四川省内江第六中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-4：2.6多普勒效应 配套练习（含解析）

2.6多普勒效应
1．下列说法不正确的是（　　）
A．被拍打的篮球上下运动是简谐运动
B．若声波波源远离观察者，则观察者接收到的声波频率减小
C．地震波既有横波又有纵波，所以房屋上下左右摆动
D．“闻其声而不见其人”是声波的衍射现象
2．1842年,奥地利物理学家多普勒带着女儿在铁道旁散步时,发现波源与观察者互相靠近或者互相远离时,接收到的波的频率都会发生变化,并且做出了解释．人们把这种现象叫做多普勒效应．多普勒效应在科学技术中有广泛的应用．装有多普勒测速仪的监视器可以安装在公路上方,向行进中的车辆发射频率已知的超声波,同时测量反射波的频率,根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度．在测速的同时把车辆牌号拍摄下来,并把测得的速度自动打印在照片上．下列说法正确的是（
）
A．当车辆驶向监视器时,监视器发射的超声波频率变大
B．当车辆驶向监视器时,监视器接收到的超声波频率比发射出时小
C．车速越大,监视器接收到的超声波频率比发射出时大得越多
D．超声波能发生多普勒效应,光波也能发生多普勒效应
3．下列说法正确的是（
）
A．一切波的传递都需要介质
B．机械波传递过程中各质点的振动是受迫振动
C．波从一种介质进入另一种介质波速不变
D．波源与接受者距离靠近时波源频率变高
4．下列说法中正确的是（　　）
A．若声波波源向观察者靠近，则观察者接收到的声波频率减小
B．声波击碎玻璃杯的实验原理是声波的干涉
C．声呐的工作原理是超声波的反射
D．“闻其声不见其人”是声波的反射现象
5．以下各种说法中，正确的是（
）
A．一单摆做简谐运动，小球相继两次通过同一位置时的速度必相同
B．波源与接收者相互靠近会使波源的发射频率变高
C．红外线的频率与固体物质分子频率接近，容易引起固体物质分子的共振
D．雷达是利用声波的反射来测定物体的位置
6．关于振动和波，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．做受迫振动的物体，驱动力的频率不一定等于物体的固有频率
C．在波的干涉中，振动加强的点的位移可以为零
D．波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的频率会发生变化
E.在波的传播方向上相对于平衡位置的位移始终相同的两质点间距离等于波长
7．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
8．下列哪些现象属于多普勒效应(
)
A．远去的汽车声音越来越小
B．炮弹迎面飞来,声音刺耳
C．火车向你驶来时,音调变高;驶离你而去时,
音调变低
D．大风中,
远处人的说话声时强时弱
9．下列说法中正确的是（　　）
A．当一列声波从空气中传入水中时波长一定会变长
B．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
C．火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高
D．因为声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相比，所以声波很容易产生衍射现象
E.干涉现象是波的特征，因此任何两列波相遇时都会产生干涉现象
10．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=200
m/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0.15
s，x=40m的质点运动的路程为0.6
m
C．接收器在t
=
1.8
s时才能接受到此波
D．若波源向x轴正方向运动，接收器收到波的频率可能为12
Hz
11．下列说法正确的是_________
A．改变单摆的振幅，振动周期会随之改变
B．声音由空气传播到水中，波长会发生变化
C．发生干涉现象时，介质中振动加强的点，位移始终最大
D．某些次声波对人体有危害，是由于其频率接近人体内脏振动的固有频率
E.根据多普勒效应，比较接收与发射的超声波频率的变化，可测量心脏血液流速
12．关于波的现象，下列说法正确的有_________(填正确答案的标号。选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分)
A．用光导纤维束传送信息是光的衍射的应用
B．白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的一种干涉现象
C．波源沿直线匀速靠近一静止的接收者，则接收者接收到波信号的频率会比波源频率高
D．露珠的晶莹透亮现象，是由光的全反射引起的
E.电磁波具有偏振现象
13．下列说法正确的是_________
A．当火车进站时，车站上的观察者听到光笛声尖锐刺耳，是因为观察者接收到的波源频率大于波源发出的频率
B．简谐机械波在给定的介质中传播时，振动的频率越低传播速度越大
C．光的偏振说明光是一种横波
D．“海市蜃楼”是光的偏振现象的结果
E.两束单色光分别用同一装置进行双缝千涉实验时，频率小的光条纹间距大
参考答案
1．A
【解析】
A、根据质点做简谐运动的条件可知，做简谐运动的条件是回复力为F=-kx，被拍打的篮球上下运动显然不是简谐运动，故A错误；
B、根据多普勒效应，若声波波源远离观察者，则观察者接收到的声波频率减小，故B正确；
C、地震波既有横波又有纵波，所以房屋上下左右摆动，故C正确；
D、“闻其声不见其人”是声波绕过障碍物继续传播的现象，是声波的衍射现象，故D正确；
说法错误的故选A．
2．D
【解析】
（1）多普勒效应是波源和观察者有相对运动时观察者接收到的波的频率与波源发出的频率不相同的现象．但波源实际发出的频率并没有变化．所以A错误；
（2）当波源和观察者靠近时，接收到的频率增大，当波源和观察者远离时，接收到的频率减小．所以当车辆驶向监视器时,监视器接收到的超声波频率比发射出时的大，B错；
（3）车速越大，如果车辆靠近监视器的话，监视器接收到的超声波频率比发射出时大得越多，远离的话反而更小，C错误；
（4）超声波，电磁波都可发生多普勒效应，光波属于电磁波所以可以发生多普勒效应．D正确．
故本题选D.
3．B
【解析】
A．机械波的传播在介质中进行，需要介质；电磁波的传播不需要介质，故A错误；
B．机械波的传播过程中，介质质点在上一个质点的驱动下做简谐运动，各质点的振动都是受迫振动，故B正确；
C．波从一种介质进入另一种介质中传播时，频率一定不变，波速由介质决定，故C错误；
D．靠近我们的汽车鸣笛时，我们听到的声音更“尖”，这叫做多普勒效应，而汽车靠近我们时发出的声波频率并没有变化，故D错误．
故选B.
4．C
【解析】A.
根据多普勒效应，若声波波源向观察者靠近，则观察者接收到的声波频率增大，故A错误；
B.
当声波的频率等于玻璃杯的固有频率时玻璃杯震荡最剧烈，最容易被击碎，即声波击碎玻璃杯的实验原理是共振，故B错误；
C.
声呐的工作原理是超声波照射的物体上，经过反射，依据超声波的直线传播确定物体的位置，故C正确；
D.
“闻其声不见其人”是声波绕过障碍物继续传播的现象，是声波的衍射现象，故D错误；
故选：C.
5．C
【解析】
A．作简谐运动的物体每次通过同一位置时都具有相同的加速度，而速度有两种方向，可能不同，A错误；
B．波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到的波的频率都会发生变化，而波源的发射频率不变，B错误；
C．红外线的频率与固体物质分子频率接近，容易引起固体物质分子的共振，C正确；
D．雷达是利用电磁波的反射来测定物体位置的，D错误。
故选C。
6．BCD
【解析】
A．在简谐振动的物体，每次经过同一位置时，加速度一定相同，A错误；
B．物体做受迫振动时，其驱动频率跟固有频率无关，B正确；
C．只要两列波引起的位移方向相同，这个点就是振动加强点，其位移是变化的，可以为零，C正确；
D．根据多普勒效应可得波源与观察者互相靠近或者互相远离时，单位时间内接受到波的个数发生变化，所以接收到的频率会发生变化，D正确；
E．根据波长的定义，在波的传播方向上两相邻的相对于平衡位置的位移始终相同的两质点间距离等于波长，E错误。
故本题选BCD。
7．BD
【解析】
机械波传播的是振动形式，既可以传播信息，也能传播能量，故A错误；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，故B正确；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，所以声波是纵波，光波是横波，故C错误；根据多普勒效应，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，故D正确．
故选BD。
8．BC
【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．当波源和观察者距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低，要发生多普勒效应，波源和观察者必须有相对运动，发生多普勒效应时，波源频率并没有发生变化；A、远去的汽车声音越来越小，是间距引起的．故A错误；B、炮弹迎面飞来，声音刺耳，是多普勒效应引起的．故B正确；C、火车向你驶来时，音调变高；驶离你而去时,
音调变低，是多普勒效应引起的．故C正确；D、远处人的说话声时强时弱，是风的传播引起的．故D错误．故选BC．
【点睛】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．
9．ACD
【解析】
A.当一列声波从空气中传入水中时频率不变，波速变大，由v=λf知波长变长，故A正确；
B.在机械横波传播方向上的某个质点仅在自己的平衡位置附近做往复振动，某个质点的振动速度与波的传播速度没有关系，故B错误；
C.火车鸣笛向我们驶来时，距离变小，由多普勒效应知，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高，故C正确；
D.产生明显衍射现象的条件为障碍物或者孔的尺寸与波长相差不多或者小于波长，而声波的波长范围在1.7cm到17m之间，可知声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相比，所以声波很容易产生衍射现象，故D正确；
E.干涉现象是波的特征，只有频率相同，相位恒定的两列波相遇才能产生稳定的干涉图样，故E错误。
故选ACD.
点晴：干涉与衍射均是波的特性，稳定的干涉现象必须是频率完全相同，而明显的衍射现象必须是波长比阻碍物尺寸大得多或相差不大。
10．BCD
【解析】
A．波沿x轴正方向传播，根据“上坡上，下坡下”原理可知，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，A错误；
B．由图读出波长为，周期为，由于，从t=0开始经0.15s时，x=40m的质点运动的路程，B正确；
C．接收器与x=40m的距离为，波传到接收器的时间为，C正确；
D．该波的频率为，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，故接收器收到波的频率可能为12Hz，D正确．
故选BCD。
【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．
11．BDE
【解析】
单摆的周期与振幅无关，则改变单摆的振幅，振动周期不会随之改变，选项A错误；声音由空气传播到水中，波速变大，周期不变，则波长会变大，选项B正确；发生干涉现象时，介质中振动加强的点，振幅变大，但是位移不是始终最大，选项C错误；某些次声波对人体有危害，是由于其频率接近人体内脏振动的固有频率，使内脏产生共振，选项D正确；根据多普勒效应，比较接收与发射的超声波频率的变化，可测量心脏血液流速，选项E正确；故选BDE.
12．CDE
【解析】A、用光导纤维束内传送信息是利用光的全反射现象，故A错误；
B、白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的一种折射现象，故B错误；
C、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正确；
D、露珠的晶莹透亮现象，是由于光的全反射形成的，故D正确；
E、电磁波是横波，具有偏振现象，故E正确；
故选CDE。
13．ACE
【解析】根据多普勒效应，当火车进站时，火车与车站上的观察者靠近，车站上的观察者听到光笛声尖锐刺耳，是因为观察者接收到的波源频率大于波源发出的频率，选项A正确；简谐机械波在给定的介质中传播时，波速是不变的，与频率无关，选项B错误；光的偏振说明光是一种横波，选项C正确；“海市蜃楼”是全反射现象的结果，选项D错误；两束单色光分别用同一装置进行双缝干涉实验时，频率小的光波长较长，根据可知，条纹间距大，选项E正确；故选ACE.