邻水县第二中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-4：2.6多普勒效应 巩固练习（含解析）

2.6多普勒效应
1．下列关于机械波的说法正确的是（
）
A．机械波可以在真空中传播
B．声波是纵波，声音从空气进入水中，频率变大，波长变小
C．医生利用超声波探测病人血液的流速利用了多普勒效应
D．机械波只能传递能量，不能传递信息
2．医院有一种先进的检测技术——彩超，就是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，就可知道血液的流速。这一技术主要利用了下列哪一个物理学原理（
）
A．波的干涉
B．多普勒效应
C．波的叠加
D．波的衍射
3．下列说法正确的是（　　）
A．寺庙里的大钟被撞击后我们会感觉到余音不绝，这属于声波的衍射
B．转动正在振动的双股音叉，静止的我们会听到它发出的声音时强时弱，这属于声波的反射
C．有人在墙的一侧说话，另一侧的人能听到声音但看不见人，这说明声波可以穿透墙壁传播，而光波不能
D．医生利用超声波测定病人血管中的血流速度，这是利用了超声波的多普勒效应
4．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
5．下列关于科学技术应用的说法中正确的是
A．全息照片的拍摄利用了光的干涉现象
B．交通警察用监视器测量汽车的速度时可利用多普勒效应
C．光导纤维利用了光的折射现象
D．照相机的镜头表面镀有一层膜使照相效果更好，是利用了光的衍射现象
E.
用声呐探测水中的暗礁、潜艇，利用了波的反射现象
6．下列说法正确的是___________．
A．做简谐振动的物体，经过同一位置时，加速度可能不同
B．在受迫振动中，驱动力的频率不一定等于物体的固有频率
C．在波的传播方向上两相邻的相对平衡位置的位移始终相同的质点间距离等于波长
D．如果质点所受力与它偏离平衡位置的位移大小的平方根成正比，且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐振动
E.向人体发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流速度，这种方法俗称“彩超”
7．下列关于多普勒效应的说法中，正确的是(　　)
A．观察者远离波源运动时，接收到的频率可能越来越大
B．观察者靠近波源运动时，接收到的频率可能越来越大
C．观察者远离波源运动时，接收到的频率可能越来越小
D．多普勒效应是声波等机械波才特有的现象
8．关于光现象及其应用，下列说法正确的是________．
A．全息照片用激光来拍摄，主要是利用了激光与物光的相干性高的特点
B．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的偏振现象
C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减小玻璃表面反射光的强度
D．当观察者向静止的声源运动时，观察者接收到的声波频率低于声源的频率
E.一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，波长变短
9．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
轴负方向
B．从
t＝0
开始经
0.15s，x＝40m
的质点运动的路程为
60cm
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，接收器接收到波的频率可能为
11Hz
10．关于振动与波，下列说法正确的是
。
A．军队士兵便步过桥，是为了避免桥发生共振
B．一个单摆在赤道上的振动周期为T，移到北极时振动周期也为T
C．当接收者远离波源时，其接收到的波的频率比波源发出的频率低
D．一列水波遇到障碍物发生衍射，衍射后的水波频率不变
E.
简谐横波在传播过程中每经过一个周期，振动质点将沿传播方向移动一个波长
11．下列说法正确的是（
）
A．由质点简谐运动的图象可知质点振动的振幅和频率
B．两列水波在水面上相遇叠加时，必然能形成干涉图样
C．单摆的振动周期与摆球质量和振幅无关
D．机械波从一种介质传播到另一介质时，频率变化，速度变化
E.当观察者与声源靠近时，听到的声音频率变大
12．新型列车动车组速度可达300
km/h，与该车汽笛声的音调相比，
(1)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”)。
(2)迎面来的另一列车上的乘客听起来音调怎样？此时列车汽笛发出的声波频率变化了吗？
(3)坐在新型列车动车组上的乘客听起来音调怎样？
13．正在铁路边工作的工人，听到一列火车的汽笛声，发现汽笛声的音调越来越高，这种现象在物理学中叫_____，由此可判断这列火车正在_____（选填“背离”、“向着”）他行驶．
参考答案
1．C
【解析】
A．机械波是波源的振动带动介质振动形成波传播，故机械波只能在介质中传播，真空不能传播机械波，故A错误．
B．声波是纵波，其传播方向与介质质点的振动方向平行，频率由波源决定，故声波从空气进入水时频率不变，而波速变大，由v=λf则波长变长，故B错误；
C．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速是利用了多普勒效应，故C正确；
D．机械波和电磁波都能传播能量和信息，例如人们面对面谈话就是传递信息，超声波粉碎胆结石就是声音能够传递能量，故D错误。
故选C。
【点睛】
本题考查机械波横波与纵波的特点以及传播速度与介质的关系，要注意明确波的传播速度由介质决定，频率由振源决定。
2．B
【解析】由题意可知，该仪器是测量反射波的频率变化；而波的干涉、波的衍射及回声都不会产生频率的变化；而多普勒效应中由于波源的移动而使接收到的频率变化；故该技术体现的是多普勒效应；故选B。
【点睛】理解一项我们未知的技术关键在于分析其原理，再找出相应的物理规律即可得出结论．
3．D
【解析】
A．寺庙里的大钟被撞击后我们会感觉到余音不绝，这属于声波的反射，选项A错误；
B．转动正在振动的双股音叉，静止的我们会听到它发出的声音时强时弱，这属于声波的干涉现象，选项B错误；
C．有人在墙的一侧说话，另一侧的人能听到声音但看不见人，这说明声波可以绕过墙壁发生衍射，而光波不能发生衍射，选项C错误；
D．医生利用超声波测定病人血管中的血流速度，这是利用了超声波的多普勒效应，选项D正确；
故选D.
4．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。
5．ABE
【解析】
全息照片的拍摄利用了光的干涉现象，选项A正确；交通警察用监视器测量汽车的速度时可利用多普勒效应，选项B正确；光导纤维利用了光的全反射现象，选项C错误；照相机的镜头表面镀有一层膜使照相效果更好，是利用了光的干涉现象，选项C错误；用声呐探测水中的暗礁、潜艇，利用了波的反射现象，选项E正确；故选ABE.
6．BCE
【解析】
A．经过同一位置时，其位移相同，根据可知加速度一定相同，A错误；
B．在受迫振动中，驱动力的频率不一定等于物体的固有频率，当两者相等时，会发生共振现象，B正确；
C．在波的传播方向上两相邻的相对平衡位置的位移始终相同的质点间距离等于波长，C正确；
D．简谐运动的动力学条件是；即回复力与它偏离平衡位置的位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置，D错误；
E．向人体发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流速度，这种方法俗称“彩超，E正确．
故选BCE。
7．BC
【解析】
AC、观察者远离波源运动时，若观察者和波源的距离增大，则接收到的频率变小，故
A错误C正确；
B、观察者靠近波源运动时，两者之间的距离减小，则接收到的频率变大，故B正确；
D、多普勒效应是波特有的现象，并不局限声波等特有的，故D错误．
【点睛】
多普勒效应是波特有的现象，跟波的干涉、衍射一样，任何波都能发生多普勒效应，当波源和观察者相互靠近时，接收到的频率变大，当波源和观察者相互远离时，接收到的频率变小，如果波源和观察者的距离不变，接收到的频率将不变，如（1）绕观察者做圆周运动（2）同向运动时速度相同，相对静止．
8．ACE
【解析】
全息照片用激光来拍摄，主要是利用了激光与物光的相干性高的特点，选项A正确；
通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象，选项B错误；
拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减小玻璃表面反射光的强度，选项C正确；
当观察者向静止的声源运动时，观察者接收到的声波频率高于声源的频率，选项D错误；
一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，频率和周期不变，故波长变短，选项E正确；故选ACE.
9．ABD
【解析】
A．波沿x轴正方向传播，运用波形平移法可知，由图中x=40m处质点的起振方向为沿y轴负方向，则波源开始振动时方向沿y轴负方向．故A正确．
B．由图读出波长为λ=20m，周期为
T=s=0.1s
由于t=0.15s=1.5T，从t=0开始经0.15s时，x=40m的质点运动的路程
S=1.5×4A=6×10cm=60cm
故B正确．
C．接收器与x=40m的距离为△x=400m-40m=360m，波传到接收器的时间为
t=s=1.8s
故C错误．
D．该波的频率为f=1/T=10Hz，若波源向x轴正方向运动，波源与接收器间的距离减小，根据多普勒效应可知，接收器收到波的频率增大，将大于10Hz．故D正确．
故选ABD．
点睛：简谐波一个基本特点是介质中各质点的起振方向都与波源的起振方向相同．波源与接收器的距离增大时，接收器接收到的波的频率将变小；波源与接收器的距离减小时，接收器接收到的波的频率将变大．
10．ACD
【解析】A、军队士兵齐步走的频率等于桥的固有频率时，会发生共振，可能造成桥塌等严重后果，士兵便步过桥，是为了避免桥发生共振，故A正确；
B、根据单摆的周期共识，
，赤道上和北极的重力加速度不同，单摆振动的周期不同，故B错误；
C、根据多普勒效应，当接收者远离波源时，其接收到的波的频率比波源发出的频率低其，故C正确；
D、波在发生干涉和衍射后，传播频率不变，故D正确；
E．波在传播过程中，质点只在平衡位置附近振动，并不随波移动，故D错误；
故选：ACD。
11．ACE
【解析】
A.由质点简谐运动的图象可知质点振动的振幅和频率，故A正确；
B.只有当两列频率相同的水波在水面上相遇叠加时，才能形成稳定的干涉图样，故B错误；
C.单摆的振动周期与摆球质量和振幅无关，只与摆长即重力加速度有关，故C正确；
D.机械波从一种介质传播到另一介质时，频率不变，速度变化，故D错误；
E.根据多普勒效应，当观察者与声源靠近时，听到的声音频率变大，故E正确；
故选ACE。
12．
(1)偏高　偏低
(2)偏高　不变　(3)不变
【解析】(1)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。
(2)迎面来的列车上的乘客听起来音调偏高，此时列车汽笛发出的声波频率不变。
(3)坐在该列车上的乘客与列车的相对位置不变，故听起来音调不变。
13．多普勒效应；
向着；
【解析】
听到一列火车的汽笛声，发现汽笛声的音调越来越高，这种现象在物理学中叫多普勒效应，由此可判断这列火车正在
向着他行驶．