3.5多普勒效应-章节练习-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册（含解析）

3.5、多普勒效应一、选择题（共15题）1．下列四种声现象，哪一种属于声波的干涉（）A．火车驶来，车站边的乘客感觉声音变尖B．隔着院墙与人谈话，虽然不见其人，却能闻其声C．环绕正在发声的音叉走一周，会觉得声音有强弱的变化D．把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声2．在同一地点有两个静止的声源，发出声波1和声波2．在同一空间的空气中沿同一方向传播，如图所示为某时刻这两列波的图象，则下列说法中正确的是（

）A．波1速度比波2速度大B．在这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率可以相同C．在这两列波传播的方向上，会产生稳定的干涉现象D．相对于同一障碍物，波1比波2更容易发生衍射现象3．关于机械波的特性，下列说法正确的是（）A．只要是性质相同的波，都可以发生干涉B．只有在障碍物，孔或缝的尺寸比波长小或者相差不多的情况下波才能发生衍射C．在墙的一侧说话，另一侧的人能听到声音但看不见人，这说明声波可以穿透墙壁传播，而光波不能D．向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率信号就能知道血流的速度，这种方法应用的是多普勒效应。4．关于机械振动和机械波，以下说法正确的是

(

)A．简谐运动可以是加速度大小保持不变的运动B．所有做机械振动的物体，振动过程中机械能都保持不变C．要产生机械波，必须要有波源和介质D．产生声音多普勒效应的原因一定是声源的频率发生了变化5．一辆大客车上有一个声源发出频率一定的乐音，当大客车静止、观察者也静止时，观察者听到并记住了这个乐音的音调。当观察者坐上一辆小轿车后听到这个乐音的音调比原来低的是（）A．小轿车静止，大客车向他驶来B．小轿车静止，大客车离他驶去C．大客车静止，小轿车向着大客车驶去D．大客车在前、小轿车在后，且小轿车速度大于大客车速度6．一架低空飞行的飞机，从远处水平匀速地飞至某同学头顶上空，若飞机振动的频率始终不变，从听到声音至飞机飞临该同学头顶上空时刻前，他听到的飞机声音的音调(即频率)()A．不变，且一直与飞机实际发出的声音音调相同B．不变，且一直比飞机实际发出的声音音调低C．不变，且一直比飞机实际发出的声音音调高D．一直比飞机实际发出的声音音调高7．钢琴的“中央C”即为C调do，频率约为261.2Hz，则它发出的声波（）A．一边做仰卧起坐一边听，由于多普勒效应，音调会有变化B．隔着门缝听，声音会变小，这是由于偏振现象造成的C．与北京交通台103.9MHz相比，中央C频率低、波长长D．假如琴边古筝也有一根调到C调do的弦，由于构造不同，它们无法发生共振8．分析下列物理现象：“闻其声而不见其人”；学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；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。这些现象分别属于波的（）A．衍射、干涉、多普勒效应B．衍射、多普勒效应、干涉C．折射、干涉、多普勒效应D．反射、干涉、多普勒效应9．波源振动的频率为f0，波源在介质中运动时，波源的前方介质振动的频率为f1，波源后方介质振动的频率为f2，则三者的关系为（）A．f1=f2=f0 B．f1=f2>f0 C．f1=f2<f0 D．f2<f0<f110．下列关于机械波的说法，正确的是（）A．两列波叠加一定会出现稳定的干涉图样B．在干涉图样中，振动加强区域的质点的位移一定大于振动减弱区域质点的位移C．只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或小得多，波才能发生衍射D．当波源远离接收者时，观察者接收到的波的频率比波源频率低11．超声波是一种频率高于20000Hz的声波，波长很短，广泛应用于生活与生产实践．关于超声波及应用，下列说法中正确的是（）A．在同种介质中，超声波的速度大于次声波的速度B．超声波的频率越高衍射本领越强C．高速公路上的测速仪发出超声波波长大于所接收波的波长，说明此时车正在靠近测速仪D．“彩超”检查身体时，超声波迎着血液流动方向发射，仪器接收到的反射回波的频率低于其发射的超声波的频率12．两列机械波在同种介质中相向而行，、为两列波的波源，以、连线和中垂线为轴建立如图所示的坐标系，、的坐标如图所示。某时刻的波形如图所示。已知波的传播速度为，点有一个观察者，下列判断正确的是（）A．两波源、的起振方向相同B．经过足够长的时间的振幅为C．波源产生的波比波源产生的波更容易发生衍射现象D．当观察者以的速度向点运动时，观察者接收到波的频率为13．一频率为600Hz的声源以20rad/s的角速度沿一半径为0.8m的圆周（圆心为O点）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，则观察者接收到（）A．声源在A点时发出声音的频率大于600HzB．声源在B点时发出声音的频率等于600HzC．声源在C点时发出声音的频率等于600HzD．声源在C点时发出声音的频率小于600HzE．声源在D点时发出声音的频率小于600Hz14．电磁波的多普勒效应为跟踪目标（如导弹、云层等）提供了一种简单的方法，当目标从远处飞向地面监测站上空，或从地面监测站上空飞向远处时，在目标和监测站连线上的速度分量将发生变化。如果监测站不断发射恒定频率的电磁波，则由于多普勒效应，地面监测站接收到的反射波频率也会发生相应的变化，根据这种变化，就可以确定目标的距离、方位、速度等，这在军事、航天、气象预报等领域有着广泛的应用。下列相关说法正确的是（）A．如果目标从远处飞向监测站，则地面监测站接收到反射波的频率变大B．如果目标从远处飞向监测站，则地面监测站接收到反射波的频率变小C．如果目标从监测站上空飞向远处，则地面监测站接收到反射波的频率变大D．如果目标从监测站上空飞向远处，则地面监测站接收到反射波的频率变小15．如右图为一列简谐横波的波形图，其中虚线是t1=0.01s时的波形，实线是t2=0.02s时的波形，已知t2−t1=．关于这列波，下列说法中正确的是A．该波的传播速度可能是600m/sB．从t1时刻开始，经0.1s质点P通过的路程为0.8mC．若该波波源从0点沿x轴正向运动，则在x=200m处的观测者接收到的波的频率将大于25HzD．遇到宽约3m的障碍物时，该波能发生明显的衍射现象二、填空题16．由于波源和观察者之间有________，使观察者感到频率发生变化的现象，叫做多普勒效应．17．男生的声带一般宽而厚，振动频率________（选填“高”或“低”），所以声音低沉；女生的声带一般窄而薄，振动频率________（选填“高”或“低”），所以声音尖细；说话的嗓门有大有小，这是声音的________不同。18．判断下列说法的正误。（1）发生多普勒效应时，波源的频率发生了变化。()（2）当波源和观察者向同一个方向运动时，一定发生多普勒效应。()（3）当观察者远离波源运动时，观察者接收到的波的频率变大。()19．右图反映了飞机以一定速度在空中（不考虑空气的流动）水平飞行时产生声波的情况．图中一系列圆表示声波的传播情况，A点表示飞机的位置．静止在B点的人听到的音调_______（填变高、变低或者不变）．这种现象叫做_______．三、综合题20．请简要说明科学上利用多普勒效应测量太空中星球相对地球的运动速度的原理。21．以速度u＝20m/s奔驰的火车，鸣笛声频率为275Hz，已知常温下空气中的声音传播速度v＝340m/s。(1)当火车驶来时，站在铁道旁的观察者听到的笛声频率是多少？(2)当火车驶去时，站在铁道旁的观察者听到的笛声频率是多少？22．广场上有一个半径为的圆，是直径，在圆心点和A点处分别安装两个有相同声源的扬声器，它们发出的声波波长．有一人站在处几乎听不到声音，他沿着圆周逆时针向A走，在走到A之前，他还有几次几乎听不到声音？参考答案：1．C【详解】A．属于多普勒现象，故A错误；B．属于声波的衍射，故B错误；C．属于声波的干涉，故C正确；D．属于声波的直线传播，声波在金属中传播的速度比在空气中传播的快。故D错误。故选C。2．D【详解】两列声波在同一空间的空气中沿同一方向传播，波速相同．故A错误．由于波2的频率大于波1的频率，在这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率不会相同．故B错误．由v=λf得到两波频率之比为f1：f2=1：2．耐两列波发生干涉的必要条件是频率相同，所以在这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象．故C错误．由图读出声波1和声波2波长之比为λ1：λ2=2：1．波长越长，波动性越强，所以相对于同一障碍物，波1比波2更容易发生衍射现象．故D正确．故选D.3．D【详解】A．产生稳定干涉图样的条件是频率相同、相差恒定。A错误；B．只有在障碍物，孔或缝的尺寸比波长小或者相差不多的情况下波才能发生明显的衍射，B错误；C．在墙的一侧说话，另一侧的人能听到声音但看不见人，这说明声波比光容易发生衍射现象。C错误；D．向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率信号就能知道血流的速度，这种方法应用的是多普勒效应。D正确。故选D。4．C【详解】A．简谐运动的回复力与位移成正比，回复力会随位移的变化而变化，故加速度也会发生变化，故A错误；B．做阻尼振动的物体，振动中机械能会减小，故B错误；C．要产生机械波，必须要有波源和介质，故C正确；D．产生声音多普勒效应的原因是振源与观察者之间存在着相对运动，使观察者听到的声音频率不同于振源频率，故D错误。故选C。5．B【详解】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。

由于观察者听到这个乐音的音调比原来降低，即接收到的声波频率减小，说明波源和观察者之间的距离在增大。故选B。6．D【详解】飞机和人的关系如图所示，其中S为飞机，P为该同学．利用运动的分解把飞机的速度分解为两个速度，不难得到v1＝vcosθ，v为飞机水平速度，v1为靠近速度，随着飞机飞临该同学头顶，θ角逐渐增大，容易看出v1逐渐减小，所以他听到的飞机声音的音调是变的，但始终比飞机实际发出的声音音调高，故ABC错误，D正确。故选D。7．C【详解】A．由于波源与观察者间的位置没有发生变化，故频率不变，音调不变，故A错误；B．隔着门缝听，声音会变小，这是由于衍射现象造成的，故B错误；C．由题可知“中央C”的频率为261.2Hz小于北京交通台的103.9MHz，故中央C频率低、波长长，故C正确；D．若古筝也有一根调到C调do的弦，则两者频率相同，可以发生共振，故D错误。故选C。8．A【详解】“闻其声而不见其人”是衍射现象；学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是干涉现象；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是多普勒效应。故选A。9．D【详解】波源振动的频率为f0，由波源每秒钟所振动的次数决定；波源在介质中运动时，波源的前方介质与波源相互靠近，据多普勒效应知，波源的前方介质振动的频率f1>f0；波源在介质中运动时，波源的后方介质与波源相互远离，据多普勒效应知，波源的后方介质振动的频率f2<f0；故D项正确，ABC错误。故选D。10．D【详解】A．两列相干波叠加后才会出现稳定的干涉图样。A错误；B．在干涉图样中，振动加强区域的质点的位移和振动减弱区域质点的位移都在做周期性的运动，所以加强区的位移不一定大于减弱区的位移。B错误；C．只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或小得多，波才能发生明显衍射现象。C错误；D．当波源远离接收者时，观察者接收到的波的频率比波源频率低。D正确。故选D。11．C【详解】A．在同种介质中，超声波的传播速度与次声波的速度一样，A错误；B．超声波的频率越高，波长越短，越不容易发生衍射，B错误；C．高速公路上的测速仪发出超声波波长大于所接收波的波长，说明超声波的频率小于所接收波的频率，根据多普勒效应，接收到的频率变高，说明此时车正在靠近测速仪，C正确；D．用超声波测血液流速，超声波迎着血液流动方向发射，血液流速越快，仪器接收到的反射回波的频率越高，D错误。故选C。12．D【详解】A．由图像可知，波源起振方向沿y轴负方向；而波源的起振方向沿y轴正方向，起振方向相反，A错误；B．两列波到达O点时总是同相位，振动加强，因此经过足够长的时间的振幅为，B错误；C．两列波的波长均为4m，产生明显衍射条件相同，C错误；D．当观察者以的速度向点运动时，观察到的波速为根据可得观察者接收到波的频率D正确。故选D。13．ABD【详解】根据多普勒效应，当声源和观察者相向运动时，观察者接收到的频率大于声源的频率，当声源和观察者反向运动时，观察者接收到的频率小于声源的频率，将声源运动至A、B、C、D四个点时相对于观察者的速度方向标出来，A点有接近观察者的趋势，C点有远离观察者的趋势，声源在B、D两点的速度方向垂直O点与观察者的连线，故ABD正确，CE错误。故选ABD。14．AD【详解】由多普勒效应知：当声源（如导弹）与监测站靠近时，地面监测站接收到的声波的频率变大，音调升高。当声源（如导弹）与监测站远离时，地面监测站接收到的声波的频率变小，音调变低。故AD正确，BC错误。故选AD。15．CD【详解】A、由图读出这列波的波长为λ=8m，周期T=（0.02﹣0.01）×4=0.04s，所以波速为：v=，故A错误；B、由图读出这列波的振幅A=10cm，t=0.1s=2.5T，所以P通过的路程为：s=4A•2.5=1m，故B错误；C、该波的频率为f==25Hz．若该波波源从0点沿x轴正向运动，则在x=200m处接收到的波的频率将增大，即频率大于25Hz．故C正确．D、该波的波长为8m，若该波传播中遇到宽约3m的障碍物能发生明显的衍射现象．故D正确．故选CD．16．相对运动【详解】由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象，叫做多普勒效应．17．

低

高

振幅【详解】男生的声带一般