高中物理教科版 (2019)选择性必修 第一册6 多普勒效应同步训练题

3.6多普勒效应同步练习2021—2022学年高中物理教科版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．关于多普勒效应，下列说法正确的是（　　）

A．产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化

B．产生多普勒效应的原因是观察者的听力出现了问题

C．甲、乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，那么乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率低于他听到的乙车笛声频率

D．救护车迎面驶来时，听到的声音越来越尖的现象属于多普勒效应

2．关于多普勒效应的叙述，下列说法正确的是（            ）

A．产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化

B．产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动

C．甲乙两车相向行驶，两车均鸣笛，且发出的笛声频率相同，乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率低于他听到的乙车笛声频率

D．波源静止时，不论观察者是静止的还是运动的，对波长“感觉”的结果是相等的

3．渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在时的波动图像如图所示，图为质点的振动图像，则（　　）

A．该波的波速为

B．该波沿轴负方向传播

C．若鱼群向着渔船方向游过来，根据多普勒效应，接收器接收到的波源频率可能为

D．时间内，质点运动的路程为2m

4．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．当波源远离观察者而去时，观察者接收到的频率变低

5．关于多普勒效应说法正确的是（　　）

A．若波源向观察者靠近，则波源发出的频率变小

B．若波源向观察者靠近，则观察者接收到的频率变大

C．观察者远离波源，则波源发出的频率变小

D．若波源与观察者相互靠近，则观察者接收到的频率变小

6．两个固定声源发出的声波1和声波2在空气中传播．已知声波1的频率是声波2的3倍，则(　　)

A．声波1的波长是声波2的3倍

B．声波1的传播速度是声波2的3倍

C．两列波相遇会产生稳定的干涉现象

D．远离这两个声源的观察者，听到的这两列波的频率均比声源发出的频率低

7．位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，波速为400m/s。已知t=0时，波刚好传播到x=40m处，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．波源的振动周期为T=0.05s

C．若波源向x轴负方向运动，则接收器接收到的波的频率大于波源的频率

D．该简谐横波在传播过程中只有遇到尺寸等于20m的障碍物时，才会发生明显的衍射现象

8．关于多普勒效应，下列说法正确的是（ ）

A．多普勒效应是由于波的干涉引起的

B．多普勒效应说明波源的频率发生改变

C．多普勒效应波源的频率未发生改变

D．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

9．小茗同学站在火车站的站台上研究多普勒效应，一列火车一边鸣笛一边快速经过火车站，在火车头经过小茗同学的前后一段时间内，小茗同学听到汽笛声的频率（　　）

A．逐渐升高 B．逐渐降低 C．先高后低 D．先低后高

10．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．已知时，波刚传播到x=40m处，波形如图所示．在x=400m处有一接受器(图2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．接受器在t=2s时才能接受此波

C．从t=0开始经0.15s，x=40m的质点运动的路程为0.6m

D．若波源向x轴正方向匀速运动，接受器收到波的频率为10Hz

11．关于多普勒效应，下列说法中正确的是

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

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．机械波能发生多普勒效应，而光波则不能

12．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

13．关于多普勒效应，下列说法中正确的是（　　）

A．当波源与观察者都运动时，才会发生多普勒效应

B．当波源与观察者运动的速度相同时，不会发生多普勒效应

C．只有机械波才能发生多普勒效应

D．只要波源运动，就一定会发生多普勒效应

14．从均匀弹性介质中的O点，沿x轴正方向，同时发出a、b两列简谐横波，从波源开始振动计时，经时间t0后波传到x=x0处，波形图分别如图中的实线和虚线所示．下列说法中正确的是（ ）

A．横波a的传播速度较小

B．两个波源开始振动的方向是相反的

C．从t0时刻起，Q点比P点先到达自己的平衡位置

D．若a波波源沿x正方向匀速运动，则在x=4x0处的接收器接收到的频率是

15．声波是一种机械波，具有波的特性，关于声波下列说法中正确的是（　　）

A．不同频率的声波在空气中相遇时不会叠加

B．高频声波和低频声波相遇时能发生干涉现象

C．相同条件下，低频声波比高频声波更容易发生衍射现象

D．马路上我们听到的汽笛声的频率都是汽笛发出的原有频率

二、填空题（共4题）

16．多普勒效应的成因分析

（1）接收频率：观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的________的个数。

（2）当波源与观察者相互______时，观察者接收到的频率大于波源发出的频率，当波源与观察者相互_____时，观察者接收到的频率小于波源发出的频率。

17．当波源相对于介质不动，观测者向波源运动时，观测者接收到的频率________（填“大于”“小于”或“等于”）波源频率；当观测者远离波源时，观测者接收到的频率______（填“大于”“小于”或“等于”）波源频率；当观测者相对于介质不动，而波源做远离观测者的运动时，观测者接收到的频率________。

18．多普勒效应产生的原因：

（1）当波源与观察者相对静止时，1s内通过观察者的波峰（或密部）的数目是________的，观测到的频率________波源振动的频率。

（2）当波源与观察者相互接近时，1s内通过观察者的波峰（或密部）的数目________（选填“增加”或“减小”），观测到的频率________（选填“增加”或“减小”）；反之，当波源与观察者相互远离时，观测到的频率________（选填“增加”或“减小”）。

19．阅读短文，回答下列问题：

超声测速仪

如图甲所示是公路旁边的超声波测速仪，它向行驶的车辆发射频率为f0（一般为30kHz～100kHz）的超声波，当车辆向它靠近时，车辆反射回来的超声波频率f增大；当车辆远离时，反射回来的超声波频率f减小，变化的频率Δf=|f0-f|与车辆速度v关系如图乙所示．

超声波测速仪内部工作原理如图丙所示，P、Q是压电超声换能器，在外力作用下发生形变时会产生电压，形变消失后，电压随之消失；反之，当在其上加一定电压就会发生形变，电压消失后，形变随之消失．超声波测速仪内部振荡电路产生高频交流电压加到P上，P产生相同频率的超声波；被车辆反射回来的超声波在Q上产生交流电压，其频率与反射波的频率相同，比较电路将振荡电路和放大电路的两种频率的交流电压进行比较，计算出它们的差值Δf=|f0-f|，由Δf就能知道车辆的速度．

（1）车辆靠近超声波测速仪时，反射回来的超声波频率f____f0(填：大于/等于/小于)；

（2）超声小测速仪工作时，压电超声换能器_____．

A．均将形变转换成电压       B．P将形变转换成电压，Q将电压转换成形变

C．均将电压转换成电流       D．P将电压转换成形变，Q将形变转换成电压

（3）为使超声波测速仪正常工作，振荡电路中产生交流电的图像可能是下图中

     的_____．

（4）汽车先后以v1和v2的速度远离超声波测速仪时，反射回来超声波的频率分别为f1和f2，且f1大于f2，则v1______v2(填：大于/等于/小于)．

三、综合题（共4题）

20．声源向观察者运动和观察者向声源运动，都会产生音频增高的多普勒效应，这两种情形有没有区别？

21．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。

22．公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的超声波，如果该超声波被那辆轿车反射回来时：

(1)巡警车接收到的超声波频率比发出的低．

(2)巡警车接收到的超声波频率比发出的高．

以上两种情况说明了什么问题？

23．警车鸣笛从你身边飞速驶过，对于警车向你靠近和警车远离的过程，你会听到警笛的声音在变化，思考下列问题：

（1）你听到警笛的音调有何不同？

（2）实际上警笛的音调会变化吗？

（3）听到音调发生变化的原因是什么？

参考答案：

1．D

2．B

3．D

4．D

5．B

6．D

7．B

8．D

9．C

10．C

11．B

12．C

13．B

14．C

15．C

16．     完全波     靠近     远离

17．     大于     小于     变小

18．     一定     等于     增加     增加     减小

19．     大于     D     D     小于

20．

多普勒效应说明波源与观察者有相对运动时，接收到的波频率会发生变化，但波源的频率不变。

产生多普勒效应的原因是波源与观察者有相对运动，声源向观察者运动和观察者向声源运动，本质上没有区别。

21．

光波会由于多普勒效应而发生波长的变化。恒星的光谱中有一系列吸收线，如果恒星远离我们而去，我们观测到的这些吸收线就会向光波的红端（长波）方向移动，称为谱线红移。反之，当恒星朝向我们而来时，观测谱线会向光波的蓝端（短波）方向移动，称为谱线蓝移。测出谱线红移或蓝移的量，根据多普勒效应的公式，我们就可以得出恒星朝向或者远离我们的速度了。

22．(1)轿车的速度大于100 km/h

(2)轿车的速度小于100 km/h

23．（1）警车驶来时，音调变高；警车远离时，音调变低；（2）实际上警笛的音调不会变化；

（3）警车与观察者如果相互靠近，观察者接收到的频率增加；二者如果相互远离，观察者接收到的频率减小，因此会感觉警笛音调变化