人教版2019选择性必修第一册高二物理同步练习3.5多普勒效应(原卷版+解析)

第5节多普勒效应多普勒效应的现象与应用1．上课时老师将一蜂鸣器固定在教鞭一端，然后使蜂鸣器迅速水平旋转，同学们听到蜂鸣器音调竟然忽高忽低变化，下列判断正确的是（）A．旋转时蜂鸣器发声的频率变化了B．由于旋转，改变了同学们听到的声音频率C．蜂鸣器音调变低时，一定是向学生的方向运动D．音调的忽高忽低是由波的干涉造成的2．下列关于多普勒效应的说法正确的是（）A．医院检查身体的“彩超”仪运用了多普勒效应B．大风中，远处人的说话声时强时弱C．由地球上接收到的遥远天体发出的光波发生“红移”现象（各条谱线的波长均变长），可以判断遥远天体正靠近地球D．静止的观察者听到某个单一频率声源发出的声音频率越来越高，说明声源正在远离观察者多普勒效应产生的原因3．假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300Hz，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300HzB．当汽车向你驶来时，听到声音的频率小于300HzC．当汽车和你擦身而过后，听到声音的频率大于300HzD．当汽车和你擦身而过后，听到声音的频率小于300Hz4．如图所示是产生机械波的波源O做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰。下列说法中错误的是（）A．该图表示的是多普勒现象B．此时波源正在向A观测者靠近C．CD两位观测者此时接收到的频率和波源发出的频率相等D．B观测者此时接收到的频率小于波源发出的频率5．分析下列所描述的三个物理现象：①夏天里一次闪电过后，有时会雷声轰鸣不绝②听到迎面而来尖锐的汽笛声③围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音④水塘中的水波能绕过障碍物继续传播这些现象分别是波的（）A．反射现象、多普勒效应、衍射现象、干涉现象B．衍射现象、多普勒效应、反射现象、干涉现象C．衍射现象、干涉现象、多普勒效应、折射现象D．反射现象、多普勒效应、干涉现象、衍射现象6．单音源发生器装置在小车上，其发音频率为f0。图1中小车沿一圆形跑道做匀速圆周运动，观察者甲静止于圆心处，测得频率为f1；图2中小车沿直线向左匀速运动，观察者乙、丙静止于该直线上，丙在乙的右侧，观察者乙测得频率为f2，观察者丙测得频率为f3，则（）A． B．C． D．f1时而大于f0时而小于f0，7．轮船在进港途中与港口间的距离随时间变化规律如图所示，则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是下列选项图中的（

）A． B．C． D．8．1842年，奥地利物理学家多普勒带着女儿在铁道旁散步时就注意到了类似上面描述的现象。他经过认真的研究，发现波源与观察者相互靠近成者相互远离时，接收到的波的频率都会发生变化.人们把这种现象叫作多普勒效应（Dopplereffect）。多普勒效应在科学技术中有广泛的应用，下列物理现象中是应用多普勒效应的是（

）A．交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度B．医生向人体内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，就能知道血流的速度。这种方法俗称“彩超”，可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变C．宇宙中的星球都在不停地运动。测量星球上某些元素发出的光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度D．两列水波相遇后彼此穿过，仍然保持各自的运动特征，继续传播，就像没有跟另一列水波相遇一样9．下面哪些应用是利用了多普勒效应（）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．铁路工人将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接近还是远去10．我国自主研发的“海翼”号深海滑翔机，刷新了下潜深度的世界纪录．悬停在深海中某处的滑翔机发出声呐信号（超声波）的频率为f，在该处海水中的传播速度为v，若停在海面上的监测船收到的频率稍大于滑翔机发出声呐信号的频率，则下列说法正确的是（

）A．声呐信号在该处海水中的波长为B．声呐信号在该处海水中的波长为C．滑翔机正在靠近该监测船D．滑翔机正在远离该监测船11．一个观察者在铁路旁，当火车迎面驶来时，他听到的汽笛声的频率为；当火车驶过他身旁后，他听到的汽笛声的频率为．若大气中声速约为，则（）A．火车的速度为 B．火车的速度为C．火车汽笛声的频率为 D．火车汽笛声的频率为12．固定在振动片上的金属球周期性触动水面可以形成水波。当振动片同时在水面上移动时拍得一幅如图所示的图片，图中的圆表示波峰。下列说法正确的是（）A．该图样是由水波向各个方向的传播速度大小不同形成的B．此时图片表示金属球向A侧移动C．要使该图片显示的实验现象更明显，可以增大振动片在水面上移动的速度D．要使A处水波的振动频率增加，必须增大振动片的振动频率第5节多普勒效应多普勒效应的现象与应用1．上课时老师将一蜂鸣器固定在教鞭一端，然后使蜂鸣器迅速水平旋转，同学们听到蜂鸣器音调竟然忽高忽低变化，下列判断正确的是（）A．旋转时蜂鸣器发声的频率变化了B．由于旋转，改变了同学们听到的声音频率C．蜂鸣器音调变低时，一定是向学生的方向运动D．音调的忽高忽低是由波的干涉造成的【答案】B【详解】D．旋转过程中，声源（蜂鸣器）与同学们的距离有时近，有时远，发生多普勒效应，故D错误；AB．蜂鸣器发出声波的频率不变，只是同学们听到的声音频率变化了，故A错误，B正确；C．当蜂鸣器远离学生时，听到声音的频率变小即音调变低，故C错误。故选B。2．下列关于多普勒效应的说法正确的是（）A．医院检查身体的“彩超”仪运用了多普勒效应B．大风中，远处人的说话声时强时弱C．由地球上接收到的遥远天体发出的光波发生“红移”现象（各条谱线的波长均变长），可以判断遥远天体正靠近地球D．静止的观察者听到某个单一频率声源发出的声音频率越来越高，说明声源正在远离观察者【答案】A【详解】A．医院检查身体的“彩超”仪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，故A正确；B．大风中，远处人的说话声时强时弱是能量传递的问题，故B错误；C．“红移”现象中光波频率变小，因此遥远天体正在远离地球，故C错误；D．当波源与观察者相互靠近时，观测到的频率增大，反之，当波源与观察者相互远离时，观测到的频率减小，故D错误。故选A。多普勒效应产生的原因3．假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300Hz，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300HzB．当汽车向你驶来时，听到声音的频率小于300HzC．当汽车和你擦身而过后，听到声音的频率大于300HzD．当汽车和你擦身而过后，听到声音的频率小于300Hz【答案】D【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。4．如图所示是产生机械波的波源O做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰。下列说法中错误的是（）A．该图表示的是多普勒现象B．此时波源正在向A观测者靠近C．CD两位观测者此时接收到的频率和波源发出的频率相等D．B观测者此时接收到的频率小于波源发出的频率【答案】C【详解】A．该图表示由波源移动而引起的多普勒效应，故A正确，不符合题意；B．由图可知，观测者A在单位时间内接收到的完全波的个数最多，说明波源向A观测者靠近，故B正确，不符合题意；C．波源与CD观测者间的距离不断增大，故接收到的频率小于波源发出的频率，故C错误，符合题意；D．波源与观测者B的距离不断增大，故观测者接收到的频率小于波源发出的频率，故D正确，不符合题意。故选C。5．分析下列所描述的三个物理现象：①夏天里一次闪电过后，有时会雷声轰鸣不绝②听到迎面而来尖锐的汽笛声③围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音④水塘中的水波能绕过障碍物继续传播这些现象分别是波的（）A．反射现象、多普勒效应、衍射现象、干涉现象B．衍射现象、多普勒效应、反射现象、干涉现象C．衍射现象、干涉现象、多普勒效应、折射现象D．反射现象、多普勒效应、干涉现象、衍射现象【答案】D【详解】①夏天里一次闪电过后，有时会雷声轰鸣不绝，是因为声音在云层之间来回反射造成的；②听到迎面而来尖锐的汽笛声，即汽车靠近时感觉音调升高，这是多普勒效应造成的；③围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音，是因为音叉发出两个频率相同的声波相互叠加，出现加强区和减弱区，这是干涉现象；④水塘中的水波能绕过障碍物继续传播，这是水波的衍射现象。故选D。6．单音源发生器装置在小车上，其发音频率为f0。图1中小车沿一圆形跑道做匀速圆周运动，观察者甲静止于圆心处，测得频率为f1；图2中小车沿直线向左匀速运动，观察者乙、丙静止于该直线上，丙在乙的右侧，观察者乙测得频率为f2，观察者丙测得频率为f3，则（）A． B．C． D．f1时而大于f0时而小于f0，【答案】C【详解】图1中小车绕着甲做匀速圆周运动，根据多普勒效应可知，小车发出的频率与观察者甲接收到的频率相等，则有图2中小车向左匀速运动，小车远离乙和丙，根据多普勒效应可知，二者接收到的频率均小于小车发出的频率，且小车相对于乙和丙的运动是相同的，则有综上所述，有故选C。7．轮船在进港途中与港口间的距离随时间变化规律如图所示，则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是下列选项图中的（

）A． B．C． D．【答案】A【详解】轮船匀速靠近港口的过程中，测到的频率不随时间变化，但速度大时，频率大，由x－t图像可知，轮船靠近港口时三段时间内的速度关系为v1＞v3＞v2可知f1＞f3＞f2A符合题意，BCD不符合题意。故选A。8．1842年，奥地利物理学家多普勒带着女儿在铁道旁散步时就注意到了类似上面描述的现象。他经过认真的研究，发现波源与观察者相互靠近成者相互远离时，接收到的波的频率都会发生变化.人们把这种现象叫作多普勒效应（Dopplereffect）。多普勒效应在科学技术中有广泛的应用，下列物理现象中是应用多普勒效应的是（

）A．交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度B．医生向人体内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，就能知道血流的速度。这种方法俗称“彩超”，可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变C．宇宙中的星球都在不停地运动。测量星球上某些元素发出的光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度D．两列水波相遇后彼此穿过，仍然保持各自的运动特征，继续传播，就像没有跟另一列水波相遇一样【答案】ABC【详解】A．交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度，利用了多普勒效应，故A符合题意；B．医生向人体内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，就能知道血流的速度。这种方法俗称“彩超”，可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变，利用了多普勒效应，故B符合题意；C．宇宙中的星球都在不停地运动。测量星球上某些元素发出的光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度，利用了多普勒效应，故C符合题意；D．两列水波相遇后彼此穿过，仍然保持各自的运动特征，继续传播，就像没有跟另一列水波相遇一样，说明波的传播具有独立性，与多普勒效应无关，故D不符合题意。故选ABC。9．下面哪些应用是利用了多普勒效应（）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．铁路工人将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接近还是远去【答案】ABD【详解】A．凡是波都具有多普勒效应，因此利用光波的多普勒效应便可以测定遥远星体相对地球运动的速度，A正确。B．被反射的电磁波，相当于一个运动的物体发出的电磁波，其频率发生变化，由多普勒效应的知识可以求出运动物体的速度，B正确。C．铁路工人是根据振动的强弱而对列车的运动作出判断的，C错误。D．炮弹飞行，与空气摩擦产生声波，人耳接收到的频率与炮弹的运动方向有关，D正确。故选ABD。10．我国自主研发的“海翼”号深海滑翔机，刷新了下潜深度的世界纪录．悬停在深海中某处的滑翔机发出声呐信号（超声波）的频率为f，在该处海水中的传播速度为v，若停在海面上的监测船收到的频率稍大于滑翔机发出声呐信号的频率，则下列说法正确的是（

）A．声呐信号在该处海水中的波长为B．声呐信号在该处海水中的波长为C．滑翔机正在靠近该监测船D．滑翔机正在远离该监测船【答案】BC【详解】AB.根据波速定义，，声呐信号在该处海水中的波长，故选项A不合题意，选项B符合题意；CD.根据多普勒效应，当滑翔机靠近监测船时，监测船接收到的频率大于