人教版 (2019)选择性必修 第一册第三章 机械波5 多普勒效应达标测试

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册第三章 机械波5 多普勒效应达标测试，共8页。试卷主要包含了基础巩固，拓展提升等内容，欢迎下载使用。

一、基础巩固
1．如图所示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，则下列说法正确的是
A．观察者在图中A点接收波的频率是定值，但大于
B．观察者在图中A点接收波的频率是定值，但小于
C．观察者在图中B点接收波的频率是定值，但大于
D．观察者在图中B点接收波的频率是定值，但小于
【答案】BC
【解析】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，故其频率小于；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，故其频率大于，故AD错误，BC正确。
故选BC．
2．下面关于多普勒效应的说法中正确的是( )．
A．发生多普勒效应时，波源的频率变化了
B．发生多普勒效应时，观测者接收的频率发生了变化
C．向你驶来的汽车发出的汽笛声特别刺耳，这种现象就是多普勒效应
D．不仅机械波有多普勒效应，其他的波也都有此效应
【答案】BCD
【解析】多普勒效应是所有波都能发生的效应，是波源和观测者的相对位置发生变化时观测者所测的波的频率发生变化的现象，而波源的频率并没有发生变化，故A错，B、D选项正确，当汽车驶来时，因汽车的汽笛声的频率相对观测者的频率变大，故特别刺耳，C选项正确．
3．下列说法正确的是
A．单摆的振动周期与摆球质量无关
B．肥皂泡上的彩色条纹是光的偏振现象
C．利用红外线可以遥控电视机
D．利用超声波多普勒效应可以检查心脏、大脑的病变
【答案】ACD
【解析】单摆的振动周期与摆球质量和振幅均无关。故A正确；肥皂泡上的彩色条纹是薄膜干涉引起的结果。故B错误；利用红外线可以遥控电视机。故C正确；利用超声波多普勒效应可以检查心脏、大脑的病变。故D正确；故选ACD。
4．火车鸣笛，当观察者听到鸣笛声的音调比声源发出来的音调降低时，下列判断可能正确的是
A．观察者静止，火车向他驶来
B．观察者静止，火车离他远去
C．火车静止，观察者乘汽车向着火车运动
D．火车静止，观察者乘汽车远离火车运动
【答案】BD
【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．当波源和观察者距离变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低．由于观察者听到鸣笛声的音调比原来降低，即接收到的声波频率减小．说明观察者和火车之间的距离在增大．所以AC错误，BD正确．故选BD
5．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，她感觉哨声音调变高
B．女同学在点C向左运动时，她感觉哨声音调变低
C．女同学在点C向右运动时，她感觉哨声音调不变
D．女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高
【答案】AB
【解析】女同学从A向B运动过程中，她有靠近声源的趋势，根据多普勒效应，她感觉到哨声音调变高，A正确；女同学在C点向左运动时，她有远离声源的趋势，她感觉到音调变低，B正确；女同学在C点向右运动时，她有靠近声源的趋势，根据多普勒效应，她感觉到哨声音调变高，C错误；女同学从E向D运动过程中，她有远离声源的趋势，她感觉到音调变低，D错误。故选AB。
6．如图所示，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．该波源正在移向点B．该波源正在移向点
C．在处观察波的频率变低D．在处观察波的频率变低
【答案】AD
【解析】波源在某一位置产生一列波面后，该波面以该位置为球心，以波速作为传播速度向外传播，反之，由波面可确定出该波面的产生位置，即波源．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移动，故选项A正确，选项B错误；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间距小，因而经过观察者时间间隔短，频率大，同理在B处时间间隔长，频率小，故选项C错误，选项D正确。故选AD。
7．关于多普勒效应，下列说法正确的是（ ）
A．光波不能发生多普勒效应
B．机械波、电磁波都能发生多普勒效应
C．当观察者和波源相向运动时，观察到的频率增加
D．当观察者和波源相向运动时，观察到的频率变小
【答案】BC
【解析】多普勒效应不仅仅适用于声波，它也适用于所有类型的波，包括电磁波，故A错误，B正确；当观察者和波源相向运动时，声波的波长变小，频率增加，故C正确，D错误。故选BC。
8．如图所示，表示的是产生机械波的波源O正在做匀速直线运动的情况，图中的若干个圆环表示同一时刻的波峰分布．为了使静止的频率传感器能接收到的波的频率最低，则应该把传感器放在（ ）
A．A点
B．B点
C．C点
D．D点
【答案】B
【解析】根据波速、波长和频率的关系式，由于同一种介质中波速相同，A点位置附件波长最短，B点位置附近波长最长，故传感器在A点接受到波的频率最高，在B点接受到波的频率最低，故选项B正确，选项ACD错误。故选B。
9．下列说法中正确的是( )
A．一切种类的波都能产生干涉和衍射现象
B．波只要遇到障碍物就能够发生明显的衍射现象
C．多普勒效应是机械波特有的现象
D．在较大的空房子里讲话，有时会余音缭绕，这是声波的衍射现象
【答案】A
【解析】干涉和衍射是波特有的特性，一切种类的波都能产生干涉和衍射现象，选项A正确；只有当波的波长与障碍物的尺寸差不多或者大于障碍物的尺寸时才能发生明显的衍射现象，选项B错误；多普勒效应是所有的波特有的现象，选项C错误；在较大的空房子里讲话，有时会余音缭绕，这是声波的反射现象，选项D错误；故选A.
10．关于机械波的特性，下列说法正确的是（ ）
A．频率不同的同类机械波相遇时，可以叠加，但不会发生干涉现象
B．机械波在进入两种不同介质界面前后，波速不变，频率随波长变化
C．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
D．火车鸣笛时向我们驶来，听到的笛声频率将比声源发出的频率低，声音变得低沉
【答案】A
【解析】频率相同是发生干涉现象的必要条件，故频率不同的同类机械波相遇时，可以叠加，但不会发生干涉现象。故A正确；机械波在进入两种不同介质界面前后，频率不变，波长与波速变化。故B错误；
发生明显的衍射现象的条件是障碍物的尺寸比波长小或相差不多。故C错误； 火车鸣笛时向我们驶来，距离变小，听到的笛声频率将比声源发出的频率高，声音变得高亢。故D错误。故选A。
11．下列说法正确的是（ ）
A．地震发生时，首先感受到纵波，然后才感受到横波
B．产生多普勒效应的原因是波源的频率发生了变化
C．某一频率的声波从空气进入水中时，波长减小，传播速度增大
D．只有缝、孔的宽度跟波长相差不多或比波长更小时，才能发生波的衍射现象
【答案】A
【解析】纵波传播速度大于横波，地震发生时，首先感受到纵波，然后才感受到横波，故A符合题意。产生多普勒效应的原因是振源与观察者之间距离变化，使观察者接收到频率发生了变化，但波源频率并不改变，故B不符合题意。波速由介质决定，频率由波源决定。当声波从空气进入水中时，频率不变，波速变大，则波长变大，故C不符合题意。衍射是波特有的现象，发生明显衍射的条件是缝、孔的宽度跟波长相差不多或比波长更小，故D不符合题意。
12．1842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
【答案】D
【解析】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；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；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；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.
二、拓展提升
1．波源的振动频率为f，当波源运动时，波源前方的静止观察者接收到的频率为，波源后方的静止观察者接收到的频率，则有
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】f由波源每秒钟所振动的次数决定，介质振动的频率由波源频率及波源相对介质是否移动来决定，当观察者远离波源过程中，观察者接收到的机械波频率比观察者静止时接收到的频率小；当观察者靠近波源过程中，观察者接收到的机械波频率比观察者静止时接收到的频率大，所以， ，由上可知，故D正确，ABC错误．
2．钢琴的“中央C”即为C调d，频率约为261.2Hz，则它发出的声波（ ）
A．一边做仰卧起坐一边听，由于多普勒效应，音调会有变化
B．隔着门缝听，声音会变小，这是由于偏振现象造成的
C．与北京交通台103.9MHz相比，中央C频率低、波长长
D．假如琴边古筝也有一根调到C调d的弦，由于构造不同，它们无法发生共振
【答案】C
【解析】由于波源与观察者间的位置没有发生变化，故频率不变，音调不变，故A错误；隔着门缝听，声音会变小，这是由于衍射现象造成的，故B错误；由题可知“中央C”的频率为261.2Hz小于北京交通台的103.9MHz，故中央C频率低、波长长，故C正确；若古筝也有一根调到C调d的弦，则两者频率相同，可以发生共振，故D错误。故选C。
3．机械波和电磁波都能产生多普勒效应。下列现象中不属于利用多普勒效应的是（ ）
A．交通警察利用测速仪向行进中的车辆发射频率已知的超声波，根据反射波的频率变化判断车速
B．医生向人体内发射频率已知的超声波，根据接收到的被血管中的血流反射后的超声波的频率变化，判断血流的速度是否正常
C．发生雷电时，人们利用看见闪电与听见雷声的时间间隔来估算自己与雷电发生处之间的距离
D．天文学上通过对比某些元素在遥远天体上的发光频率与其静止在地球上的发光频率，判断天体相对于地球的运动速度
【答案】C
【解析】交通警察利用测速仪向行进中的车辆发射频率已知的超声波，根据反射波的频率变化判断车速利用了声波多普勒效应的原理，故A正确，不符合题意；医生向人体内发射频率已知的超声波，根据接收到的被血管中的血流反射后的超声波的频率变化，判断血流的速度是否正常也属于声波多普勒效应的应用，故B正确，不符合题意；发生雷电时，人们利用看见闪电与听见雷声的时间间隔来估算自己与雷电发生处之间的距离是通过光速远大于声速，用这个时间间隔乘以声速来估算的，故它不属于多普勒效应的应用，故C错误，符合题意；天文学上通过对比某些元素在遥远天体上的发光频率与其静止在地球上的发光频率，判断天体相对于地球的运动速度是属于光波的多普勒效应的原理应用，故D正确，不符合题意。故选C。
4．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.
【答案】B 小于
【解析】[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．
5．车以80km/h速度行驶，从对面开来超高速列车，向背后奔驶而去．此间超高速车所发出的汽笛声开始若听取“哆”音，后来听到的则是降低的“咪”音（假定“哆”音和“咪”音的频率之比为．设声速为1200km/h，则超高速列车的时速是________km/h．
【答案】200
【解析】多普勒效应中，观察者和发射源的频率关系为：f′=() f；f′为观察到的频率；f为发射源于该介质中的原始发射频率；v为波在该介质中的行进速度；v0为观察者移动速度，若接近发射源则前方运算符号为+号，反之则为-号；vS为发射源移动速度，若接近观察者则前方运算符号为-号，反之则为+号．
当超高速列车迎面驶来时，有：f1=()f ①
当超高速列车驶过他身旁后，有：f2＝()f ②
又： ③
联立解得：vs=200km/h