沪科版 (2019)选择性必修 第一册3.6 多普勒效应综合训练题

【精选】物理沪科版选择性必修第一册第6节多普勒效应-2课堂练习

一．单项选择

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或波源发生运动

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．哈勃太空望远镜发现所接收到的来自于遥远星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱相比较，光谱中各条谱线的波长均变长（称为哈勃红移），这说明该星系正在远离我们而去

2．一架低空飞行的飞机，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，且一直与飞机实际发出的声音音调低

C．不变，且一直与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

3．蒸汽火车汽笛发声要消耗内能，设蒸汽机将功率为P1的热功率用于汽笛发声时，发出的声音功率为P2，汽笛发声频率为500Hz，而在车站的人听得汽笛的频率为520Hz，则下列结论正确的是（    ）
A．火车向车站驶来
B．火车远离车站驶去
C．P1可能小于P2
D．P1可能等于P2

4．交通警察利用电子测距仪，向行进中的汽车发射频率为f1的电磁波，波被运动汽车反射回来时，测距仪接收到的波的频率f2，并指示出汽车的速度为v．则下列说法中正确的是（     ）
A．汽车面向交警运动时，f1＞f2，且f2越高，说明汽车的速度v越小
B．汽车面向交警运动时，f1＜f2，且f2越低，说明汽车的速度v越大
C．汽车背离交警运动时，f2＞f1，且f2越高，说明汽车的速度v越小
D．汽车背离交警运动时，f2＜f1，且f2越低，说明汽车的速度v越大

5．有一种用细绳操纵沿圆周运动飞行的模型飞机，装有内燃发动机作为动力．下列说法中正确的是（    ）
A．站在中心的操纵者听到发动机工作时发出的声音的音调忽高忽低地做周期性变化
B．站在中心的操纵者听到发动机工作时发出的声音的音调是变化的
C．站在场边的观察者听到发动机工作时发出的声音的音调忽高忽低地做周期性变化
D．站在场边的观察者听到发动机工作时发出的声音的音调不变

6．频率为ν的光子从地球表面竖直向上运动．在它上升高度△H（△H远小于地球的半径R）的过程中，由于地球引力的作用，它的波长会变长，这种现象称为“引力红移”．设光速为c，则在这一过程中该光子的频率的改变量△ν与原来频率ν的比值为（重力加速度为g）（      ）
A．
B．
C．
D．

7．飞机在空中由远处飞来，又逐渐远去，对于一观察者而言，他听到飞机的轰鸣声音频率的变化是（    ）

A．声音变得越来越低

B．声音变得越来越尖锐刺耳

C．音调先变高后变低

D．音调先变低后变高

8．设在某均匀介质中(如空气)有一发声体P正在发射某一恒定频率的声波.在离P距离为s的地方有一观察者Q听到P发出的声波音调一定，那么以下说法中正确的是（　　）

A.当P不动，Q以一定速度远离P时，Q听到的音调变高

B.当Q不动，P以一定速度远离Q时，Q听到的音调变高

C.当P．Q均以一定速度相互接近时，Q听到的音调变低

D.当P．Q均以一定速度相互远离时，Q听到的音调变低

9．以下关于多普勒效应的说法中正确的是（　　）

A.有多普勒效应时，波源的振动频率发生变化

B.有多普勒效应时，波源的振动频率并没有发生变化

C.多普勒效应实际上是指波速相对介质发生变化

D.人与波源有相对运动时，观察到的频率一定发生变化

10．关于多普勒效应的叙述，下列说法正确的是（　　）

A．“彩超”测量血液的速度原理是利用了多普勒效应

B．产生多普勒效应的原因一定是波源在运动

C．产生多普勒效应的原因一定是观察者在运动

D．产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化

11．在开展研究性学习活动中，某校同学进行了如下实验：如图所示，从入口S处送入某一频率的声音，通过左右两条管道SAT和SBT传到了出口T处，并可以从T处监听声音，左侧B管可以拉出或推入以改变B管的长度，开始时左右两侧管道关于S．T对称，从S处送入某一频率的声音后，将B管逐渐拉出，当拉出的长度为l时，第一次听到最小的声音，设声速为v，则该声音的频率为              (　　)．

A.       B.        C.     D.

12．一列连续鸣笛的火车高速从铁道上通过，则在铁道边上的人听到的笛声应为（　　）

A．某一不变频率的笛声

B．车头经过前听到的笛声比声源频率高，车头经过后听到的笛声比声源频率低

C．车头经过前听到的笛声比声源频率低，车头经过后听到的笛声比声源频率高

D．频率时高时低周期性变化的笛声

13．如图所示，表示的是产生机械波的波源O正在做匀速直线运动的情况，图中的若干个圆环表示同一时刻的波峰分布．为了使静止的频率传感器接收到的波的频率最高，则应该把传感器放在（　　）

A．A点

B．B点

C．C点

D．D点

14．公路上的雷达测速仪的工作原理是利用（　　）

A．波的反射和多普勒效应       B．波的干涉和多普勒效应

C．波的干涉和波的反射         D．波的反射和共振

15．以下说法正确的是（    ）
A．只要有电场和磁场，就能产生电磁波
B．电磁波谱中最容易发生衍射现象的是γ射线
C．根据狭义相对论，地面上的人看到高速运行的列车比静止时变长
D．波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到的波的频率都会发生变化

参考答案与试题解析

1．【答案】D

【解析】产生多普勒效应的原因是观察者和波源间发生了相对运动，AB错；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，根据多普勒效应乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率高于他所听到的乙车笛声频率，C错；具有波动性的光也会出现这种效应，它又被称为多普勒-斐索效应，光波频率的变化使人感觉到是颜色的变化. 如果恒星远离我们而去，则光的谱线就向红光方向移动，称为红移；如果恒星朝向我们运动，光的谱线就向紫光方向移动，称为蓝移，D对。

2．【答案】D

【解析】由多普勒效应的成因我们知道，当波源与观察者互相接近时，接收到的频率变大，音调高。

3．【答案】A

【解析】A．B：根据多普勒效应，当波源和观察者相向运动时，两者间距变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高；当波源和观察者反向运动时，两者间距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低．现在车站的人听得汽笛的频率比火车汽笛的频率高，说明火车与人之间的距离在减小，所以A正确，B错误；
C．D：蒸汽机将一定的功率用于汽笛发声时，该功率的一部分转化为机械能，另一部分转化为声波能，所以一定是P1＞P2，故CD都错误．
故选：A
点评：多普勒效应是波特有的现象，当波源与观察者的间距变化，导致接收频率变化，但发射频率始终不变

4．【答案】D

【解析】A．B．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；若声源远离观察者，观察者会感到声音的频率变低；若声源和观察者靠近时，频率会变高．汽车面向交警运动时，频率会变高，f1＜f2，所以A错误，B错误；
C．D．汽车背离交警运动时，频率变低，f2＜f1，且f2越低，说明汽车的速度v越大，故C错误，D正确．
故选：D
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．

5．【答案】C

【解析】A．B．由于飞机发动机声音向各个方向传播，中心到声源的距离不变，故不会观察到多普勒效应，故A错误，B错误．
C．D．声源时而靠近场边的观察者，时而场边的远离观察者，所以他听到的音调忽高忽低，故C正确，D错误；
故选C．
点评：本题关键记住多普勒效应的产生条件和规律，当观察者与声源的距离变化时会观测到多普勒效应，高亢表示靠近，低沉表示远离．

6．【答案】B

【解析】原来光子的能量：hν=mc2
根据能量守恒定律，可以知道，光子向上的过程中，光子的能量有一部分转化为势能．即
上升高度△H后：hν=hν'+mg△H 变形可得 h△ν=mg△H
则
故选B．
点评：此题考查的是能量守恒定律和光子能量的表达方式，要知道光子的能量可表示为hν，也可表示为mc2．

7．【答案】C

【解析】

8．【答案】D

【解析】根据多普勒效应，声源跟观察者相互靠近时，音调变高，反之音调变低.   

9．【答案】B

【解析】当观察者与声源有相对运动(接近或远离)，观察者测得声波频率有变化，但波源的频率不变.当观察者尽管有相对运动，但距离不变时，此时不会出现多普勒效应，B选项正确.

10m

10．【答案】D

【解析】A．“彩超”测量血液的速度原理是利用了多普勒效应．故A正确；
B．C．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的现象叫做多普勒效应，可能是波源在动，也可能是观察者在动．故BC错误；
D．在多普勒效应中波源频率没有发生了变化，是振源与观察者之间存在着相对运动，故D错误．
故选：D

11．【答案】C

【解析】当第1次听到最小的声音，说明SBT和SAT的路程差是这一频率声波的半个波，从而相互消弱，则2l＝，而λ＝，故f＝，C选项正确．

12．【答案】B

【解析】由多普勒效应的成因我们知道，当波源与观察者互相接近时，接收到的频率变大，音调高。

13．【答案】A　

【解析】根据波速．波长和频率的关系式v=λ？f，由于同一种介质中波速相同，A点位置附件波长最短，B点位置附近波长最长，故传感器在A点接受到波的频率最高，在B点接受到波的频率最低；
故选A．　

14．【答案】A

【解析】公路上的雷达测速仪的工作原理是利用波的反射和多普勒效应，A对；

15．【答案】D

【解析】变化的电场与变化磁场，才能产生电磁波；
波长越长，越容易衍射；
地面上的人看到高速运行的列车，达不到光速，因此长度不变；
波源与观察者互相靠近或者互相远离时，会产生多普勒效应．
解答：解：A．变化的电场与变化磁场，才能产生电磁波，故A错误；
B．波长越长，越容易衍射，电磁波谱中最容易发生衍射现象的是无线电波，故B错误；
C．根据狭义相对论，达到光速时物体，沿着速度的方向长度才缩短，而高速运行的列车达不到此速度，故长度不变，故C错误；
D．波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到的波的频率都会发生变化，故D正确；
故选：D
点评：考查电磁波产生的原理，理解明显的衍射条件，掌握狭义相对论的长度缩短原理，注意当两者间距变化时，接收频率变化，而发射频率不变．