3.5 多普勒效应 同步练习（学生版+解析版）

中小学教育资源及组卷应用平台
3.5 多普勒效应 同步练习
一、单选题
1．关于多普勒效应，下列说法正确的是（　　）
A．发生多普勒效应时，波源频率发生了变化
B．要发生多普勒效应，波源和观察者必须有相对运动且两者间距发生变化
C．火车向你驶来时，你听到的汽笛声音调变低，火车离你远去时，你听到的汽笛声音调变高
D．只有声波才能发生多普勒效应
2．蝙蝠在洞穴中飞来飞去时，它利用超声脉冲导航非常有效，这种超声脉冲是持续1 ms或不到1 ms的短促发射，且每秒重复发射几次．假定蝙蝠的超声脉冲发射频率为39000
Hz，在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑的期间，则下列判断正确的是(　　)
A．墙壁接收到的超声脉冲频率等于39 000 Hz
B．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于墙壁接收的频率
C．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收的频率
D．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于39 000 Hz
3．假设频率一定的点波源随导弹以超音速做匀速直线运动，且以相等的时间间隔向各个方向同时发出声波，图中各圆形均表示点波源振动产生的波面.关于该过程，图中正确的是（ ）
A． B． C． D．
4．汽车无人驾驶技术已逐渐成热，最常用的是ACC自适应航控制，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．其使用的传感器主要有毫米波雷达，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就的频率为f，接收到的回波的频率为f′，则（ ）
A．当f＝f′时，表明前车与无人车速度相同
B．当f＝f′时，表明前车一定处于静止状态
C．当f′＞f时，表明前车在加速行驶
D．当f′＜f时，表明前车在减速行驶
5．a为声源，发出声波。b为接收者，接收a发出的声波。若a、b在沿着两者连线的方向运动（速度都不超过声速）。以下说法正确的是（　　）
A．若a、b相互靠近，则b接收到的声波的频率一定比a发出的低
B．若a、b向同一方向运动，则b接收到的声波的频率一定比a发出的低
C．若a、b向同一方向运动，则b接收到的声波的频率一定比a发出的高
D．若a静止，b向a运动，则b接收到的声波的频率一定比a发出的高
6．如图所示，机械波的波源O的频率为f，正沿左右方向做匀速直线运动，图中的若干个圆环表示同一时刻的波峰分布．下列说法正确的是
A．波源O正在向右运动
B．若静止的波接收器放置在上方，接收到该波的频率小于f
C．若静止的波接收器放置在下方，接收到该波的频率等于f
D．无论静止的波接收器放置何处，接收到该波的频率都是f
7．如图所示，装有多普勒测速仪的汽车测速监视器安装在公路旁，它向行驶中的车辆发射已知频率的超声波，并接收被车辆反射回来的反射波．当某汽车向测速监视器靠近时，被该汽车反射回来的反射波与测速监视器发出的超声波相比（ ）
A．频率不变，波速变小 B．波速不变，频率变小
C．频率不变，波速变大 D．波速不变，频率变大
8．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．
9．如下图所示，向左匀速运动的小车发出频率为f的声波，车左侧A处的人感受到的声波的频率为f1，车右侧B处的人感受到的声波的频率为f2，则（ ）
A．f1＜f ， f2＜f B．f1＜f ， f2＞f
C．f1＞ f， f2＞f D．f1＞f ， f2＜f
二、多选题
10．有两个静止的声源，分别发出声波1和声波2，在同一空间的空气中传播。如图所示为某时刻这两列波的波动图像。则下列说法正确的是（　　）
A．声波1的波速比声波2的波速大
B．相对于同一障碍物，波1比波2的衍射现象更明显
C．这两列波相遇时，不会产生干涉现象
D．远离两个声源运动的观察者，听到这两列波的频率均比从声源发出的频率大
11．如图所示，甲图是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝2s时的波动图象，乙图是该波传播方向上介质中x1＝6m质点从t＝0时刻起的振动图象，a、b是介质中平衡位置为x1＝3m和x2＝5m的两个质点，下列说法正确的是（ ）
A．该波的波速是2m/s
B．在t＝2s时刻，a、b两质点的速度相同
C．x＝200m处的观察者向x轴负方向运动时，接收到该波的频率一定为0.25Hz
D．若该波在传播过程中遇到尺寸为7m的障碍物，会发生明显的衍射现象
12．一个观察者在铁路旁，当火车迎面驶来时，他听到的汽笛声的频率为；当火车驶过他身旁后，他听到的汽笛声的频率为．若大气中声速约为，则（　　）
A．火车的速度为 B．火车的速度为
C．火车汽笛声的频率为 D．火车汽笛声的频率为
13．下列说法中正确的是
A．发生多普勒效应时，波源的频率变化了
B．发生多普勒效应时，观察者接收的频率发生了变化
C．多普勒效应是在波源和观察者之间有相对运动时产生的
D．多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的
14．一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刻刚好传到E点，且A点在波峰，B、C、D也是波上质点，波形如图甲所示.质点C的振动图像如图乙所示.在x轴正方向E有一能接收简谐横波信号的接收器（图中未画出）以5 m/s的速度向x轴正方向运动.下列说法正确的是（ ）
A．波速是10 m/s B．时刻，B点在波谷
C．C、D两点振动的相位差是 D．接收器接收到的波的频率比波源振动频率小
15．警车向路上的车辆发射频率已知的超声波，同时探测反射波的频率．下列说法正确的是_______．
A．车辆匀速驶向停在路边的警车，警车探测到的反射波频率增高
B．车辆匀速驶离停在路边的警车，警车探测到的反射波频率降低
C．警车匀速驶向停在路边的汽车，探测到的反射波频率降低
D．警车匀速驶离停在路边的汽车，探测到的反射波频率不变
16．下面哪些应用是利用了多普勒效应（　　）
A．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度
B．交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生的变化，就知道汽车的速度，以便于进行交通管理
C．铁路工人将耳朵贴在铁轨上可判断火车的运动情况
D．有经验的战士利用炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去
17．关于多普勒效应，下列说法正确的是（　　）
A．只要波源在运动，就一定能观测到多普勒效应
B．只要观测者在运动，就一定能观测到多普勒效应
C．只要波源与观测者之间有相对运动，就一定能观测到多普勒效应
D．当发生多普勒效应时，观测者感觉到的频率可能在增大，也可能在减小
三、解答题
18．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。
3.5 多普勒效应
一、单选题
1．关于多普勒效应，下列说法正确的是（　　）
A．发生多普勒效应时，波源频率发生了变化
B．要发生多普勒效应，波源和观察者必须有相对运动且两者间距发生变化
C．火车向你驶来时，你听到的汽笛声音调变低，火车离你远去时，你听到的汽笛声音调变高
D．只有声波才能发生多普勒效应
【答案】B
【解析】AB．发生多普勒效应时，波源频率并没有发生变化，波源和观察者必须有相对运动，且两者间距发生变化才能发生多普勒效应，故A错误，B正确；
C．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，听到的声音音调变高，当波源和观察者间距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低，听到的声音音调变低，故C错误；
D．所有波都能发生多普勒效应，故D错误。故选B。
2．蝙蝠在洞穴中飞来飞去时，它利用超声脉冲导航非常有效，这种超声脉冲是持续1 ms或不到1 ms的短促发射，且每秒重复发射几次．假定蝙蝠的超声脉冲发射频率为39000
Hz，在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑的期间，则下列判断正确的是(　　)
A．墙壁接收到的超声脉冲频率等于39 000 Hz
B．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于墙壁接收的频率
C．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收的频率
D．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于39 000 Hz
【答案】C
【解析】蝙蝠在靠近墙运动，所以相当于波源在靠近接受器，故墙壁接收到的超声脉冲频率大于39 000 Hz，A错误；蝙蝠相对墙的运动速度要小于蝙蝠相对反射回来的超声波的速度小，所以蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收的频率，故B错误C正确；所以蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于39 000Hz。
故选C。
3．假设频率一定的点波源随导弹以超音速做匀速直线运动，且以相等的时间间隔向各个方向同时发出声波，图中各圆形均表示点波源振动产生的波面.关于该过程，图中正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】A．该图为同心圆，表示波源的位置不动，选项A错误；
BC．该图不是同心圆，说明物体在运动，第一个波面传到最外层，而物体在小圆的圆心，故物体的速度小于波面的传播速度，选项BC错误；
D．该图第一个波面传播的距离小于波源运动的距离，故是超音速运动，选项D正确.
故选D。
4．汽车无人驾驶技术已逐渐成热，最常用的是ACC自适应航控制，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．其使用的传感器主要有毫米波雷达，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就的频率为f，接收到的回波的频率为f′，则（ ）
A．当f＝f′时，表明前车与无人车速度相同
B．当f＝f′时，表明前车一定处于静止状态
C．当f′＞f时，表明前车在加速行驶
D．当f′＜f时，表明前车在减速行驶
【答案】A
【解析】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，但不一定静止，故A正确，B错误；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错误；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A．
5．a为声源，发出声波。b为接收者，接收a发出的声波。若a、b在沿着两者连线的方向运动（速度都不超过声速）。以下说法正确的是（　　）
A．若a、b相互靠近，则b接收到的声波的频率一定比a发出的低
B．若a、b向同一方向运动，则b接收到的声波的频率一定比a发出的低
C．若a、b向同一方向运动，则b接收到的声波的频率一定比a发出的高
D．若a静止，b向a运动，则b接收到的声波的频率一定比a发出的高
【答案】D
【解析】AD．b接收到的声波的频率的高低关键是看声源a与接收者b之间的距离如何变化，若远离则b接收到的声波的频率比a发出的低，若靠近则b接收到的声波的频率比a发出的高，故A错误，D正确；
BC．当a、b向同一方向运动时，两者之间的距离可变大、可变小、可不变，故b接收到的声波的频率与a发出的声波的频率关系不确定，故BC错误。
故选D.
6．如图所示，机械波的波源O的频率为f，正沿左右方向做匀速直线运动，图中的若干个圆环表示同一时刻的波峰分布．下列说法正确的是
A．波源O正在向右运动
B．若静止的波接收器放置在上方，接收到该波的频率小于f
C．若静止的波接收器放置在下方，接收到该波的频率等于f
D．无论静止的波接收器放置何处，接收到该波的频率都是f
【答案】B
【解析】根据多普勒效应，在波源接近观察者时，波的接收频率变高，而在波源远离观察者时接收频率变低，根据图像可知波源向左边移动，远离右边，则右边的接收频率最低，静止的波接收器放置在上方或下方，接收到该波的频率小于f，故B正确，ACD错误；
故选B．
7．如图所示，装有多普勒测速仪的汽车测速监视器安装在公路旁，它向行驶中的车辆发射已知频率的超声波，并接收被车辆反射回来的反射波．当某汽车向测速监视器靠近时，被该汽车反射回来的反射波与测速监视器发出的超声波相比（ ）
A．频率不变，波速变小 B．波速不变，频率变小
C．频率不变，波速变大 D．波速不变，频率变大
【答案】D
【解析】波速由介质决定，所以被该汽车反射回来的反射超声波与测速监视器发出的超声波相比波速不变；根据声音的多普勒效应，声源和观察者靠近时接收频率变高，所以被该汽车反射回来的反射波与发出的超声波相比频率变大．
A. 频率不变，波速变小，与结论不相符，选项A不符合题意；
B. 波速不变，频率变小，与结论不相符，选项B不符合题意；
C. 频率不变，波速变大，与结论不相符，选项C不符合题意；
D. 波速不变，频率变大，与结论相符，选项D符合题意；
8．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．
【答案】D
【解析】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。
9．如下图所示，向左匀速运动的小车发出频率为f的声波，车左侧A处的人感受到的声波的频率为f1，车右侧B处的人感受到的声波的频率为f2，则（ ）
A．f1＜f ， f2＜f B．f1＜f ， f2＞f
C．f1＞ f， f2＞f D．f1＞f ， f2＜f
【答案】D
【解析】本题考查的是对多普勒效应的认识，波源朝向观察者运动时，观测频率大于静止的观测频率，波源远离观察者运动时，观测频率小于静止的观测频率，D正确；
二、多选题
10．有两个静止的声源，分别发出声波1和声波2，在同一空间的空气中传播。如图所示为某时刻这两列波的波动图像。则下列说法正确的是（　　）
A．声波1的波速比声波2的波速大
B．相对于同一障碍物，波1比波2的衍射现象更明显
C．这两列波相遇时，不会产生干涉现象
D．远离两个声源运动的观察者，听到这两列波的频率均比从声源发出的频率大
【答案】BC
【解析】A．波速是由介质决定的，两列声波在同一空间的空气中传播，波速大小相同，A错误；
B．由图可知声波1和声波2波长之比为
波长越长，相对于同一障碍物衍射现象越明显，B正确；
C．由
得到两列波频率之比为
因两列波发生干涉的必要条件是频率相同，所以在这两列波传播的方向上，不会产生干涉现象，C正确；
D．由于多普勒效应，观察者远离波源时，听到的频率变小，D错误。 故选BC。
11．如图所示，甲图是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝2s时的波动图象，乙图是该波传播方向上介质中x1＝6m质点从t＝0时刻起的振动图象，a、b是介质中平衡位置为x1＝3m和x2＝5m的两个质点，下列说法正确的是（ ）
A．该波的波速是2m/s
B．在t＝2s时刻，a、b两质点的速度相同
C．x＝200m处的观察者向x轴负方向运动时，接收到该波的频率一定为0.25Hz
D．若该波在传播过程中遇到尺寸为7m的障碍物，会发生明显的衍射现象
【答案】AD
【解析】A．由图甲可得：波长λ＝8m，由图乙可得：周期T＝4s，故波速，故A正确；
B．根据波向右传播，由图甲可得：t＝2s时刻，质点a向上振动，质点b向下振动，故速度方向不同，故B错误；
C．波源频率，观察者向波源运动，故接收到波的频率大于波源频率，即接收到该波的频率大于0.25Hz，故C错误；
D．若该波在传播过程中遇到尺寸为7m的障碍物，障碍物尺寸和波长相近，故会发生明显的衍射现象，故D正确．
12．一个观察者在铁路旁，当火车迎面驶来时，他听到的汽笛声的频率为；当火车驶过他身旁后，他听到的汽笛声的频率为．若大气中声速约为，则（　　）
A．火车的速度为 B．火车的速度为
C．火车汽笛声的频率为 D．火车汽笛声的频率为
【答案】AD
【解析】设火车的速度为，火车汽笛声的频率为，当火车迎面驶来时，有
当火车驶过他身旁后，有
联立解得
故AD正确，BC错误。
故选AD。
13．下列说法中正确的是
A．发生多普勒效应时，波源的频率变化了
B．发生多普勒效应时，观察者接收的频率发生了变化
C．多普勒效应是在波源和观察者之间有相对运动时产生的
D．多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的
【答案】BCD
【解析】AB．发生多普勒效应时，观察者接收到的波的频率发生了变化，但波源的频率没有变化，故A错误，B正确；
C．当波源与观察者之间有相对运动时，会发生多普勒效应，故C正确；
D．多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的，故D正确；
故选BCD。
14．一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刻刚好传到E点，且A点在波峰，B、C、D也是波上质点，波形如图甲所示.质点C的振动图像如图乙所示.在x轴正方向E有一能接收简谐横波信号的接收器（图中未画出）以5 m/s的速度向x轴正方向运动.下列说法正确的是（ ）
A．波速是10 m/s B．时刻，B点在波谷
C．C、D两点振动的相位差是 D．接收器接收到的波的频率比波源振动频率小
【答案】ACD
【解析】A．由图甲可知，波长为，由图乙可知，周期，所以波速
选项A正确；
B．衡位置时振动速度更大，所以B点从图示位置振动到波峰应该用大于的时间，选项B错误；
C．C、D两点传播相差半个波长，所以振动的相位差为，选项C正确；
D．接收器和波源之间的距离增大，产生多普勒效应，所以接收器接收到的波的频率比波源振动频率小，选项D正确。
故选ACD。
15．警车向路上的车辆发射频率已知的超声波，同时探测反射波的频率．下列说法正确的是_______．
A．车辆匀速驶向停在路边的警车，警车探测到的反射波频率增高
B．车辆匀速驶离停在路边的警车，警车探测到的反射波频率降低
C．警车匀速驶向停在路边的汽车，探测到的反射波频率降低
D．警车匀速驶离停在路边的汽车，探测到的反射波频率不变
【答案】AB
【解析】当观察者与波源间发生相对运动时，观察者接收到的频率发生了变化，这种现象叫多普勒效应．
AC.车辆匀速驶向停在路边的警车或者警车匀速驶向停在路边的汽车，两者间距均匀变小，警车探测到的反射波频率增高，A选项正确，C选项错误；
BD.车辆匀速驶离停在路边的警车或者警车匀速驶离停在路边的汽车，两者间距均匀变大，警车探测到的反射波频率降低，B选项正确，D选项错误．
16．下面哪些应用是利用了多普勒效应（　　）
A．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度
B．交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生的变化，就知道汽车的速度，以便于进行交通管理
C．铁路工人将耳朵贴在铁轨上可判断火车的运动情况
D．有经验的战士利用炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去
【答案】ABD
【解析】A．凡是波都具有多普勒效应，因此利用光波的多普勒效应便可以测定遥远星体相对地球运动的速度，A正确。
B．被反射的电磁波，相当于一个运动的物体发出的电磁波，其频率发生变化，由多普勒效应的知识可以求出运动物体的速度，B正确。
C．铁路工人是根据振动的强弱而对列车的运动作出判断的，C错误。
D．炮弹飞行，与空气摩擦产生声波，人耳接收到的频率与炮弹的运动方向有关，D正确。
故选ABD。
17．关于多普勒效应，下列说法正确的是（　　）
A．只要波源在运动，就一定能观测到多普勒效应
B．只要观测者在运动，就一定能观测到多普勒效应
C．只要波源与观测者之间有相对运动，就一定能观测到多普勒效应
D．当发生多普勒效应时，观测者感觉到的频率可能在增大，也可能在减小
【答案】CD
【解析】AB．若波源与观测者一起同方向、同速度运动，则观测者观察不到多普勒效应，故AB错误；
CD．波源与观测者之间有相对运动，就一定能观测到多普勒效应，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，故CD正确。故选CD。
三、解答题
18．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。
【答案】（1）635次；（2）637次；（3）相互接近：675次；相互远离：533次
【解析】（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世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)