济南历城四中2019-2020学年高中物理鲁科版选修3-4：2.4多普勒效应及其应用 达标作业（含解析）

2.4多普勒效应及其应用
1．下列说法正确的是（　　）
A．物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振幅越大
B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应
C．两列波发生干涉，振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大
D．遥控器发出的红外线波长比医院“CT”中的X射线波长短
2．频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动，以表示声源的速度，v表示声波的速度（u）
A．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
3．波源振动的频率为f0，波源在介质中运动时，波源前方介质振动的频率为f1，波源后方介质振动的频率为f2，则三者的关系为（
）
A．
B．
C．
D．
4．下列关于波的说法中，正确的是（　　）
A．次声波比超声波更容易发生明显的衍射现象
B．海啸发生后尚未到达海岸边，沿海渔民没有反应，但狗显得烦噪不安，这是因为次声波传播速度比超声波大
C．当声源相对于观察者匀速远离时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低
D．发生多普勒效应的原因是因为声源的频率发生了变化
5．关于多普勒效应，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，观察者接收到的频率发生了变化
C．多普勒效应仅仅在观察者远离波源时才会发生
D．当观察者向波源靠近时，观察到波的频率变小
6．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，观察者接收到的频率增大
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
E.当观察者向静止的声源运动时，观察者听到的声音频率变高
7．我国自主研发的“海翼”号深海滑翔机，刷新了下潜深度的世界纪录。悬停在深海中某处的滑翔机发出声呐信号（超声波）的频率为f，在该处海水中的传播速度为v，若停在海面上的监测船收到的频率稍大于滑翔机发出声呐信号的频率，则下列说法正确的是（
）
A．声呐信号在该处海水中的波长为
B．声呐信号在该处海水中的波长为
C．滑翔机正在靠近该监测船
D．滑翔机正在远离该监测船
8．如图所示是一个机械波的波源做匀速运动的情况，图中的圆表示机械波的波面，、、、是四个观察者的位置，由图可以看出（
）
A．波源正在向运动
B．波源正在向运动
C．处在点的观察者接收到的波的频率最低
D．处在点的观察者接收到的波的频率最高
9．关于多普勒效应的应用，下列说法中正确的是（
）
A．星系谱线的“红移”现象
B．利用多普勒效应可以从火车的笛声中判断出运动方向
C．利用多普勒效应可以判断遥远的天体相对地球的运动速度
D．目前在技术上人们只能应用声波发生的多普勒效应
10．(多选)关于多普勒效应，以下说法正确的有(
)
A．只有机械波才能产生多普勒效应
B．机械波、电磁波、光波等均能产生多普勒效应
C．产生多普勒效应的原因是波源的频率发生了变化
D．产生多普勒效应的原因是观察者接受的频率发生了变化
11．假如某一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率为，在汽车向你驶来又擦身而过的过程中，下列说法中正确的是（
）
A．当汽车向你驶来时，你听到喇叭声音的频率可能等于
B．当汽车向你驶来时，你听到喇叭声音的频率可能等于
C．当汽车与你擦身而过后，你听到喇叭声音的频率可能等于
D．当汽车与你擦身而过后，你听到喇叭声音的频率可能等于
12．蝙蝠在洞穴中飞来飞去时；它利用超声脉冲导航非常有效，这种超声脉冲的频率高于20000Hz，能持续1ms或不到1ms的短促发射，且每秒重复发射数次。已知蝙蝠在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑捕食的过程中，发出的超声波频率为35000Hz，下列说法正确的是（
）
A．蝙蝠发出的超声波属于电磁波
B．结合题图可知超声波频率比微波频率要高
C．超声波反射前后波速大小相等
D．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到的频率
13．关于多普勒效应，下列说法中正确的是（
）
A．发生多普勒效应时，观察者接收到的频率和波源的频率都变化了
B．发生多普勒效应时，观察者接收到的频率发生了变化，但波源的频率不变
C．多普勒效应是在波源与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，它适用于一切波
14．静止在站台上的火车鸣笛，站在远处的人听到了汽笛声．后来他又听到这列火车行驶时的汽笛声．他根据听到的汽笛声音判断火车行驶的方向．以下判断正确的是（　　）
A．当听到的声音音调变低，则火车离他远去
B．当听到的声音音调变低，则火车向着他驶来
C．当听到的声音音调变高，则火车离他远去
D．当听到的声音音调变高，则火车向着他驶来
参考答案
1．B
【解析】
A.物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，当系统的固有频率等于驱动力的频率时，振幅达最大，这种现象称为共振。故A错误；
B.医院检查身体的“B超”仪没有用到多普勒效应，而彩超则是通过测出反射波的频率变化来确定血流的速度，显然是运用了多普勒效应原理。故B正确；
C.两列波发生干涉，振动加强区质点的振幅总比振动减弱区质点的振幅大，不能说振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大。故C错误；
D.遥控器发出的红外线波长比医院“CT”中的X射线波长长。故D错误；
2．B
【解析】
在发生多普勒效应时，声源发出声音在介质中的传播速度v是不变的，声源的频率也是不变的，只有接收者收到声音的频率发生变化。频率一定的声源以速度u在空气中向着静止的接收器匀速运动，接收器接收到的频率f增大。
A.
f增大
v增大，与分析不符，故选项A不合题意；
B.
f增大
v不变，与分析相符，故选项B符合题意；
C.
f不变
v增大，与分析不符，故选项C不合题意；
D.
f减小
v不变，与分析不符，故选项D不合题意。
3．D
【解析】
由波源每秒钟所振动的次数决定，介质振动的频率由波源频率及波源相对介质是否移动来决定。波源运动时，在波源前方介质振动的频率高于波源振动的频率，波源后方介质振动的频率低于波源振动的频率。
A.，与分析不符，故选项A不合题意；
B.，与分析不符，故选项B不合题意；
C.，与分析不符，故选项C不合题意；
D.，与分析相符，故选项D符合题意。
4．A
【解析】
波长越长越容易发生衍射，次声波的波长比超声波的波长长，故次声波比超声波更容易发生明显的衍射现象，故A正确．海啸发生时，发出很强的次声波，狗能接受到次声波，但人无法接受次声波，故B错误．根据多普勒效应，当声源相对于观察者匀速远离时，观察者听到的声音的音调变低，故C错误．产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动，声源的频率没有变化，是接受到的频率发生了变化，故D错误；故选A．
点睛：本题要注意多普勒效应现象的特点、适用范围，对于多普勒效应，要知道在波源与观察者靠近时观察者接收到的波的频率变高，而在波源与观察者远离时接收频率变低；即高亢表示远离，低沉表示靠近．
5．B
【解析】
AB．发生多普勒效应时是观察者接收到的频率发生了变化，而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错误；
D．当观察者向波源靠近时，会观察到波的频率变大，故D错误．
6．CDE
【解析】
A.波源运动时，观察者也以相同的速度运动就观察不到多普勒效应，故选项A不合题意；
B.声源静止时，若观察者向声源运动或者远离声源，就能发生多普勒效应，故选项B不合题意；
C.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，故选项C符合题意；
D.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，故选项D符合题意；
E.当观察者向静止的声源运动时，观察者听到的声音频率会变高，故选项E符合题意．
7．BC
【解析】
AB.根据波速定义，，声呐信号在该处海水中的波长，故选项A不合题意，选项B符合题意；
CD.根据多普勒效应，当滑翔机靠近监测船时，监测船接收到的频率大于滑翔机发出声呐信号的频率，故选项C符合题意，选项D不合题意。
8．ACD
【解析】
AB.由图可知：波源正在向A运动，选项A符合题意，B不符合题意；
CD.因波源正在向A运动，故处在A点的观察者接收到的波的频率最高，处在B点的观察者接收到的波的频率最低，故CD符合题意。
9．ABC
【解析】
A.
星系谱线的“红移”现象是多普勒效应在天体运动中的应用，选项A符合题意；
B.
利用多普勒效应可以从火车的笛声中判断出运动方向，这是多普勒效应在机械运动中的应用，选项B符合题意；
C.
利用多普勒效应可以判断遥远的天体相对地球的运动速度，这是多普勒效应在天体运动中的应用，选项C符合题意；
D.
多普勒效应在光波、声波、电磁波等都有应用，故D不符合题意；
10．BD
【解析】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，故A错误B正确；产生多普勒效应的原因是观察者与波源的相对运动导致观察者接收的频率发生了变化，故C错误D正确．
11．BC
【解析】
AB.根据多普勒效应可知，当汽车向你靠近，你听到声音的频率增大，故A不符合题意，B符合题意；
CD.
根据多普勒效应可知，当汽车与你远离时，你听到声音的频率减小，故C符合题意，D不符合题意；
12．CD
【解析】
A.
蝙蝠发出的超声波属于机械波，故A错误；
B.
超声波频率为35000Hz，结合题图可知微波频率：
超声波频率比微波频率要低，故B错误；
C.
机械波的波速受到介质决定，超声波反射前后波速大小相等，故C正确；
D.
根据多普勒效应可知，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到的频率，故D正确。
13．BCD
【解析】
AB.多普勒效应产生的本质是观察者接收到的频率不等于波源频率，波源的频率并没有发生变化，故A不符合题意，B符合题意；
C.当声源和观察者之间有相对运动时，会发生多普勒效应，C符合题意；
D.多普勒效应是是由奥地利物理学家多普勒首先发现的，故D符合题意。
14．AD
【解析】当听到的声音音调变低，说明接收到的声音的频率变小，表明火车离他远去，故A正确，B错误；当听到的声音音调变高，说明接收到的声音的频率变大，则火车向着他驶来，故C错误，D正确；故选AD．