绵阳市普明中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-4：2.6多普勒效应 课时训练（含解析）

2.6多普勒效应
1．下列说法正确的是
A．光学镜头上的增透膜是光的全反射的应用
B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
C．在高速运行的航天器上看地球上的钟变快了
D．当观察者向静止的声源远离时，接收到的声音的波长大于声源发出的波长
2．分析下列物理现象：
①“闻其声而不见其人”；
②学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；
③当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高．
这些物理现象分别属于波的
A．折射、干涉、多普勒效应
B．衍射、多普勒效应、干涉
C．折射、衍射、多普勒效应
D．衍射、干涉、多普勒效应
3．当波源远离观测者时，观测者所接收到的频率
f
'
和波源振动的频率
f
的关系为
A．f
'
f
B．f
'＜f
C．f
'＞f
D．无法确定
4．当波源向观测者靠近时，观测者所接收到的频率和波源振动的频率f的关系是　
A．
B．
C．
D．无法确定
5．下列说法正确的是（
）
A．当一列声波从空气中传入水中时，波长变长
B．机械波可在真空中传播
C．站在铁道边的人在火车向他开来的过程中会听到火车鸣笛的频率变大
D．当机械横波从一端传播到另一端时，途中的质点不会沿着波的传播方向而迁移
E.在机械横波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度
6．下列说法正确的是
A．当声源相对于观察者远离时，观察者听到的声音频率会变低
B．光导纤维中内层的折射率小于外层的折射率
C．泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡特别明亮是光的全反射现象
D．雷达是利用电磁波中的长波来测定物体位置的无线电设备
E.
真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源的运动和观察者的运动无关
7．下列说法正确的是________。
A．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
B．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
C．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的色散现象
D．泊松亮斑是光的衍射现象，全息照相的拍摄利用了激光的相干性
E.
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利用了多普勒效应
8．下列说法正确的是(
)（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为O分）
A．做简谐运动的物体，其振动能量与振幅无关
B．肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象
C．照相机镜头上会镀一层增透膜，是为了增强光的透射，利用光的干涉原理
D．波长越短的电磁波，越容易绕过障碍物，便于远距离传播
E.
在真空中传播的电磁渡，当它的频率增加时，它的传播速度不变，波长变短
9．关于机械振动和机械波，下列说法正确的是（　　）
A．机械振动在介质中的传播形成机械波
B．做简谐振动的物体，其振动周期与振幅无关
C．当波从一种介质传播到另一种介质中时，频率改变
D．当两列波产生干涉现象时，这两列波的频率一定相同
E.当观察这远离波源时，观察者感觉到波源的频率变大
10．下列说法正确的是(
)
A．机械波可在真空中传播
B．当一列声波从空气中传入水中时，波长变长
C．站在铁道边的人在火车向他开来的过程中会听到火车鸣笛的频率变大
D．当机械波从一端传播到另一端时，途中的质点不会沿着波的传播方向而迁移
E.在机械横波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度
11．关于波的现象，下列说法正确的有________。
A．当波从一种介质进入另一种介质时，频率不会发生变化
B．光波从空气进入水中后，更容易发生衍射
C．波源沿直线匀速靠近一静止接收者，则接收者接收到波信号的频率会比波源频率低
D．不论机械波、电磁波，都满足v＝λf，式中三参量依次为波速、波长、频率
E．电磁波具有偏振现象
12．关于振动和波，下列说法正确的是____________．
A．机械波和电磁波在介质中传播速度仅由介质决定
B．单摆摆动时，摆球所需回复力就是摆球所受的合力
C．波传播方向上各质点与振源振动周期相同，是因为各质点的振动均可看做在其相邻的前一质点驱动力作用下的受迫振动
D．做简谐振动的物体，加速度随时间的变化规律符合正余弦函数变化规律
E.向人体内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受，测出发射波的频率就能知道血流的速度，这种方法利用了多普勒效应
13．如图所示，波源S不动，每秒发出30个完全波．如果观察者1
s内由位置A移到位置B，则
1
s内将接收到________个完全波；如果观察者1
s内由位置C移到位置D，则1
s内将接收到________个完全波．
参考答案
1．D
【解析】
A、光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，减弱反射光的强度，增加透射光的强度，故A错误；
B、拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的强度，使照片清晰，故B错误；
C、根据知，在高速运动的飞船中的宇航员会发现地球上的时钟变慢了，故C错误；
D、根据多普勒效应，当观察者向静止的声源远离时，接收到的声音的频率小于声源发出的频率，结合v=λf可知，接收到的声音的波长大于声源发出的波长，故D正确；
故选D。
【点睛】
光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的强度，根据多普勒效应分析波的频率的变化；
2．D
【解析】
“闻其声而不见其人”，听到声音，却看不见人，这是声音的衍射；
围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音，音叉发出两个频率相同的声波相互叠加，从而出现加强区与减弱区，这是声音的干涉；
当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高，音调变高就是频率变高，因此这是多普勒效应现象，故D正确．
3．B
【解析】
f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,当观察者远离波源过程中,观察者接收到的机械波频率比观察者静止时接收到的频率小,即f
'＜f
.故ACD错误,B正确.
故选B
【点睛】
利用多普勒效应分析即可,当观察者远离波源过程中,观察者接收到的机械波频率比观察者静止时接收到的频率小;当观察者靠近波源过程中,观察者接收到的机械波频率比观察者静止时接收到的频率大.
4．C
【解析】
波源振动的频率f是由波源每秒钟所振动的次数决定的，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的，当波源向观测者靠近时，观察者接收到的机械波频率比波源静止时接收到的频率大，即。故A、B、D错误，C正确。
故选：C
5．ACD
【解析】
A．声波从空气中传入水中时频率不变，波速变大，由波速公式
知波长会变长，A正确；
B．机械能传播需要有介质，因此机械波在真空中不能传播，B错误；
C．根据多普勒效应可知，站在铁道边的人在火车向他开来的过程中会听到火车鸣笛的频率变大，C正确；
D．当机械波从介质的一端传播到另一端时，途中的质点只在各自平衡位置附近振动，不会沿着波的传播方向而迁移，D正确；
E.
在机械横波传播方向上的某个质点的振动速度是周期性变化的，而在同一均匀介质中波的传播速度不变，两者没有关系，E错误。
故选ACD。
6．ACE
【解析】
根据观察者与声源间距离变化，分析多普勒效应，对照全反射条件分析光导纤维中内层和外层的折射率关系；泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡特别明亮是光的全反射现象，雷达是利用电磁波中的微波来测定物体位置的无线电设备；
【详解】
A、当声源相对于观察者远离时，产生多普勒效应，观察者听到的声音频率会降低，故A正确；
B、光导纤维利用的是全反射原理，对照全反射条件知，光导纤维中内层的折射率大于外层的折射率，故B错误；
C、泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡特别明亮是光的全反射现象，故C正确；
D、雷达是利用电磁波中的微波来测定物体位置的无线电设备，故D错误；
E、根据相对论的基本原理知，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源的运动和观察者的运动无关，故E正确；
故选ACE。
7．CDE
【解析】
A项：拍摄玻璃厨窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减弱玻璃反射光的强度，使照片清晰，但不能增加透射光的强度，故A错误；
B项：用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉，故B错误；
C项：用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光折射，形成光的色散现象，故C正确；
D项：根据光的衍射与光的干涉特点，泊松亮斑是光的衍射现象，根据激光的应用可知，全息照相的拍摄利用了激光的相干性的特点，与干涉原理有关，故D正确；
E项：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利用了多普勒效应，E正确。
故选：CDE。
8．BCE
【解析】
根据光的干涉产生原理；结合相对论原理：在运动方向，长度变短；根据公式，确定波长与波速的关系，从而即可求解；
【详解】
A、做简谐运动的物体，其振动能量与振幅有关，即最大势能，故A错误；
B、肥皂泡呈现的彩色是光的等厚干涉现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象，故B正确；
C、照相机镜头上会镀一层膜，为增透膜，这是为了增强光的透射程度，故C正确；
D、波长越短的电磁波，衍射本领越弱，越不容易绕过障碍物，不便于远距离传播，故D错误；
E、在真空中传播的电磁波，波速不变，根据可知，当它的频率增加时，波长变短，故E正确；
故选BCE。
9．ABD
【解析】
A．机械振动在介质中的传播形成机械波，选项A正确；
B．做简谐振动的物体，其振动周期与振幅无关，选项B正确；
C．当波从一种介质传播到另一种介质中时，波速变化，但频率不变，选项C错误；
D．当两列波产生干涉现象时，这两列波的频率一定相同，选项D正确；
E．根据多普勒效应可知，当观察者远离波源时，观察者感觉到波源的频率变小，选项E错误。
故选ABD。
10．BCD
【解析】
A、机械能传播需要有介质,因此机械波在真空中不能传播,故A错误.
?B、声波从空气中传入水中时频率不变,波速变大,由波速公式知,波长会变大,所以B选项是正确的.?
C、根据多普苗效应可以知道,站在铁道边的人在火车向他开来的过程中会听到火车鸣笛的频率变大,所以C选项是正确的.?
D、当机械波从介质的一端传播到另一端时,途中的质点只在各自平衡位置附近振动,不会沿着波的传播方向而迁移.所以D选项是正确的.?
E、在机械横波传播方向上的某个质点的振动速度是周期性变化的,而在同一均匀介质中波的传播速度不变,两者没有关系,故E错误.
11．ADE;
【解析】
波的频率是由波源决定的，与介质无关；光波从空气进入水中后，波长变短，波动性减弱；当波源与观察者的距离减小时，观察者接收到的波的频率会增大；波速公式v=λf适用于一切波；横波具有偏振现象，电磁波是横波．
【详解】
波的频率是由波源决定的，与介质无关，所以当波从一种介质进入另一种介质时，频率不变，故A正确．光波从空气进入水中后，波速减小，频率不变，由公式v=λf，可知波长变短，波动性减弱，则更不容易发生衍射．故B错误．波源沿直线匀速靠近一静止接收者，两者距离减小，产生多普勒效应，接收者接收到波信号的频率会比波源频率高，故C错误．波速公式v=λf适用于一切波，式中三参量依次为波速、波长、频率，故D正确．电磁波是横波，具有偏振现象，故E正确．故选ADE．
12．CDE
【解析】
机械波在介质总的传播速度由介质决定，与波的频率无关，电磁波在介质中的传播速度与介质和波的频率均有关，故A错误；单摆运动的回复力是重力沿圆弧切线方向的分力，通过平衡位置时，回复力为零，但合力不为零，故B错误；波传播方向上各质点与振源振动周期相同，是因为各质点的振动均可看做在其相邻的前一质点驱动力作用下的受迫振动，故C正确；简谐振动的物体，受到的合外力与位移成正比，由其振动方程可知，其速度和加速度两物理量随时间的变化规律均符合正余弦函数变化规律，故D正确；测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”是利用多普勒效应原理，故E正确．所以CDE正确，AB错误．
13．31;
28;
【解析】
如果观察者在A点不动，观察者每秒将接收到30个完全波，由于观察者1
s内由位置A移到位置B(恰好为一个波长)将多接收一个完全波，所以1
s内观察者将接收到31个完全波．同理，如果观察者1
s内由位置C移到位置D，每秒将少接收到2个完全波，故接收28个完全波．