3.4多普勒效应及其应用基础巩固（word版含答案）

3.4多普勒效应及其应用基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第一册
一、选择题（共15题）
1．下列说法中正确的是
A．蝙蝠是利用自身的超声定位系统来发现食物---昆虫的
B．当机械波从空气中进入水中时，频率不变，波长和波速都变小
C．医生对病人进行“彩超”检查，实际上是利用了超声波的干涉现象
D．观察者相对于频率一定的静止声源运动时，接受到声波的频率一定发生变化
2．下列说法错误的是 (　　)
A．雨后天空中出现彩虹是阳光经云层衍射造成的
B．自然光斜射到玻璃、水面上时，反射光和折射光都是偏振光，入射角变化时偏振的程度也有所变化
C．测量星球上某些元素发出的光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度，这利用的是多普勒效应
D．全息照相的拍摄利用了光的干涉原理
3．某地在进行飞行航模表演，下列说法正确的是（　　）
A．当观众听到的声音频率变高时，可以判断飞机正在飞来
B．当观众听到的声音频率变高时，可以判断飞机正在飞离
C．当飞机向观众飞来时，飞机发动机发出的声音频率变高
D．当飞机飞离观众时，飞机发动机发出的声音频率变低
4．下列关于机械波的说法正确的是（　　）
A．发生多普勒效应时，波源的频率发生了变化
B．各质点都在各自的平衡位置附近振动，不随波迁移
C．波发生反射时，波的频率不变，但波长、波速发生变化
D．发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸比波长大或差不多
5．关于多普勒效应，下列说法中正确的是(　 　)
A．多普勒效应是由波的干涉引起的
B．多普勒效应说明波源的频率发生变化
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．只有声波才可以产生多普勒效应
6．下列说法正确的是（ ）
A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关
B．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失
C．声波从空气进入水中时，其波速增大，波长变长
D．均匀变化的磁场产生变化的电场，均匀变化的电场产生变化的磁场
E.当波源与观察者相向运动时，波源自身的频率变大
7．下列说法正确的是（ ）
A．一切波的传递都需要介质
B．机械波传递过程中各质点的振动是受迫振动
C．波从一种介质进入另一种介质波速不变
D．波源与接受者距离靠近时波源频率变高
8．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
9．下列说法不正确的是（　　）
A．被拍打的篮球上下运动是简谐运动
B．若声波波源远离观察者，则观察者接收到的声波频率减小
C．地震波既有横波又有纵波，所以房屋上下左右摆动
D．“闻其声而不见其人”是声波的衍射现象
10．下列是同学小明关于波的理解，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一定大于振动减弱区域质点的位移
C．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
D．只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或较小，波才能发生明显衍射现象
11．关于多普勒效应，下列说法正确的是（　　）
A．多普勒效应是由波的干涉引起的
B．多普勒效应说明波源的频率发生改变
C．当警车向你驶来时，你听到警笛声的音调会变低
D．机械波和电磁波都可以产生多普勒效应
12．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0.15 s，x＝40 m的质点运动的路程为0.6 m
C．接收器在t＝2 s时才能接收到此波
D．若波源向x轴正方向运动，接收器收到的波的频率可能为9 Hz
13．下列说法正确的是（　　）
A．产生多普勒效应的原因是波源的频率发生了变化
B．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场
C．相对论认为：真空中的光速大小在不同惯性参考系中都是相同的
D．机械波和电磁波都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，都能在真空中传播
14．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
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衔射现象
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．根据宇宙大爆炸学说，遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线（______）
17．我国自主研发的“海翼”号深海滑翔机，刷新了下潜深度的世界纪录.悬停在深海中某处的滑翔机发出声呐信号(超声波）的频率为，在该处海水中的传播速度为,则声呐信号在该处海水中的波长为___；若停在海面上的监测船接收到的频率稍大于滑翔机发出声呐信号的频率，说明滑翔机正在____(选填“靠 近”或“远离”)该监测船．
18．太空中一束激光频率为,射向迎面飞来的卫星，卫星的速度为u，光在真空中的传播速度为c，卫星上的观察者观测到激光的传播速度为______，卫星接收到的激光的频率_____（填“大于”、“小于”或“等于”）．
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．人造地球卫星经过跟踪站的上空，并向远离跟踪站的方向飞去时，为什么地面接收到的信号频率是先增大后减小的呢？
21．以速度u＝20m/s奔驰的火车，鸣笛声频率为275 Hz，已知常温下空气中的声音传播速度v＝340m/s。
(1)当火车驶来时，站在铁道旁的观察者听到的笛声频率是多少？
(2)当火车驶去时，站在铁道旁的观察者听到的笛声频率是多少？
22．如图所示，声源S和观察A都沿x轴正方向运动，相对于地面的速率分别为Vs和vA，空气中声音传播的速率为vP，设vs＜vP, vA＜vP，空气相对于地面没有流动．若声源相继发出两个声信号，时间间隔为Δt，请根据发出的这两个声信号声从声源传播到观察者的过程，确定观察者接收到这两个声信号的时间间隔Δt'．（假设两次听到声音的位置都在声源同一侧）
23．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？
参考答案
1．A
2．A
3．A
4．B
5．C
6．C
7．B
8．D
9．A
10．D
11．D
12．B
13．C
14．D
15．C
16．正确
17． 靠近
18．c 大于
19．大于 D D 小于
20．
根据多普勒效应可知，当波源与观察者相互接近，间距变小，观察者接收的频率增大；当波源与观察者相互远离，间距变大，观察者接收的频率减小。
人造地球卫星经过跟踪站的上空，靠近跟踪站时，地面接收到的讯号频率增大，当向远离跟踪站的方向飞去时，地面接收到的讯号频率减小。
21．(1)292 Hz；(2)260 Hz
22．；
23．
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。