3.5多普勒效应（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 3.5多普勒效应（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 149.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-10 08:43:57 | ||
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文档简介
人教版选择性必修第一册 3.5 多普勒效应
一、单选题
1．下列说法正确的是( )
A．雨后天空中的彩虹是由光的干涉产生的
B．紫外线可杀菌消毒是因为它有较强的热效应
C．红光和黄光分别通过同一双缝干涉装置，红光形成的相邻亮条纹间距大
D．观察者相对于频率一定的声源运动时，接收到声波的频率与波源频率相同
2．下列说法正确的有
A．在机械波中偏离平衡位置的位移总相同的两个质点间的距离为一个波长
B．产生多普勒效应的原因是波源自身的频率发生了变化
C．只有障碍物或孔的尺寸比波长小或差不多，才能发生衍射现象
D．形成稳定干涉图样的必要条件是两列波的频率相同
3．下列关于机械波的说法，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，振动加强区域的质点的位移一定大于振动减弱区域质点的位移
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，观察者接收到的波的频率比波源频率低
4．对下列电器或设备的工作原理的描述，正确的是（ ）
A．微波炉是利用电磁感应原理使食物温度升高的
B．手机无线充电的过程利用了电磁感应原理
C．雷达是利用超声波的多普勒效应进行测距和定位的
D．红外体温计是通过接收人体发射的X射线来测体温的
5．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．将哈勃太空望远镜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
6．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
7．在同一均匀介质中有两列简谐横波，甲向右、乙向左，波速大小为0.5m/s，沿x轴相向传播，t 0时刻的波形如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．两列波相遇时能发生稳定的干涉
B．一观察者正经x=2m处沿x轴正向运动，在他看来，两波的频率可能相同
C．x轴上第一个位移达到6cm的质点的横坐标为x2.75m
D．t0时刻，处质点的振动方向与x5.1m处质点的振动方向相反
8．下列说法正确的是（ ）
A．一位有经验的战士听到炮弹飞行的尖叫声越来越尖锐，可以判断炮弹正远离
B．干涉现象是波的特征，因此任何两列波相遇时都会产生干涉现象
C．光能发生偏振现象，说明光是一种纵波
D．因为可见光波长比通常障碍物尺寸小的多，所以不容易观察到可见光的明显衍射现象
9．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
10．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
二、多选题
11．下列说法正确的是（ ）
A．“闻其声不见其人”说明声波能发生衍射而光不能发生衍射
B．干涉是波所特有的现象，水波、声波、电磁波等一切波都能发生干涉
C．几列波相遇时每列波都能保持各自的波长、频率不变，不因其他波的存在而受影响
D．当警车从远处驶来时人们会感觉到警笛的音调变高，这是因为警笛发声的频率变大
E．比较来自星球与地球上相同元素光谱的频率，就可以判断出星球在靠近或远离地球
12．下列说法正确的是
A．泊松亮斑有力地支持了光的微粒说，杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说．
B．在地球上如果测到来自遥远星系上的元素发出的光波波长变长，说明该星系在离我们远去
C．当波源或者接受者相对于介质运动时，接受者往往会发现波的频率发生了变化，这种现象叫多普勒效应．
D．考虑相对论效应，一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小
13．振源S在O点做沿竖直方向的简谐运动，频率为10Hz，t=0时刻向右传播的简谐横波如图所示，（向左传播的简谐横波图中未画出）．则以下说法正确的是
A．该横波的波速大小为20m/s
B．t=0时，x=1m处的质点振动方向向上
C．t=0．175s时，x=-1m处的质点处在波峰位置
D．若波源S向右匀速运动，在振源S右侧静止的接收者收到的频率小于10Hz
E．传播过程中该横波遇到小于2m的障碍物或小孔都能发生明显的衍射现象
14．下列说法中错误的是
A．相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关
B．物体做受迫振动的周期，与物体的固有周期无关
C．声源与观察者相互靠近时，观察者接收的频率大于声源振动的频率
D．由麦克斯韦电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生变化的磁场
15．下列关于波的说法中符合实际的有（ ）
A．电视机遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
B．根据多普勒效应可以算出宇宙中的星球靠近或远离地球的速度
C．可见光和医院“B超”中的超声波在空气中的传播速度相同
D．电磁波和声波均能产生干涉、衍射、反射和折射现象
16．下列说法正确的有________．
A．全息照片的拍摄利用了光的衍射原理
B．较弱的声音也可以震碎玻璃杯，是因为玻璃杯和声波发生了共振
C．光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大
D．鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与该波源的频率相比减小
17．下列关于机械振动和机械波的说法中正确的是（ ）
A．某两种机械波发生干涉时，振动加强点的位移始终处于最大
B．波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象
C．不管系统的固有频率如何，它做受迫振动的频率总等于周期性驱动力的频率
D．火车鸣笛时向观察者驶来，观察者听到的笛声频率比声源发生的频率高
三、填空题
18．如图表示产生机械波的波源P做匀速运动的情况，图中圆表示波峰，已知波源的频率为f0，该图表示波源正在向________(选填A、B、C或D)点移动；观察者在图中A点接收到的波的频率将________(选填大于、等于或小于)f0.
19．沿直线行驶的汽车通过某观察站时，观测到汽车发出鸣笛频率由1200HZ下降到1000HZ，已知空气中声速为330m/s，则汽车行驶的速度大小为________ m/s．
四、解答题
20．正在报警的警钟每隔响一声，声波在空气中的速度，警钟已响了很久，问在内：
（1）如果警钟不动，某人乘坐速度的汽车向警钟接近，能听到几次钟响；
（2）如果某人不动，汽车带着警钟以的速度向人接近，人能听到几次钟响；
（3）如果人和警钟都以的速度相互接近或远离，人分别能听到几次钟响。
21．一固定的超声波源发出频率为的超声波，一辆汽车从远处向超声波源迎面驶来，在超声波源处的接收器接收到由汽车反射回来的超声波，并测出接收到的超声波频率为，设空气中声音的传播速度是，计算汽车的行驶速度．
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
A. 雨后天空中的彩虹是由光的折射产生的，选项A错误；
B. 紫外线可杀菌消毒是因为它有较强的化学效应，选项B错误；
C. 红光和黄光分别通过同一双缝干涉装置，因红光的波长较大，由可知，红光形成的相邻亮条纹间距大，选项C正确；
D. 根据多普勒效应可知，观察者相对于频率一定的声源靠近时，接收到声波的频率大于波源频率；观察者相对于频率一定的声源远离时，接收到声波的频率小于波源频率；选项D错误；
2．D
【解析】
【详解】
在机械波中偏离平衡位置的位移总相同的两个质点间的距离为波长的整数倍，故A错误
产生多普勒效应的原因并不是波源自身的频率发生了变化，二是所接收的频率发生变化，故B错误
只有障碍物或孔的尺寸比波长小或差不多，才能发生明显的衍射现象，故C错误
形成稳定干涉图样的必要条件是两列波的频率相同，故D正确
故选D
3．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．两列相干波叠加后才会出现稳定的干涉图样。A错误；
B．在干涉图样中，振动加强区域的质点的位移和振动减弱区域质点的位移都在做周期性的运动，所以加强区的位移不一定大于减弱区的位移。B错误；
C．只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或小得多，波才能发生明显衍射现象。C错误；
D．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低。D正确。
故选D。
4．B
【解析】
【详解】
A．微波炉是一种利用微波加热食物的家电，通过加热食物中的水，从而实现加热目的，故A错误；
B．手机无线充电技术应用了电磁感应原理，当交变电流通过充电底座中的线圈时，线圈产生磁场，带有金属线圈的只能手机靠近该磁场就能产生电流，通过“磁生电”来实线充电，故B正确；
C．雷达是利用电磁波的多普勒效应进行测距和定位的，故C错误；
D．红外体温计是通过接收人体发射的红射线来测体温的，故D错误。
故选B。
5．D
【解析】
【分析】
【详解】
AB．产生多普勒效应的原因不是波源频率发生了变化，而是观察者相对波源的位置变化引起了听觉频率的变化，故选项AB错误；
C．甲、乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且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高于他听到的乙车笛声频率，选项C错误；
D．将哈勃太空望远镜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），即频率变小，这说明该星系正在远离我们而去，选项D正确；
故选D。
6．C
【解析】
【详解】
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。
7．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．由
可得
发生稳定干涉的条件是频率相同，故A错误；
B．由多普勒效应可知，一观察者正经x=2m处沿x轴正向运动，在他看来，甲波的频率在降低，乙波的频率增大，由A选项可知，两波的频率不可能相同，故B错误；
C．要使质点的位移第一次达到6cm，必定是两列波相距最近的两个波峰相遇，t=0时这两个波峰相距
故从此时开始到两者相遇，两波峰移动的距离均为
因甲波的第一个波峰t=0的横坐标为，想x轴正方向移动3.75m后横坐标为2.75m，故C正确；
D．由同侧法可得处质点向下振动，x5.1m处质点也是向下振动，故D错误。
故选C。
8．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．据多普勒效应可知，炮弹飞行的尖叫声越来越尖锐，说明炮弹正靠近，A错误；
B．干涉现象是波的特征，频率相等的两列波相遇时会产生干涉现象，B错误；
C．光能发生偏振现象，说明光是一种横波，C错误；
D．发生明显衍射现象的条件是障碍物或空的尺寸比波长小，由于可见光波长比通常障碍物尺寸小的多，所以不容易观察到可见光的明显衍射现象，D正确。
故选D。
9．C
【解析】
【详解】
ABC．多普勒效应是由于波源和观察者发生相对运动而产生的，发生多普勒效应时，波源的频率不改变，故AB错误，C正确；
D．一切波都能发生多普勒效应，故D错误。
故选C。
10．C
【解析】
【详解】
A．当声源与观察者的间距发生变化时，出现多普勒效应的现象，原因是接收的频率发生变化，故A错误；
B．当变化是非均匀变化的则一定能产生变化的电场或磁场，当变化是均匀变化时，则不能产生变化的电场或磁场，只能产生稳定的电场或磁场，故B错误；
C．根据狭义相对论光速不变原理可知，真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的，故C正确；
D．电磁波和机械波都都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，这是波的特有现象，机械波的传播需要介质，在真空中不能传播，故D错误。
故选C。
11．BCE
【解析】
【详解】
A．“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时，声波能绕过阻碍物，继续传播，则声波比光波易发生衍射A错误；
B．干涉是波所特有的现象，水波、声波、电磁波等一切波都能发生干涉，故B正确；
C．根据波的独立传播原理，几列波相遇时每列波都能保持各自的波长、频率不变，不因其他波的存在而受影响，故C正确；
D．根据多普勒效应，当警车从远处驶来时人们会感觉到警笛的音调变高，这是因为人耳接收到的声波的频率变大，并非警笛发声的频率变大，故D错误；
E．根据多普勒效应可以计算出物体相对运动的速度，所以通过测量星球上某些元素发出光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以判断星球靠近还是远离我们地球，还可以算出星球靠近或远离我们的速度，故E正确。
故选BCE。
12．BCD
【解析】
【详解】
A、泊松亮斑是由于光的衍射产生的，所以泊松亮斑和杨氏干涉实验都有力地支持了光的波动说，故A错误；
B、当波源或者接受者相互靠近或远离时，接受者会发现波的频率发生了变化，这种现象叫多普勒效应；依据光的多普勒效应，物体辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产生变化，在运动的波源前面，波被压缩，波长变得较短，频率变得较高 （蓝移 blue shift）；当运动在波源后面时，会产生相反的效应，波长变得较长，频率变得较低 （红移 red shift），波源的速度越高，所产生的效应越大，在地球上如果测到来自遥远星系上的元素发出的光波波长变长，说明该星系在离我们远去，故BC正确；
D、根据相对论效应尺缩效应得知，沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小，故D正确．
13．ABE
【解析】
【详解】
试题分析：从图中可知波长，故波速为，A正确；波向右传播，根据走坡法可知，t=0时，x=1m处的质点向上振动，B正确；由，则t=0．175s为又经过了，x=-1m处的介质点与T时刻x=1m的位置相同，处于波谷，C错误；根据多普勒效应规律，、若波源S向右匀速运动，即向接收者移动，接收者收到的频率大于10Hz，D错误；因为波长为2m，所以传播过程中波只有遇到小于2m或与2m差不大的障碍物或小孔都能发生明显的衍射现象，E正确；
考点：考查了横波图像，波长、波速以及频率的关系
【名师点睛】在根据波的传播方向判断质点振动方向或者根据质点振动方向判断波传播方向时，走坡法是一种重要的方法，即下坡路上，上坡路下，简谐横波在传播过程中波上的各个质点只在平衡位置附近上下振动，不会随波迁移，当两个质点相隔波长的整数倍时，则这两个点为同相点，即振动步调相同，如果两个质点相隔半波长的奇数倍时，两个点为反相点，即振动步调相反
14．AD
【解析】
【详解】
A. 相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关，长度缩短，时间变长，故A符合题意；
B. 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B不符合题意；
C. 根据多普勒效应可知，声源与观察者相对靠近，观察者所接收的频率大于声源发出的频率．故C不符合题意；
D. 由麦克斯韦电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生磁场，故D符合题意。
故选AD
15．BD
【解析】
【详解】
A．常用红外线做为脉冲信号来遥控电视，故A错误；
B．根据多普勒效应，由于波源与接受者的相对位移的改变，而导致接受频率的变化，称为多普勒效应，所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，故B正确；
C．可见光传播的速度是光速，超声波在空气中的传播速度是声速，二者传播的速度是不相等的，故C错误；
D．干涉、衍射、反射和折射现象都是波的特性，电磁波和声波均能产生干涉、衍射、反射和折射现象，故D正确。
故选BD。
16．BC
【解析】
【详解】
A、全息照片的拍摄利用了光的干干涉原理，A错误
B、玻璃杯也在振动，有其固有振动频率，当声波频率和玻璃杯振动的固有频率相同时，发生共振，可以震碎玻璃杯，B正确
C、光导纤维丝利用了光的全反射，而全反射的发生必须是从光密介质到光疏介质，所以其内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，C正确
D、根据多普勒效应可知，鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与该波源的频率相比增大，D错误
17．CD
【解析】
【分析】
【详解】
A．某两种机械波发生干涉时，振动加强点的振幅变大，位移仍随时间不断变化，A错误；
B．当障碍物（或孔）的尺寸与波长相差不多，或比波长小时会发生明显的衍射现象，B错误；
C．不管系统的固有频率如何，它做受迫振动的频率总等于周期性驱动力的频率，C正确；
D．由多普勒效应的原理可知，火车鸣笛时向观察者驶来，观察者听到的笛声频率比声源发生的频率高，D正确。
故选CD。
18． B 小于
【解析】
【详解】
[1]根据多普勒效应产生的原因，该图表示波源正在向B点移动；
[2]当波源和观察者间距变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高．当波源和观察者距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低，因此观察者在图中A点接收波的频率将小于发出的频率，即f0．
19．30m/s
【解析】
【详解】
设声波的速度为：c=330m/s，声波的波长为λ，汽车的速度为v，
则有：1200=，1000=
则有：，整理得：22v=2c
解得v=30m/s；
【点睛】
本题要注意结合多普勒效应进行分析，注意波速度公式的正确应用．观察到的频率及相对速度之间的关系v=λf，根据人相对于汽车的速度可求得两次频率不同的关系式．
20．（1）635次；（2）637次；（3）相互接近：675次；相互远离：533次
【解析】
【分析】
【详解】
（1）警钟每隔响一声，发出响声的等效频率
警钟不动，即波源静止，则响声的等效波长（两次响声间的距离）不变，即
不变，而响声相对于人的传播速度和人的运动方向相反，因此响声相对于人的速度变为，所以人接收到的响声的等效频率为
因此内听到的钟响次数
次次
（2）声源向前运动，运动方向和声波的传播方向相同，则响声的等效波长变短
若人静止不动，则响声相对于人的速度没有发生变化，则人接收到的响声的等效频率
因此内听到的钟响次数
次次
（3）人和警钟相互接近时，声源运动方向和响声传播方向相同，则响声的等效波长变短，
人的运动方向和响声的传播方向相反，则声速相对于人增大，为，则人接收到的响声的等效频率
因此内听到的钟响次数
次次
人和警钟相互远离时，声源运动方向和响声传播方向相反，则响声的等效波长变长，
人的运动方向和响声的传播方向相同，则声速相对于人减小，为，则人接收到的响声的等效频率
因此内听到的钟响次数
次次
21．
【解析】
【详解】
设波源发射的超声波频率为=，汽车接收到的频率为，并把它反射回去，固定接收站接收到的频率为=，超声波在空气里的传播速度为v=，汽车的行驶速度为u．超声波在空气中的波长为，则，汽车每秒钟接收到的超声波的波数，即频率
汽车反射回的超声被在空气中的波长
固定接收器接收到的频率
==f
由此可以解得汽车的行驶速度
u=v=15.7m/s=56.5km/h
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．下列说法正确的是( )
A．雨后天空中的彩虹是由光的干涉产生的
B．紫外线可杀菌消毒是因为它有较强的热效应
C．红光和黄光分别通过同一双缝干涉装置，红光形成的相邻亮条纹间距大
D．观察者相对于频率一定的声源运动时，接收到声波的频率与波源频率相同
2．下列说法正确的有
A．在机械波中偏离平衡位置的位移总相同的两个质点间的距离为一个波长
B．产生多普勒效应的原因是波源自身的频率发生了变化
C．只有障碍物或孔的尺寸比波长小或差不多，才能发生衍射现象
D．形成稳定干涉图样的必要条件是两列波的频率相同
3．下列关于机械波的说法，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，振动加强区域的质点的位移一定大于振动减弱区域质点的位移
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，观察者接收到的波的频率比波源频率低
4．对下列电器或设备的工作原理的描述，正确的是（ ）
A．微波炉是利用电磁感应原理使食物温度升高的
B．手机无线充电的过程利用了电磁感应原理
C．雷达是利用超声波的多普勒效应进行测距和定位的
D．红外体温计是通过接收人体发射的X射线来测体温的
5．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．将哈勃太空望远镜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
6．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
7．在同一均匀介质中有两列简谐横波，甲向右、乙向左，波速大小为0.5m/s，沿x轴相向传播，t 0时刻的波形如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．两列波相遇时能发生稳定的干涉
B．一观察者正经x=2m处沿x轴正向运动，在他看来，两波的频率可能相同
C．x轴上第一个位移达到6cm的质点的横坐标为x2.75m
D．t0时刻，处质点的振动方向与x5.1m处质点的振动方向相反
8．下列说法正确的是（ ）
A．一位有经验的战士听到炮弹飞行的尖叫声越来越尖锐，可以判断炮弹正远离
B．干涉现象是波的特征，因此任何两列波相遇时都会产生干涉现象
C．光能发生偏振现象，说明光是一种纵波
D．因为可见光波长比通常障碍物尺寸小的多，所以不容易观察到可见光的明显衍射现象
9．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
10．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
二、多选题
11．下列说法正确的是（ ）
A．“闻其声不见其人”说明声波能发生衍射而光不能发生衍射
B．干涉是波所特有的现象，水波、声波、电磁波等一切波都能发生干涉
C．几列波相遇时每列波都能保持各自的波长、频率不变，不因其他波的存在而受影响
D．当警车从远处驶来时人们会感觉到警笛的音调变高，这是因为警笛发声的频率变大
E．比较来自星球与地球上相同元素光谱的频率，就可以判断出星球在靠近或远离地球
12．下列说法正确的是
A．泊松亮斑有力地支持了光的微粒说，杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说．
B．在地球上如果测到来自遥远星系上的元素发出的光波波长变长，说明该星系在离我们远去
C．当波源或者接受者相对于介质运动时，接受者往往会发现波的频率发生了变化，这种现象叫多普勒效应．
D．考虑相对论效应，一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小
13．振源S在O点做沿竖直方向的简谐运动，频率为10Hz，t=0时刻向右传播的简谐横波如图所示，（向左传播的简谐横波图中未画出）．则以下说法正确的是
A．该横波的波速大小为20m/s
B．t=0时，x=1m处的质点振动方向向上
C．t=0．175s时，x=-1m处的质点处在波峰位置
D．若波源S向右匀速运动，在振源S右侧静止的接收者收到的频率小于10Hz
E．传播过程中该横波遇到小于2m的障碍物或小孔都能发生明显的衍射现象
14．下列说法中错误的是
A．相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关
B．物体做受迫振动的周期，与物体的固有周期无关
C．声源与观察者相互靠近时，观察者接收的频率大于声源振动的频率
D．由麦克斯韦电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生变化的磁场
15．下列关于波的说法中符合实际的有（ ）
A．电视机遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
B．根据多普勒效应可以算出宇宙中的星球靠近或远离地球的速度
C．可见光和医院“B超”中的超声波在空气中的传播速度相同
D．电磁波和声波均能产生干涉、衍射、反射和折射现象
16．下列说法正确的有________．
A．全息照片的拍摄利用了光的衍射原理
B．较弱的声音也可以震碎玻璃杯，是因为玻璃杯和声波发生了共振
C．光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大
D．鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与该波源的频率相比减小
17．下列关于机械振动和机械波的说法中正确的是（ ）
A．某两种机械波发生干涉时，振动加强点的位移始终处于最大
B．波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象
C．不管系统的固有频率如何，它做受迫振动的频率总等于周期性驱动力的频率
D．火车鸣笛时向观察者驶来，观察者听到的笛声频率比声源发生的频率高
三、填空题
18．如图表示产生机械波的波源P做匀速运动的情况，图中圆表示波峰，已知波源的频率为f0，该图表示波源正在向________(选填A、B、C或D)点移动；观察者在图中A点接收到的波的频率将________(选填大于、等于或小于)f0.
19．沿直线行驶的汽车通过某观察站时，观测到汽车发出鸣笛频率由1200HZ下降到1000HZ，已知空气中声速为330m/s，则汽车行驶的速度大小为________ m/s．
四、解答题
20．正在报警的警钟每隔响一声，声波在空气中的速度，警钟已响了很久，问在内：
（1）如果警钟不动，某人乘坐速度的汽车向警钟接近，能听到几次钟响；
（2）如果某人不动，汽车带着警钟以的速度向人接近，人能听到几次钟响；
（3）如果人和警钟都以的速度相互接近或远离，人分别能听到几次钟响。
21．一固定的超声波源发出频率为的超声波，一辆汽车从远处向超声波源迎面驶来，在超声波源处的接收器接收到由汽车反射回来的超声波，并测出接收到的超声波频率为，设空气中声音的传播速度是，计算汽车的行驶速度．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
A. 雨后天空中的彩虹是由光的折射产生的，选项A错误；
B. 紫外线可杀菌消毒是因为它有较强的化学效应，选项B错误；
C. 红光和黄光分别通过同一双缝干涉装置，因红光的波长较大，由可知，红光形成的相邻亮条纹间距大，选项C正确；
D. 根据多普勒效应可知，观察者相对于频率一定的声源靠近时，接收到声波的频率大于波源频率；观察者相对于频率一定的声源远离时，接收到声波的频率小于波源频率；选项D错误；
2．D
【解析】
【详解】
在机械波中偏离平衡位置的位移总相同的两个质点间的距离为波长的整数倍，故A错误
产生多普勒效应的原因并不是波源自身的频率发生了变化，二是所接收的频率发生变化，故B错误
只有障碍物或孔的尺寸比波长小或差不多，才能发生明显的衍射现象，故C错误
形成稳定干涉图样的必要条件是两列波的频率相同，故D正确
故选D
3．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．两列相干波叠加后才会出现稳定的干涉图样。A错误；
B．在干涉图样中，振动加强区域的质点的位移和振动减弱区域质点的位移都在做周期性的运动，所以加强区的位移不一定大于减弱区的位移。B错误；
C．只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或小得多，波才能发生明显衍射现象。C错误；
D．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低。D正确。
故选D。
4．B
【解析】
【详解】
A．微波炉是一种利用微波加热食物的家电，通过加热食物中的水，从而实现加热目的，故A错误；
B．手机无线充电技术应用了电磁感应原理，当交变电流通过充电底座中的线圈时，线圈产生磁场，带有金属线圈的只能手机靠近该磁场就能产生电流，通过“磁生电”来实线充电，故B正确；
C．雷达是利用电磁波的多普勒效应进行测距和定位的，故C错误；
D．红外体温计是通过接收人体发射的红射线来测体温的，故D错误。
故选B。
5．D
【解析】
【分析】
【详解】
AB．产生多普勒效应的原因不是波源频率发生了变化，而是观察者相对波源的位置变化引起了听觉频率的变化，故选项AB错误；
C．甲、乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且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高于他听到的乙车笛声频率，选项C错误；
D．将哈勃太空望远镜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），即频率变小，这说明该星系正在远离我们而去，选项D正确；
故选D。
6．C
【解析】
【详解】
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。
7．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．由
可得
发生稳定干涉的条件是频率相同，故A错误；
B．由多普勒效应可知，一观察者正经x=2m处沿x轴正向运动，在他看来，甲波的频率在降低，乙波的频率增大，由A选项可知，两波的频率不可能相同，故B错误；
C．要使质点的位移第一次达到6cm，必定是两列波相距最近的两个波峰相遇，t=0时这两个波峰相距
故从此时开始到两者相遇，两波峰移动的距离均为
因甲波的第一个波峰t=0的横坐标为，想x轴正方向移动3.75m后横坐标为2.75m，故C正确；
D．由同侧法可得处质点向下振动，x5.1m处质点也是向下振动，故D错误。
故选C。
8．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．据多普勒效应可知，炮弹飞行的尖叫声越来越尖锐，说明炮弹正靠近，A错误；
B．干涉现象是波的特征，频率相等的两列波相遇时会产生干涉现象，B错误；
C．光能发生偏振现象，说明光是一种横波，C错误；
D．发生明显衍射现象的条件是障碍物或空的尺寸比波长小，由于可见光波长比通常障碍物尺寸小的多，所以不容易观察到可见光的明显衍射现象，D正确。
故选D。
9．C
【解析】
【详解】
ABC．多普勒效应是由于波源和观察者发生相对运动而产生的，发生多普勒效应时，波源的频率不改变，故AB错误，C正确；
D．一切波都能发生多普勒效应，故D错误。
故选C。
10．C
【解析】
【详解】
A．当声源与观察者的间距发生变化时，出现多普勒效应的现象，原因是接收的频率发生变化，故A错误；
B．当变化是非均匀变化的则一定能产生变化的电场或磁场，当变化是均匀变化时，则不能产生变化的电场或磁场，只能产生稳定的电场或磁场，故B错误；
C．根据狭义相对论光速不变原理可知，真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的，故C正确；
D．电磁波和机械波都都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，这是波的特有现象，机械波的传播需要介质，在真空中不能传播，故D错误。
故选C。
11．BCE
【解析】
【详解】
A．“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时，声波能绕过阻碍物，继续传播，则声波比光波易发生衍射A错误；
B．干涉是波所特有的现象，水波、声波、电磁波等一切波都能发生干涉，故B正确；
C．根据波的独立传播原理，几列波相遇时每列波都能保持各自的波长、频率不变，不因其他波的存在而受影响，故C正确；
D．根据多普勒效应，当警车从远处驶来时人们会感觉到警笛的音调变高，这是因为人耳接收到的声波的频率变大，并非警笛发声的频率变大，故D错误；
E．根据多普勒效应可以计算出物体相对运动的速度，所以通过测量星球上某些元素发出光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以判断星球靠近还是远离我们地球，还可以算出星球靠近或远离我们的速度，故E正确。
故选BCE。
12．BCD
【解析】
【详解】
A、泊松亮斑是由于光的衍射产生的，所以泊松亮斑和杨氏干涉实验都有力地支持了光的波动说，故A错误；
B、当波源或者接受者相互靠近或远离时，接受者会发现波的频率发生了变化，这种现象叫多普勒效应；依据光的多普勒效应，物体辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产生变化，在运动的波源前面，波被压缩，波长变得较短，频率变得较高 （蓝移 blue shift）；当运动在波源后面时，会产生相反的效应，波长变得较长，频率变得较低 （红移 red shift），波源的速度越高，所产生的效应越大，在地球上如果测到来自遥远星系上的元素发出的光波波长变长，说明该星系在离我们远去，故BC正确；
D、根据相对论效应尺缩效应得知，沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小，故D正确．
13．ABE
【解析】
【详解】
试题分析：从图中可知波长，故波速为，A正确；波向右传播，根据走坡法可知，t=0时，x=1m处的质点向上振动，B正确；由，则t=0．175s为又经过了，x=-1m处的介质点与T时刻x=1m的位置相同，处于波谷，C错误；根据多普勒效应规律，、若波源S向右匀速运动，即向接收者移动，接收者收到的频率大于10Hz，D错误；因为波长为2m，所以传播过程中波只有遇到小于2m或与2m差不大的障碍物或小孔都能发生明显的衍射现象，E正确；
考点：考查了横波图像，波长、波速以及频率的关系
【名师点睛】在根据波的传播方向判断质点振动方向或者根据质点振动方向判断波传播方向时，走坡法是一种重要的方法，即下坡路上，上坡路下，简谐横波在传播过程中波上的各个质点只在平衡位置附近上下振动，不会随波迁移，当两个质点相隔波长的整数倍时，则这两个点为同相点，即振动步调相同，如果两个质点相隔半波长的奇数倍时，两个点为反相点，即振动步调相反
14．AD
【解析】
【详解】
A. 相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关，长度缩短，时间变长，故A符合题意；
B. 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B不符合题意；
C. 根据多普勒效应可知，声源与观察者相对靠近，观察者所接收的频率大于声源发出的频率．故C不符合题意；
D. 由麦克斯韦电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生磁场，故D符合题意。
故选AD
15．BD
【解析】
【详解】
A．常用红外线做为脉冲信号来遥控电视，故A错误；
B．根据多普勒效应，由于波源与接受者的相对位移的改变，而导致接受频率的变化，称为多普勒效应，所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，故B正确；
C．可见光传播的速度是光速，超声波在空气中的传播速度是声速，二者传播的速度是不相等的，故C错误；
D．干涉、衍射、反射和折射现象都是波的特性，电磁波和声波均能产生干涉、衍射、反射和折射现象，故D正确。
故选BD。
16．BC
【解析】
【详解】
A、全息照片的拍摄利用了光的干干涉原理，A错误
B、玻璃杯也在振动，有其固有振动频率，当声波频率和玻璃杯振动的固有频率相同时，发生共振，可以震碎玻璃杯，B正确
C、光导纤维丝利用了光的全反射，而全反射的发生必须是从光密介质到光疏介质，所以其内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，C正确
D、根据多普勒效应可知，鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与该波源的频率相比增大，D错误
17．CD
【解析】
【分析】
【详解】
A．某两种机械波发生干涉时，振动加强点的振幅变大，位移仍随时间不断变化，A错误；
B．当障碍物（或孔）的尺寸与波长相差不多，或比波长小时会发生明显的衍射现象，B错误；
C．不管系统的固有频率如何，它做受迫振动的频率总等于周期性驱动力的频率，C正确；
D．由多普勒效应的原理可知，火车鸣笛时向观察者驶来，观察者听到的笛声频率比声源发生的频率高，D正确。
故选CD。
18． B 小于
【解析】
【详解】
[1]根据多普勒效应产生的原因，该图表示波源正在向B点移动；
[2]当波源和观察者间距变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高．当波源和观察者距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低，因此观察者在图中A点接收波的频率将小于发出的频率，即f0．
19．30m/s
【解析】
【详解】
设声波的速度为：c=330m/s，声波的波长为λ，汽车的速度为v，
则有：1200=，1000=
则有：，整理得：22v=2c
解得v=30m/s；
【点睛】
本题要注意结合多普勒效应进行分析，注意波速度公式的正确应用．观察到的频率及相对速度之间的关系v=λf，根据人相对于汽车的速度可求得两次频率不同的关系式．
20．（1）635次；（2）637次；（3）相互接近：675次；相互远离：533次
【解析】
【分析】
【详解】
（1）警钟每隔响一声，发出响声的等效频率
警钟不动，即波源静止，则响声的等效波长（两次响声间的距离）不变，即
不变，而响声相对于人的传播速度和人的运动方向相反，因此响声相对于人的速度变为，所以人接收到的响声的等效频率为
因此内听到的钟响次数
次次
（2）声源向前运动，运动方向和声波的传播方向相同，则响声的等效波长变短
若人静止不动，则响声相对于人的速度没有发生变化，则人接收到的响声的等效频率
因此内听到的钟响次数
次次
（3）人和警钟相互接近时，声源运动方向和响声传播方向相同，则响声的等效波长变短，
人的运动方向和响声的传播方向相反，则声速相对于人增大，为，则人接收到的响声的等效频率
因此内听到的钟响次数
次次
人和警钟相互远离时，声源运动方向和响声传播方向相反，则响声的等效波长变长，
人的运动方向和响声的传播方向相同，则声速相对于人减小，为，则人接收到的响声的等效频率
因此内听到的钟响次数
次次
21．
【解析】
【详解】
设波源发射的超声波频率为=，汽车接收到的频率为，并把它反射回去，固定接收站接收到的频率为=，超声波在空气里的传播速度为v=，汽车的行驶速度为u．超声波在空气中的波长为，则，汽车每秒钟接收到的超声波的波数，即频率
汽车反射回的超声被在空气中的波长
固定接收器接收到的频率
==f
由此可以解得汽车的行驶速度
u=v=15.7m/s=56.5km/h
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页