四川省夹江中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-4：2.6多普勒效应 达标作业（含解析）

2.6多普勒效应
1．即将进站的列车发出一鸣笛声，持续时间为t．若列车的速度为v1，空气中的声速为v2，则站台上的人听到鸣笛声持续的时间为(
)
A．t
B．
C．
D．
2．六舒路上巡警开车在公路上以的恒定速度巡查，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
B．低于
C．等于
D．无法确定
3．观察者站在铁道旁，一辆以某一速度运动的火车向观察者迎面驶来，同时发出汽笛声，下面判断中正确的是（　　）
A．传向观察者的声波的速度越来越大
B．观察者感觉汽笛声的频率变高
C．传向观察者的声波的频率变低
D．传向观察者的声波的波长变短
4．轮船在进港途中的x－t图象如图所示，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．
5．关于振动和波，下列说法正确的是（
）
A．单摆的振动周期与振幅无关，惠更斯利用摆的等时性制作了摆钟
B．由于人体内脏的固有频率接近某些次声波频率，因此这些次声波对人体有危害
C．隔着墙听和直接听某个声音，声调会有变化
D．利用超声波的多普勒效应，可测量心脏血液的流速
6．火车鸣笛，当观察者听到鸣笛声的音调比声源发出来的音调降低时，下列判断可能正确的是
A．观察者静止，火车向他驶来
B．观察者静止，火车离他远去
C．火车静止，观察者乘汽车向着火车运动
D．火车静止，观察者乘汽车远离火车运动
7．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
E.观察者绕波源做圆周运动时，不会发生多普勒效应
8．下列说法正确的是（　　）
A．声速与介质有关
B．电磁波只能传递信息，不能传递能量
C．用肥皂膜做干涉实验时，呈现的是等间距竖直条纹
D．彩超可以检查心脏、大脑和血管的病变，它应用了多普勒效应
9．关于多普勒效应，下列说法中正确的（
）
A．多普勒效应是由波的干涉引起的
B．多普勒效应是由波源和观察者之间有相对运动而产生的
C．多普勒效应不能说明波源的频率发生了变化
D．只有波长较大的声波才可以产生多普勒效应
10．下列选项与多普勒效应有关的是（）
A．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速
B．技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡
C．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
D．科学家通过比较星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度
11．下列说法中的现象属于波干涉的是________；属于波的衍射的是________。
A．夏日雷声轰鸣不绝
B．闻其声而不见其人
C．听到远离的汽笛声音音调较低
D．两个完全相同的声源固定在空间某两位置上，如果在声源周围走动，时而感到有声，时而感到无声
12．关于波，下列说法正确的是_____________.
A．机械波传播的是振动形式，也可以传播信息，但不传播能量
B．地震时可以同时产生横波和纵波，其中纵波可引起震源正上方的建筑物上下振动
C．纵波能在固体、液体和气体中传播，而横波只能在液体表面和固体中传播，所以声波和光波都是纵波
D．当观察者减速靠近波源时，观察者接收到的频率大于波源发出的频率
13．北京时间2011年3月11日13时46分日本仙台以东地区发生里氏9.0级强烈地震，震源深度24
km，地震随后引发10
m高海啸，形成强大的波浪，向前推进，将沿海地带一一淹没，并于美国当地时间3月11日凌晨3时左右，抵达5
700多公里以外的夏威夷群岛，造成至少3亿美元财产损失．海啸在海洋的传播速度为500～600
km/h，是地震波传播速度的左右．下列说法中正确的是______
A．海啸波是机械波
B．美国夏威夷发生的海啸是日本发生的地震，并将该处的海水传到了美国夏威夷而引起的
C．可以利用地震波传播速度与海啸传播速度的差别造成的时间差进行海啸预警
D．海啸波沿＋x轴方向传播，图中a点经周期时将到达10
m高的波峰处
E．海啸波的频率大约1.25
Hz
参考答案
1．C
【解析】
设鸣号时列车与站台上的人的距离为s，鸣号期间车走的位移为s1,则鸣号结束时车到人的距离为：s2=s-s1=s-v1t，从鸣号开始到人听到声音结束用的时间：t总=t+，开始声音传播的时间t0=，站台上的人听到鸣号声持续的时间：t?=t+-=t，ABD错误，C正确.
故选C.
2．A
【解析】
巡警车接收到的超声波频率比发出时低，由多普勒效应可知，巡警车与轿车在相互远离。又由于巡警车在后且车速恒定，所以轿车的速度大于80
km/h。故选A。
3．B
【解析】
波速由介质决定，声波的速度不变，故A错误；多普勒效应中，高亢表示靠近，低沉表示远离，火车向观察者迎面驶来，观察者感觉汽笛声的频率越来越高，故B正确；频率由波源决定，故两列声波在空中向外传播的过程中，频率都会保持不变，故C错误；运动的火车向观察者迎面驶来，传向观察者的声波的频率不变，波速不变，则波长不变，故D错误．所以B正确，ACD错误．
4．A
【解析】
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图象可知，轮船靠近港口时的速度v1>v3>v2，可知f1>f3>f2，A正确。
故选A。
5．BD
【解析】
A．单摆的振动周期与振幅无关，伽利略利用摆的等时性制作了摆钟，故A错误；
B．由于人体内脏的固有频率接近某些次声波频率，内脏可以与次声波发生共振现象从而对人体产生危害，故B正确；
C．声调有声波的频率决定，在传播过程中不会发生变化，故C错误；
D．用超声波的多普勒效应，可测量心脏血液的流速，故D正确。
故选BD。
6．BD
【解析】
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．当波源和观察者距离变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低．
由于观察者听到鸣笛声的音调比原来降低，即接收到的声波频率减小．说明观察者和火车之间的距离在增大．所以AC错误，BD正确．
故选BD
7．ABE
【解析】
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，即选项A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，故选项B正确，选项D错误；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，故选项C错误．能否发生多普勒效应取决于波源和观察者之间的距离是否变化，则观察者绕波源做圆周运动时，不会发生多普勒效应，选项E正确；故选ABE．
【点睛】
此题关键是知道多普勒效应是由于观察者和波源间位置的变化而产生的；掌握物理概念要一定要理解其真正意义．
8．AD
【解析】
A．声速与介质及其温度有关，故A正确；
B．电磁波既能传递信息，又能传递能量，故B错误；
C．肥皂膜做干涉实验时，因同一高度，膜的厚度相等，因此呈现的是水平条纹，再依据干涉条纹间距公式可知，条纹是等间距，故C错误；
D．彩超工作利用的是超声波的多普勒效应，故D正确；
故选AD．
9．BC
【解析】
多普勒效应是由于波源和观察者之间有相对运动而产生的，与波的干涉无关，故A错误，B正确；多普勒效应说明观察者与波源有相对运动时，接收到的波频率会发生变化，但波源的频率不变，故不能说是波源的频率发生了变化，故C正确；多普勒效应是波的特有性质，故任何波都可以产生多普勒效应，故D错误；故选BC．
【点睛】
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；即高亢表示靠近，低沉表示远离．
10．ACD
【解析】
A.医生利用超声波探测病人血管中血液的流速利用声波的多普勒效应，与多普勒效应有关，故A正确；
B.技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡是利用穿透能力强，与多普勒效应无关，故B错误；
C.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是利用超声波的多普勒效应，与多普勒效应有关，故C正确；
D.科学家通过比较星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度，是光的多普勒效应，与多普勒效应有关，故D正确。
11．D
B
【解析】
[1][2]．夏日雷声轰鸣不绝说明波的反射；闻其声而不见其人属于波的衍射；听到远离的汽笛声音音调较低属于多普勒效应；两个完全相同的声源固定在空间某两位置上，如果在声源周围走动，时而感到有声，时而感到无声属于波的干涉。
12．BD
【解析】
A．机械波传播的是振动形式，也可以传播信息，同时也伴随着能量的传播，故A错误；
B．纵波传播时，质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上，所以可引起震源正上方的建筑物上下振动，故B正确，
C．光波式电磁波，是一种横波C错误
D．根据多普勒效应，当观察者靠近波源时，接收到的频率大于波源发出的频率，故E正确．
13．ACD
【解析】
A、地震波和海啸波都常见的机械波，A正确；
B、美国夏威夷发生的海啸是由日本发生的地震引起的，但并不是将该处的海水传到了美国夏威夷而引起的，B错误；
C、海啸在海洋的传播速度是地震波传播速度的左右，利用地震波传播速度与海啸传播速度的差别造成的时间差进行海啸预警，C正确；
D、图中海啸波沿+x轴方向传播，图中a点振动方向向上，经周期时将到达10m高的波峰处，D正确；
E、由图可知，海啸波的波长为，则，E错误；
故选ACD．