2022-2023学年第二学期高二物理人教版（2019）选择性必修一 3.5 多普勒效应 过关检测
一、单选题
1．（2023高二上·六盘水期末）如图所示，男同学站立不动吹哨子，哨声频率恒定，一位女同学坐在秋千上来回摆动。下列说法正确的是（ ）
A．女同学靠近男同学的过程中，她听到的频率低于哨声频率
B．女同学远离男同学的过程中，她听到的频率高于哨声频率
C．女同学靠近男同学的过程中，她听到的频率高于哨声频率
D．女同学远离男同学的过程中，她听到的频率等于哨声频率
2．（2022高二下·自贡期末）下列说法正确的是（ ）
A．水池底部装有不同颜色的彩灯，紫光灯看起来最深
B．被冰雪覆盖的夜晚感觉没有那么黑是因为雪对光的全反射造成的
C．用同一装置观测红光和绿光双缝干涉条纹，绿光条纹间距较小，说明绿光波长较长
D．向人体内发射一定频率的超声波，被血管中的血液反射后，测得反射波频率的变化，即可知道血液的流速和血管的情况，这是利用了波的多普勒效应
3．（2021高二下·延庆期末）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
4．（2021高二下·南通期末）如图所示，静止的雷达测速仪a发射频率为 的超声波，该超声波被迎面驶来的汽车b反射后，又被a接收到。则（ ）
A．a接收到b的反射波频率等于
B．a的发射波与b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b运动速度有关
D．a根据接收到的反射波的频率可确定b的速度
5．（2021高二下·常州期中）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
6．（2020高二下·南阳月考）有一测速雷达，发射电磁波的频率为f1，用它来测量一迎面开来的汽车的车速，设该雷达接收到的从汽车反射回来的反射波的频率为f2，则（ ）
A．f1>f2 B．f1＝f2 C．f1二、多选题
7．（2023高二下·保定月考）如图所示，在空旷的广场上有一堵较高的墙，墙的一侧点有一个播放器，先后播放男中音和女高音歌唱家的作品，小枫同学站立在墙另一侧的点．下列说法正确的是（ ）
A．由于声波的衍射，该同学可能听得到女高音但听不见男中音
B．由于声波的衍射，该同学可能听得到男中音但听不见女高音
C．该同学沿方向加速奔跑，会感觉听到的音调越来越高
D．该同学沿方向加速奔跑，会感觉听到的音调越来越低
8．（2021高二下·浙江期中）结合相应图中描述，如下选项表述正确的是：（ ）
A．甲图中是利用紫色光进行防伪
B．乙图中利用x射线照射人体进行透视检查的
C．丙图中夜视系统是利用红外线
D．丁图中蝙蝠利用超声波定位，雷达运用了电磁波的多普勒效应
9．（2020高二下·林州月考）如图所示，一波源O做匀速直线运动时在均匀介质中产生球面波的情况，则（ ）
A．该波源正在移向 点 B．该波源正在移向 点
C．在 处观察波的频率变低 D．在 处观察波的频率变低
10．（2020高二下·南通月考）如图所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，下列关于女同学的感受的说法正确的是（ ）
A．女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变高
B．女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高
C．女同学在C点向右运动时，她感觉哨声音调不变
D．女同学在C点向左运动时，她感觉哨声音调变低
三、计算题
11．（人教版物理高二选修3-4 12.5多普勒效应同步练习）以速度u=20m/s奔驰的火车，鸣笛声频率为275Hz，已知常温下空气中的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
四、综合题
12．（多普勒效应++++2 27）如图所示，小球P一边贴着水面每秒振动5次，一边沿x轴正方向匀速移动，x=0点是它的初始位置，图示为恰经10个周期时观察到的水面波，此时小球运动到x=20cm处．问：
（1）在x=﹣20cm处的浮子的振动频率比波源频率大还是小？
（2）小球P匀速移动的速度及此水面波的传播速度分别多大？
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】多普勒效应
【解析】【解答】根据多普勒效应可知，女同学靠近男同学的过程中，接收频率变高，即高于哨声频率，女同学远离男同学的过程中，接收频率变低，即低于哨声频率。
故答案为：C。
【分析】根据多普勒效应得出女同学听到的频率低于哨声频率。
2．【答案】D
【知识点】多普勒效应；光的双缝干涉；光电效应
【解析】【解答】A．紫光的折射率最大，所以以相同的入射角从水中射入空气的光，紫光的折射角最大，根据光的可逆原理，紫光看起来最浅，A不符合题意；
B．被冰雪覆盖的夜晚感觉没有那么黑是因为雪对光的反射造成的，B不符合题意；
C．由
可知，用同一装置观测红光和绿光双缝干涉条纹，绿光条纹间距较小，说明绿光波长较短，C不符合题意
D．利用反射波频率的变化可以测量速度，这是多普勒效应的应用，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】当入射光的频率大于金属的极限频率时发生光电效应，结合双缝干涉相邻亮条纹间距 的表达式判断光波长的长短，反射波频率的变化可以测量速度是利用多普勒效应。
3．【答案】C
【知识点】多普勒效应
【解析】【解答】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，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据多普勒效应，靠近波源运动时频率升高，远离波源运动时频率降低。
4．【答案】D
【知识点】多普勒效应
【解析】【解答】AB．多普勒效应是指波源或观察者发生移动而使两者间的位置发生变化，使观察者收到的频率发生了变化；若声源和观察者靠近时，频率会变大，所以 接收到 的反射波频率大于 ，由于频率发生变化， 的发射波与 的反射波相遇不会发生干涉，AC不符合题意；
C．同一介质中波的传播速度相等，C不符合题意；
D．设 接收到的反射波的频率为 ，a发射的波的频率为f，波在空气中的速度为v，车的速度为 ，由
可知 根据接收到的反射波的频率可确定 的速度，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用多普勒效应结合波源和观察者的距离变化可以判别收到的频率发生变化，由于发射的波的频率发生变化所以不能与出射波发生干涉现象；反射波在空气中传播的速度只受介质影响。
5．【答案】C
【知识点】多普勒效应
【解析】【解答】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。
故答案为：C。
【分析】根据多普勒效应可以判别频率高于声源则其观察者和波源的距离变近，所以可以判别声源为A点发出。
6．【答案】C
【知识点】多普勒效应
【解析】【解答】由于是测量一迎面开来的汽车的车速，根据多普勒效应，因而接收的频率应高于发射的频率，f1故答案为：C
【分析】利用多普勒效应可以判别接收的频率大小。
7．【答案】B,D
【知识点】多普勒效应；波的衍射现象
【解析】【解答】AB．由公式
可知男中音的波长比女高音的波长大，可知男中音更容易发生衍射，B符合题意，A不符合题意；
CD．由多普勒效应可知，该同学沿 方向加速奔跑，会感觉听到的音调越来越低，D符合题意，C不符合题意。
故答案为：BD。
【分析】利用音调的高低可以比较波长的大小，利用波长的大小可以判别发生衍射现象的效果；利用多普勒效应可以判别音调的变化。
8．【答案】B,C,D
【知识点】多普勒效应；电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】A．甲图中是利用紫外线光进行防伪，选项A错误；
B．乙图中利用x射线照射人体进行透视检查的，选项B正确；
C．丙图中夜视系统是利用红外线，选项C正确；
D．丁图中蝙蝠利用超声波定位，雷达运用了电磁波的多普勒效应，选项D正确。
故答案为：BCD。
【分析】甲图是利用紫外线进行防伪；乙图是利用X射线进行人体透视；夜视系统是利用红外线；蝙蝠利用超声波定位是利用多普勒效应。
9．【答案】A,D
【知识点】多普勒效应
【解析】【解答】AB．波源在某一位置产生一列波面后，该波面以该位置为球心，以波速作为传播速度向外传播，反之，由波面可确定出该波面的产生位置，即波源．波面半径大，表示产生时间早，传播时间长，对照图示，可确定出波源由右向左移动，A符合题意，B不符合题意；
CD．由于观察者不动，故波面经过观察者的速度等于波速，而在A处观察时，相邻波面间距比波源不动时间距小，因而经过观察者时间间隔短，频率大，同理在B处时间间隔长，频率小，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】多普勒效应指的是当人与声源相互靠近时，人听到的声音频率变高，而远离声源时，人听到的声音频率变低。
10．【答案】A,D
【知识点】多普勒效应
【解析】【解答】根据多普勒效应，当接收者靠近声源，则接收到的频率变高，远离声源，则接收到的频率降低，A符合题意、B不符合题意；在C点向右运动时，靠近声源，感觉哨声音调变高，C不符合题意；在C点向左运动时，远离声源，则感觉哨声音调变低，D符合题意。
故答案为：AD
【分析】利用多普勒效应可以判别接收到的频率变化。
11．【答案】（1） 。
（2） 。
【知识点】多普勒效应
【解析】【解答】① 。
② 。
【分析】当声源和观察者之间有相对运动时，观察者接受到的频率会发生变化的现象是多普勒效应；声音速度与波长和频率关系为： ．
12．【答案】（1）解：由图可知，质点在向右移动，故在x=﹣20cm处的浮子的振动频率比波源频率小
答：x=﹣20cm处的浮子的振动频率比波源频率小；
（2）解：小球P振动的周期
小球P振动10个周期所用时间t=10T=2s
小球P的速度
水面波的传播速度 ；
答：小球P的速度为0.1m/s，水面波的传播速度为0.2m/s．
【知识点】多普勒效应；波长、波速与频率的关系
【解析】【分析】（1）由图可知浮子接收到的频率的变化；（2）由题意可知小球振动周期，由小球运动的距离利用速度公式可求得小球的速度，小波传播的距离可求得水面波的传播速度．
1 / 12022-2023学年第二学期高二物理人教版（2019）选择性必修一 3.5 多普勒效应 过关检测
一、单选题
1．（2023高二上·六盘水期末）如图所示，男同学站立不动吹哨子，哨声频率恒定，一位女同学坐在秋千上来回摆动。下列说法正确的是（ ）
A．女同学靠近男同学的过程中，她听到的频率低于哨声频率
B．女同学远离男同学的过程中，她听到的频率高于哨声频率
C．女同学靠近男同学的过程中，她听到的频率高于哨声频率
D．女同学远离男同学的过程中，她听到的频率等于哨声频率
【答案】C
【知识点】多普勒效应
【解析】【解答】根据多普勒效应可知，女同学靠近男同学的过程中，接收频率变高，即高于哨声频率，女同学远离男同学的过程中，接收频率变低，即低于哨声频率。
故答案为：C。
【分析】根据多普勒效应得出女同学听到的频率低于哨声频率。
2．（2022高二下·自贡期末）下列说法正确的是（ ）
A．水池底部装有不同颜色的彩灯，紫光灯看起来最深
B．被冰雪覆盖的夜晚感觉没有那么黑是因为雪对光的全反射造成的
C．用同一装置观测红光和绿光双缝干涉条纹，绿光条纹间距较小，说明绿光波长较长
D．向人体内发射一定频率的超声波，被血管中的血液反射后，测得反射波频率的变化，即可知道血液的流速和血管的情况，这是利用了波的多普勒效应
【答案】D
【知识点】多普勒效应；光的双缝干涉；光电效应
【解析】【解答】A．紫光的折射率最大，所以以相同的入射角从水中射入空气的光，紫光的折射角最大，根据光的可逆原理，紫光看起来最浅，A不符合题意；
B．被冰雪覆盖的夜晚感觉没有那么黑是因为雪对光的反射造成的，B不符合题意；
C．由
可知，用同一装置观测红光和绿光双缝干涉条纹，绿光条纹间距较小，说明绿光波长较短，C不符合题意
D．利用反射波频率的变化可以测量速度，这是多普勒效应的应用，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】当入射光的频率大于金属的极限频率时发生光电效应，结合双缝干涉相邻亮条纹间距 的表达式判断光波长的长短，反射波频率的变化可以测量速度是利用多普勒效应。
3．（2021高二下·延庆期末）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
【答案】C
【知识点】多普勒效应
【解析】【解答】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，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据多普勒效应，靠近波源运动时频率升高，远离波源运动时频率降低。
4．（2021高二下·南通期末）如图所示，静止的雷达测速仪a发射频率为 的超声波，该超声波被迎面驶来的汽车b反射后，又被a接收到。则（ ）
A．a接收到b的反射波频率等于
B．a的发射波与b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b运动速度有关
D．a根据接收到的反射波的频率可确定b的速度
【答案】D
【知识点】多普勒效应
【解析】【解答】AB．多普勒效应是指波源或观察者发生移动而使两者间的位置发生变化，使观察者收到的频率发生了变化；若声源和观察者靠近时，频率会变大，所以 接收到 的反射波频率大于 ，由于频率发生变化， 的发射波与 的反射波相遇不会发生干涉，AC不符合题意；
C．同一介质中波的传播速度相等，C不符合题意；
D．设 接收到的反射波的频率为 ，a发射的波的频率为f，波在空气中的速度为v，车的速度为 ，由
可知 根据接收到的反射波的频率可确定 的速度，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用多普勒效应结合波源和观察者的距离变化可以判别收到的频率发生变化，由于发射的波的频率发生变化所以不能与出射波发生干涉现象；反射波在空气中传播的速度只受介质影响。
5．（2021高二下·常州期中）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
【答案】C
【知识点】多普勒效应
【解析】【解答】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。
故答案为：C。
【分析】根据多普勒效应可以判别频率高于声源则其观察者和波源的距离变近，所以可以判别声源为A点发出。
6．（2020高二下·南阳月考）有一测速雷达，发射电磁波的频率为f1，用它来测量一迎面开来的汽车的车速，设该雷达接收到的从汽车反射回来的反射波的频率为f2，则（ ）
A．f1>f2 B．f1＝f2 C．f1【答案】C
【知识点】多普勒效应
【解析】【解答】由于是测量一迎面开来的汽车的车速，根据多普勒效应，因而接收的频率应高于发射的频率，f1故答案为：C
【分析】利用多普勒效应可以判别接收的频率大小。
二、多选题
7．（2023高二下·保定月考）如图所示，在空旷的广场上有一堵较高的墙，墙的一侧点有一个播放器，先后播放男中音和女高音歌唱家的作品，小枫同学站立在墙另一侧的点．下列说法正确的是（ ）
A．由于声波的衍射，该同学可能听得到女高音但听不见男中音
B．由于声波的衍射，该同学可能听得到男中音但听不见女高音
C．该同学沿方向加速奔跑，会感觉听到的音调越来越高
D．该同学沿方向加速奔跑，会感觉听到的音调越来越低
【答案】B,D
【知识点】多普勒效应；波的衍射现象
【解析】【解答】AB．由公式
可知男中音的波长比女高音的波长大，可知男中音更容易发生衍射，B符合题意，A不符合题意；
CD．由多普勒效应可知，该同学沿 方向加速奔跑，会感觉听到的音调越来越低，D符合题意，C不符合题意。
故答案为：BD。
【分析】利用音调的高低可以比较波长的大小，利用波长的大小可以判别发生衍射现象的效果；利用多普勒效应可以判别音调的变化。
8．（2021高二下·浙江期中）结合相应图中描述，如下选项表述正确的是：（ ）
A．甲图中是利用紫色光进行防伪
B．乙图中利用x射线照射人体进行透视检查的
C．丙图中夜视系统是利用红外线
D．丁图中蝙蝠利用超声波定位，雷达运用了电磁波的多普勒效应
【答案】B,C,D
【知识点】多普勒效应；电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】A．甲图中是利用紫外线光进行防伪，选项A错误；
B．乙图中利用x射线照射人体进行透视检查的，选项B正确；
C．丙图中夜视系统是利用红外线，选项C正确；
D．丁图中蝙蝠利用超声波定位，雷达运用了电磁波的多普勒效应，选项D正确。
故答案为：BCD。
【分析】甲图是利用紫外线进行防伪；乙图是利用X射线进行人体透视；夜视系统是利用红外线；蝙蝠利用超声波定位是利用多普勒效应。
9．（2020高二下·林州月考）如图所示，一波源O做匀速直线运动时在均匀介质中产生球面波的情况，则（ ）
A．该波源正在移向 点 B．该波源正在移向 点
C．在 处观察波的频率变低 D．在 处观察波的频率变低
【答案】A,D
【知识点】多普勒效应
【解析】【解答】AB．波源在某一位置产生一列波面后，该波面以该位置为球心，以波速作为传播速度向外传播，反之，由波面可确定出该波面的产生位置，即波源．波面半径大，表示产生时间早，传播时间长，对照图示，可确定出波源由右向左移动，A符合题意，B不符合题意；
CD．由于观察者不动，故波面经过观察者的速度等于波速，而在A处观察时，相邻波面间距比波源不动时间距小，因而经过观察者时间间隔短，频率大，同理在B处时间间隔长，频率小，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】多普勒效应指的是当人与声源相互靠近时，人听到的声音频率变高，而远离声源时，人听到的声音频率变低。
10．（2020高二下·南通月考）如图所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，下列关于女同学的感受的说法正确的是（ ）
A．女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变高
B．女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高
C．女同学在C点向右运动时，她感觉哨声音调不变
D．女同学在C点向左运动时，她感觉哨声音调变低
【答案】A,D
【知识点】多普勒效应
【解析】【解答】根据多普勒效应，当接收者靠近声源，则接收到的频率变高，远离声源，则接收到的频率降低，A符合题意、B不符合题意；在C点向右运动时，靠近声源，感觉哨声音调变高，C不符合题意；在C点向左运动时，远离声源，则感觉哨声音调变低，D符合题意。
故答案为：AD
【分析】利用多普勒效应可以判别接收到的频率变化。
三、计算题
11．（人教版物理高二选修3-4 12.5多普勒效应同步练习）以速度u=20m/s奔驰的火车，鸣笛声频率为275Hz，已知常温下空气中的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
【答案】（1） 。
（2） 。
【知识点】多普勒效应
【解析】【解答】① 。
② 。
【分析】当声源和观察者之间有相对运动时，观察者接受到的频率会发生变化的现象是多普勒效应；声音速度与波长和频率关系为： ．
四、综合题
12．（多普勒效应++++2 27）如图所示，小球P一边贴着水面每秒振动5次，一边沿x轴正方向匀速移动，x=0点是它的初始位置，图示为恰经10个周期时观察到的水面波，此时小球运动到x=20cm处．问：
（1）在x=﹣20cm处的浮子的振动频率比波源频率大还是小？
（2）小球P匀速移动的速度及此水面波的传播速度分别多大？
【答案】（1）解：由图可知，质点在向右移动，故在x=﹣20cm处的浮子的振动频率比波源频率小
答：x=﹣20cm处的浮子的振动频率比波源频率小；
（2）解：小球P振动的周期
小球P振动10个周期所用时间t=10T=2s
小球P的速度
水面波的传播速度 ；
答：小球P的速度为0.1m/s，水面波的传播速度为0.2m/s．
【知识点】多普勒效应；波长、波速与频率的关系
【解析】【分析】（1）由图可知浮子接收到的频率的变化；（2）由题意可知小球振动周期，由小球运动的距离利用速度公式可求得小球的速度，小波传播的距离可求得水面波的传播速度．
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