人教版物理高三选修3-4第十二章第七节多普勒效应同步练习
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| 名称 | 人教版物理高三选修3-4第十二章第七节多普勒效应同步练习 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 399.0KB | ||
| 资源类型 | 素材 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-06-01 16:46:05 | ||
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文档简介
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人教版物理高三选修3-4第十二章
第七节多普勒效应同步练习
一．选择题
1．关于多普勒效应的叙述，下列说法中正确的是 ( )
A．多普勒效应说明波源的频率发生了变化
B．多普勒效应是由于波的干涉引起的
C．多普勒效应是波共有的特征
D．科学家通过哈勃太空望远镜发现来自遥远的星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱相比较，波长均变长，说明该星系正在远离地球而去
答案：CD
解析：解答：多普勒效应是由于波源和观察者发生相对运动而产生的，不是由波的干涉引起的，发生多普勒效应时波源的频率不发生变化，故A、B错误。多普勒效应是波共有的特征，一切波都能发生多普勒效应，C正确。根据v=λf知，波长均变长，频率变小，距离变大，D正确。
分析：振源与观察者之间存在着相对运动，使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象．这就是频移现象．因为，声源相对于观测者在运动时，观测者所听到的声音会发生变化．当声源离观测者而去时，声波的波长增加，音调变得低沉，当声源接近观测者时，声波的波长减小，音调就变高．音调的变化同声源与观测者间的相对速度和声速的比值有关．这一比值越大，改变就越显著，后人把它称为“多普勒效应”．
2．下列选项与多普勒效应有关的是( )
A．科学家用激光测量月球与地球间的距离
B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速
C．技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡
D．交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度
答案：BD
解析：解答：当观察者与测量对象无相对运动时，不发生多普勒效应，A、C错误;当观察者与测量对象相对运动时，发生多普勒效应，根据接收频率的变化来测速，故B、D正确。
分析：多普勒效应是为纪念奥地利物理学家及数学家多普勒而命名的，他于1842年首先提出了这一理论．主要内容为：接受到的物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化．多普勒效应不仅仅适用于声波，它也适用于所有类型的波，包括电磁波．
3．下列关于多普勒效应的说法中，正确的是( )
A．只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应
B．如果声源静止，就观察不到多普勒效应
C．当声源朝着观察者运动时，声源的频率变高
D．当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的频率可能变高，也可能变低
答案：D
解析：解答：波源运动时，波源与观察者距离不一定变化，不一定发生多普勒效应，A错;声源静止时，若观察者向声源运动，能发生多普勒效应，B错;声源朝着观察者运动时，声源频率不变，观察者接收到的频率增大，C错;声源相对观察者运动时，二者距离可能增大，也可能减小，故观察者接收到的频率可能变低，也可能变高。
分析：1842年奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家．一天，他正路过铁路交叉处，恰逢一列火车从他身旁驰过，他发现火车从远而近时汽笛声变响，音调变尖，而火车从近而远时汽笛声变弱，音调变低．他对这个物理现象感到极大兴趣，并进行了研究．发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动，使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象．这就是频移现象．因为，声源相对于观测者在运动时，观测者所听到的声音会发生变化．当声源离观测者而去时，声波的波长增加，音调变得低沉，当声源接近观测者时，声波的波长减小，音调就变高．音调的变化同声源与观测者间的相对速度和声速的比值有关．这一比值越大，改变就越显著，后人把它称为“多普勒效应”．
4．关于多普勒效应，下列说法中正确的是( )
A．当波源与观察者有相对运动时，才会发生多普勒效应
B．当波源与观察者运动的速度相同时，不会发生多普勒效应
C．只有机械波才能发生多普勒效应
D．只要波源运动，就一定会发生多普勒效应
答案：AB
解析：解答：当波源与观察者有相对运动时，他们之间的距离必然发生变化，其距离增大或减小，则观察者接收到的频率就相应地减小或增大，可知必发生多普勒效应，即A选项正确;而当波源与观察者运动的速度完全相同时，无相对运动，相当于二者都静止的情况，不会发生多普勒效应，故B选项正确，D选项不正确;多普勒效应是波动过程共有的特征，这里的波动包括一切波的传播过程，故C选项不正确。
分析：声源相对于观测者在运动时，观测者所听到的声音会发生变化．当声源离观测者而去时，声波的波长增加，音调变得低沉，当声源接近观测者时，声波的波长减小，音调就变高．音调的变化同声源与观测者间的相对速度和声速的比值有关．这一比值越大，改变就越显著，后人把它称为“多普勒效应”。
5．超声波由于具有不同于可闻声波的特性，在现代生产技术和科学研究中有许多重要应用。下列选项中，属于超声波的应用的是( )
A．探查几米厚的金属内部的缺陷
B．把普通水变成雾气喷到房间的空气中
C．探查人体内部的各种器官、组织等有无异常
D．进行人体按摩，治疗神经痛等疾患
答案：ABCD
解析：解答：A、C是利用超声波的穿透本领和反射特性，B、D是利用超声波在液体中传播时液压冲击的特性。
分析：本题主要考查对次声波和超声波用途的了解：超声波能传递能量和信息，可用来进行回声定位、探测鱼群、清除污垢等。
6．频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动。以u表示声源的速度，v表示声波的速度(uA．f增大，v增大 B．f增大，v不变
C．f不变，v增大 D．f减小，v不变
答案：B
解析：解答：当声源向着接收器运动的速度增大时，声源的频率不变，声波的传播速度不变，接收器接收到的频率增大，因此B正确。
分析：解答本题应明确以下三点:(1)声源向静止的接收器运动，接收器接收到的频率变大。(2)接收的频率随相对运动速度的增大而变大。(3)在同一温度下，在同一介质中，机械波的传播速度不变。
7．波源所发出的机械波的频率为180 Hz，观察者所接收到的频率也为180 Hz，则下列判断中正确的是( )
A．若波源静止不动，则观察者一定静止不动
B．波源和观察者之间的相对距离不变
C．波源和观察者之间的相对距离增大
D．波源和观察者之间的相对距离减小
答案：B
解析：解答：接收频率等于波源频率，观察者与波源的距离不变，故B正确．
分析：题考查多普勒效应的原理，熟记多普勒的定义即可求解，同时掌握频率变化与运动间的关系。
8． 如图所示，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．f1f
C．f1>f，f2>f D．f1>f，f2答案：D
解析：解答：由于波源向A靠近，所以；而波源相对B远离，所以，所以选D．
分析：题考查多普勒效应的原理，熟记多普勒的定义即可求解，同时掌握频率变化与运动间的关系。
9．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电磁波，如果该电磁波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波频率比发出时低，说明那辆轿车的车速( )
A．高于100 km/h B．低于100 km/h
C．等于100 km/h D．无法确定
答案：A
解析：解答：由多普勒效应知，巡警车接收到的频率低了，即观察者接收到的频率低了，说明轿车和巡警车在相互远离，而巡警车速度恒定，因此可以判定轿车的速度比巡警车速度大，故A正确．
分析：根据多普勒效应，相对源（一般是声音发出点）靠近的时候，测量的频率会比实际大，相反会变小。
10．站在火车站台上的旅客听到路过的火车鸣笛声的音调(注：音调由频率决定，频率大时音调高，频率小时音调低)变化情况，以下说法正确的是( )
A．当火车进站时，鸣笛声的音调变低
B．当火车进站时，鸣笛声的音调变高
C．当火车离站时，鸣笛声的音调变低
D．当火车离站时，鸣笛声的音调变高
答案：BC
解析：解答：旅客与火车靠近时，频率变大，音调变高，远离时，频率变小，音调变低，故B、C正确．
分析：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。
11．医院有一种先进的检测技术——彩超，向病人体内发射频率已精确掌握的超声波。超声波经血液反射后被专用仪器接收，测出反射波的频率变化，就可以知道血液的流速。这一技术主要体现了哪一种物理现象( )
A．多普勒效应 B．波的衍射
C．波的干涉 D．共振
答案：A
解析：解答：仪器接收到的波的频率发生变化，是因为血液的流动使波源与接收仪器间距离发生变化，从而发生了多普勒效应，选项A对，B、C、D错。
分析：多普勒效应与“红移”
光波与声波的不同之处在于，光波频率的变化使人感觉到的是颜色的变化。如果恒星远离我们而去，则光的谱线就向红光方向移动，称为“红移”;如果恒星朝向我们运动，光的谱线就向紫光方向移动，称为“蓝移”。
“红移现象”是宇宙大爆炸理论的一个有力证据。
12．轮船在进港途中的x -t图像如图所示，则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是图中的哪一个( )
A.
B.
C.
D.
答案：A
解析：解答：匀速靠近港口的过程中，测量到的频率不随时间变化，但速度大时频率大，由x -t图像可知，轮船靠近港口时三段时间内的速度，可知，故A正确。
分析：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。
13．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=200m/s，已知t=0时波刚好传播到x=40m处，如图所示。在x=400m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0．15s，x=40m的质点运动的路程为0．6m
C．接收器在t=2s时才能接收到此波
D．若波源向x轴正方向运动，接收器接收到的波的频率可能为9Hz
答案：B
解析：解答：由图知，x=40m处的质点的起振方向向下，则波源的起振方向也向下(y轴负向)，A错;由图知，，而，所以的质点0．15s运动的路程为，B对;波由处传到处所需时间，C错。当波源向x轴正向运动时，波源将靠近接收器，由多普勒效应知，接收器接收到B的频率将大于波源频率，而波源频率为，D错。
分析：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。
14．有一种用遥控装置操纵、沿圆周飞行的模型飞机，用内燃发动机提供动力．下列说法中正确的是( )
A．站在中心的操纵者听到发动机工作时发出的声音的音调忽高忽低地做周期性变化
B．站在中心的操纵者听到发动机工作时发出的声音的音调是不变的
C．站在场边的观察者听到发动机工作时发出的声音的音调忽高忽低地做周期性变化
D．站在场边的观察者听到发动机工作时发出的声音的音调是不变的
答案：BC
解析：解答：内燃机工作时发出频率一定的声波，站在中心的操纵者与发动机之间距离不变，听到的声音的频率不变；站在场边的观察者与发动机之间的距离做周期性变化，听到的声音的频率也在做周期性变化，选项B、C正确．
分析：当模型飞机与人相互靠近或者远离时，接受到的声音频率会变化，是多普勒效应；当模型飞机靠近时，接收到的声音的频率变高；当模型飞机远离时，接收到的声音的频率变低。
15．蝙蝠在洞穴中飞来飞去时，它利用超声脉冲导航。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39 000 Hz，在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑期间，则下列判断正确的是( )
A．墙壁接收到超声脉冲频率等于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：解答：由于蝙蝠向墙壁靠近，所以墙壁接收的频率大于39 000 Hz，蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲的频率也大于墙壁接收的频率。所以C正确。
分析：多普勒效应中，当声源和观察者相互靠近时，接收到的频率增加；当声源和观察者相互远离时，接收到的频率降低．
二．填空题
16．新型列车动车组速度可达300km/h，与该车汽笛声的音调相比。站在车前方路旁的人听起来音调 (选填“偏高”或“偏低”)。站在车后方路旁的人听起来音调 (选填“偏高”或“偏低”)。
答案：偏高|偏低
解析：解答：站在列车前方的人与列车的距离在靠近，因此听起来音调偏高，站在列车后方的人与列车的距离在远离，因此音调偏低。
分析：多普勒效应中，当声源和观察者相互靠近时，接收到的频率增加；当声源和观察者相互远离时，接收到的频率降低．
17．如图甲、乙、丙分别反映了飞机以三种速度在空中(不考虑空气的流动)水平飞行时，产生声波的情况．图中一系列圆表示声波的传播情况，A表示飞机的位置．请你利用给出的图，确定飞机飞行速度最大的是 (填“甲”“乙”或“丙”)．
答案：丙
解析：解答：(1)由图可知，在声波的一个周期内，丙图中的飞机飞行距离最大，故速度最大．
(2)甲图中，观察者接收的频率大于波源频率，属于多普勒效应．
乙图中，飞机速度等于声速，左前方的观察者在一个时刻接收到飞机不同时刻发出的声波，声强很大，破坏性很大，称为声爆．
丙图中飞机后发出的声波先被观察者接收到，先发出的声波后到，出现先后颠倒现象．
分析：三个图可分别理解为：飞机运动到A点时，声波已传播到前面了，即飞机运动慢于声音；飞机运动与声音同步；飞机运动到A点时，声波还在后面，即飞机运动快于声音
18．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，则该女同学．女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调 ；该女同学在C点向左运动时，她感觉哨声音调 ；
答案：变高|变低
解析：解答：女同学荡秋千的过程中，只要她有向右的速度，她都会靠近声源，根据多普勒效应，她都感到哨声音调变高;反之女同学向左运动时，她都感到音调变低。
分析：多普勒效应中，当声源和观察者相互靠近时，接收到的频率增加；当声源和观察者相互远离时，接收到的频率降低．
19． 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电磁波，如果该电磁波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波频率比发出时低，说明那辆轿车的车速 100 km/h。
答案：高于
解析：解答：由多普勒效应知，巡警车接收到的频率低了，即观察者接收到的频率低了，说明轿车和巡警车在相互远离，而巡警车速度恒定，因此可以判定轿车的速度比巡警车速度大。
分析：多普勒效应中，当声源和观察者相互靠近时，接收到的频率增加；当声源和观察者相互远离时，接收到的频率降低．
20． 2008年5月12日14时28分，在四川省汶川地区发生了8．0级地震．已知地震波分三种：横波(S波)，波速vS＝4．5 km/s；纵波(P波)，波速vP＝9．9 km/s；面波(L波)，vL＜vS．面波在浅源地震中破坏力最大．
①位于震源上方的某中学地震测报组有单摆A与竖直弹簧振子B(如图8甲所示)，地震发生时最先明显振动的是 (选填“A”或“B”)．
②地震观测台记录到的地震曲线如图乙所示，由图可知三种波形各对应的地震波类型：A为 波，B为 波，C为 波(选填“S”、“P”或“L”)．
③若在地震曲线图上测得P波与S波的时间差为7．6 s，则地震台距震源约为 __________km．
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答案：B|P|S|L|62.7
解析：解答：(1)因为纵波的传播速度最大，而B摆反映的是纵波，故B摆最先振动．(2)因为纵波的传播速度最大，所以先记录的A是纵波(P波)．同理，B是横波(S波)，C是面波(L波)．(3)设地震台距震源的距离为x，则－＝t，解得x＝，代入数值解得，x＝62．7 km．
分析：判断谁最先剧烈振动，看什么波最先到达．根据－＝t，可以求出地震台距震源的距离。
三．解答题
21．有经验的铁路工人为什么可以从火车的汽笛声判断火车的运行方向和快慢？
答案：解答：若火车靠近工人，工人感觉汽笛声的音调升高，速度越快，音调越高，反之相反．铁路工人通过判断火车汽笛音调的高低从而判定火车的运行方向和快慢．
分析：多普勒效应是波共有的特征，不仅机械波，光波和电磁波也都会发生多普勒效应，发生多普勒效应时，波源发出的频率不变，变化的是观察者接收到的频率．利用与的关系可以测量一些物体的速度。
解析：解答：若火车靠近工人，工人感觉汽笛声的音调升高，速度越快，音调越高，反之相反．铁路工人通过判断火车汽笛音调的高低从而判定火车的运行方向和快慢．
分析：多普勒效应是波共有的特征，不仅机械波，光波和电磁波也都会发生多普勒效应，发生多普勒效应时，波源发出的频率不变，变化的是观察者接收到的频率．利用与的关系可以测量一些物体的速度。
22．如图所示为由波源S发出的波某一时刻在介质平面中的情形，实线为波峰，虚线为波谷．设波源频率为20 Hz，且不运动，而观察者在1 s内由A运动到B，观察者在1 s内接收到多少个完整波？设波速为340 m/s，则要让观察者完全接收不到波，他每秒至少要运动多少米？
答案：观察者在单位时间内接收到的完整波的个数，就等于观察者接收到的频率．如果观察者不动，则1 s内观察者接收的完整波的个数应为20个．然而在观察者从A运动到B的过程中，所能接收到的完整波的个数正好比不
运动时少1个，即他只接收到19个完整波．要想让观察者完全接收不到波，他必须随同所在的波峰或波谷一起运动并远离波源．由得，即观察者每秒要远离波源运动。
解析：解答：观察者在单位时间内接收到的完整波的个数，就等于观察者接收到的频率．如果观察者不动，则1 s内观察者接收的完整波的个数应为20个．然而在观察者从A运动到B的过程中，所能接收到的完整波的个数正好比不
运动时少1个，即他只接收到19个完整波．要想让观察者完全接收不到波，他必须随同所在的波峰或波谷一起运动并远离波源．由得，即观察者每秒要远离波源运动。
分析：多普勒效应是波共有的特征，不仅机械波，光波和电磁波也都会发生多普勒效应，发生多普勒效应时，波源发出的频率不变，变化的是观察者接收到的频率．利用与的关系可以测量一些物体的速度。
23．正在报警的警钟每隔0．5s响一声。一个人正坐在以60km/h的速度向着警钟行驶的车中。已知声音在空气中的速度为330m/s，则这个人在每分钟内能听到几声警钟
答案：先设空气中声速为。在时间T内传播的距离 (T为周期)，而声波在时间t内走的距离为;因而人不动时听到钟声次数为，如果人以v的速度向声源运动，则声波在时间t内相对于人行进的距离为，此时人听到的钟声次数为次。
解析：解答：先设空气中声速为。在时间T内传播的距离 (T为周期)，而声波在时间t内走的距离为;因而人不动时听到钟声次数为，如果人以v的速度向声源运动，则声波在时间t内相对于人行进的距离为，此时人听到的钟声次数为次。
分析：把响声在空气中的间隔看做类似于一个波长，根据每隔0．5s响一次和声音在空气中的传播速度为330m/s，求出其波长，再根据声速和车速求出人与声音的相对速度，然后根据求出f，再利用即可求解。
24．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
答案：。
(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：。
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：．
25． 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，甚至有些飞机的速度
已经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340 m/s，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，飞机飞行的速度至少
多大？
答案：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，故他随飞机运动的速度应与波峰前进的速度一样，即飞机应以340 m/s的速度飞行，远离爆炸点
分析：多普勒效应是波共有的特征，不仅机械波，光波和电磁波也都会发生多普勒效应，发生多普勒效应时，波源发出的频率不变，变化的是观察者接收到的频率．利用与的关系可以测量一些物体的速度。
解析：解答：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，故他随飞机运动的速度应与波峰前进的速度一样，即飞机应以340 m/s的速度飞行，远离爆炸点
分析：多普勒效应是波共有的特征，不仅机械波，光波和电磁波也都会发生多普勒效应，发生多普勒效应时，波源发出的频率不变，变化的是观察者接收到的频率．利用与的关系可以测量一些物体的速度。
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人教版物理高三选修3-4第十二章
第七节多普勒效应同步练习
一．选择题
1．关于多普勒效应的叙述，下列说法中正确的是 ( )
A．多普勒效应说明波源的频率发生了变化
B．多普勒效应是由于波的干涉引起的
C．多普勒效应是波共有的特征
D．科学家通过哈勃太空望远镜发现来自遥远的星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱相比较，波长均变长，说明该星系正在远离地球而去
答案：CD
解析：解答：多普勒效应是由于波源和观察者发生相对运动而产生的，不是由波的干涉引起的，发生多普勒效应时波源的频率不发生变化，故A、B错误。多普勒效应是波共有的特征，一切波都能发生多普勒效应，C正确。根据v=λf知，波长均变长，频率变小，距离变大，D正确。
分析：振源与观察者之间存在着相对运动，使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象．这就是频移现象．因为，声源相对于观测者在运动时，观测者所听到的声音会发生变化．当声源离观测者而去时，声波的波长增加，音调变得低沉，当声源接近观测者时，声波的波长减小，音调就变高．音调的变化同声源与观测者间的相对速度和声速的比值有关．这一比值越大，改变就越显著，后人把它称为“多普勒效应”．
2．下列选项与多普勒效应有关的是( )
A．科学家用激光测量月球与地球间的距离
B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速
C．技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡
D．交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度
答案：BD
解析：解答：当观察者与测量对象无相对运动时，不发生多普勒效应，A、C错误;当观察者与测量对象相对运动时，发生多普勒效应，根据接收频率的变化来测速，故B、D正确。
分析：多普勒效应是为纪念奥地利物理学家及数学家多普勒而命名的，他于1842年首先提出了这一理论．主要内容为：接受到的物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化．多普勒效应不仅仅适用于声波，它也适用于所有类型的波，包括电磁波．
3．下列关于多普勒效应的说法中，正确的是( )
A．只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应
B．如果声源静止，就观察不到多普勒效应
C．当声源朝着观察者运动时，声源的频率变高
D．当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的频率可能变高，也可能变低
答案：D
解析：解答：波源运动时，波源与观察者距离不一定变化，不一定发生多普勒效应，A错;声源静止时，若观察者向声源运动，能发生多普勒效应，B错;声源朝着观察者运动时，声源频率不变，观察者接收到的频率增大，C错;声源相对观察者运动时，二者距离可能增大，也可能减小，故观察者接收到的频率可能变低，也可能变高。
分析：1842年奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家．一天，他正路过铁路交叉处，恰逢一列火车从他身旁驰过，他发现火车从远而近时汽笛声变响，音调变尖，而火车从近而远时汽笛声变弱，音调变低．他对这个物理现象感到极大兴趣，并进行了研究．发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动，使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象．这就是频移现象．因为，声源相对于观测者在运动时，观测者所听到的声音会发生变化．当声源离观测者而去时，声波的波长增加，音调变得低沉，当声源接近观测者时，声波的波长减小，音调就变高．音调的变化同声源与观测者间的相对速度和声速的比值有关．这一比值越大，改变就越显著，后人把它称为“多普勒效应”．
4．关于多普勒效应，下列说法中正确的是( )
A．当波源与观察者有相对运动时，才会发生多普勒效应
B．当波源与观察者运动的速度相同时，不会发生多普勒效应
C．只有机械波才能发生多普勒效应
D．只要波源运动，就一定会发生多普勒效应
答案：AB
解析：解答：当波源与观察者有相对运动时，他们之间的距离必然发生变化，其距离增大或减小，则观察者接收到的频率就相应地减小或增大，可知必发生多普勒效应，即A选项正确;而当波源与观察者运动的速度完全相同时，无相对运动，相当于二者都静止的情况，不会发生多普勒效应，故B选项正确，D选项不正确;多普勒效应是波动过程共有的特征，这里的波动包括一切波的传播过程，故C选项不正确。
分析：声源相对于观测者在运动时，观测者所听到的声音会发生变化．当声源离观测者而去时，声波的波长增加，音调变得低沉，当声源接近观测者时，声波的波长减小，音调就变高．音调的变化同声源与观测者间的相对速度和声速的比值有关．这一比值越大，改变就越显著，后人把它称为“多普勒效应”。
5．超声波由于具有不同于可闻声波的特性，在现代生产技术和科学研究中有许多重要应用。下列选项中，属于超声波的应用的是( )
A．探查几米厚的金属内部的缺陷
B．把普通水变成雾气喷到房间的空气中
C．探查人体内部的各种器官、组织等有无异常
D．进行人体按摩，治疗神经痛等疾患
答案：ABCD
解析：解答：A、C是利用超声波的穿透本领和反射特性，B、D是利用超声波在液体中传播时液压冲击的特性。
分析：本题主要考查对次声波和超声波用途的了解：超声波能传递能量和信息，可用来进行回声定位、探测鱼群、清除污垢等。
6．频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动。以u表示声源的速度，v表示声波的速度(u
C．f不变，v增大 D．f减小，v不变
答案：B
解析：解答：当声源向着接收器运动的速度增大时，声源的频率不变，声波的传播速度不变，接收器接收到的频率增大，因此B正确。
分析：解答本题应明确以下三点:(1)声源向静止的接收器运动，接收器接收到的频率变大。(2)接收的频率随相对运动速度的增大而变大。(3)在同一温度下，在同一介质中，机械波的传播速度不变。
7．波源所发出的机械波的频率为180 Hz，观察者所接收到的频率也为180 Hz，则下列判断中正确的是( )
A．若波源静止不动，则观察者一定静止不动
B．波源和观察者之间的相对距离不变
C．波源和观察者之间的相对距离增大
D．波源和观察者之间的相对距离减小
答案：B
解析：解答：接收频率等于波源频率，观察者与波源的距离不变，故B正确．
分析：题考查多普勒效应的原理，熟记多普勒的定义即可求解，同时掌握频率变化与运动间的关系。
8． 如图所示，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
C．f1>f，f2>f D．f1>f，f2
解析：解答：由于波源向A靠近，所以；而波源相对B远离，所以，所以选D．
分析：题考查多普勒效应的原理，熟记多普勒的定义即可求解，同时掌握频率变化与运动间的关系。
9．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电磁波，如果该电磁波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波频率比发出时低，说明那辆轿车的车速( )
A．高于100 km/h B．低于100 km/h
C．等于100 km/h D．无法确定
答案：A
解析：解答：由多普勒效应知，巡警车接收到的频率低了，即观察者接收到的频率低了，说明轿车和巡警车在相互远离，而巡警车速度恒定，因此可以判定轿车的速度比巡警车速度大，故A正确．
分析：根据多普勒效应，相对源（一般是声音发出点）靠近的时候，测量的频率会比实际大，相反会变小。
10．站在火车站台上的旅客听到路过的火车鸣笛声的音调(注：音调由频率决定，频率大时音调高，频率小时音调低)变化情况，以下说法正确的是( )
A．当火车进站时，鸣笛声的音调变低
B．当火车进站时，鸣笛声的音调变高
C．当火车离站时，鸣笛声的音调变低
D．当火车离站时，鸣笛声的音调变高
答案：BC
解析：解答：旅客与火车靠近时，频率变大，音调变高，远离时，频率变小，音调变低，故B、C正确．
分析：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。
11．医院有一种先进的检测技术——彩超，向病人体内发射频率已精确掌握的超声波。超声波经血液反射后被专用仪器接收，测出反射波的频率变化，就可以知道血液的流速。这一技术主要体现了哪一种物理现象( )
A．多普勒效应 B．波的衍射
C．波的干涉 D．共振
答案：A
解析：解答：仪器接收到的波的频率发生变化，是因为血液的流动使波源与接收仪器间距离发生变化，从而发生了多普勒效应，选项A对，B、C、D错。
分析：多普勒效应与“红移”
光波与声波的不同之处在于，光波频率的变化使人感觉到的是颜色的变化。如果恒星远离我们而去，则光的谱线就向红光方向移动，称为“红移”;如果恒星朝向我们运动，光的谱线就向紫光方向移动，称为“蓝移”。
“红移现象”是宇宙大爆炸理论的一个有力证据。
12．轮船在进港途中的x -t图像如图所示，则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是图中的哪一个( )
A.
B.
C.
D.
答案：A
解析：解答：匀速靠近港口的过程中，测量到的频率不随时间变化，但速度大时频率大，由x -t图像可知，轮船靠近港口时三段时间内的速度，可知，故A正确。
分析：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。
13．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=200m/s，已知t=0时波刚好传播到x=40m处，如图所示。在x=400m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0．15s，x=40m的质点运动的路程为0．6m
C．接收器在t=2s时才能接收到此波
D．若波源向x轴正方向运动，接收器接收到的波的频率可能为9Hz
答案：B
解析：解答：由图知，x=40m处的质点的起振方向向下，则波源的起振方向也向下(y轴负向)，A错;由图知，，而，所以的质点0．15s运动的路程为，B对;波由处传到处所需时间，C错。当波源向x轴正向运动时，波源将靠近接收器，由多普勒效应知，接收器接收到B的频率将大于波源频率，而波源频率为，D错。
分析：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。
14．有一种用遥控装置操纵、沿圆周飞行的模型飞机，用内燃发动机提供动力．下列说法中正确的是( )
A．站在中心的操纵者听到发动机工作时发出的声音的音调忽高忽低地做周期性变化
B．站在中心的操纵者听到发动机工作时发出的声音的音调是不变的
C．站在场边的观察者听到发动机工作时发出的声音的音调忽高忽低地做周期性变化
D．站在场边的观察者听到发动机工作时发出的声音的音调是不变的
答案：BC
解析：解答：内燃机工作时发出频率一定的声波，站在中心的操纵者与发动机之间距离不变，听到的声音的频率不变；站在场边的观察者与发动机之间的距离做周期性变化，听到的声音的频率也在做周期性变化，选项B、C正确．
分析：当模型飞机与人相互靠近或者远离时，接受到的声音频率会变化，是多普勒效应；当模型飞机靠近时，接收到的声音的频率变高；当模型飞机远离时，接收到的声音的频率变低。
15．蝙蝠在洞穴中飞来飞去时，它利用超声脉冲导航。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39 000 Hz，在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑期间，则下列判断正确的是( )
A．墙壁接收到超声脉冲频率等于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：解答：由于蝙蝠向墙壁靠近，所以墙壁接收的频率大于39 000 Hz，蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲的频率也大于墙壁接收的频率。所以C正确。
分析：多普勒效应中，当声源和观察者相互靠近时，接收到的频率增加；当声源和观察者相互远离时，接收到的频率降低．
二．填空题
16．新型列车动车组速度可达300km/h，与该车汽笛声的音调相比。站在车前方路旁的人听起来音调 (选填“偏高”或“偏低”)。站在车后方路旁的人听起来音调 (选填“偏高”或“偏低”)。
答案：偏高|偏低
解析：解答：站在列车前方的人与列车的距离在靠近，因此听起来音调偏高，站在列车后方的人与列车的距离在远离，因此音调偏低。
分析：多普勒效应中，当声源和观察者相互靠近时，接收到的频率增加；当声源和观察者相互远离时，接收到的频率降低．
17．如图甲、乙、丙分别反映了飞机以三种速度在空中(不考虑空气的流动)水平飞行时，产生声波的情况．图中一系列圆表示声波的传播情况，A表示飞机的位置．请你利用给出的图，确定飞机飞行速度最大的是 (填“甲”“乙”或“丙”)．
答案：丙
解析：解答：(1)由图可知，在声波的一个周期内，丙图中的飞机飞行距离最大，故速度最大．
(2)甲图中，观察者接收的频率大于波源频率，属于多普勒效应．
乙图中，飞机速度等于声速，左前方的观察者在一个时刻接收到飞机不同时刻发出的声波，声强很大，破坏性很大，称为声爆．
丙图中飞机后发出的声波先被观察者接收到，先发出的声波后到，出现先后颠倒现象．
分析：三个图可分别理解为：飞机运动到A点时，声波已传播到前面了，即飞机运动慢于声音；飞机运动与声音同步；飞机运动到A点时，声波还在后面，即飞机运动快于声音
18．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，则该女同学．女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调 ；该女同学在C点向左运动时，她感觉哨声音调 ；
答案：变高|变低
解析：解答：女同学荡秋千的过程中，只要她有向右的速度，她都会靠近声源，根据多普勒效应，她都感到哨声音调变高;反之女同学向左运动时，她都感到音调变低。
分析：多普勒效应中，当声源和观察者相互靠近时，接收到的频率增加；当声源和观察者相互远离时，接收到的频率降低．
19． 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电磁波，如果该电磁波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波频率比发出时低，说明那辆轿车的车速 100 km/h。
答案：高于
解析：解答：由多普勒效应知，巡警车接收到的频率低了，即观察者接收到的频率低了，说明轿车和巡警车在相互远离，而巡警车速度恒定，因此可以判定轿车的速度比巡警车速度大。
分析：多普勒效应中，当声源和观察者相互靠近时，接收到的频率增加；当声源和观察者相互远离时，接收到的频率降低．
20． 2008年5月12日14时28分，在四川省汶川地区发生了8．0级地震．已知地震波分三种：横波(S波)，波速vS＝4．5 km/s；纵波(P波)，波速vP＝9．9 km/s；面波(L波)，vL＜vS．面波在浅源地震中破坏力最大．
①位于震源上方的某中学地震测报组有单摆A与竖直弹簧振子B(如图8甲所示)，地震发生时最先明显振动的是 (选填“A”或“B”)．
②地震观测台记录到的地震曲线如图乙所示，由图可知三种波形各对应的地震波类型：A为 波，B为 波，C为 波(选填“S”、“P”或“L”)．
③若在地震曲线图上测得P波与S波的时间差为7．6 s，则地震台距震源约为 __________km．
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答案：B|P|S|L|62.7
解析：解答：(1)因为纵波的传播速度最大，而B摆反映的是纵波，故B摆最先振动．(2)因为纵波的传播速度最大，所以先记录的A是纵波(P波)．同理，B是横波(S波)，C是面波(L波)．(3)设地震台距震源的距离为x，则－＝t，解得x＝，代入数值解得，x＝62．7 km．
分析：判断谁最先剧烈振动，看什么波最先到达．根据－＝t，可以求出地震台距震源的距离。
三．解答题
21．有经验的铁路工人为什么可以从火车的汽笛声判断火车的运行方向和快慢？
答案：解答：若火车靠近工人，工人感觉汽笛声的音调升高，速度越快，音调越高，反之相反．铁路工人通过判断火车汽笛音调的高低从而判定火车的运行方向和快慢．
分析：多普勒效应是波共有的特征，不仅机械波，光波和电磁波也都会发生多普勒效应，发生多普勒效应时，波源发出的频率不变，变化的是观察者接收到的频率．利用与的关系可以测量一些物体的速度。
解析：解答：若火车靠近工人，工人感觉汽笛声的音调升高，速度越快，音调越高，反之相反．铁路工人通过判断火车汽笛音调的高低从而判定火车的运行方向和快慢．
分析：多普勒效应是波共有的特征，不仅机械波，光波和电磁波也都会发生多普勒效应，发生多普勒效应时，波源发出的频率不变，变化的是观察者接收到的频率．利用与的关系可以测量一些物体的速度。
22．如图所示为由波源S发出的波某一时刻在介质平面中的情形，实线为波峰，虚线为波谷．设波源频率为20 Hz，且不运动，而观察者在1 s内由A运动到B，观察者在1 s内接收到多少个完整波？设波速为340 m/s，则要让观察者完全接收不到波，他每秒至少要运动多少米？
答案：观察者在单位时间内接收到的完整波的个数，就等于观察者接收到的频率．如果观察者不动，则1 s内观察者接收的完整波的个数应为20个．然而在观察者从A运动到B的过程中，所能接收到的完整波的个数正好比不
运动时少1个，即他只接收到19个完整波．要想让观察者完全接收不到波，他必须随同所在的波峰或波谷一起运动并远离波源．由得，即观察者每秒要远离波源运动。
解析：解答：观察者在单位时间内接收到的完整波的个数，就等于观察者接收到的频率．如果观察者不动，则1 s内观察者接收的完整波的个数应为20个．然而在观察者从A运动到B的过程中，所能接收到的完整波的个数正好比不
运动时少1个，即他只接收到19个完整波．要想让观察者完全接收不到波，他必须随同所在的波峰或波谷一起运动并远离波源．由得，即观察者每秒要远离波源运动。
分析：多普勒效应是波共有的特征，不仅机械波，光波和电磁波也都会发生多普勒效应，发生多普勒效应时，波源发出的频率不变，变化的是观察者接收到的频率．利用与的关系可以测量一些物体的速度。
23．正在报警的警钟每隔0．5s响一声。一个人正坐在以60km/h的速度向着警钟行驶的车中。已知声音在空气中的速度为330m/s，则这个人在每分钟内能听到几声警钟
答案：先设空气中声速为。在时间T内传播的距离 (T为周期)，而声波在时间t内走的距离为;因而人不动时听到钟声次数为，如果人以v的速度向声源运动，则声波在时间t内相对于人行进的距离为，此时人听到的钟声次数为次。
解析：解答：先设空气中声速为。在时间T内传播的距离 (T为周期)，而声波在时间t内走的距离为;因而人不动时听到钟声次数为，如果人以v的速度向声源运动，则声波在时间t内相对于人行进的距离为，此时人听到的钟声次数为次。
分析：把响声在空气中的间隔看做类似于一个波长，根据每隔0．5s响一次和声音在空气中的传播速度为330m/s，求出其波长，再根据声速和车速求出人与声音的相对速度，然后根据求出f，再利用即可求解。
24．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
答案：。
(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：。
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：．
25． 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，甚至有些飞机的速度
已经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340 m/s，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，飞机飞行的速度至少
多大？
答案：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，故他随飞机运动的速度应与波峰前进的速度一样，即飞机应以340 m/s的速度飞行，远离爆炸点
分析：多普勒效应是波共有的特征，不仅机械波，光波和电磁波也都会发生多普勒效应，发生多普勒效应时，波源发出的频率不变，变化的是观察者接收到的频率．利用与的关系可以测量一些物体的速度。
解析：解答：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，故他随飞机运动的速度应与波峰前进的速度一样，即飞机应以340 m/s的速度飞行，远离爆炸点
分析：多普勒效应是波共有的特征，不仅机械波，光波和电磁波也都会发生多普勒效应，发生多普勒效应时，波源发出的频率不变，变化的是观察者接收到的频率．利用与的关系可以测量一些物体的速度。
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