高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第一册第四节 多普勒效应同步训练题

课时跟踪检测（十七）多普勒效应

组—重基础·体现综合

1．下列关于多普勒效应的说法中，正确的是(　　)

A．只要波源在振动，就一定能观察到多普勒效应

B．如果声源静止，就观察不到多普勒效应

C．只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高

D．当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低

解析：选D　只有当观察者与波源之间有相对运动时才发生多普勒效应，且两者相互远离时，观察者接收到的频率较小，两者相互靠近时，观察者接收到的频率变大，因此，只有D正确。

2．(多选)当人听到声音的频率越来越低时，可能的原因是(　　)

A．声源和人都是静止的，声源振动的频率越来越低

B．人静止，声源远离人做匀速直线运动，声源振动的频率不变

C．人静止，声源远离人做匀加速直线运动，声源振动的频率不变

D．人静止，声源远离人做匀减速直线运动，声源振动的频率不变

解析：选AC　人听到的声音的频率越来越低，可能是声源振动的频率越来越低，也可能是声源远离观察者，且远离的速度越来越大，也就是加速远离。

3．波源振动的频率为f0，波源在介质中运动时，波源的前方介质振动的频率为f1，波源后方介质振动的频率为f2，则三者的关系为(　　)

A．f1＝f2＝f0　　　　　　　　 B．f1＝f2>f0

C．f1＝f2<f0   D．f2<f0<f1

解析：选D　f0由波源每秒所振动的次数决定，介质振动的频率由波源频率及波源相对介质的运动来决定。波源运动时，在波源的正前方介质振动的频率高于波源振动的频率。

4．(多选)下列关于多普勒效应的说法，正确的是(　　)

A．只有声波才能发生多普勒效应

B．当观察者靠近声源时，听到声音的音调升高，说明声源的频率升高了

C．当声源和观察者同时以相同的速度向同一方向运动时，不会发生多普勒效应

D．火车离站时，站台上的旅客听到火车的汽笛音调降低

解析：选CD　多普勒效应是波动过程共有的特征，不仅是机械波，电磁波和光波也会发生多普勒效应，A项错误。发生多普勒效应时，声源的频率并没有发生变化，而是观察者接收到的频率发生了变化，B项错误。当波源和观察者以相同的速度同向运动时，两者之间无相对运动，不会发生多普勒效应，C项正确。火车离站时，站台上的旅客和火车相互远离，听到火车的汽笛音调降低，D项正确。

5．(多选)警车向路上的车辆发射频率已知的超声波、同时探测反射波的频率。下列说法正确的是(　　)

A．车辆匀速驶向停在路边的警车，警车探测到的反射波频率增高

B．车辆匀速驶离停在路边的警车，警车探测到的反射波频率降低

C．警车匀速驶向停在路边的汽车，探测到的反射波频率降低

D．警车匀速驶离停在路边的汽车，探测到的反射波频率不变

解析：选AB　波源靠近观察者，观察者接收到的频率就会变大，远离观察者，接收到的频率就会变小，故A、B正确。

6．(多选)火车上有一个声源发出频率一定的乐音。当火车静止观察者也静止时，观察者听到并记住了这个乐音的音调。以下情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是(　　)

A．观察者静止，火车向他驶来

B．观察者静止，火车离他驶去

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

解析：选BD　当观察者与声源相互靠近时，观察者接收到的声波的频率增加，听到乐音的音调比原来要高；当观察者与声源相互远离时，观察者接收到的声波的频率降低，听到乐音的音调比原来降低了。综上所述，B、D正确。

7．一架低空飞行的飞机，从远处水平匀速地飞至某同学头顶上空，若飞机发声的频率始终不变，从听到声音至飞机飞到该同学头顶上空时刻前，他听到的飞机声音的音调(　　)

A．不变，且一直与飞机实际发出的声音音调相同

B．不变，且一直比飞机实际发出的声音音调低

C．不变，且一直比飞机实际发出的声音音调高

D．一直比飞机实际发出的声音音调高，但音调逐渐变低，越来越接近实际发出的

解析：选D　根据多普勒效应，当飞机从远处朝某同学飞来时，音调听起来比实际高，随着飞机飞至同学头顶上空，两者相对位置变化越来越慢，故听到的音调越来越贴近实际，所以D正确。

8．蝙蝠在洞穴中飞来飞去时，它利用超声脉冲导航非常有效。这种超声脉冲是持续1 ms或不到1 ms的短促发射，且每秒重复发射几次。假定蝙蝠的超声脉冲发射频率为39 000 Hz，在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑的期间，下列判断正确的是(　　)

A．墙壁接收到的超声脉冲频率等于39 000 Hz

B．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于墙壁接收的频率

C．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收的频率

D．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于39 000 Hz

解析：选C　蝙蝠(波源)相对墙壁(观察者)的距离减小，所以墙壁接收到的超声脉冲频率增大，A错误；超声波被反射后频率不变，但传播方向和蝙蝠的运动方向相反，蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声波时，频率会更大，故C正确，B、D错误。

9．随着科技的发展和作战的需要，现在的战斗机飞得越来越快，甚全有些战斗机的速度超过了声音在空气中的传播速度。假设某爆炸声在空气中的传播速度为340 m/s，一架战斗机正在爆炸点附近远离它飞行，要使飞行员听不到爆炸声，战斗机飞行的速度至少多大？

解析：要使飞行员恰好听不到爆炸声，即飞行员正好一个声波也接收不到，则他随战斗机运动的速度应与波峰前进的速度一样，即战斗机应以340 m/s的速度飞行远离爆炸点。

答案：340 m/s

B级—选考提能

10．(多选)在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有(　　)

A．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

B．观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低

C．同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同

D．天文学上观察到双星(相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星)光谱随时间的周期性变化

解析：选ABD　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，是由于血液发生流动，探测器与血液的观测点的距离发生变化引起的，可以用多普勒效应解释，选项A正确；观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低，是由于列车与观察者的距离发生变化引起的，可以用多普勒效应解释，选项B正确；同一声源发出的声波，在空气和水中的传播速度不同，是声速与介质有关，不是多普勒效应，选项C错误；天文学上观察到双星光谱随时间的周期性变化是多普勒效应，选项D正确。

11.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A点

B．该波源正在移向B点

C．在A处观察波的频率变低

D．在B处观察波的频率不变

解析：选A　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，对照题图，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、D错误。

12.如图是由波源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20 Hz，且不运动，而观察者在1 s内从A运动到B，观察者接收到多少个完全波？设波速为340 m/s，而要让观察者完全接收不到波，他每秒要运动多少米？

解析：1 s内，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，要想让观察者完全接收不到波，他必须随同所在的波峰一起运动并远离波源。由s＝vt得s＝340×1 m＝340 m，即观察者每秒要远离波源340 m。

答案：19个　340 m