3.5 多普勒效应 同步练习题（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 3.5 多普勒效应 同步练习题（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 203.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-11 07:32:17 | ||
图片预览
文档简介
3.5 多普勒效应
一、单选题
1．在天文学上，由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率可以判断遥远的天体相对于地球的运动速度。这是利用了波的（ ）
A．折射 B．干涉 C．衍射 D．多普勒效应
2．一辆大客车上有一个声源发出频率一定的乐音，当大客车静止、观察者也静止时，观察者听到并记住了这个乐音的音调。当观察者坐上一辆小轿车后听到这个乐音的音调比原来低的是（ ）
A．小轿车静止，大客车向他驶来
B．小轿车静止，大客车离他驶去
C．大客车静止，小轿车向着大客车驶去
D．大客车在前、小轿车在后，且小轿车速度大于大客车速度
3．如图所示，一频率为600Hz的声源以一定角速度绕圆心O点做匀速圆周运动一圈。某观察者站在离圆心O很远的P点观察。若观察者接收到声音频率小于600Hz，则可能是声源在图中哪点发出的（ ）
A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
4．一列沿x轴正方向传播的横波，在t=0时刻的波形如图甲所示，图乙是图甲中某质点的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A．该波的波速为4m/s
B．图乙表示质点S的振动图像
C．质点R在t=6s时的位移最大
D．一观察者沿x轴向波源运动时，他观测到的该波频率为0.25Hz
二、多选题
5．下列说法正确的是
A．单摆的振动周期与摆球质量无关
B．肥皂泡上的彩色条纹是光的偏振现象
C．利用红外线可以遥控电视机
D．利用超声波多普勒效应可以检查心脏、大脑的病变
6．如图所示，有一列沿轴正向传播的简谐横波，在时刻振源从点开始振动。当时，波刚好传到处的质点。下列对该简谐横波的分析中正确的是（ ）
A．该简谐横波的周期是，波速是
B．频率为的简谐横波与该波相遇时一定能够发生干涉现象
C．该简谐横波遇到尺寸小于的障碍物时能够发生明显的衍射现象
D．当时，该简谐横波上的点向右移动了
E．若站在振源右侧的接收者以速度匀速向振源靠近，那么接收者接收到的频率一定大于
7．下列说法正确的是（ ）
A．一个在北京走时准确的摆钟被拿到广州，将摆锤向悬点移动才能走时准确
B．声音由空气进入水中，传播速度变大，频率变大
C．蓝光由空气进入水中，波长变短，频率不变
D．声音在传播中，每个介质质点在一个周期内都向前运动一个波长
E．若“天眼”接收到来自遥远星体的电磁波的频率变小，则该星体正在远离我们
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或波源发生了相对运动，且两者间距发生变化
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．高速公路上的测速仪是应用多普勒效应测速的
三、填空题
9．利用超声波测血流速度
医生向人体发射频率已知的超声波，测出被血流反射后的波的________变化，就可知道血流的________。
10．如图表示产生机械波的波源S做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰，该图表示___________现象，观察到波的频率最高和最低的位置分别是________、________。
11．如图所示，在公路的十字路口东侧路边，甲以速度v1向东行走，在路口北侧，乙站在路边，一辆汽车以速度v2通过路口向东行驶并鸣笛，已知汽车笛声的频率为f0,车速v2＞v1.甲听到的笛声的频率为f1,乙听到的笛声的频率为f2，司机自己听到的笛声的频率为f3，则此三人听到笛声的频率由高至低顺序为________.
四、解答题
12．一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．
13．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？
14．随着科技的发展和作战的需要，现在的战斗机飞得越来越快，甚至有些战斗机的速度超过了声音在空气中的传播速度．假设某爆炸声在空气中的传播速度为，一架战斗机正在爆炸点附近远离它飞行，要使飞行员听不到爆炸声，战斗机飞行的速度至少多大？
15．公路巡警开车在高速公路上以100 km/h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一个已知频率的超声波，如果该超声波被那辆轿车反射回来时：
(1)巡警车接收到的超声波频率比发出的低．
(2)巡警车接收到的超声波频率比发出的高．
以上两种情况说明了什么问题？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
多谱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，所以由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率可以判断遥远的天体相对于地球的运动速度。这是利用了波的多普勒效应，则D正确；ABC错误；
故选D。
2．B
【解析】
【详解】
根据多普勒效应可知，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。 由于观察者听到这个乐音的音调比原来降低，即接收到的声波频率减小，说明波源和观察者之间的距离在增大。
故选B。
3．C
【解析】
【详解】
根据多普勒效应，当声源和观测者靠近时，观测者接受的频率高于声源；当声源和观测者远离时，观测者接受的频率低于声源。把速度方向标出来，A点有接近的趋势，频率变大；C点有远离的趋势，频率变小；B、D点速度方向垂直，频率不变。
故选C。
4．C
【解析】
【详解】
A．由图甲知波长为
λ=8m
由图乙知周期为
T=4s
则波速为
故A错误；
B．甲图中t=0时刻Q处于平衡位置向上运动，位移为零，与振动图象t=0时刻质点的状态相符，则图乙可能是质点Q的振动图象，故B错误；
C．由图可知，质点R在t=6s时的位移为13m，为最大位移，故C正确；
D．波传播的频率
一观察者沿着x轴靠近波源运动，与波相向运动，相对速度变大，发生多普勒效应，其观测到的该波的频率将大于0.25Hz，故D错误。
故选C。
5．ACD
【解析】
【详解】
A.单摆的振动周期与摆球质量和振幅均无关。故A正确；
B.肥皂泡上的彩色条纹是薄膜干涉引起的结果。故B错误；
C.利用红外线可以遥控电视机。故C正确；
D.利用超声波多普勒效应可以检查心脏、大脑的病变。故D正确
故选ACD。
6．ACE
【解析】
【详解】
A.由图可知该波的波长为，当时，波刚好传到处的质点，所以该波的周期为，该波的频率为，故波速
，
故A正确；
B.两列波相遇时能够发生干涉的现象的条件是：两列波的频率相同，相位差恒定，故B错误；
C.能够发生明显衍射现象的条件是：障碍物或小孔的尺寸比波长小或差不多，故C正确；
D.简谐横波上的质点都在平衡位置上下振动，不会沿波的传播方向移动，故D错误；
E.由多普勒效应可知接收者和波源相向运动时，接收者接收到的频率增大，故E正确。
故选：ACE。
7．ACE
【解析】
【详解】
A．摆钟从北京带到广州时，重力加速度g变小，摆钟的摆长L不变，由
可知摆钟的周期变大，摆钟变慢，要校准摆钟，需要减小摆钟的周期T，可以减小摆钟的摆长L，故A正确；
B．声波的频率等于声源振动频率，由声源决定，所以当声波从空气进入水中传播时，声波的频率不变，而波速增大，由波速公式
可知波长变大，故B错误；
C．光从一种介质进入另一种介质时的频率不变；根据
蓝光由空气进入水中，波长变短，故C正确；
D．在波的传播过程中，振动质点都不随波迁移，故D错误；
E．在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，根据
光速不变，则频率变小，由多普勒效应可知，当频率变小时，则两者间距增大，因此该星球正在距离我们远去，故E正确。
故选ACE。
8．BD
【解析】
【详解】
AB．产生多普勒效应的原因是观察者或波源发生了相对运动且两者间距发生了变化，而波源的频率没有发生变化，A错误，B正确；
C．若甲、乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率变大，他所听到的乙车笛声频率不变，C错误；
D．高速公路上的测速仪是应用多普勒效应测速的，D正确。
故选BD。
9． 频率 速度
10． 多普勒效应 A B
11．f1＞f3＞f2
【解析】
【详解】
由于，所以汽车和甲的相对距离减小，甲听到的频率变大，即，由于乙静止不动，则汽车和乙的相对距离增大，乙听到的频率变低，即.由于司机和汽车相对静止，所以司机听到的频率不变，即.综上所述，三人听到笛声的频率由高至低依次为.即
12．
【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
13．(1)292 Hz；(2)260 Hz
【解析】
【详解】
(1)火车驶来，以观察者为参考系，观察者接收到的频率增大
(2)火车驶去，以观察者为参考系，观察者接收到的频率减小
14．
【解析】
【详解】
要使飞行员恰好听不到爆炸声，即飞行员正好一个声波也接收不到，则他随战斗机运动的速度应与波峰前进的速度一样，即战斗机应以的速度飞行远离爆炸点．
15．(1)轿车的速度大于100 km/h
(2)轿车的速度小于100 km/h
【解析】
【详解】
(1)如果巡警车接收到的超声波频率比发出时低，由多普勒效应可知，巡警车与轿车在相互远离．又由于巡警车在后且车速恒定，所以轿车的速度大于100 km/h.
(2)如果巡警车接收到的超声波频率比发出时高．由多普勒效应可知，巡警车与轿车在相互靠近，同理可知，轿车的速度小于100 km/h.
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．在天文学上，由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率可以判断遥远的天体相对于地球的运动速度。这是利用了波的（ ）
A．折射 B．干涉 C．衍射 D．多普勒效应
2．一辆大客车上有一个声源发出频率一定的乐音，当大客车静止、观察者也静止时，观察者听到并记住了这个乐音的音调。当观察者坐上一辆小轿车后听到这个乐音的音调比原来低的是（ ）
A．小轿车静止，大客车向他驶来
B．小轿车静止，大客车离他驶去
C．大客车静止，小轿车向着大客车驶去
D．大客车在前、小轿车在后，且小轿车速度大于大客车速度
3．如图所示，一频率为600Hz的声源以一定角速度绕圆心O点做匀速圆周运动一圈。某观察者站在离圆心O很远的P点观察。若观察者接收到声音频率小于600Hz，则可能是声源在图中哪点发出的（ ）
A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
4．一列沿x轴正方向传播的横波，在t=0时刻的波形如图甲所示，图乙是图甲中某质点的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A．该波的波速为4m/s
B．图乙表示质点S的振动图像
C．质点R在t=6s时的位移最大
D．一观察者沿x轴向波源运动时，他观测到的该波频率为0.25Hz
二、多选题
5．下列说法正确的是
A．单摆的振动周期与摆球质量无关
B．肥皂泡上的彩色条纹是光的偏振现象
C．利用红外线可以遥控电视机
D．利用超声波多普勒效应可以检查心脏、大脑的病变
6．如图所示，有一列沿轴正向传播的简谐横波，在时刻振源从点开始振动。当时，波刚好传到处的质点。下列对该简谐横波的分析中正确的是（ ）
A．该简谐横波的周期是，波速是
B．频率为的简谐横波与该波相遇时一定能够发生干涉现象
C．该简谐横波遇到尺寸小于的障碍物时能够发生明显的衍射现象
D．当时，该简谐横波上的点向右移动了
E．若站在振源右侧的接收者以速度匀速向振源靠近，那么接收者接收到的频率一定大于
7．下列说法正确的是（ ）
A．一个在北京走时准确的摆钟被拿到广州，将摆锤向悬点移动才能走时准确
B．声音由空气进入水中，传播速度变大，频率变大
C．蓝光由空气进入水中，波长变短，频率不变
D．声音在传播中，每个介质质点在一个周期内都向前运动一个波长
E．若“天眼”接收到来自遥远星体的电磁波的频率变小，则该星体正在远离我们
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或波源发生了相对运动，且两者间距发生变化
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．高速公路上的测速仪是应用多普勒效应测速的
三、填空题
9．利用超声波测血流速度
医生向人体发射频率已知的超声波，测出被血流反射后的波的________变化，就可知道血流的________。
10．如图表示产生机械波的波源S做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰，该图表示___________现象，观察到波的频率最高和最低的位置分别是________、________。
11．如图所示，在公路的十字路口东侧路边，甲以速度v1向东行走，在路口北侧，乙站在路边，一辆汽车以速度v2通过路口向东行驶并鸣笛，已知汽车笛声的频率为f0,车速v2＞v1.甲听到的笛声的频率为f1,乙听到的笛声的频率为f2，司机自己听到的笛声的频率为f3，则此三人听到笛声的频率由高至低顺序为________.
四、解答题
12．一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．
13．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？
14．随着科技的发展和作战的需要，现在的战斗机飞得越来越快，甚至有些战斗机的速度超过了声音在空气中的传播速度．假设某爆炸声在空气中的传播速度为，一架战斗机正在爆炸点附近远离它飞行，要使飞行员听不到爆炸声，战斗机飞行的速度至少多大？
15．公路巡警开车在高速公路上以100 km/h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一个已知频率的超声波，如果该超声波被那辆轿车反射回来时：
(1)巡警车接收到的超声波频率比发出的低．
(2)巡警车接收到的超声波频率比发出的高．
以上两种情况说明了什么问题？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
多谱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，所以由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率可以判断遥远的天体相对于地球的运动速度。这是利用了波的多普勒效应，则D正确；ABC错误；
故选D。
2．B
【解析】
【详解】
根据多普勒效应可知，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。 由于观察者听到这个乐音的音调比原来降低，即接收到的声波频率减小，说明波源和观察者之间的距离在增大。
故选B。
3．C
【解析】
【详解】
根据多普勒效应，当声源和观测者靠近时，观测者接受的频率高于声源；当声源和观测者远离时，观测者接受的频率低于声源。把速度方向标出来，A点有接近的趋势，频率变大；C点有远离的趋势，频率变小；B、D点速度方向垂直，频率不变。
故选C。
4．C
【解析】
【详解】
A．由图甲知波长为
λ=8m
由图乙知周期为
T=4s
则波速为
故A错误；
B．甲图中t=0时刻Q处于平衡位置向上运动，位移为零，与振动图象t=0时刻质点的状态相符，则图乙可能是质点Q的振动图象，故B错误；
C．由图可知，质点R在t=6s时的位移为13m，为最大位移，故C正确；
D．波传播的频率
一观察者沿着x轴靠近波源运动，与波相向运动，相对速度变大，发生多普勒效应，其观测到的该波的频率将大于0.25Hz，故D错误。
故选C。
5．ACD
【解析】
【详解】
A.单摆的振动周期与摆球质量和振幅均无关。故A正确；
B.肥皂泡上的彩色条纹是薄膜干涉引起的结果。故B错误；
C.利用红外线可以遥控电视机。故C正确；
D.利用超声波多普勒效应可以检查心脏、大脑的病变。故D正确
故选ACD。
6．ACE
【解析】
【详解】
A.由图可知该波的波长为，当时，波刚好传到处的质点，所以该波的周期为，该波的频率为，故波速
，
故A正确；
B.两列波相遇时能够发生干涉的现象的条件是：两列波的频率相同，相位差恒定，故B错误；
C.能够发生明显衍射现象的条件是：障碍物或小孔的尺寸比波长小或差不多，故C正确；
D.简谐横波上的质点都在平衡位置上下振动，不会沿波的传播方向移动，故D错误；
E.由多普勒效应可知接收者和波源相向运动时，接收者接收到的频率增大，故E正确。
故选：ACE。
7．ACE
【解析】
【详解】
A．摆钟从北京带到广州时，重力加速度g变小，摆钟的摆长L不变，由
可知摆钟的周期变大，摆钟变慢，要校准摆钟，需要减小摆钟的周期T，可以减小摆钟的摆长L，故A正确；
B．声波的频率等于声源振动频率，由声源决定，所以当声波从空气进入水中传播时，声波的频率不变，而波速增大，由波速公式
可知波长变大，故B错误；
C．光从一种介质进入另一种介质时的频率不变；根据
蓝光由空气进入水中，波长变短，故C正确；
D．在波的传播过程中，振动质点都不随波迁移，故D错误；
E．在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，根据
光速不变，则频率变小，由多普勒效应可知，当频率变小时，则两者间距增大，因此该星球正在距离我们远去，故E正确。
故选ACE。
8．BD
【解析】
【详解】
AB．产生多普勒效应的原因是观察者或波源发生了相对运动且两者间距发生了变化，而波源的频率没有发生变化，A错误，B正确；
C．若甲、乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率变大，他所听到的乙车笛声频率不变，C错误；
D．高速公路上的测速仪是应用多普勒效应测速的，D正确。
故选BD。
9． 频率 速度
10． 多普勒效应 A B
11．f1＞f3＞f2
【解析】
【详解】
由于，所以汽车和甲的相对距离减小，甲听到的频率变大，即，由于乙静止不动，则汽车和乙的相对距离增大，乙听到的频率变低，即.由于司机和汽车相对静止，所以司机听到的频率不变，即.综上所述，三人听到笛声的频率由高至低依次为.即
12．
【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
13．(1)292 Hz；(2)260 Hz
【解析】
【详解】
(1)火车驶来，以观察者为参考系，观察者接收到的频率增大
(2)火车驶去，以观察者为参考系，观察者接收到的频率减小
14．
【解析】
【详解】
要使飞行员恰好听不到爆炸声，即飞行员正好一个声波也接收不到，则他随战斗机运动的速度应与波峰前进的速度一样，即战斗机应以的速度飞行远离爆炸点．
15．(1)轿车的速度大于100 km/h
(2)轿车的速度小于100 km/h
【解析】
【详解】
(1)如果巡警车接收到的超声波频率比发出时低，由多普勒效应可知，巡警车与轿车在相互远离．又由于巡警车在后且车速恒定，所以轿车的速度大于100 km/h.
(2)如果巡警车接收到的超声波频率比发出时高．由多普勒效应可知，巡警车与轿车在相互靠近，同理可知，轿车的速度小于100 km/h.
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页