3.5 多普勒效应 同步练习（word版含答案）

3.5、多普勒效应
一、选择题（共16题）
1．关于机械振动和机械波﹐下列说法正确的是（　　）
A．由波动图像，可以直接读出振动周期和振幅
B．无论水平弹簧振子还是竖直弹簧振子，做简谐运动时，小球所受的合外力等于简谐运动的回复力
C．当观察者远离波源运动时，接收到的波的频率大于波源的频率
D．只有障碍物或孔的大小小于波长，才能发生衍射现象
2．如图为由波源S发出的波在介质平面中某一时刻的情形，实线为波峰，虚线为波谷，实线与虚线等间距分布。设波源频率为20Hz，观察者在1s内由A运动到B，则观察者在这1s内接收到完全波的个数为（　　）
A．18个 B．19个 C．20个 D．21个
3．如图所示，我爱发明节目松果纷纷落中的松果采摘机利用了机械臂抱紧树干，通过采摘振动头振动而摇动树干，使得松果脱落。则（　　）
A．工作中，树干的振动频率可能小于采摘振动头的振动频率
B．为避免被落下的松果砸中，拾果工人快速远离采摘机，他会感到采摘机振动声调降低
C．采摘振动头振动频率增加，落果效果越好
D．采摘振动头停止振动，则树干的振动频率逐渐减小
4．关于简谐运动，下列说法正确的是（ ）
A．简谐运动一定是水平方向的运动
B．所有的振动都可以视为是简谐运动
C．物体做简谐运动时一定可以得到正弦曲线形的轨迹线
D．只要振动图像是正弦曲线物体一定做简谐运动
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．
6．下列关于多普勒效应的说法中，不正确的是（　　）
A．多普勒效应是当波源和观测者相对介质运动时，观测频率与波源频率不同的现象
B．机械波和光波都能发生多普勒效应
C．当波源静止，观测者向着波源运动时，观测者接收的波速不变，波长变长
D．观测者静止，波源向着观测者运动时，观测者接收的波长变短，波速不变
7．如图表示产生机械波的波源O做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰，下列说法正确的是（　　）
A．该图表示的是衍射现象 B．该图表示的是多普勒效应
C．该图表示波源正在向B点移动 D．观察者在图中的A点接收到的波的频率最低
8．下列说法正确的是（　　）
A．当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大
B．当波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象
C．当两列波发生干涉时，振动加强点的位移始终最大
D．当波源的频率发生变化时，就会发生多普勒效应现象
9．下列说法正确的是（　　）
A．受迫振动的周期一定等于物体固有周期
B．我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的频率变低，可以判断该星球正在靠近我们
C．“未见其人，先闻其声”的现象，说明在日常生活中，声波比光波更易发生明显衍射
D．只要是两列波叠加，都能产生稳定的干涉图样
10．关于教材中插图所涉及的物理知识，描述正确的是（　　）
A． 一列水波通过狭缝时的折射现象
B． 单摆做受迫振动的周期与摆球质量有关
C． 水下多普勒测速仪可测海水流速
D． 水波干涉时振动加强点位移一定比振动减弱点位移大
11．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
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
13．关于机械振动和机械波的以下说法中，正确的是(　　 )
A．单摆运动的回复力就是摆球受到的合力
B．波动过程是介质质点由近及远移动的过程
C．波动过程是能量由近及远传递的过程
D．当正在鸣笛的火车向着我们疾驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高，这是由于声波发生了衍射现象导致的
14．关于机械振动和机械波，下列说法正确的是（　　）
A．机械振动在介质中的传播形成机械波
B．做简谐振动的物体，其振动周期与振幅无关
C．当波从一种介质传播到另一种介质中时，频率改变
D．当两列波产生干涉现象时，这两列波的频率一定相同
E．当观察这远离波源时，观察者感觉到波源的频率变大
15．关于多普勒效应，以下说法正确的有（　　）
A．只有机械波才能产生多普勒效应
B．机械波和电磁波均能产生多普勒效应
C．产生多普勒效应的原因是波源的频率发生了变化
D．产生多普勒效应的原因是观察者接收到的频率发生了变化
16．如右图为一列简谐横波的波形图，其中虚线是t1=0.01s时的波形，实线是t2=0.02s时的波形，已知t2 t1=．关于这列波，下列说法中正确的是
A．该波的传播速度可能是600m/s
B．从t1时刻开始，经0.1s质点P通过的路程为0.8m
C．若该波波源从0点沿x轴正向运动，则在x=200m处的观测者接收到的波的频率将大于25Hz
D．遇到宽约3m的障碍物时，该波能发生明显的衍射现象
二、填空题
17．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。
18．多普勒效应：波源与观察者相互靠近或者相互远离时，接收到的波的________都会发生变化的现象。
19．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( )。
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）观察到的波的频率最小的点是( )。
A．点 B．点 C．点 D．点
20．利用多普勒测速仪测速
交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，测量反射波的________，根据反射波________变化的多少，就能知道车辆的速度。
三、综合题
21．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？
22．如图所示，简谐运动的图象上有、、、、、六个点，其中：
①与点位移相同的点有哪些？
②与点速度相同的点有哪些？
③图象上从点到点，质点经过的路程为多少？
23．一只汽船以4 m/s的速度在无风河面上航行，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，问悬崖离汽船原来的位置有多远？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
A．由波动图像，可以直接读出波长和振幅，无法读出振动周期，A错误；
B．无论水平弹簧振子还是竖直弹簧振子，做简谐运动时，小球所受的合外力等于简谐运动的回复力，B正确；
C．由多普勒效应可知，当观察者远离波源运动时，接收到的波的频率小于波源的频率，C错误；
D．只有障碍物或孔的大小小于波长或跟波长相差不多，才能发生明显衍射现象，D错误。
故选B。
2．B
【详解】
波源频率为20Hz，假设观察者不动，观察者每秒钟接收到20个完全波．由于图中A、B间距离为一个波长，观察者与波源相互远离，所以1 s内观察者将比静止时少接收1个完全波，所以观察者接收到19个完全波。
故选B。
3．B
【详解】
A．工作中，树干做受迫振动，所以振动频率等于采摘振动头的振动频率。故A错误；
B．根据多普勒效应，拾果工人快速远离采摘机，他会感到采摘机振动声调降低。故B正确；
C． 采摘振动头振动频率增加，落果效果不一定越好。采摘振动头振动频率与树干的固有频率相同时落果效果最好。故C错误；
D． 采摘振动头停止振动，则树干的振动频率不变，振幅减小。故D错误。
故B正确。
4．D
【详解】
A．物体的简谐运动并不一定只在水平方向发生，各个方向都有可能发生，选项A错误；
B．简谐运动是最简单的振动，并非所有的振动都可以视为是简谐运动，选项B错误；
C．做简谐运动物体的轨迹线并不是正弦曲线，选项C错误；
D．若物体的振动图像是正弦曲线，则其一定是做简谐运动，选项D正确。
故选D。
5．D
【详解】
由多普勒效应，设该超声波在空气中传播速度为，汽车远离的速度为，则汽车反射波的频率
，恒定，则汽车反射波的频率恒定，且小于。
故选D。
6．C
【详解】
A．多普勒效应是当波源和观测者相对介质运动时，观测频率与波源频率不同的现象，A正确；
B．机械波、电磁波和光波都会发生多普勒效应，B正确；
CD．根据多普勒效应可知，当波源靠近接收者时，接收者接收到的波的频率比波源频率高，波速不变，根据
波长变短，C错误D正确。
故选C。
7．B
【详解】
AB．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；
CD．由题图可知，波源正在向A点移动，故在A点处单位时间内接收到的完全波的个数最多，即在A点处接收到的波的频率最高，故CD错误。
故选B。
8．A
【详解】
A．当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大，A正确；
B．只有当缝、孔或障碍物的尺寸跟波长相差不多或比波长更小时，才能发生明显的衍射现象，B错误；
C．在干涉现象中，振动加强点的位移可以最大，也可以最小，即为零，C错误；
D．多普勒效应是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，D错误。
故选A。
9．C
【详解】
A．物体做受迫振动的周期，等于驱动力的周期，与物体的固有周期无关，故A错误；
B．根据多普勒效应，我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的频率变低，可以判断该星球正在远离我们而去，选项B错误；
C．“未见其人，先闻其声”的现象，说明在日常生活中，声波比光波更易发生明显衍射，选项C正确；
D．两列波叠加，只有当两列波的频率相同时才能产生稳定的干涉图样，选项D错误。
故选C。
10．C
【详解】
A．一列水波通过狭缝时的衍射现象，所以A错误；
B．根据单摆的周期公式
可知，单摆做受迫振动的周期与摆球质量无关，所以B错误；
C．水下多普勒测速仪可测海水流速，所以C正确；
D．水波干涉时振动加强点位移不一定比振动减弱点位移大，因为不管是加强点还是减弱点都在各自的平衡位置做周期性的振动，所以减弱点的位移可能大于加强点的位移，则D错误；
故选C。
11．C
【详解】
A．不同频率的声波在空气中相遇时也能叠加，只是不能产生干涉，故A错误；
B．高频声波和低频声波相遇时因频率不同，不能发生干涉现象，故B错误；
C．相同条件下，低频声波比高频声波波长较大，更容易发生衍射现象，故C正确；
D．由多普勒效应，当汽车靠近我们时，我们听到的频率会比原频率大,当汽车远离我们时，我们听到的频率会比原频率小，所以马路上我们听到的汽笛声的频率不都是汽笛发出的原有频率，故D错误。
故选C。
12．B
【详解】
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。
13．C
【详解】
A. 单摆运动的回复力由指向平衡位置的合力提供，并不是摆球受到的合力故A错；
B、波动过程是介质质点在各自的平衡位置来回振动，并不随波移动，故B错误
C. 波动过程是能量由近及远传递的过程，故C正确；
D、当正在鸣笛的火车向着我们疾驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高，这是由于声波发生了多普勒效应导致的故D错；
故选C
14．ABD
【详解】
A．机械振动在介质中的传播形成机械波，选项A正确；
B．做简谐振动的物体，其振动周期与振幅无关，选项B正确；
C．当波从一种介质传播到另一种介质中时，波速变化，但频率不变，选项C错误；
D．当两列波产生干涉现象时，这两列波的频率一定相同，选项D正确；
E．根据多普勒效应可知，当观察者远离波源时，观察者感觉到波源的频率变小，选项E错误。
故选ABD。
15．BD
【详解】
AB．多普勒效应是波动过程共有的特征，无论是机械波还是电磁波，都会产生多普勒效应，故A错误，B正确；
CD．产生多普勒效应的原因是观察者接收到的频率发生了变化，而波源的频率不变，故D正确，C错误。
故选BD。
16．CD
【详解】
A、由图读出这列波的波长为λ=8m，周期T=（0.02﹣0.01）×4=0.04s，所以波速为：v=，故A错误；
B、由图读出这列波的振幅A=10cm，t=0.1s=2.5T，所以P通过的路程为：s=4A 2.5=1m，故B错误；
C、该波的频率为f==25Hz．若该波波源从0点沿x轴正向运动，则在x=200m处接收到的波的频率将增大，即频率大于25Hz．故C正确．
D、该波的波长为8m，若该波传播中遇到宽约3m的障碍物能发生明显的衍射现象．故D正确．
故选CD．
17． 完全波 靠近 远离
【详解】
（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完全波的个数。
（2）当波源与观察者相互靠近时，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远离时，观察者接收到的频率小于波源发出的频率。
18．频率
【详解】
略
19． D A B
【详解】
（1）由于题图所示波源左方的波面密集，右方的波面稀疏，可知该图表示的是多普勒效应中波源运动的情况，故ABC错误，D正确。
故选D。
（2）由于波源左方的波长被压缩，右方的波长被拉长，可知波源正在移向点，故A正确，BCD错误。
故选A。
（3）由于波源远离点，由题图分析可知在点观察到的波的频率最小，故B正确，ACD错误。
故选B。
20． 频率 频率
【详解】
略
21．（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）见解析
【解析】
（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
22．①b、e、f②d、e③4cm
【详解】
①分析图象可得a、b、e、f的位移均为1cm．c、d点的位移都是-1cm．故与a点位移相同的点为b、e、f三点．
②由①可知，图象上的a、b、e、f点对应质点运动到同一位置．图象上的c、d点对应质点运动到关于O点对称的另一位置．故以上6个点的速度大小相等．再结合图象可以判断a、b、c、d、e、f 6个点的运动方向分别为向上、向下、向下、向上、向上和向下．故与a点有相同速度的点为d和e．
③图象上从a点到b点，对应质点从正方向1cm处先是到达2cm处又返回到1cm处，通过的路程为2cm．从b点到c点，对应质点从正方向1cm处经平衡位置运动到负方向1cm处，通过的路程也为2cm，故从a点到c点总共通过的路程为4cm．
23．516 m
【详解】
如图所示，设船发出鸣笛声于B处，旅客听到回声位置在A处，即3 s内汽船前进了A、B间距离l，则声波经过（2s－l）的距离。有
v声t＝2s－l＝2s－v船t
得
答案第1页，共2页