高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第一册3.6 多普勒效应课堂检测

【精品】物理沪科版选择性必修第一册第6节多普勒效应-1作业练习

一．单项选择

1．关于机械波，下列说法正确的有（　　 ）

A．两列波相遇产生干涉时，两列波的频率一定相等

B．根据公式v=λf，机械波的频率越高时，其传播速度越快

C．当观察者与波源间产生相对运动时，一定会发生多普勒效应

D．缝．孔或障碍物的尺寸跟波长差不多，或者比波长更小时，才会发生衍射

2．某同学观察到波长相同的水波通过两个宽度不同的狭缝时的现象，如下图所示，下列说法正确的是（   ）

A. 水波通过狭缝后波长变短

B. 这是水波的衍射现象，有些波不能发生衍射现象

C. 此现象可以说明，波长一定，缝越窄衍射现象越明显

D. 此现象可以说明，缝宽一定，波长越长衍射现象越明显

3．下列科学技术在实际的应用中不是应用多普勒效应的是（   ）

A. 医生利用超声波探测病人血管中血液的流速

B. 技术人员用超声波检测金属．陶瓷．混凝土中是否有气泡

C. 交警向行进中的车辆发射频率已知的超声波，根据反射波频率变化检测车的速度

D. 利用地球上接收到遥远天体发出的光的频率来判断遥远天体远离或靠近地球的速度

4．一只汽船以4 m/s的速度在无风的河面上航行，船上发出一声鸣笛，旅客在3 s后听到前方悬崖反射回来的声音，设声音在空气中的传播速度为340 m/s。则悬崖离汽船鸣笛的位置（　　）

A．504 m B．516 m C．1 008 m D．1 032 m

5．如图所示是一列简谐波的图像，其振幅为A，波长为，则下列说法正确的是（　 　）

A．这列波的传播不需要介质

B．介质中每个质点振动后在一个周期的时间内通过的路程都是4A

C．与坐标原点距离为的点再过一个周期的时间，将到达与点距离为处

D．如果图象是离观察者越来越近的波源发出的波的图像，则观察者接收到的波的波长将变长

6．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，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．蜂鸣器音调变高时，一定是向远离观察者的方向运动

D．音调的忽高忽低是由波的干涉造成的

7．下列选项中没有利用多普勒效应的是(　 　)

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，根据接收到波的频率发生的变化，就知道汽车的速度，以便于进行交通管理

C．铁路工人把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在接近还是在远去

8．如下图所示，向左匀速运动的小车发出频率为f的声波，车左侧A处的人感受到的声波的频率为f1，车右侧B处的人感受到的声波的频率为f2，则（ ）

A. f1＜f ， f2＜f B. f1＜f ， f2＞f

C. f1＞ f， f2＞f D. f1＞f ， f2＜f

9．机械波和电磁波都能产生多普勒效应。下列现象中不属于利用多普勒效应的是（　 　）

A．交通警察利用测速仪向行进中的车辆发射频率已知的超声波，根据反射波的频率变化判断车速

B．医生向人体内发射频率已知的超声波，根据接收到的被血管中的血流反射后的超声波的频率变化，判断血流的速度是否正常

C．发生雷电时，人们利用看见闪电与听见雷声的时间间隔来估算自己与雷电发生处之间的距离

D．天文学上通过对比某些元素在遥远天体上的发光频率与其静止在地球上的发光频率，判断天体相对于地球的运动速度

10．分析下列物理现象，这些物理现象分别属于声波的（     ）

①“闻其声而不见其人”；

②夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；

③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；

④围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音。

A．衍射．折射．干涉．多普勒效应

B．折射．反射．干涉．多普勒效应

C．衍射．反射．多普勒效应．干涉

D．折射．衍射．多普勒效应．干涉

11．在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=200 m/s。已知t=0时，波刚好传播到x=40 m处，如图所示，在x=400 m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．从t=0开始经过0.15s，x=40m处的质点运动路程为0.6m

C．接收器在t=0.8s时才能接收到此波

D．若波源向x轴负方向运动，根据多普勒效应，接收器接收到的波源频率可能为11 Hz

12．2019年4月10日人类第一次发布了世界上首张黑洞图像，利用了射电望远镜对电磁波的捕捉。下列关于波的说法，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，振动加强区域质点，其位移始终保持最大；振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小

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，接收者接收到的波的频率比波源频率低

13．一列简谐横波沿x轴传播，波速为1.0m/s，t=0时波形如图甲所示，此时质点a位于波峰，质点c位于波谷，质点b．d位于平衡位置。图乙是波上质点b的振动图象。下列说法中正确的是（　　 ）

A．质点b与质点d的速度总是相同的

B．经t=4.0s质点a沿波传播方向运动4.0m

C．当质点a在波谷时，质点c可能在平衡位置

D．一观察者沿着x轴靠近波源运动时，其观测到的该波的频率将大于0.25Hz

14．汽车无人驾驶技术已逐渐成熟，最常用的是 ACC 自适应巡航控制，它可以控制无人车在前车减速时自动减速．前车加速时自动跟上去。汽车使用的传感器主要是毫米波雷达，该雷达会发射和接收调制过的无线电波，再通过因波的时间差和多普勒效应造成的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度。若该雷达发射的无线电波的频率为f，接收到的回波的频率为f ，则（　　 ）

A．当 f  f 时，表明前车一定做匀速直线运动 B．当 f  f 时，表明前车一定处于静止状态

C．当 f  f 时，表明前车正在减速行驶 D．当 f  f 时，表明前车正在减速行驶

15．平直公路上，汽车正在匀速远离，用多普勒测速仪向其发出频率为f0的超声波，被汽车反射回来的超声波的频率随汽车运动位移变化的图像，正确的是（　 　）

A． B． 

C． D．

16．医院有一种先进的检测技术——彩超，向病人体内发射频率已精确掌握的超声波.超声波经血液反射后被专用仪器接收，测出反射波的频率变化，就可以知道血液的流速。这一技术主要体现了哪一种物理现象（    ）

A.多普勒效应          B.波的衍射       C.波的干涉        D.共振

17．下列说法的错误是（　　）

A．泊松亮虹是光通过圆孔发生衍射时形成的

B．无色肥皂液吹出的肥皂泡呈彩色是由于光照射时发生了薄膜干涉

C．增透膜的作用是为了减少光的反射损失，增强透射光的强度

D．我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，可以判断该星球正在离我们远去

18．当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声。下列说法中正确的是（     ）

A.声源振动的频率变大

B.声波传播的速度变快了

C.耳膜振动的频率变大了

D.耳膜振动的频率变小了

参考答案与试题解析

1．【答案】A

【解析】【来源】湖北省应城市第一高级中学2019-2020学年高二下学期期中物理试题

【分析】

【详解】

A．只有频率相同的波才会产生干涉现象，故A正确；

B．波的传播速度由介质决定，与频率无关，故B错误；

C．只有二者间有相对距离的变化时，才会出现多普勒效应；若观察者以波源为中心转动则不会产生多普勒效应，故C错误；

D．任何波均可以发生衍射现象，而当缝．孔或障碍物的尺寸跟波长差不多，或者比波长更小时，才会发生明显的衍射现象，故D错误。

故选A。

2．【答案】C

【解析】波衍射后不影响波的特性，即波长和频率不变，A错误；波的衍射是波特有的性质，故所有波都会发生衍射现象，B错误；从图中可知第1幅图衍射现象比较明显，所以波长一定，缝越窄衍射现象越明显，由于题中给出的是波长一定的情况，无法得出缝宽一定时衍射情况，故C正确D错误．

3．【答案】B

【解析】

【详解】多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的距离发生变化，使观察者收到的频率发生了变化；

A．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速利用声波的多普勒效应

B．技术人员用超声波探测金属．陶瓷．混凝土中是否有气泡是利用的是超声波的穿透能力强，与多普勒效应无关

C．交通警察对行进中的汽车发射一个已知频率的超声波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生变化，来知道汽车的速度，以便于进行交通管理，利用了多普勒效应

D．利用地球上接收到遥远天体发出的原子光谱线的移动来判断遥远天体相对地球运动的速度，利用了多普勒效应，

本题选不是应用多普勒效应的，故选：B。

4．【答案】B

【解析】

汽船向悬崖靠近，3 s行驶了

声波3 s内传播的距离

所以悬崖离汽船的鸣笛位置

故B正确。

故选B。

5．【答案】B

【解析】

A．机械波的传播需要介质，故A错误；

B．做简谐振动的质点在一个周期内通过的路程都是振幅的4倍，故B正确；

C．波在传播的过程中，介质中的质点只在自己的平衡位置附近振动，并不随波迁移，故C错误；

D．当观察者与波源靠近时，观察者接收到的频率变大，则波长变短，故D错误。

故选B。

6．【答案】B

【解析】

试题分析：旋转过程中，声源(蜂鸣器)与观察者(同学们)的距离有时近，有时远，发生多普勒效应，故D错．蜂鸣器发出声波的频率不变，只是同学们感觉到的声音频率变化了，故A错，B对．当其远离观察者时，听到声音的频率变小即音调变低，故C错．故选B.

考点：多普勒效应.

7．【答案】C

【解析】

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是利用了多普勒效应，选项A不符合题意；

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，根据接收到波的频率发生的变化，就知道汽车的速度，以便于进行交通管理，这是利用了多普勒效应，选项B不符合题意；

C．铁路工人把耳朵贴在铁轨上可判断火车的运动情况，这是利用声波在固体中传播，没有利用多普勒效应，选项C符合题意；

D．有经验的战士利用炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是在接近还是在远去，这是利用了多普勒效应，选项D不符合题意；

故选C。

8．【答案】D

【解析】

【详解】本题考查的是对多普勒效应的认识，波源朝向观察者运动时，观测频率大于静止的观测频率，波源远离观察者运动时，观测频率小于静止的观测频率，D正确；

9．【答案】C

【解析】

A．交通警察利用测速仪向行进中的车辆发射频率已知的超声波，根据反射波的频率变化判断车速利用了声波多普勒效应的原理，故A正确，不符合题意；

B．医生向人体内发射频率已知的超声波，根据接收到的被血管中的血流反射后的超声波的频率变化，判断血流的速度是否正常也属于声波多普勒效应的应用，故B正确，不符合题意；

C．发生雷电时，人们利用看见闪电与听见雷声的时间间隔来估算自己与雷电发生处之间的距离是通过光速远大于声速，用这个时间间隔乘以声速来估算的，故它不属于多普勒效应的应用，故C错误，符合题意；

D．天文学上通过对比某些元素在遥远天体上的发光频率与其静止在地球上的发光频率，判断天体相对于地球的运动速度是属于光波的多普勒效应的原理应用，故D正确，不符合题意。

故选C。

多普勒效应是由于振源与观察者之间存在着相对运动，使观察者接受到的频率不同于振源频率的现象，据此判断即可。

本题考查的是多普勒效应在实际生活中的应用，能够很好地体现物理就在身边，物理与生活中的一些现象息息相关的新课改理念，是一道非常好的试题。

10．【答案】C

【解析】【来源】北京市第一八一学校2018-2019高二下学期期中物理试题

【详解】

闻其声而不见其人”属于声音的衍射；夏天里在一次闪电过后,有时雷声轰鸣不绝,属于声音的反射；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,属于波的多普勒效应；围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音,属于声音的干涉 故C正确；ABD错误；故选C

11．【答案】B

【解析】

A．根据波的图像和波的传播方向可知，波源开始振动时方向沿y轴负方向， A错误；

B．根据波的图像可知波长λ＝20 m，振幅A＝10 cm，周期

从t＝0开始经过0.15 s(1.5个周期)，x＝40 m处的质点运动路程为6个振幅，即

B正确；

C．接收器在

时能够接收到此波，C错误；

波源频率为

D．若波源向x轴负方向运动，根据多普勒效应，接收器接收到的波源频率小于10 Hz， D错误。

故选B。

12．【答案】D

【解析】

【详解】A.只有两列频率相同，相位差恒定的波叠加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，只是振幅变大，其位移随时间周期性的变化；振动减弱区域的质点，只是振幅变小，其位移随时间周期性的变化。故B错误；

C. 衍射是波的特有属性，在任何条件下都会发生衍射，只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或小得多，波才会发生明显的衍射，故C错误；

D. 根据多普勒效应，当波源远离接收者时，接收者接收到的波的频率比波源频率低，故D正确。

13．【答案】D

【解析】

A．根据图乙b质点在t=0开始的振动图像可得振动方向向下，由波形的同侧法原理可知波沿x轴负方向传播，而d质点在平衡位置向上振动，则质点b与质点d的速度方向相反，速度不同，故A错误；

B．由振动图可读出

则经t=4.0s，波形传播的距离为

而质点始终在平衡位置上下振动而不随波形传播，故B错误；

C．质点a和c相差半个波长的距离，故质点a在波谷时，质点c一定在波峰位置，故C错误；

D．由周期和频率的关系可知，波的频率为

而观察者沿着x轴靠近波源运动时，由多普勒效应可知，观察者接收到的该波的频率将大于波源的实际频率0.25Hz，故D正确。

故选D。

14．【答案】C

【解析】

AB．当声源和观察者之间的距离不变化时，观察者接收到的频率和声源发出的频率相等，故当f=f′时，说明二者之间的距离不变，表明前车与无人车速度相同，但不一定做匀速直线运动，也不一定静止，故A B错误；
C．当f′＞f时，说明接收到的频率增大，说明两车距离减小，表明前车在减速行驶，故C正确；
D．当f′＜f时，说明接收到的频率减小，说明两车距离增大，表明前车在加速行驶，故D错误。
故选C。

15．【答案】D

【解析】

汽车正在匀速远离，速度恒定，接收到的反射波的频率也是恒定的。由于是远离，汽车反射波的频率应该小于发出波的频率，所以选项D正确。

故选D。

16．【答案】A

【解析】
考点：波的多普勒效应

【名师点睛】多普勒效应的原理是波源移动致使接收到的波的频率发生变化，由题意可知，仪器测出的是频率的变化，由此可知该技术原理。理解我们未知技术关键是分析原理，找出相应的物理规律即可得出结论。
 

17．【答案】A

【解析】

A．泊松亮斑是光通过不透明的小圆盘发生衍射时形成的，A错误；

B．肥皂液吹出的肥皂泡呈彩色，是由于泡的内外表面反射光，进行相互叠加而成的，属于薄膜干涉，B正确；

C．根据薄膜干涉的原理，光学镜头上涂的增透膜的作用就是为了减少光的反射损失，增强透射光的强度，C正确；

D．我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，根据

知频率变小，根据多普勒效应，该星球正在距离我们远去，D正确。

故选A。

18．【答案】C

【解析】

试题分析：当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，声源振动的频率和传播的速度都没变，根据多普勒效应，人耳接收到的声音的频率变大，故选项C正确。

考点：多普勒效应。