2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第一册 3.4多普勒效应及其应用 同步练习（word解析版）

2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第一册
3.4多普勒效应及其应用 同步练习（解析版）
1．频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动，以u表示声源的速度，V表示声波的速度，v表示接收器收到的频率。若u增大（u＜V），则（　　）
A．v增大，V增大 B．v增大，V不变 C．v不变，V增大 D．v减少，V不变
2．a为声源，发出声波。b为接收者，接收a发出的声波。若a、b在沿着两者连线的方向运动（速度都不超过声速）。以下说法正确的是（　　）
A．若a、b相互靠近，则b接收到的声波的频率一定比a发出的低
B．若a、b向同一方向运动，则b接收到的声波的频率一定比a发出的低
C．若a、b向同一方向运动，则b接收到的声波的频率一定比a发出的高
D．若a静止，b向a运动，则b接收到的声波的频率一定比a发出的高
3．关于多普勒效应，下列说法正确的是（　　）
A．发生多普勒效应时，波源频率发生了变化
B．要发生多普勒效应，波源和观察者必须有相对运动且两者间距发生变化
C．火车向你驶来时，你听到的汽笛声音调变低，火车离你远去时，你听到的汽笛声音调变高
D．只有声波才能发生多普勒效应
4．下列说法正确的是（　　）
A．做简谐运动的物体，在平衡位置时合力为0
B．红光和蓝光在空中某位置相遇，一定发生干涉现象
C．当声源靠近观察者运动时，观察者接收到的频率大于声源发出的频率
D．发生地震时，传播的只有纵波，没有横波
5．下列说法正确的是（　　）
A．发电机能将机械能转化成电能
B．波发生反射或折射时，频率、波速均不变
C．当障碍物的尺寸比波的波长大得多时，会发生明显的衍射现象
D．若声源向观察者靠近，则观察者接收到的频率小于声源发出声波的频率
6．彩超仪向人体发射某频率的超声波，经血管中血流反射，根据波的频率变化可测得血流的速度。这是利用了波的（　　）
A．折射 B．干涉 C．衍射 D．多普勒效应
7．如图甲所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，据图乙，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，她感觉哨声音调变低
B．女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高
C．女同学在点C向右运动时，她感觉哨声音调不变
D．女同学在点C向左运动时，她感觉哨声音调变低
8．下列说法中正确的是（　　）
A．蝙蝠通过红外线的反射来判断前方是否有障碍物
B．在医学上可以利用多普勒效应测出血流的速度
C．消声器是利用波的衍射来消弱高速气流产生的噪声
D．水塘中的水波能够绕过芦苇等障碍物继续传播，是由于波的干涉造成的
9．某地在进行飞行航模表演，下列说法正确的是（　　）
A．当观众听到的声音频率变高时，可以判断飞机正在飞来
B．当观众听到的声音频率变高时，可以判断飞机正在飞离
C．当飞机向观众飞来时，飞机发动机发出的声音频率变高
D．当飞机飞离观众时，飞机发动机发出的声音频率变低
10．上课时老师将一蜂鸣器固定在教鞭一端后迅速水平旋转，蜂鸣器音调竟然忽高忽低变化，下列判断正确的是（　 　）
A．旋转时蜂鸣器发出的频率变化了
B．由于旋转，改变了同学们听到的声音频率
C．蜂鸣器音调变高时，一定是向靠近观察者的方向运动
D．音调的忽高忽低是由波的干涉造成的
11．如图所示是一波源O做匀速直线运动时在均匀介质中产生球面波的情况，则（　　）
A．该波源正在移向a点
B．该波源正在移向b点
C．在a处观察，波的频率变高
D．在b处观察，波的频率变低
E.在b处观察波的频率变高
12．下列关于多普勒效应的说法，正确的是（　　）
A．医院检查身体的“彩超”仪运用了多普勒效应
B．不仅机械波会发生多普勒效应，电磁波也会
C．由地球上接收到的遥远天体发出的光波发生“红移”现象（各条谱线的波长均变长），可以判断遥远天体正靠近地球
D．静止的观察者听到某个单一频率声源发出的声音频率越来越高，说明声源正在远离观察者
13．根据多普勤效应，下列说法正确的是（　　）
A．当波源与观察者有相对运动时，观察者接收到的频率一定与波源发出的频率相同
B．当波源与观察者同向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低
C．当波源与观察者相向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高
D．当波源与观察者背向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低
14．下列哪些应用是利用了多普勒效应（　　）
A．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度
B．交通警察向行进中的汽车发射一列已知频率的超声波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生的变化，就知道汽车的速度，以便于进行交通管理
C．铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况
D．有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去
15．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．
16．小明同学从新闻上看到,2017年9月起“复兴号”将在京沪高铁以350公里时速运行．为了一睹“复兴号”容颜,小明利用国庆假期,带上相机,爬上京沪高铁旁边的小山岗．刚爬上小山岗,他就听到火车笛声,而且笛声越来越尖锐,由此他判断火车_______(填“向他驶来"或“离他远去”);为了能拍到“复兴号”的清晰图片,他架起带来的单反相机．相机的镜头呈淡紫色,这是因为镜头上镀了一层膜,根据________知识可知此膜可以减少光的反射损失;为避免火车车窗玻璃反射光使照片不清晰,他还要在镜头前加上_______．
17．新型列车动车组速度可达300 km/h，与该车汽笛声的音调相比，
(1)站在车前方路旁的人听起来音调________(选填“偏高”或“偏低”)，站在车后方路旁的人听起来音调_______ (选填“偏高”或“偏低”)．
(2)迎面来的另一列车上的乘客听起来音调怎样___？此时列车汽笛发出的声波频率变化了吗_____？
(3)坐在新型列车动车组上的乘客听起来音调怎样____？
18．我国自主研发的“海翼”号深海滑翔机，刷新了下潜深度的世界纪录.悬停在深海中某处的滑翔机发出声呐信号(超声波）的频率为，在该处海水中的传播速度为,则声吶信号在该处海水中的波长为___；若停在海面上的监测船接收到的频率稍大于滑翔机发出声呐信号的频率，说明滑翔机正在____(选填“靠 近”或“远离”)该监测船．
19．蝙蝠在喉内产生超声波通过口或鼻孔发射出来，超声波遇到猎物会反射回来，回波被蝙蝠的耳廓接收，根据回波判断猎物的位置和速度．在洞穴里悬停在空中的蝙蝠对着岩壁发出频率为34kHz的超声波，波速大小为340m/s，则该超声波的波长为________?m，接收到的回波频率________（选填“大于”、“等于”或“小于”）发出的频率．
20．如图表示产生机械波的波源P做匀速运动的情况，图中圆表示波峰，已知波源的频率为f0，该图表示波源正在向________(选填A、B、C或D)点移动；观察者在图中A点接收到的波的频率将________(选填大于、等于或小于)f0.
参考答案
1．B
【详解】
当声源靠近接收器时，接收器收到的频率增大，或当声源远离接收器时，接收器收到的频率减小，但声波的速度不会发生变化，所以B正确；ACD错误；
故选B。
2．D
【详解】
AD．b接收到的声波的频率的高低关键是看声源a与接收者b之间的距离如何变化，若远离则b接收到的声波的频率比a发出的低，若靠近则b接收到的声波的频率比a发出的高，故A错误，D正确；
BC．当a、b向同一方向运动时，两者之间的距离可变大、可变小、可不变，故b接收到的声波的频率与a发出的声波的频率关系不确定，故BC错误。
故选D.
3．B
【详解】
AB．发生多普勒效应时，波源频率并没有发生变化，波源和观察者必须有相对运动，且两者间距发生变化才能发生多普勒效应，故A错误，B正确；
C．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，听到的声音音调变高，当波源和观察者间距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低，听到的声音音调变低，故C错误；
D．所有波都能发生多普勒效应，故D错误。
故选B。
4．C
【详解】
A．简谐运动的位移是相对平衡位置的，故每次经过平衡位置时的位移为零，据F=-kx可知，回复力为零；单摆模型在平衡位置时，合力不为零，其加速度也不为零；而弹簧振子在平衡位置时，合力一定为零，加速度一定为零，故A错误；
B．两束光在相遇的区域内发生干涉现象需要具备的条件是①振动方向相同；②振动频率相同；③相位相同或相位差保持恒定，而红光和蓝光的频率不同，故B错误；
C．根据多普勒效应可知，当声源靠近观察者运动时，观察者接收到的声波频率大于声源发出的频率，故C正确；
D．发生地震时，传播的既有纵波也有横波，故D错误。
故选C。
5．A
【详解】
A．发电机利用电磁感应将机械能转化成电能，A正确；
B．波发生反射或折射时，频率由波源决定，保持不变，波速是由介质决定，B错误；
C．当障碍物的尺寸比波的波长小时才会发生明显的衍射现象，C错误；
D．若声源向观察者靠近，则观察者接收到的频率大于声源发出声波的频率，D错误。
故选A。
6．D
【详解】
向人体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收，测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法是根据多普勒效应原理，俗称“彩超”。
故选D。
7．D
【详解】
根据多普勒效应 ，靠近声源时，哨声音调变高，远离声源时，哨声音调变低，所以ABC错误；D正确；
故选D。
8．B
【详解】
A．蝙蝠通过超声波的反射来判断前方是否有障碍物，故A错误；
B．当观察者与波源的距离发生变化时，观察者接收到的波的频率发生改变现象叫多普勒效应，“彩超”利用反射波的频率变化，测出血流的速度，就利用了多普勒效应。故B正确。
C．消声器是利用波的干射来消弱高速气流产生的噪声，故C错误；
D．水塘中的水波能够绕过芦苇等障碍物继续传播，是由于波的衍射造成的，故D错误。
故选B。
9．A
【详解】
CD．无论飞机是向观众飞来还是飞离观众，飞机发动机发出的声音频率不变，故CD错误；
AB．飞机向观众飞来时，观众听到的声音频率变高，飞机飞离观众时，观众听到的声音频率变低，故A正确，B错误。
故选A。
10．BC
【详解】
ABC．由多普勒效应知蜂鸣器的频率并没有发生变化，只是同学们感受到的频率发生了变化，当二者靠近时，听到的音调变高，所以A错误；BC正确；
D．当发生波的干涉时，是声音的强弱发生变化，而不是频率发生变化，所以D错误；
故选BC。
11．ACD
【详解】
AB．波面半径大，表示产生时间早，传播时间长。对照图示，可确定出波源由右向左运动，故A项正确，B错误；
CDE．由于观察者不动，故波面经过观察者的速度等于波速，而在a处观察时，相邻波面间距比波源不动时的间距小，因而经过观察者的时间间隔短，频率大；同理在b处的时间间隔长，频率小，所以E错误；CD正确；
故选ACD。
12．AB
【详解】
A．医院检查身体的“彩超”仪是通过测出反射波的频率变化来确定血流的速度，显然是运用了多普勒效应，故A正确；
B．多普勒效应是波特有的现象，故B正确；
D．当波源与观测者相互靠近时，观测到的频率增大，反之，当波源与观测者相互远离时，观测到的频率减小，故D错误；
C．“红移”现象中光波频率变小，因此遥远天体应正在远离地球，故C错误。
故选AB。
13．CD
【详解】
A．当波源和观察者间有相对运动时，观察者接收到的频率和波源发出的频率可能不同；但若观测者绕波源做圆周运动，观察者接收到的频率一定和波源发出的频率相同，A错误；
B．当波源和观察者同向运动时，但两者间距不知如何变化，所以不能肯定接收频率比波源频率低，B错误；
C．当波源和观察者相向运动时，两者间距变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高，C正确；
D．当波源和观察者反向运动时，两者间距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低，D正确。
故选CD。
14．ABD
【详解】
A．凡是波都具有多普勒效应，因此利用光波的多普勒效应便可以测定遥远星体相对地球运动的速度，故A正确；
B．雷达测速中因光速远大于车辆运动速率，无需考虑多普勒效应，而超声波测速就必须考虑多普勒效应，故B正确；
C．铁路工人是根据振动的强弱而对列车的运动作出判断的，故C错误；
D．炮弹飞行，与空气摩擦产生声波，人耳接收到的频率与炮弹的相对运动方向有关，故D正确。
故选ABD。
15．8.5×10-3 大于
【详解】
[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．
16．向他驶来 薄膜干涉(或 光的干涉) 偏振片(或偏振片镜头)
【解析】
笛声越来越尖锐，即频率越来越高，根据多普勒效应可知，火车向他驶来，
镜头镀了一层膜是薄膜干涉，增加入射光量，
为避免火车车窗玻璃反射光使照片不清晰，应在镜头前加上偏振片．
17．偏高 偏低 偏高 不变 不变
【详解】
(1)[1][2]站在列车前方的人与列车的距离在靠近，因此听起来音调偏高，站在列车后方的人与列车的距离在远离，因此音调偏低。
(2)[3][4]迎面来的列车上的乘客听起来音调偏高，此时列车汽笛发出的声波频率不变。
(3)[5][6]坐在该列车上的乘客与列车的相对位置不变，故听起来音调不变。
18． 靠近
【详解】
根据波速定义：，．根据多普勒效应，当滑翔机靠近监测船时，监测船接收到的频率大于滑翔机发出声呐信号的频率．
19．0.01 等于
【详解】
[1][2]根据；由于波源和物体都是静止的，所以接收到的回波频率等于发出的频率。
20．B 小于
【详解】
[1]根据多普勒效应产生的原因，该图表示波源正在向B点移动；
[2]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，因此观察者在图中A点接收波的频率将小于发出的频率，即f0．