选择性必修 第一册第三章 机械波5 多普勒效应复习练习题

这是一份选择性必修 第一册第三章 机械波5 多普勒效应复习练习题，共15页。试卷主要包含了5多普勒效应同步训练1，2Hz，下列说法正确的是，多普勒效应在医学上的应用等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年度人教版（2019）选择性必修第一册3.5多普勒效应同步训练1（含解析）  1．波源质点在坐标原点O沿y方向上下振动，已知t=0时刻波恰好传到x=20cm的质点处，波形如图，波沿x轴正方向传播，波速为2m/s，由此可知（　　）A．波源开始振动时方向沿y轴正方向B．若波源向x轴正方向运动，接受器P接收到波的频率可能为9HzC．若该波传播中遇到宽约10m的障碍物能发生明显的衍射现象D．若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为10Hz2．钢琴的“中央C”即为C调do，频率约为261.2Hz，下列说法正确的是（　　）A．一边做仰卧起坐一边听，由于多普勒效应，琴发出的音调会有变化B．当障碍物尺寸接近波长或小于波长时，才能发生衍射现象C．隔着门缝听到琴声，是由于衍射现象造成的D．假如琴边古筝也有一根调到C调do的弦，由于构造不同，它们无法发生共振3．汽车制造技术已逐渐成熟，很多车辆里面都配备有ACC自适应巡航控制系统，自适应巡航控制（ACC）系统是一个允许车辆巡航控制系统通过调整速度以适应交通状况的汽车功能。安装在车辆前方的雷达用于检测在本车前进道路上是否存在速度更慢的车辆。若存在速度更慢的车辆，ACC系统会降低车速并控制与前方车辆的间隙或时间间隙。其使用的传感器主要是毫米波雷达，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普勒效应造成的频率变化来测量与目标间的相对距离和相对速度。若该雷达发射的无线电波的频率为，接收到的回波的频率为，且，则（　　）A．前车速度大于后车速度 B．前后两车速度相同C．前车速度小于后车速度 D．前车一定处于静止状态4．如图所示，在原点O处的质点（波源）做简谐运动，产生沿x轴正方向传播的简谐波，波速v=20m/s。 为了接收这列波，在x=200m处设有一台接收器（图中未标出）。 已知t=0时，波刚好传播到x=30m处，则下列说法正确的是（　　）A．波源振动的周期为2sB．接收器在t=8s 时才能接收到此波C．x=40m处的质点在t=1s时向上运动D．若波源向x轴负方向移动，则在其移动过程中接收器接收到的波的频率将小于1 Hz5．如图表示产生机械波的波源O做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰，下列说法正确的是（　　）A．该图表示的是衍射现象 B．该图表示的是多普勒效应C．该图表示波源正在向B点移动 D．观察者在图中的A点接收到的波的频率最低6．平直公路上，汽车正在匀速远离，用多普勒测速仪向其发出频率为f0的超声波，被汽车反射回来的超声波的频率随汽车运动位移变化的图像，正确的是（　　）A． B． C． D．7．关于机械波的特性，下列说法正确的是（　　）A．只有波长比障碍物的尺寸小或相差不多的时候才会发生明显的衍射现象B．只要是性质相同的波，都可以发生干涉C．向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血液反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血液的速度，这种方法应用的是多普勒效应D．当观察者背离波源运动，接收到的波的频率大于波源的频率8．如图所示，人在距公路约50m的M处，一辆汽车以25m/s的速度从公路上匀速驶过，人听到的汽车的频率（　　）A．一直是稳定的 B．变得越来越高C．变得越来越低 D．先变低后变高 9．下列关于波的说法正确的是（　　）A．波在任何情况下都能发生明显的衍射现象B．多普勒效应是在波源与观察者之间有相对运动时产生的C．不同频率的两列波，能形成稳定的干涉图样D．机械波的传播必须依赖介质10．下面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个已知频率的电磁波，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．铁路工人将耳朵贴在铁轨上可判断火车的运动情况D．有经验的战士利用炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去11．如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图，质点P的平衡位置在处，从该时刻起，经过时间，第一次又出现图示的波形，则下列说法正确的是（　　）A．观察者从处开始沿x轴负方向运动时，接收到该波的频率小于5HzB．该波传播途中遇到宽度为4cm的障碍物时，能发生明显的衍射现象C．从时刻起，经过0.05s时间，质点P通过的路程为3cmD．从时刻起，经过0.125s时间，P点刚好处在平衡位置处12．在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有（　　）A．雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声B．同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同C．观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低D．超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化13．下列说法正确的是（　　）A．车辆匀速驶向停在路边的警车，警车探测到反射波的频率升高B．电磁波不能产生多普勒效应，而机械波能产生多普勒效应C．两列相干波的波峰与波峰叠加相互加强，波谷与波谷叠加相互削弱D．赫兹通过测量证明，电磁波在真空中具有与光相同的速度E.在用单摆测重力加速度的实验中，某学生所测值偏大，可能是把次单摆误记为次14．下列说法正确的是（　　）A．单摆做简谐运动时，摆球受到重力、细绳拉力和回复力的作用B．做简谐运动的弹簧振子，速度第一次恢复到原来的状态即完成一次全振动C．在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离是一个波长D．当波源和观察者相互靠近时，观察者接收到的波的频率变大15．下列说法正确的是（　　）A．单摆振动的周期，一定等于它的固有周期B．竖直的弹簧振子的回复力，由弹簧的弹力提供C．发生多普勒效应时，波源发出的波的频率并没有发生变化D．在干涉现象中，振动加强点的位移可能比振动减弱点的位移小E.机械波从一种介质进入另一种介质，如果波速变大，波长一定变大16．下面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个已知频率的电磁波，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．科学家用激光测量月球与地球间的距离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17．关于振动与波，下列说法正确的是（　　）A．军队士兵便步过桥，是为了避免桥发生共振B．一个单摆在赤道上的振动周期为T，移到北极时振动周期也为TC．一列水波遇到障碍物发生衍射，衍射后的水波频率不变D．简谐横波在传播过程中每经过一个周期，振动质点将沿传播方向移动一个波长E.当接收者远离波源时，其接收到的波的频率比波源发出的频率低18．在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有(      )A．雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声B．超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化C．观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低D．同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同E.在天文学上，由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率可以判断遥远的天体相对于地球的运动速度19．下列说法正确的是（　　）A．男低音和女高音歌唱家所发出的声波可能会发生干涉现象B．机械波中某一质点的振动频率一定等于该机械波波源的振动频率C．如果波源停止振动，在介质中传播的机械波也会立即消失D．若观察者逐渐靠近波源，则所接收到的波的频率大于波源的频率20．关于多普勒效应，以下说法正确的有（　　）A．只有机械波才能产生多普勒效应B．机械波、电磁波、光波等均能产生多普勒效应C．产生多普勒效应的原因是波源的频率发生了变化D．产生多普勒效应的原因是观察者接收到的频率发生了变化E.当发生多普勒效应时，观察者感觉到的频率可能在增大，也可能在减小  21．在网络搜索引擎上键入“多普勒效应”一词，查找多普勒效应的应用，并写出一篇介绍文章，全班同学进行交流。22．为了理解多普勒效应，可以设想一个抛球的游戏（如图）。设想甲每隔向乙抛一个球，如果甲、乙都站着不动，乙每隔接到一个球。如果甲抛球时仍然站着不动，而乙以一定速度向甲运动，这时乙接球的时间间隔是否还是？如果乙靠向甲的速度增大，乙接球的时间间隔是否会有变化？23．如图为由波源S发出的波某一时刻在介质平面中的情形，实线为波峰，虚线为波谷，设波源频率为20Hz，且不运动，而观察者在1s内由A运动到B，观察者接收到多少个完全波？
参考答案1．D【详解】A．由于波源质点的起振方向与波前质点的起振方向一致，从波形图可知x=20cm的质点此刻的振动方向向下，故波源质点的起振方向沿y轴负方向，A错误；B．由波形图可知波长，该列波的频率若波源向x轴正方向运动，接受器P接收到波的频率会变大，应大于10Hz，B错误；C．发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长相差不多，宽约10m的障碍比波长0.2m大很多，故不能发生明显的衍射现象，C错误；D．两列波相遇并发生稳定干涉现象的条件是两列波的频率一致，故另一列波的频率应为10Hz，D正确。故选D。2．C【详解】A．因接受者和波源的总体位置不变，因此发出的音调不变，故A错误；B．当障碍物尺寸接近波长或小于波长时一定能衍射，但能发生明显的衍射，故B错误； C．隔着门缝听到琴声，是由于衍射现象造成的，C正确；D．若古筝也有一根调到C调do的弦，则两者频率相同，可以发生共振，故D错误；故选C。3．C【详解】因为 时，说明接收到的频率增大，说明两车距离减小，表明前车速度小于后车速度，不一定前车处于静止状态。故选C。4．D【详解】A．由图像可知，波长，根据波速公式得A错误；B．接收器接收时间为B错误；C．在t=1s时，波向前传播一个波长，x=40m处的质点与t=0时x=20m处的质点的振动情况一样。而t=0时x=20m处的质点向下振动，故x=40m处的质点在t=1s时向下运动。C错误；D．若波源向x轴负方向移动，则接收器离波源越来越远，根据多普勒效应，接收到的周期变长，频率变小。D正确。故选D。5．B【详解】AB．题图表示的是由波源的移动而引起的多普勒效应，而不是衍射现象，故A错误，B正确；CD．由题图可知，波源正在向A点移动，故在A点处单位时间内接收到的完全波的个数最多，即在A点处接收到的波的频率最高，故CD错误。故选B。6．D【详解】汽车正在匀速远离，速度恒定，接收到的反射波的频率也是恒定的。由于是远离，汽车反射波的频率应该小于发出波的频率，所以选项D正确。故选D。7．C【详解】A．只有波长比障碍物的尺寸大或相差不多的时候才会发生明显的衍射现象，选项A错误；B．产生干涉的两个条件是：两列波的频率必须相同，两个波源的相位差必须保持不变，故B错误。C．向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血液反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血液的速度，这种方法应用的是多普勒效应，选项C正确；D．当观察者背离波源运动，接收到的波的频率小于波源的频率，选项D错误。故选C。8．C【详解】如下图所示车相对人的速度为车匀速靠近时，θ变大，则v1变小，设汽车本身的频率为f，声音的传播速速为v，根据多普勒效应可知，人听到的汽车的频率为判断可知，人听到的汽车的频率为在变低；当车与人的连线与车速方向垂直时，再向前运动则汽车背离人运动，车匀速远离时，此过程车相对人的速度为θ变大，则v1变大，由于汽车远离人，人听到的汽车的频率为判断可知，人听到的汽车的频率为在变低。故选C。9．BD【详解】A．只有在障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长相差不多才会发生明显的衍射现象，A错误；B．多普勒效应是在波源与观察者之间有相对运动时产生的，B正确；C．只有频率相同的两列波相遇，才能形成稳定的干涉图样，C错误；D．机械波的传播必须依赖介质，电磁波的传播才不需要介质，D正确。故选BD。10．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，A正确。B．被反射的电磁波，相当于一个运动的物体发出的电磁波，其频率发生变化，由多普勒效应的知识可以求出运动物体的速度，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，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运动方向有关，D正确。故选ABD。11．BD【详解】A．从该时刻起，经过t=0.2s时间，第一次又出现图示的波形，可知该波的周期为T=0.2s，频率为5Hz，根据多普勒效应，观察者从x=20cm处开始沿x轴负向运动时，接受到该波的频率大于5Hz，A错误；B．该波波长为8cm，则传播途中遇到宽度为4cm障碍物时，能发生明显的衍射现象，B正确；C．从t=0时刻起，经过0.05s=T的时间，由于质点P是从图中位置向上振动，可知质点P通过的路程大于A=3cm，C错误；D．波速从t=0时刻起，经过0.125s时间，波沿x轴正向传播则此时P点刚好处在平衡位置处，D正确。故选BD。12．CD【详解】A．雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声是因为光速大于声速，故A错误；B．同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同，是因为不同介质中声波的传播速度不同，故B错误；C．观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低属于多普勒效应，故C正确；D．超声波被血管中的血流反射后，由于血液流动使反射的波的频率发生改变，即探测器接收到的超声波频率发生变化，属于多普勒效应，故D正确。故选CD。13．ADE【详解】A．由多普勒效应可知，车辆匀速驶向停在路边的警车，相当于波的传播速度增大，根据可知，警车探测到反射波的频率升高，故A正确；B．能发生多普勒效应是波的固有属性，电磁波和机械波都能产生多普勒效应，故B错误；C．两列相干波的波峰与波峰叠加或波谷与波谷叠加相互加强，波峰与波谷叠加相互削弱，故C错误；D．赫兹通过一系列实验，观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象，他还通过测量证明，电磁波在真空中具有与光相同的速度，这样，赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波，故D正确；E．把次单摆误记为次，则代入计算的周期偏小，根据，计算得到的重力加速度的值偏大，故E正确。应选ADE。14．CD【详解】A．单摆做简谐运动时，摆球受到重力、细绳拉力，回复力是效果力，故A错误；B．做简谐运动的弹簧振子，一个周期内速度相同的位置有两处，故一次全振动过程是速度第二次恢复原来的大小和方向所经历的过程，故B错误；C．根据波的周期性知，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长，故C正确；D．根据多普勒效应可知，当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的波的频率会变大，故D正确。故选CD。15．CDE【详解】A．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期等于驱动力周期，与固有周期无关，故A错误。B．竖直的弹簧振子的回复力，由重力和弹簧的弹力共同提供，故B错误。C．根据多普勒效应，当声源接近接收器时接收到的频率变高，但波源发出的波的频率不变，故C正确。D．在干涉现象中，振动加强点的位移总比减弱点的振幅要大，位移可能比减弱点的位移小，故D正确。E．机械波从一种介质进入另一种介质，频率不变，如果波速变大，波长一定变大，故E正确。故选CDE。16．ABD【分析】根据多普勒效应的原理，多普勒效应是由于观察者和波源间位置的变化而产生的。【详解】多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的距离发生变化，使观察者收到的频率发生了变化；A．利用地球上接收到遥远天体发出的原子光谱线的移动来判断遥远天体相对地球运动的速度，利用了多普勒效应，故A正确；B．交通警察对行进中的汽车发射一个已知频率的超声波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生变化，来知道汽车的速度，以便于进行交通管理，利用了多普勒效应，故B正确；C．铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运行情况，是因为声音在固体中传播的快的特点，与多普勒效应无关，故C错误；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，频率变高表示靠近，频率降低表示远离，利用了多普勒效应，故D正确。故选ABD。【点睛】 17．ACE【详解】A．军队士兵便步过桥，是为了避免桥发生共振，故A正确；B．赤道上的重力加速度小于北极的重力加速度，由知，一个单摆在赤道上振动的周期为T，移到北极的周期小于T，故B错误；C．波发生衍射时，波的频率不变，故C正确；D．波传播过程中，介质中各质点在自己的平衡位置附近振动，并不随波迁移，故D错误；E．由多普勒效应知，当接收者远离波源时，其接收到波的频率比波源发出的频率低，故E正确。故选ACE。18．BCE【详解】A. 雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声，是不同的波的对比，不是多普勒相应，A错误；B. 超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化，是两列超声波在同一介质中的对比，是多普勒效应，B正确；C. 观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低，是两列声波在同一介质中的对比，是多普勒效应，C正确；D. 同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同，不是同一介质中声波的对比，不是多普勒效应，D错误；E. 在天文学上，由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率可以判断遥远的天体相对于地球的运动速度，是两列光波在同一介质中的比较，是多普勒效应，E正确。故选BCE。19．BD【详解】A．男低音和女高音歌唱家所发出的声波频率不同，不可能会发生干涉现象，选项A错误；B．机械波传播过程中质点在波源的带动下做受迫振动，则某一质点的振动频率一定等于该机械波波源的振动频率，选项B正确；C．如果波源停止振动，在介质中传播的机械波不会立即消失，选项C错误；D．根据多普勒效应，若观察者逐渐靠近波源，则所接收到的波的频率大于波源的频率，选项D正确。故选BD。20．BDE【详解】多普勒效应是波动过程共有的特征，无论是机械波、电磁波还是光波都会发生多普勒效应。产生多普勒效应的原因是观察者接收到的频率发生了变化，当发生多普勒效应时，观察者感觉到的频率可能在增大，也可能在减小，但波源的频率不变，故BDE正确，AC错误。故选BDE。21．见解析【详解】1.雷达测速仪检查机动车速度的雷达测速仪是利用多普勒效应。交警向行进中的车辆发射频率已知的电磁波，通常是红外线，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车辆的速度；2.多普勒效应在医学上的应用在临床上，多普勒效应用也不断增多，近年来迅速发展起来的超声波脉冲检查仪就是一个很好的例子。当声源或反射界面移动时，比如当红细胞流经心脏大血管时，从其表面散射的声音频率改变，由这种频率偏移就可以知道血流的方向和速度。22．乙以一定速度向甲运动，乙接球的时间间隔小于，如果乙靠向甲的速度增大，乙接球的时间间隔是会有变化【详解】当甲乙均不动时，相当于观察者乙与波源甲相对静止，观察到的频率等于波源震动的频率，当乙以一定的速度向甲运动，相当于观察者向波源靠近，由于间距缩短，观察着接收到的波的频率增大，乙接到球的时间会缩短，乙接球的时间间隔小于，如果乙靠向甲的速度增大，相当于观察者向波源靠近的比较快，间距缩短的较快，观察者接受到的波的频率增大的较快，乙接到球的时间会继续减小。23．19个【详解】观察者在单位时间内接收到的完全波的个数等于观察者接收到的频率。如果观察者不动，则1s内，观察者接收的完全波的个数应为20个，然而当观察者从A运动到B的过程中，所能接收到的完全波的个数正好比不运动时少1个，即他只接收到19个完全波。