上海市甘泉高中2019-2020学年物理沪科版选修3-4：2.6多普勒效应 跟踪训练（含解析）

2.6多普勒效应
1．观察者不动，波源迎面而来时，下列说法正确的是(　　)
A．波源的波长发生了改变
B．波源的频率发生了改变
C．观察者收到的波的频率发生了改变
D．波速发生了改变
2．有一测速雷达，发射电磁波的频率为f1，用它来测量一迎面开来的汽车的车速，设该雷达接收到的从汽车反射回来的反射波的频率为f2，则( )
A．f1>f2 B．f1＝f2
C．f13．频率一定的声源在空气中沿背离静止的接收器的方向匀速运动，设声源的速度为u，声波的速度为v，且uA．f增大，v增大
B．f增大，v不变
C．f不变，v增大
D．f减小，v不变
4．下列叙述中正确的有(　　)
A．在不同的惯性参考系中,光在真空中的速度都是不相同的
B．两列波相叠加产生干涉现象,则振动加强区域与减弱区域交替变化
C．光的偏振现象说明光波是纵波
D．当观察者向波源靠近时,接收到的波的频率增大,但波源自身的频率不变
5．下列说法正确的是(　　)
A．“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射
B．用超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度，是利用了波的干涉现象
C．做受迫振动的物体，其稳定时的振动频率不一定等于驱动力的频率
D．用标准平面来检查光学面的平整程度是利用光的偏振现象
6．下列说法正确的是（ ）
A．不论光源与观察者怎样相对运动，光速都是一样的
B．太阳光通过三棱镜形成彩色光带是光的干涉现象
C．波源与观察者互相靠近和互相远离时，观察者接收到的波的频率相同
D．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大
7．下列说法中正确的是
A．变化的电场一定能够在其周围空间产生变化的磁场从而形成电磁波
B．当观察者向静止的声源运动时，接收到的声音的波长大于声源发出的波长
C．相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关
D．泊松亮斑是光的干涉现象，全息照相的拍摄利用了光的衍射原理
8．声波属于机械波，下列有关声波的描述中正确的是( )
A．甲乙两车相向行驶，两声均鸣笛，且发出的笛声频率相同，坐在乙车中的某乘客听到甲车笛声频率高于其他听到的乙车笛声频率
B．超声波比可闻声波更容易绕过障碍物的传播，即更容易发生明显的衍射
C．由于超声波和课文声波在空气中的波速相同，所以一列超声波与一列可闻声波相遇时能发生干涉
D．同一列声波在各种不同的介质中的波长相同、频率不同
9．如图所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，下列关于女同学的感受的说法正确的是（　　）
A．女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变高
B．女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高
C．女同学在C点向右运动时，她感觉哨声音调不变
D．女同学在C点向左运动时，她感觉哨声音调变低
10．下列选项与多普勒效应有关的是
A．科学家用激光测量月球与地球间的距离
B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速
C．技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡
D．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
E. 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．下列关于波的说法中正确的是
A．只有频率相同的两列波相遇才能发生干涉现象
B．当雷达波经过迎面而来的汽车反射后频率增高
C．只有横波遇到尺寸与其波长相当的障碍物时，才发生明显的衍射现象
D．一列纵波以波速在介质中向右传播，则介质中质点也以速度向右运动
12．如右图为一列简谐横波的波形图，其中虚线是t1=0.01s时的波形，实线是t2=0.02s时的波形，已知t2?t1=．关于这列波，下列说法中正确的是
A．该波的传播速度可能是600m/s
B．从t1时刻开始，经0.1s质点P通过的路程为0.8m
C．若该波波源从0点沿x轴正向运动，则在x=200m处的观测者接收到的波的频率将大于25Hz
D．遇到宽约3m的障碍物时，该波能发生明显的衍射现象
13．下列说法中正确的是
A．地面附近有一高速水平飞过的火箭，地面上的人观察到“火箭长度”要比火箭上的人观察到的短一些
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．在同种均匀介质中传播的声波，频率越高，波长也越长
D．玻璃内气泡看起来特别明亮，是因为光线从气泡中射出的原因
14．下列说法正确的是（ ）
E.当频率一定的声源向着静止的接收器匀速运动时，接收器接收到的声波频率一定增大
A．波源在某介质中做频率为、振幅为A的简谐振动，形成波长为的简谐横波，该波的传播速度为
B．光波和机械波都可以发生干涉、衍射和多普勒效应
C．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，该磁场向外传播就形成了电磁波
D．根据相对论可知空间和时间与物质的运动状态有关
15．以速度u高速远离地球的宇宙飞船发出频率为的单色光，已知真空中光速为c，则
A．该光相对飞船的速度等于
B．该光相对飞船的速度等于c
C．地球上接受到该光的频率大于
D．地球上接受到该光的频率小于
参考答案
1．C
【解析】由多普勒效应现象可知，观察者相对波源靠近时，接收到的波的频率变大了，但波源发出波的性质未变，即机械波的波长、频率、波速均未变，故ABD错误，C正确。
2．C
【解析】
由于是测量一迎面开来的汽车的车速，根据多普勒效应，因而接收的频率应高于发射的频率，f13．D
【解析】首先，无论u如何变化，声波的速度v不变；随着u的增大，接收器在单位时间内接收到的完全波的个数减少，即接收器接收到的频率减小。综上可知，D正确。
4．D
【解析】试题分析：根据光速不变原理，判断在不同参考系中，光在真空中的速度．两列波相叠加产生干涉现象，形成稳定的加强区和减弱区．光的偏转现象说明光是横波．热物体红外辐射比冷物体红外辐射强，夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射．
根据光速不变原理，在不同的惯性参考系中，光在真空中的速度都是相同的，A错误；两列波相叠加产生干涉现象，加强区始终是加强区，减弱区始终是减弱区，B错误；光的偏振现象说明光波是横波，C错误；夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射，故D正确．
5．A
【解析】闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时，声波比可见光容易发生衍射，因为声波的波长比可见光长，A正确；利用多普勒效应，当间距变化时，接收的频率与发出频率不相同，则可测量血流速度，B错误；受迫振动的物体，其稳定时的振动频率一定等于驱动力的频率，但不一定等于固有频率，C错误；检查光学面的平整程度是利用光的干涉现象，利用两平面所夹空气薄层的反射，获得频率相同的光波，从而进行相互叠加，D错误．
6．A
【解析】狭义相对论认为：在惯性系中，不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的．故A正确；太阳光通过玻璃三棱镜后形成彩色光带是由于折射引起的，B错误；当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，间距变小，观察者接收的频率增大，如果二者远离，间距变大，观察者接收的频率减小，故C错误；光的双缝干涉实验中，光的双缝干涉条纹间距，若仅将入射光从红光改为紫光，由于红光波长大于紫光，则相邻亮条纹间距变小，故D错误．
7．C
【解析】
试题分析：周期性变化的电场一定能够在其周围空间产生周期性变化的磁场；均匀变化的电场能够在其周围空间产生稳定的磁场，故A错误；根据多普勒效应，当观察者向静止的声源运动时，接收到的声音的频率大于声源发出的频率，结合v=λf可知，接收到的声音的波长小于声源发出的波长，故B错误；相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关，故C正确；根据光的衍射与干涉的特点，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好的特点，与干涉原理有关，故D错误．
考点：考查了电磁波的产生、多普勒效应、相对论以及光的干涉
【名师点睛】周期性变化的电场一定能够在其周围空间产生周期性变化的磁场；根据多普勒效应分析波的频率的变化；相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关；泊松亮斑是光的衍射现象，全息照相的拍摄利用了光的干涉原理．
8．A
【解析】A、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，则坐在乙车中的乘客听到的甲车笛声频率高于他听到的乙车笛声频率，A正确；
B、波长越长越容易发生衍射，超声波的波长一定小于可闻声波的波长，所以可闻声波更容易发生明显的衍射，B错误；
C、两列波发生干涉的条件是频率相同，而不是波速相同，C错误；
D、同一列声波在各种不同的介质中的频率相同，波速不同，波长不同，D错误；
故选A。
9．AD
【解析】
根据多普勒效应，当接收者靠近声源，则接收到的频率变高，远离声源，则接收到的频率降低，A正确、B错误；在C点向右运动时，靠近声源，感觉哨声音调变高，C错误；在C点向左运动时，远离声源，则感觉哨声音调变低，D正确。
10．BDE
【解析】试题分析：多普勒效应是利用发射波与接受波间的波长变化（或者频率变化）来判断相对运动的情况．
科学家用激光测量月球与地球间的距离是利用光速快，并且光束集中，故A错误；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，故B正确；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，故C错误；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，故D正确；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，故E正确；
11．AB
【解析】
干涉现象的条件是频率相同的两列波，故A正确；这是多普勒效应，好像雷达的波长变短了，所以频率变大了，B正确；衍射是所有波具有的特性，不只是横波，C错误；波传播的是振动这种形式，质点不随波前行，D错误．
12．CD
【解析】
A、由图读出这列波的波长为λ=8m，周期T=（0.02﹣0.01）×4=0.04s，所以波速为：v=，故A错误；
B、由图读出这列波的振幅A=10cm，t=0.1s=2.5T，所以P通过的路程为：s=4A?2.5=1m，故B错误；
C、该波的频率为f==25Hz．若该波波源从0点沿x轴正向运动，则在x=200m处接收到的波的频率将增大，即频率大于25Hz．故C正确．
D、该波的波长为8m，若该波传播中遇到宽约3m的障碍物能发生明显的衍射现象．故D正确．
故选CD．
13．AB
【解析】
试题分析：根据相对论可知，地面附近有一高速水平飞过的火箭，地面上的人观察到的火箭长度要比火箭上的人观察到的要短一些，故A正确；拍摄玻璃厨窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以玻璃反射的偏振光的强度，故B正确；根据公式可得，频率越高，波长短，C错误；玻璃中的气泡看起来特别明亮是因为光从玻璃射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射，D错误；
考点：考查了相对论，光的偏转，全反射，波的传播
【名师点睛】该模块的知识点多，难度小，关键是多看书，记住相关知识点．
14．BDE
【解析】
试题分析：根据波速与周期和波长的关系可以知道：，故选项A错误；干涉和衍射现象是各种波的共性，故机械波和光波都可以发生干涉和衍射现象，故B正确；据麦克斯韦电磁理论可知，均匀变化磁场产生稳定的电场，正弦变化的磁场产生电磁波，故C错误；根据相对论可知空间和时间与物质的运动状态有关，故D正确；观察者相对于频率一定的声源运动时，如果两者距离变化即发生相对运动，则观察者在一定时间内接收到波长的个数发生变化，则接受到声波的频率可能发生变化，故E正确。
考点：机械波，多普勒效应，相对论
【名师点睛】本题是选修模块3-4部分的内容，常规题，考查的知识点比较全面．折射定律是重点狭义相对论是难点。
15．BD
【解析】
试题分析：由光速不变原理可知，该光相对飞船的速度等于c，选项B正确，A错误；根据多普勒效应，因飞船远离地球，则地球上接受到该光的频率小于，选项C错误，D正确.故选BD.
考点：相对论原理；多普勒效应