3.5 多普勒效应 同步练习题 -2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第一册（含解析）

3.5多普勒效应一、单选题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．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不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高3．如图所示，静止的雷达测速仪发射频率为的超声波，该超声波被迎面驶来的汽车反射后，又被接收到。则（）A．接收到的反射波频率等于B．的发射波与的反射波相遇会发生干涉C．反射波在空气中的传播速度与运动速度有关D．根据接收到的反射波的频率可确定的速度4．下列关于机械波的说法中，正确的是（）A．某一频率的声波，从空气进入水中时，波长和频率均增大B．产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化C．在四分之一周期内，介质的质点所通过的路程一定等于一个振幅D．发生干涉现象时，介质中振动加强点，振动的振幅最大，减弱点振幅可能为零5．根据多普勒效应，下列说法中正确的是（）A．多普勒效应只适用于声波B．当波源和观察者同向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低C．当波源和观察者相向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高D．当波源和观察者反向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高6．波源所发出的机械波的频率为，观察者所接收到的机械波频率也为．下列判断中正确的是（）A．若波源静止不动，则观察者一定静止不动B．波源和观察者之间的相对距离不变C．波源和观察者之间的相对距离增大D．波源和观察者之间的相对距离减小7．下列现象中，可以用多普勒效应解释的是（）A．雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声B．同一声源发出的声波，在空气和水中传播速度不同C．超声波被行进中的车辆反射后，测速仪上接收到的超声波的频率发生变化D．水塘里，微风激起的水波遇到小石、芦苇等细小的障碍物，会绕过它们继续传播二、多选题8．下列说法正确的是（）A．机械波可在真空中传播B．当一列声波从空气中传入水中时，波长变长C．在机械横波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度D．站在铁道边的人在火车向他开来的过程中会听到火车鸣笛的频率变大E．当机械波从一端传播到另一端时，其中的质点不会沿着波的传播方向而迁移9．在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有（）A．雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声B．超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化C．观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低D．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10．下列关于多普勒效应的说法中，正确的是（）A．只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应B．如果声源静止，就观察不到多普勒效应C．当声源朝靠近观察者运动时，声源的频率不变D．当声波远离观察者运动时，观察者接收到的频率变低E．当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的频率可能变高，也可能变低三、填空题11．多普勒效应：波源与观察者相互靠近或者相互远离时，接收到的波的________都会发生变化的现象。12．自动驾驶汽车配置了超声波、激光、无线电波雷达和光学相机组成的传感探测系统，当汽车与前方车辆距离减小到安全距离时，系统会执行减速指令．若汽车静止时发出的超声波频率为4.0×104Hz，空气中声速为340m/s，该超声波的波长为________m．汽车行驶时接收到被前方汽车反射的超声波频率________(选填“大于”“等于”或“小于”)汽车发出的频率．13．利用超声波测血流速度医生向人体发射频率已知的超声波，测出被血流反射后的波的________变化，就可知道血流的________。14．在原点处做简谐运动的波源产生的机械波沿x轴正方向传播，波速v=50m/s。为了接收信号，在x=400m处设有一接收器（图中未标出）。已知t=0时，波的图象如图所示（波刚好传播到x=40m处的A点），则在t=0.9s时A点已运动的路程为________cm；接收器在t=_____s时才能接收到此波；若波源向x轴负方向移动，则接收器接收到的波的频率将________（填“大于”“等于”或“小于”）波源的频率。四、解答题15．公路巡警驾驶巡警车在高速公路上以100km/h的恒定速度巡查，该路段限速为100km/h。巡警车向前方在同一直车道上行驶的轿车发出一个已知频率的电磁波，如果该电磁波被轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波的频率比发出时的低，该轿车是否超速？请说明理由。16．一般渔船向鱼群发出超声波。若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与渔船发出的超声波相比，其频率如何变化？请说明理由。17．正在报警的警钟每隔响一声，声波在空气中的速度，警钟已响了很久，问在内：（1）如果警钟不动，某人乘坐速度的汽车向警钟接近，能听到几次钟响；（2）如果某人不动，汽车带着警钟以的速度向人接近，人能听到几次钟响；（3）如果人和警钟都以的速度相互接近或远离，人分别能听到几次钟响。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．B【详解】A．只有叠加的两列波频率相同，振动情况相同，才会出现稳定的干涉图样，故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，故B正确；C．只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或小得多，波才能发生明显的衍射现象，故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，故D错误。故选B。3．D【解析】【详解】AB．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；若声源和观察者靠近时，频率会变大，所以接收到的反射波频率大于，由于频率发生变化，的发射波与的反射波相遇不会发生干涉，故AB错误；C．同一介质中波的传播速度相等，故C错误；D．设接收到的反射波的频率为，a发射的波的频率为f0，波在空气中的速度为v，车的速度为，由可知根据接收到的反射波的频率可确定的速度，故D正确。故选D。4．D【解析】【详解】A．某一频率的声波，从空气进入水中时，频率不变，波速变大，则波长增大，选项A错误；B．产生多普勒效应的原因是当波源与观察者的位置发生变化时，观察者接收到的波的频率发生了变化，选项B错误；C．只有当质点从平衡位置，或者从波峰波谷位置开始振动时，在四分之一周期内，介质的质点所通过的路程才等于一个振幅，选项C错误；D．发生干涉现象时，介质中振动加强点，振动的振幅最大，减弱点振幅可能为零，选项D正确。故选D。5．C【解析】【详解】A．多普勒效应适用于各种类型的波，故A错误；B．当波源和观察者同向运动时，观察者不一定远离波源，所以观察者接收到的频率不一定比波源发出的频率低，故B错误；C．当波源和观察者相向运动时，观察者逐渐靠近波源，接收到的频率一定比波源发出的频率高，故C正确；D．当波源和观察者反向运动时，观察者逐渐远离波源，接收到的频率一定比波源发出的频率低，故D错误。故选C。6．B【详解】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；现在振源所发出的机械波的频率为180Hz，观察者所接收到的机械波频率也为180Hz，则说明振源和观察者之间的相对距离不变，若振源静止不动，观察者不一定静止不动，观察者绕振源做圆周运动时观察到的频率也不变，故B正确，ACD错误。故选B。7．C【详解】A．先看到闪电后听到雷声，是因为光的传播速度大于声音传播速度，故A错误；B．同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同，是由于介质折射率不同导致的，与多普勒效应无关，故B错误；C．超声波被行进中的车辆反射后，测速仪上接收到的超声波的频率发生变化，是由于多普勒效应产生的，故C正确；D．水塘里，微风激起的水波遇到小石、芦苇等细小的障碍物，会绕过它们继续传播，是衍射现象，故D错误。故选C。8．BDE【详解】A．机械波的传播需要有介质，因此机械波不可在真空中传播，A错误；B．声波从空气中传入水中时频率不变，可波速变大，由波速公式v=f可知，波长会变大，B正确；

C．在机械横波传播方向上的某个质点只会在自己的平衡位置附近沿垂直于传播方向上振动，不会沿波的传播方向而迁移，所以某个质点的振动速度不是波的传播速度，C错误；D．由多普勒效应可知，站在铁道边的人在火车驶向他的运动中会听到火车鸣笛的频率变大，D正确；E．当机械波在介质中传播时，其中的质点只会在各自的平衡位置做周期性的振动，不会沿波的传播方向而迁移，E正确。故选BDE。9．BCD【解析】【详解】A．先看到闪电后听到雷声，是因为光的传播速度大于声音传播速度，选项A错误；B．探测器接收到的超声波频率发生变化，是由于血液发生流动，探测器与血液的观测点的距离发生变化引起的，可以用多普勒效应解释，选项B正确；C．观察者听到远去的列车发出的汽笛声音调变低，是由于列车与观察者的距离发生变化引起的，可以用多普勒效应解释，选项C正确；D．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，选项D正确；故选BCD。10．CDE【详解】A．波源运动时，波源与观察者距离不一定变化，不一定发生多普勒效应，A错误；B．声源静止时，若观察者向声源运动，能发生多普勒效应，B错误；CD．声源朝着观察者运动时，声源频率不变，观察者接收到的频率增大，当声波远离观察者运动时，观察者接收到的频率变低，CD正确；E．声源相对观察者运动时，二者距离可能增大，也可能减小，故观察者接收到的频率可能变低，也可能变高，E正确；故选CDE。11．频率12．

8.5×10-3

大于【解析】【详解】根据，可得波长为因波源向前运动，则根据多普勒效应，接收到的反射超声波频率大于发出的超声波频率．13．

频率

速度14．

36

7.2

小于【解析】【详解】由图可知，波的波长波的周期因为A点已运动的路程为接收器的时间根据多普勒效应可知，；若波源向x轴负方向移动，则接收器接收到的波的频率将小于波源的频率。15．超速，见解析【详解】巡警车接收到的超声波频率比发出时低，由多普勒效应可知，巡警车与轿车在相互远离。又由于巡警车在后且车速恒定，所以轿车的速度大于100km/h，已经超速。16．变高，见解析【详解】被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比频率变高理由是：渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，波速由介质决定，所以被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比波速不变，根据声音的多普勒效应，声源移向观察者时接收频率变高，所以被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比频率变高。17．（1）635次；（2）637次；（3）相互接近：675次；相互远离：533次【详解】（1）警钟每隔响一声，发出响声的等效频率警钟不动，即波源静止，则响声的等效波长（两次响声间的距离）不变，即不变，而响声相对于人的传播速度和人的运动方向相反，因此响声相对于人的速度变为，所以人接收到的响声的等效频率为因此内听到的钟响次数次次（2）声源向前运动，运动方向和