期，x=40m处的质点回到了平衡位置，故D错误。

故选C。

2．【答案】C

【解析】

如下图所示

车相对人的速度为

车匀速靠近时，θ变大，则v1变小，设汽车本身的频率为f，声音的传播速速为v，根据多普勒效应可知，人听到的汽车的频率为

判断可知，人听到的汽车的频率为在变低；当车与人的连线与车速方向垂直时，再向前运动则汽车背离人运动，车匀速远离时，此过程车相对人的速度为

θ变大，则v1变大，由于汽车远离人，人听到的汽车的频率为

判断可知，人听到的汽车的频率为在变低。

故选C。

3．【答案】C

【解析】【来源】2020届山东省潍坊市第一中学高三下学期3月测试物理试题

【分析】

【详解】

A．只有波长比障碍物的尺寸大或相差不多的时候才会发生明显的衍射现象，所以A错误；

B．火车鸣笛向我们驶来时，间距变小，则我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高，所以B错误；

C．向人体发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血液的速度，这种方法应用的是多普勒效应，所以C正确；

D．产生干涉的两个条件是：两列波的频率必须相同，两个波源的相位差必须保持不变。所以D错误。

故选C。

4．【答案】A

【解析】

AB．由题意可得

即

解得

故AB错误；

CD．若某时刻开始两船向同一方向运动，当同学乙听到从水中传来的钟声间隔略小于1s，根据多普勒效应可知，若向右运动，则甲船速度大于乙船速度，若向左运功，则甲船速度小于乙船速度，故CD正确。

故选CD。

5．【答案】B

【解析】

AB．发生多普勒效应时，波源频率并没有发生变化，波源和观察者必须有相对运动，且两者间距发生变化才能发生多普勒效应，故A错误，B正确；

C．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，听到的声音音调变高，当波源和观察者间距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低，听到的声音音调变低，故C错误；

D．所有波都能发生多普勒效应，故D错误。

故选B。

6．【答案】A

【解析】

科学家们发现了红移现象，即光谱线都向红色部分移动了一段距离，红光波长长而频率小，根据多普勒效应的理论可知，物体靠近观察者时，接收到的波的频率会变大，远离观察者时，接收到的波的频率会变小，光谱线向红色部分移动说明，电磁波的频率变小了，这些星球都在远离地球。即宇宙在膨胀。

故选A。

7．【答案】C

【解析】

A．汽车减震系统的固有周期远大于外界冲击力的周期，A正确，不符合题意；

B．车站行李安检机采用X射线，X射线频率比紫外线高，穿透能力比紫外线强，B正确，不符合题意；

C．音调由频率决定，隔着墙听和直接听某个声音，音调不会有变化，C错误，符合题意；

D．由于人体内脏的固有频率接近某些次声波频率，因此这些次声波对人体有危害，D正确，不符合题意。

故选C。

8．【答案】A

【解析】

A．电磁波由空气进入水中，频率不变，波速减小，根据可知电磁波波长变短，声波由空气进入水中，频率不变，波速增大，所以波长变长，A正确；

B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，B错误；

C．建筑外装涂膜玻璃应用了光薄膜干涉，C错误；

D．鸣笛汽车驶近路人的过程中，根据多普勒效应可知路人听到的声波频率与该波源的频率相比增大，D错误。

故选A。

9．【答案】C

【解析】【来源】 江苏省苏州市高新区新区一中2020-2021学年高二（下）3月物理试题（无选择题解析）

A．多普勒效应说明波源的相对运动，使观察者收到的频率发生了变化。故A错误；

B．根据上一选项分析，多普勒与波的干涉无关。故B错误；

C．多普勒效应是波共有的特征。故C正确；

D．根据多普勒现象，若波源不动，观察者远离波源，则观察者者接收到的频率变小。所以科学家通过哈勃望远镜发现来自遥远的星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱比较，波长均变长，说明该星系正在远离地球而去。故D错误。

故选C。

10．【答案】D

【解析】

A．多普勒效应，是由于波源与观察者发生相对运动，导致观察者接受到的波的频率发生了变化，所以A错误；

B．波的反射，发生在同一种介质中，所以波的频率不变，波长和波速也不变，所以B错误；

C．在干涉现象中，振动加强点是指振幅最大的点，振动减弱点是指振幅最小的点，但是，加强点的位移不是总比减弱点的位移大，所以C错误；

D．发生明显衍射的条件是，缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相差不多或比波长小，所以D正确。

故选D。

11．【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。

12．【答案】D

【解析】

A．树枝在风的作用下运动是机械振动，故A错误；

B．当波长比孔的宽度大得越多或相差不多时，波的衍射越明显，故B错误；

C．只有叠加的两列波频率相等，振动情况相同，才可以产生稳定的干涉，故C错误；

D．当观察者和波源间存在相对运动时不一定能观察到多普勒效应现象，如观测者绕波做匀速圆周运动，故D正确。

故选D。

13．【答案】B

【解析】

【详解】

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,即f '＜f .故ACD错误,B正确.

故选B

【点睛】

利用多普勒效应分析即可,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.

14．【答案】B

【解析】【考点】多普勒效应．

【分析】根据波速．波长和频率的关系式v=λ？f判断，其中波速由介质决定，波长等于相邻波峰间距

【解答】解：根据波速．波长和频率的关系式v=λ？f，由于同一种介质中波速相同，A点位置附近波长最短，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B正确，ACD错误

故选：B

15．【答案】C

【解析】

试题分析：当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，声源振动的频率和传播的速度都没变，根据多普勒效应，人耳接收到的声音的频率变大，故选项C正确。

考点：多普勒效应。

16．【答案】C

【解析】

根据多普勒效应，当声源和观测者靠近时，观测者接受的频率高于声源；当声源和观测者远离时，观测者接受的频率低于声源。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，频率不变。

故选C。

17．【答案】D

【解析】“闻其声而不见其人”，听到声音，却看不见人，这是声音的衍射；

围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音，音叉发出两个频率相同的声波相互叠加，从而出现加强区与减弱区，这是声音的干涉；

当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高，音调变高就是频率变高，因此这是多普勒效应现象，故D正确．

18．【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】AB．汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300Hz，当汽车向你驶来时，两者间距变小，则听到喇叭声音的频率大于300Hz，故AB错误；

CD．汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300Hz，当汽车和你擦身而过后，两者间距变大，则听到喇叭声音的频率小于300Hz，故C错误，D正确。

故选D。