高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第一册3.6 多普勒效应习题

【精选】物理沪科版选择性必修第一册第6节多普勒效应-1优质练习

一．单项选择

1．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．

2．一波源P在水面振动的同时沿x轴正方向匀速移动，某时刻观察到的水面波如图所示。图中的实线表示水面波的波峰位置，此时波源P处于波峰位置，激起的第一个波峰刚好传到40cm处。已知波源P每秒振动5次，O点是它的初始位置，那么水面波的传播速度及波源P匀速移动的速度分别是（　 　）

A．0.2m/s；0.1m/s B．0.15m/s；0.125m/S

C．0.1m/s；0.1m/s D．0.05m/s；0.025m/s

3．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

4．从坐标原点O产生的简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，时刻波的图像如图所示，此时波刚好传播到点，的质点P的位移为10cm，再经，质点P第一次回到平衡位置，质点N坐标（图中未画出），则（ 　　）

A．波源的振动周期为1.2s

B．波源的起振方向向上

C．波速为8m/s

D．若观察者从点以2m/s的速度沿轴正方向移动，则观察者接收到波的频率变大

5．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

6．关于多普勒效应，下列说法中正确的是（　　）

A.夏天雷声轰鸣不绝的现象是多普勒效应

B.如果某一遥远星球离地球远去，那么地球上接收到该星球发出光的波长要变长

C.如果离我们远去的星球发出的是紫光，那么被静止于地球上的接收器接收到的可能是紫外线

D.正在鸣笛的火车向我们疾驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高了，这是因为声源振动的频率变大了

7．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”

8．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

9．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

10．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

11．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

12．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

13．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

14．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

15．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

16．关于波的认识，正确的是（　 　）

A．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理

B．发生多普勒效应时，波源的频率发生了变化

C．机械波在介质中的传播速度是由波源频率和介质共同决定

D．波在传播过程中绕过障碍物向前传播的现象，是波的折射现象

17．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

18．下列关于多普勒效应的说法不正确的是（　　）

A．彩超测血流速度是利用超声波的多普勒效应

B．交警经常利用超声波的多普勒效应测量行进中车辆的速度，来判断车辆是否超速

C．雷达定位是利用电磁波的多普勒效应

D．多普勒效应是指波源与观察者互相靠近或远离时，接收到波的频率发生了变化的现象

参考答案与试题解析

1．【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．

2．【答案】A

【解析】【来源】2020届浙江省温州市高三下学期4月选考适应性测试物理试题

【分析】

【详解】

波源P每秒振动5次，波源P的周期为

波源P振动10个周期的时间

波源P的速度

水面波的传播速度

故选D。

3．【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。

4．【答案】A

【解析】

C．由题图得到波动方程

由题目条件可知当时，代入得，点在经过第一次回到平衡位置，故0.1s内在波的传播方向上传播了1m，波速

故C错误；

A．周期

故A正确；

B．时刻波刚好传播到点，则点的振动方向即为波源的起振方向，由题图知波源的起振方向向下，故B错误；

D．若观察者从点以2m/s的速度沿轴正方向移动，由多普勒效应知观察者接收到波的频率变小，故D错误。

故选A。

5．【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.

6．【答案】B

【解析】考点:多普勒效应.

分析:本题考查多普勒效应的原理：间距变大时，接收频率变小，间距变小时，接收频率变大，而发射频率不变，熟记多普勒的定义即可求解，同时掌握频率变化与运动间的关系.

解答:解：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；

A．夏天雷声轰鸣不绝的现象是声波的反射，不是多普勒效应现象，故A错误；

B．如果某一遥远星球离地球远去，那么地球上接收到该星球发出光的频率变小，则波长要变长，故B正确；

C．如果离我们远去的星球发出的是紫光，那么被静止于地球上的接收器接收到的频率小于紫光，而紫外线频率大于紫光，故C错误；

D．正在鸣笛的火车向我们疾驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高了，这是因为接收的频率变大了，故D错误；

故选：B.

点评:多普勒效应是由于观察者和波源间位置的变化而产生的；掌握物理概念要一定要理解其真正意义.

7．【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。

8．【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．

9．【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。

10．【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。

11．【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。

12．【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。

13．【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。

14．【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。

15．【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

16．【答案】A

【解析】

A．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，属于声纳定位，用的是波的直线传播和反射原理，故A正确；

B．多普勒效应说明观察者与波源有相对运动时，接收到的频率会发生变化，波源本身的频率没有发生变化，故B错误；

C．机械波在介质中的传播速度是介质决定的，与波源的频率没有关系，故C错误；

D．波在传播过程中绕过障碍物向前传播的现象，属于波的衍射现象，不是波的折射现象，故D错误。

故选A。

17．【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。

18．【答案】C

【解析】【分析】多普勒效应是为纪念奥地利物理学家及数学家多普勒而命名的，他于1842年首先提出了这一理论．主要内容为：接受到的物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化．多普勒效应不仅仅适用于声波，它也适用于所有类型的波，包括电磁波；雷达利用电磁波中的微波的反射和接收来进行测距和定位的

【解答】解：A．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速利用声波的多普勒效应，故A正确；

B．交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度是利用超声波的多普勒效应，故B正确；

C．雷达利用电磁波中的微波的反射和接收来进行测距和定位的，故C错误；

D．多普勒效应是指波源与观察者互相靠近或远离时，接收到波的频率发生了变化的现象，故D正确；

本题选错误的故选：C

【点评】题考查了多普勒效应的应用，是利用发射波与接受波间的波长变化（或者频率变化）来判断相对运动的情况