通江县永安中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-4：2.6多普勒效应 课时作业（含解析）

2.6多普勒效应
1．下列说法正确的是(??
??)
A．机械波的振幅与介质有关，与波源无关
B．机械波的传播速度与波源有关，与介质无关
C．医院用的“彩超”利用的是超声波的多普勒效应
D．形成纵波的质点，随波一起发生迁移
2．电磁波已广泛运用于很多领域，下列关于电磁波的说法符合实际的是
A．电磁波不能发生衍射现象
B．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度
D．不同频率的电磁波在真空中的传播速度随频率的增加而递减
3．汽车无人驾驶技术已逐渐成热，最常用的是ACC自适应航控制，它可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动跟上去。其使用的传感器主要有毫米波雷达，该雷达会发射和接收调制过的无线电波，再通过因波的时间差和多勒效应造成的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度。若该雷达发射的无线电就的频率为f，接收到的回波的频率为f′，则（
）
A．当f＝f′时，表明前车与无人车速度相同
B．当f＝f′时，表明前车一定处于静止状态
C．当f′＞f时，表明前车在加速行驶
D．当f′＜f时，表明前车在减速行驶
4．下列说法正确的是(
)
A．做简谐运动的物体，其振动能量与振动的频率有关
B．“隔墙有耳”现象是指声波发生了明显衍射现象
C．当观察者和波源间存在相对运动时一定能观察到多普勒效应现象
D．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的干涉原理
5．下列说法正确的是（
）
A．对于波长一定的波，孔越大越容易通过，衍射现象越明显
B．蝙蝠可以发出并接收超声波来确定昆虫的位置
C．两个完全相同的波源形成稳定的干涉，某点到两波源距离之差为波长的奇数倍，该点
为振动减弱点
D．向人体发射的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，是利用了多普勒效应
6．如图所示，甲图是一列沿x轴正方向传播的横波在2s时的波动图象，乙图是该波上某质点从零时刻起的振动图象，a、b是介质中平衡位置为x1=3m和x2=5m的两个质点，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0分）
A．该波的波速是2m/s
B．在0～4s内，a质点运动的路程为20cm
C．在t=2s时刻，a、b两质点的速度相同
D．若该波在传播过程中遇到频率为0.25Hz的另一横波时，可能发生稳定的干涉现象
E.x=100m处的观察者向x轴负方向运动时，接收到该波的频率一定为0
25Hz
7．超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，波长很短，只有几厘米，甚至千分之几毫米，它的方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在医学、军事、工业、农业上有很多的应用．关于超声波，下列说法中正确的有
（　　）
A．由于高频率超声波波长很短，衍射本领很差，在均匀介质中能够沿直线传播
B．空气中超声波传播速度远大于普通声波传播的速度
C．当超声波在介质中传播时，介质参与振动的频率等于超声波频率
D．用超声波测血液流速，超声波迎着血液流动方向发射，血液流速越快，仪器接收到的反射回波的频率越低
8．关于机械振动，下列说法正确的是??????
A．某两种机械波发生干涉时，振动加强点的位移始终处于最大
B．机械波从一种介质进入另一种介质时，波长和波速都发生变化，但频率不会发生变化
C．只有波长比障碍物的尺寸小的时候才会发生明显的衍射现象
D．向人体内发射频率已知得超声波被血管中血液反射后又被仪器接收，测出反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
E.
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
9．关于振动和波动，下列说法正确的是（　　）
A．相同的单摆在地球纬度越高的地方，测得的周期越小
B．两列横波发生干涉时，振动减弱点的位移一定小于振动加强点的位移
C．在杨氏双缝干涉实验中，光通过狭缝时同时产生了干涉和衍射现象
D．在空气中传播的声波可以产生偏振现象
E.
我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的频率变低，可以判断该星球正在离我们远去
10．下列各说法中正确的是___________
A．对于受迫振动，驱动力的频率越大，受迫振动的振幅越大
B．摆钟偏慢时可缩短摆长进行校准
C．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
D．火车鸣笛驶出站台时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高
E.
频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且加强区域和减弱区域相互间隔开来.
11．自动驾驶汽车配置了超声波、激光、无线电波雷达和光学相机组成的传感探测系统，当汽车与前方车辆距离减小到安全距离时，系统会执行减速指令．若汽车静止时发出的超声波频率为4.0×104Hz，空气中声速为340m/s，该超声波的波长为________m．汽车行驶时接收到被前方汽车反射的超声波频率________(选填“大于”“等于”或“小于”)汽车发出的频率．
12．如图所示为机械波的波源O做匀速直线运动的情况，图中的圆表示波峰，则该图中表示的__________现象；波源正在移向________点，观察到波的频率最低的点是_______。
13．公路巡警开车在高速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，结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。
（1）此现象属于__________
A．波的衍射
B．波的干涉
C．多普勒效应
D．波的反射
（2）若该路段限速为，则轿车是否超速？_______
（3）若轿车以的速度行进，反射回的频率应怎样变化？________
参考答案
1．C
【解析】
A．机械波的振幅与波源有关，与介质无关，选项A错误；
B．机械波的传播速度与波源无关，与介质有关，选项B错误；
C．医院用的“彩超”利用的是超声波的多普勒效应，选项C正确；
D．形成纵波的质点，不随波一起发生迁移，选项D错误.
2．C
【解析】
A.电磁波是横波，波都能发生干涉和衍射现象，故A错误；
B.常用红外线做为脉冲信号来遥控电视，故B错误；
C.
由于波源与接受者的相对位移的改变，而导致接受频率的变化，称为多普勒效应，所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，故C正确；
D.
根据光速不变原理，知在不同惯性系中，光在真空中沿不同方向的传播速度大小相等，故D错误。
故选：C.
3．A
【解析】
当声源和观察者之间的距离不变化时，观察者接收到的频率和声源发出的频率相等，故当f＝f′时，说明二者之间的距离不变，表明前车与无人车速度相同，但不一定静止，故A正确，B错误；当f′＞f时，说明接收到的频率增大，说明两车距离减小，表明前车在减速行驶，故C错误；当f′＜f时，说明接收到的频率减小，说明两车距离增大，表明前车在加速行驶，故D错误。故选A。
4．B
【解析】
做简谐运动的物体，其振动能量与振动的振幅有关，与频率无关，选项A错误；“隔墙有耳”现象是指声波发生了明显衍射现象，选项B正确；当观察者和波源间存在相对运动时不一定能观察到多普勒效应现象，如观测者绕波源做匀速圆周运动。故C错误；交警通过发射超声波测量车速是利用了多普勒现象，从汽车上反射回的超声波的频率发生了变化。故D错误。故选B.
5．BD
【解析】
A．对于波长一定的波，孔越大越容易通过，但因为孔的直径大于波长，所以孔越大衍射现象越不明显，A错误
B．蝙蝠就是利用超声波捕获昆虫的，所以蝙蝠可以发出并接收超声波来确定昆虫的位置，B正确
C．两个完全相同的波源形成稳定的干涉，到两波源距离之差为波长的整数倍的点都是加强点，C错误
D．向人体发射的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，就是“彩超”，利用的是多普勒效应，D正确
6．ABD
【解析】
由波动图像可知波长，振动图像知，因此波速．故A正确，4s内a质点运动了一个周期，通过的路程为4个振幅，故B正确；由波的振动图像的特点“上坡下振，下坡上振”
可知a质点向y轴正方向运动，b质点向y轴负方向运动，故C错误；该波的频率，由稳定干涉的条件为两列波的频率相同，因此遇见0.25Hz的横波时会发生稳定的干涉，故D正确；由多普勒效应可知当观察者靠近波源时频率变大，因此接收到的频率大于0.25HZ，故E错误．
7．AC
【解析】
波长超短的波其衍射现象越不明显，故高频率超声波波长很短，衍射本领很差，在均匀介质中能够沿直线传播，故A正确；不同机械波在同一介质中的传播速度是相同的，故空气中超声波传播速度与普通声波传播的速度相等，故B错误；波在介质中传播时，频率由振源决定，故当超声波在介质中传播时，介质参与振动的频率等于超声波频率，故C正确；用超声波测血液流速，超声波迎着血液流动方向发射，血液流速越快，仪器接收到的反射回波的频率越高，故D错误．
8．BDE
【解析】
某两种机械波发生干涉时，振动加强点的振幅最大，但是位移时刻在变化，选项A错误；机械波从一种介质进入另一种介质时，波长和波速都发生变化，但频率不会发生变化，选项B正确；只有波长比障碍物的尺寸大的时候才会发生明显的衍射现象，选项C错误；向人体内发射频率已知的超声波被血管中血液反射后又被仪器接收，测出反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，选项D正确；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，选项E正确.
9．ACE
【解析】
单摆周期公式：；波的干涉中，振动加强的点振幅增加了；杨氏双缝干涉实验中，光通过单个狭缝发生衍射现象，两个狭缝的光在光屏上叠加发生干涉现象；多普勒效应中，频率变大表示靠近，频率降低表示远离；
【详解】
A、地球纬度越高的地方，重力加速度越大，由单摆周期公式，单摆周期越小，故A正确；
B、两列波发生干涉时，振动加强点和振动减弱点均在做简谐运动，位移随时间而变化，振动减弱点位移可能大于振动加强点位移，故B错误；
C、杨氏双缝干涉实验中，光通过单个狭缝发生衍射现象，两个狭缝的光在光屏上叠加发生干涉现象，故C正确；
D、空气中传播的声波为纵波，不能产生偏振现象，故D错误；
E、由多普勒效应，当波源相对观察者远离时，频率变低，故E正确；
故选ACE。
10．BCE
【解析】
A项：当驱动力的频率与振子的固有频率相等时，振子的振幅最大，故A错误；
B项：摆钟偏慢时，说明周期偏大，若要周期变小，则可缩短摆长，故B正确；
C项：由爱因斯坦相对论可知，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C正确；
D项：火车鸣笛远离我们时，间距离变大，则我们听到的笛声频率将比声源发声的频率低，故D错误；
E项：由波的叠加原理可知，频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且加强区域和减弱区域相互间隔开来，故E正确。
故选：BCE。
11．8.5×10-3
大于
【解析】
[1]．根据，可得波长为
[2]．因波源向前运动，则根据多普勒效应，接收到的反射超声波频率大于发出的超声波频率．
12．多普勒
A
B
【解析】
根据图象进行分析，根据接收到的波的个数分析频率的变化，明确多普勒效应的应用．
【详解】
由图可知，AB两边接收到的频率不同，故说明发生了多普勒效应；由图可知，A处接收到的波要多，故A处接收到的频率大；而B处接收到的频率低；故说明波源正在向A移动；
【点睛】
本题关键明确：发生多普勒效应时，要明确当物体与波源相互靠近时，观察者接收到的频率增大，而远离时接收到的频率减小．
13．C
超速
变高
【解析】
(1)[1].选C。巡警车接收到的电磁波频率比发出时低，此现象为多普勒效应。
(2)[2].因巡警车接收到的频率变低，由多普勒效应知巡警车与轿车在相互远离，而巡警车车速恒定又在后面，可判断轿车车速比巡警车车速大，故轿车超速。
(3)[3].若轿车以20m/s的速度行进，此时巡|警车与轿车在相互靠近，由多普勒效应知反射回的频率应变高。