选修3-4 12.5 多普勒效应 同步练习(word含答案)
文档属性
| 名称 | 选修3-4 12.5 多普勒效应 同步练习(word含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 282.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-24 03:21:55 | ||
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文档简介
选修3-4 12.5 多普勒效应 同步练习
一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 汽车无人驾驶技术已逐渐成熟，最常用的是 自适应巡航控制系统，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。其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与雷达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 ，接收到的回波的频率为 ，则
A. 当 时，表明前车与无人车速度相同
B. 当 时，表明前车一定处于静止状态
C. 当 时，表明前车在加速行驶
D. 当 时，表明前车在减速行驶
2. 蝙蝠在洞穴中飞来飞去时，它利用超声脉冲导航非常有效。这种超声脉冲的频率高于 ，能持续 或不到 的短促发射，且每秒重复发射数次。假定蝙蝠发射超声脉冲的频率为 ，在它朝着表面平直的墙壁飞扑时，下列说法正确的是
A. 墙壁接收到的超声脉冲频率等于
B. 蝙蝠接收到的从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于墙壁接收的频率
C. 蝙蝠接收到的从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收的频率
D. 蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于
3. 如图所示，向左匀速运动的小车发出频率为的声波，车左侧处的静止的人感受到的声波的频率为，车右侧处的静止的人感受到的声波的频率为，则
A. ， B. ， C. ， D. ，
4. 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. 多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的
D. 只有声波可以产生多普勒效应
5. 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 的超声波，被汽车反射回来的超声波频率随汽车运动位移变化的图象，正确的是
A. B.
C. D.
6. 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
7. 如图所示，产生声波的波源 在该平面内做匀速运动，图中的圆表示波峰，下列说法不正确的是
A. 该图表示声波的衍射现象
B. 该图表示的是多普勒效应
C. 该图表示波源正在向 点移动
D. 观察者在图中的 点接收到的波的频率最高
8. 某人站在地面某处，一架飞机以恒定速度沿水平方向由远及近从人的头顶上方飞过，则人听到的飞机发出的声音的频率
A. 越来越低 B. 越来越高 C. 先变高后变低 D. 先变低后变高
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：
夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；
“闻其声而不见其人”；
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。
这些物理现象分别属于波的
A. 反射、衍射、干涉、多普勒效应 B. 折射、衍射、多普勒效应、干涉
C. 反射、折射、干涉、多普勒效应 D. 衍射、折射、干涉、多普勒效应
二、填空题（共4小题；共16分）
11. 天文学家利用天文望远镜接收到遥远星系发出的光，再测出这些光的波长，发现遥远星系发出的光和较近星系发出的光比较，遥远星系发生的光的波长变长了（称作光谱的红移）。若已知光在星际间传播的速度是不变的，从上述观察结果，根据多普勒效应，我们判断所有遥远的星系相对地球的运动状况是 （选填“远离”或“接近’’）。
12. 如图表示产生机械波的波源 做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰。
（1）该图表示的是 。（填选项前字母，下同）
A.干涉现象
B.衍射现象
C.反射现象
D.多普勒效应
（2）波源正在移向 。
A. 点
B. 点
C. 点
D. 点
（3）观察到波的频率最低的点是 。
A. 点
B. 点
C. 点
D. 点
13. 有人站在火车轨道旁，一列迎面高速驶来的火车正在鸣笛，则他听到的鸣笛声频率 （选填“大于”“小于“或“等于’’）汽笛声的频率，这种现象叫做 。
14. 如图所示是一个波源 做匀速直线运动时在均匀介质中产生的球面波的情况，图中的圆表示彼峰。该波源正在移向 点；观察到的频率最高的位置是 点。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 公路巡警开车在高速公路上以 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已知频率的超声波，结果该超声波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的超声波频率比发出的低。
（1）此现象属于 。
A.波的衍射
B.波的干涉
C.多普勒效应
D.波的反射
（2）若该路段限速 ，则该轿车是否超速
（3）若该轿车以 的速度行进，反射回的超声波频率应怎样变化
16. 固定在振动片上的金属丝周期性触动水面可形成水波。当振动片在水面上移动时，拍下如图所示的照片，请利用所学知识分析振动片是向左移动还是向右移动 在物理学中这种现象称为什么效应 请列举生活中应用该效应的一个实例。
17. 如图所示为由波源 发出的波某一时刻在介质平面中的情形，实线为波峰，虚线为波谷，设波源频率为 ，且不运动，而观察者在 内由 运动到 ，观察者接收到多少个完全波
答案
第一部分
1. A
【解析】当波源和观察者之间的距离不变化时，观察者接收到的频率和波源发出的频率相等，故当 时，说明两者之间的距离不变，表明前车与无人车的速度相同，但不一定静止，故A正确，B错误；当 时，接收到的回波频率大，说明两车之间的距离减小，表明前车在减速行驶，故C错误；当 时，接收到的回波频率小，说明两车之间的距离增大，表明前车在加速行驶，故D错误。
2. C
【解析】由于蝙蝠向墙壁靠近，所以墙壁接收的超声脉冲频率大于 ，蝙蝠接收到的墙反射的超声脉冲频率大于墙接收的超声脉冲频率，故选C。
3. D
【解析】【分析】声源发出的频率不变，当声源与观察者间距变小时，则接收的频率变大；当声源与观察者间距变大时，则接收的频率变小．
【解析】解：由题意可知，声源靠近处的人，由多普勒效应可知，他接收的频率变大，即；
当声源远离处的人，他接收频率的变小，即。
故选：。
【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；掌握发出频率与接收频率的关系．
4. C
【解析】多普勒效应是由于观察者和波源间位置的变化而产生的，故A错误；
多普勒效应说明观察者与波源有相对运动时，接收到的波频率会发生变化，但波源的频率不变，故B错误，C正确；
多普勒效应不仅仅适用于声波，它也适用于所有类型的波，包括电磁波，故D错误。
5. D
【解析】由于汽车正在匀速远离，用多普勒测速仪向其发出频率为 的超声波，被汽车反射回来的超声波频率小于发出的超声波频率，故选项D正确。
6. C
【解析】由多普勒效应可知：当火车靠近小茗时，小茗同学听到汽笛声的频率变高，当火车远离小茗时，小茗同学听到汽笛声的频率变低，故小茗同学听到汽笛声的频率先高后低，故C正确，ABD错误。
7. A
【解析】题图表示的是由波源的移动而引起的多普勒效应，而不是衍射现象，故A错误，B正确；由题图可知，波源正在向 点移动，在 点处单位时间内接收到的完全波的个数最多，即在 点处接收到的波的频率最高，故C、D 正确。
8. A
【解析】当飞机飞近人时，将飞机的速度分解，如图甲所示，飞机相对人的速度为 ， 越来越大，则 越来越小，故人听到飞机发出的声音的频率越来越低，但总是 。当飞机远离人时，将飞机的速度分解，如图乙所示，飞机相对人的速度 ， 越来越小，则 越来越大，即人听到飞机发出的声音的频率越来越低，且总是 。综上可知，在飞机飞过头顶的过程中，人听到的飞机发出的声音的频率是越来越低的，即A项正确。
9. C
10. A
【解析】【分析】衍射是绕过阻碍物继续传播，而干涉是两种频率相同的相互叠加出现明暗相间的现象，对于多普勒效应现象频率是在发生变化。
【解析】解：夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝，是由于声音在云层间来回传播，这是声音的反射；
“闻其声而不见其人”，听到声音，却看不见人，这是声音的衍射；
围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音，音叉发出两个频率相同的声波相互叠加，从而出现加强区与减弱区。这是声音的干涉；
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。音调变高就是频率变高，因此这是多普勒效应现象；
故选：。
【点评】无论反射、衍射还是干涉，其频率均不变，而多普勒效应频率即发生变化。
第二部分
11. 远离
12. （1）D（4分）（2）A（4分）（3）B（4分）
【解析】（1）该图表示的是多普勒效应。
（2）从波长变化情况来看，波源正在移向 点。
（3）由于波源远离 点，所以，观察到波的频率最低的点是 点。
13. 大于；多普勒效
14. ；
第三部分
15. （1） C
【解析】巡警车接收到的超声波频率比发出的低，此现象为多普勒效应，选项C正确。
（2） 因巡警车接收到的超声波频率比发出的低，由多普勒效应知巡警车与轿车在相互远离，而巡警车车速恒定且在后面，可判断轿车的车速比巡警车的车速大，故该轿车超速。
（3） 若该轿车以 的速度行进，此时巡警车与轿车在相互靠近，由多普勒效应知反射回的超声波频率应比发出的高。
16. 固定在振动片上的金属丝周期性触动水面可形成水波，根据水波的波纹可知，右边的稀疏，振动片是向左移动；
在物理学中这种现象称为多普勒效应，生活中测量汽车速度的超声波测速仪应用的也是这种原理。
答：振动片是向左移动，在物理学中这种现象称为多普勒效应。
17. 观察者在单位时间内接收到的完全波的个数，就等于观察者接收到的频率。如果观察者不动，则 内，观察者从 运动到 的过程中，所能接收到的完全波的个数正好比不运动时少 个，即他只接收到 个完全波。
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一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 汽车无人驾驶技术已逐渐成熟，最常用的是 自适应巡航控制系统，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。其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与雷达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 ，接收到的回波的频率为 ，则
A. 当 时，表明前车与无人车速度相同
B. 当 时，表明前车一定处于静止状态
C. 当 时，表明前车在加速行驶
D. 当 时，表明前车在减速行驶
2. 蝙蝠在洞穴中飞来飞去时，它利用超声脉冲导航非常有效。这种超声脉冲的频率高于 ，能持续 或不到 的短促发射，且每秒重复发射数次。假定蝙蝠发射超声脉冲的频率为 ，在它朝着表面平直的墙壁飞扑时，下列说法正确的是
A. 墙壁接收到的超声脉冲频率等于
B. 蝙蝠接收到的从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于墙壁接收的频率
C. 蝙蝠接收到的从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收的频率
D. 蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于
3. 如图所示，向左匀速运动的小车发出频率为的声波，车左侧处的静止的人感受到的声波的频率为，车右侧处的静止的人感受到的声波的频率为，则
A. ， B. ， C. ， D. ，
4. 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. 多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的
D. 只有声波可以产生多普勒效应
5. 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 的超声波，被汽车反射回来的超声波频率随汽车运动位移变化的图象，正确的是
A. B.
C. D.
6. 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
7. 如图所示，产生声波的波源 在该平面内做匀速运动，图中的圆表示波峰，下列说法不正确的是
A. 该图表示声波的衍射现象
B. 该图表示的是多普勒效应
C. 该图表示波源正在向 点移动
D. 观察者在图中的 点接收到的波的频率最高
8. 某人站在地面某处，一架飞机以恒定速度沿水平方向由远及近从人的头顶上方飞过，则人听到的飞机发出的声音的频率
A. 越来越低 B. 越来越高 C. 先变高后变低 D. 先变低后变高
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：
夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；
“闻其声而不见其人”；
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。
这些物理现象分别属于波的
A. 反射、衍射、干涉、多普勒效应 B. 折射、衍射、多普勒效应、干涉
C. 反射、折射、干涉、多普勒效应 D. 衍射、折射、干涉、多普勒效应
二、填空题（共4小题；共16分）
11. 天文学家利用天文望远镜接收到遥远星系发出的光，再测出这些光的波长，发现遥远星系发出的光和较近星系发出的光比较，遥远星系发生的光的波长变长了（称作光谱的红移）。若已知光在星际间传播的速度是不变的，从上述观察结果，根据多普勒效应，我们判断所有遥远的星系相对地球的运动状况是 （选填“远离”或“接近’’）。
12. 如图表示产生机械波的波源 做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰。
（1）该图表示的是 。（填选项前字母，下同）
A.干涉现象
B.衍射现象
C.反射现象
D.多普勒效应
（2）波源正在移向 。
A. 点
B. 点
C. 点
D. 点
（3）观察到波的频率最低的点是 。
A. 点
B. 点
C. 点
D. 点
13. 有人站在火车轨道旁，一列迎面高速驶来的火车正在鸣笛，则他听到的鸣笛声频率 （选填“大于”“小于“或“等于’’）汽笛声的频率，这种现象叫做 。
14. 如图所示是一个波源 做匀速直线运动时在均匀介质中产生的球面波的情况，图中的圆表示彼峰。该波源正在移向 点；观察到的频率最高的位置是 点。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 公路巡警开车在高速公路上以 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已知频率的超声波，结果该超声波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的超声波频率比发出的低。
（1）此现象属于 。
A.波的衍射
B.波的干涉
C.多普勒效应
D.波的反射
（2）若该路段限速 ，则该轿车是否超速
（3）若该轿车以 的速度行进，反射回的超声波频率应怎样变化
16. 固定在振动片上的金属丝周期性触动水面可形成水波。当振动片在水面上移动时，拍下如图所示的照片，请利用所学知识分析振动片是向左移动还是向右移动 在物理学中这种现象称为什么效应 请列举生活中应用该效应的一个实例。
17. 如图所示为由波源 发出的波某一时刻在介质平面中的情形，实线为波峰，虚线为波谷，设波源频率为 ，且不运动，而观察者在 内由 运动到 ，观察者接收到多少个完全波
答案
第一部分
1. A
【解析】当波源和观察者之间的距离不变化时，观察者接收到的频率和波源发出的频率相等，故当 时，说明两者之间的距离不变，表明前车与无人车的速度相同，但不一定静止，故A正确，B错误；当 时，接收到的回波频率大，说明两车之间的距离减小，表明前车在减速行驶，故C错误；当 时，接收到的回波频率小，说明两车之间的距离增大，表明前车在加速行驶，故D错误。
2. C
【解析】由于蝙蝠向墙壁靠近，所以墙壁接收的超声脉冲频率大于 ，蝙蝠接收到的墙反射的超声脉冲频率大于墙接收的超声脉冲频率，故选C。
3. D
【解析】【分析】声源发出的频率不变，当声源与观察者间距变小时，则接收的频率变大；当声源与观察者间距变大时，则接收的频率变小．
【解析】解：由题意可知，声源靠近处的人，由多普勒效应可知，他接收的频率变大，即；
当声源远离处的人，他接收频率的变小，即。
故选：。
【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；掌握发出频率与接收频率的关系．
4. C
【解析】多普勒效应是由于观察者和波源间位置的变化而产生的，故A错误；
多普勒效应说明观察者与波源有相对运动时，接收到的波频率会发生变化，但波源的频率不变，故B错误，C正确；
多普勒效应不仅仅适用于声波，它也适用于所有类型的波，包括电磁波，故D错误。
5. D
【解析】由于汽车正在匀速远离，用多普勒测速仪向其发出频率为 的超声波，被汽车反射回来的超声波频率小于发出的超声波频率，故选项D正确。
6. C
【解析】由多普勒效应可知：当火车靠近小茗时，小茗同学听到汽笛声的频率变高，当火车远离小茗时，小茗同学听到汽笛声的频率变低，故小茗同学听到汽笛声的频率先高后低，故C正确，ABD错误。
7. A
【解析】题图表示的是由波源的移动而引起的多普勒效应，而不是衍射现象，故A错误，B正确；由题图可知，波源正在向 点移动，在 点处单位时间内接收到的完全波的个数最多，即在 点处接收到的波的频率最高，故C、D 正确。
8. A
【解析】当飞机飞近人时，将飞机的速度分解，如图甲所示，飞机相对人的速度为 ， 越来越大，则 越来越小，故人听到飞机发出的声音的频率越来越低，但总是 。当飞机远离人时，将飞机的速度分解，如图乙所示，飞机相对人的速度 ， 越来越小，则 越来越大，即人听到飞机发出的声音的频率越来越低，且总是 。综上可知，在飞机飞过头顶的过程中，人听到的飞机发出的声音的频率是越来越低的，即A项正确。
9. C
10. A
【解析】【分析】衍射是绕过阻碍物继续传播，而干涉是两种频率相同的相互叠加出现明暗相间的现象，对于多普勒效应现象频率是在发生变化。
【解析】解：夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝，是由于声音在云层间来回传播，这是声音的反射；
“闻其声而不见其人”，听到声音，却看不见人，这是声音的衍射；
围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音，音叉发出两个频率相同的声波相互叠加，从而出现加强区与减弱区。这是声音的干涉；
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。音调变高就是频率变高，因此这是多普勒效应现象；
故选：。
【点评】无论反射、衍射还是干涉，其频率均不变，而多普勒效应频率即发生变化。
第二部分
11. 远离
12. （1）D（4分）（2）A（4分）（3）B（4分）
【解析】（1）该图表示的是多普勒效应。
（2）从波长变化情况来看，波源正在移向 点。
（3）由于波源远离 点，所以，观察到波的频率最低的点是 点。
13. 大于；多普勒效
14. ；
第三部分
15. （1） C
【解析】巡警车接收到的超声波频率比发出的低，此现象为多普勒效应，选项C正确。
（2） 因巡警车接收到的超声波频率比发出的低，由多普勒效应知巡警车与轿车在相互远离，而巡警车车速恒定且在后面，可判断轿车的车速比巡警车的车速大，故该轿车超速。
（3） 若该轿车以 的速度行进，此时巡警车与轿车在相互靠近，由多普勒效应知反射回的超声波频率应比发出的高。
16. 固定在振动片上的金属丝周期性触动水面可形成水波，根据水波的波纹可知，右边的稀疏，振动片是向左移动；
在物理学中这种现象称为多普勒效应，生活中测量汽车速度的超声波测速仪应用的也是这种原理。
答：振动片是向左移动，在物理学中这种现象称为多普勒效应。
17. 观察者在单位时间内接收到的完全波的个数，就等于观察者接收到的频率。如果观察者不动，则 内，观察者从 运动到 的过程中，所能接收到的完全波的个数正好比不运动时少 个，即他只接收到 个完全波。
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