人教版 (2019)选择性必修 第一册5 多普勒效应同步训练题

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册5 多普勒效应同步训练题，共14页。试卷主要包含了单选题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。

1.关于多普勒效应，下列说法正确的是（ ）
A. 多普勒效应是由于波的干涉引起的 B. 多普勒效应说明波源的频率发生改变
C. 多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的 D. 只有声波可以产生多普勒效应
2.下列说法中正确的是（ ）
A. 医学上检查人体内部器官的“CT”，使用的是γ射线
B. 雨后公路积水表面漂浮的油膜阳光下呈现彩色，这是光的折射现象
C. 利用多普勒效应原理，可以测量运动物体的速度
D. 考虑相对论效应，静止的人测量沿自身长度方向高速运动的杆比静止时的杆长
3.下列物理现象：①闻其声而不见其人；②当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到音调变高。这两种现象分别属于声波的（ ）
A. 衍射、多普勒效应 B. 干涉、衍射 C. 共振、干涉 D. 衍射、共振
4.在下列现象中，不能用多普勒效应解释的是（ ）
A. 医生用超声波检查血流情况的“彩超”
B. 观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低
C. 测量星球上发出的光波频率与地球上的同种元素静止时发光频率比较判断星球的靠近或远离
D. 雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声
5.关于波的现象，下列说法正确的是（ ）
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，这是利用了波的多普勒效应
B. “闻其声不见其人”是声波的反射现象
C. 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，判断血流的速度是利用波的干涉现象
D. 夏日雷声轰鸣不绝，这是声波的衍射现象
6.交通警察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，其工作原理利用的是（ ）
A. 波的干涉 B. 波的衍射 C. 波的折射 D. 多普勒效应
7.汽车无人驾驶技术已逐渐成熟，最常用的是 ACC 自适应巡航控制，它可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动跟上去。汽车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目标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f，接收到的回波的频率为f'，则（ ）
A. 当 f' =f 时，表明前车一定做匀速直线运动 B. 当 f' =f 时，表明前车一定处于静止状态
C. 当 f' >f 时，表明前车正在减速行驶 D. 当 f' 8.分析下列物理现象，这些物理现象分别属于声波的（ ）
①“闻其声而不见其人”；
②夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；
③当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高；
④围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音。
A. 衍射、折射、干涉、多普勒效应 B. 折射、反射、干涉、多普勒效应
C. 衍射、反射、多普勒效应、干涉 D. 折射、衍射、多普勒效应、干涉
9.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. f110.如图表示一个机械波的波源S做匀速运动的情况．图中的圆表示机械波的波面，A、B、C、D是四个观察者的位置，由图可以看出（ ）
A. 波源正在向A运动 B. 波源正在向C运动
C. B点的观察者接收到的频率最高 D. D点的观察者接收到的频率最高
11.如图男同学站立不动，女同学坐在秋千上来回摆动．下列说法正确的是（ ）
A. 男同学吹口哨，女同学从高处向低处运动过程中，她感觉哨声音调变低
B. 男同学吹口哨，女同学从低处向高处运动过程中，她感觉哨声音调变高
C. 女同学经过C点时男同学开始按表记时并从1开始计数，当数到N次时记录的时间为t．因此判断女同学摆动周期T= 2tN
D. 女同学经过C点时男同学开始按表记时并从1开始计数，当数到N次时记录的时间为t．因此判断女同学摆动周期T= 2tN-1
12.如图是一张蜻蜓点水的俯视照片，该照片记录了蜻蜓连续三次点水过程中激起的波纹，其形状如图所示．由图中可以得出：
①蜻蜓的飞行方向向左
②蜻蜓的飞行方向向右
③蜻蜓飞行速度比水波传播的速度大
④蜻蜓飞行速度比水波传播的速度小（ ）
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
13.该图表示的是（ ）
A. 干涉现象 B. 衍射现象 C. 反射现象 D. 多普勒效应
14.根据多普勒效应，我们知道当波源与观察者相互接近时，观察者接收到的频率增大；如果二者远离，观察者接收到的频率减小．由实验知道遥远的星系所生成的光谱都呈现“红移”，即谱线都向红色部分移动了一段距离，由此现象可知（ ）
A. 宇宙在膨胀 B. 宇宙在收缩 C. 宇宙部分静止不动 D. 宇宙只发出红光光谱
15.蒸汽火车汽笛发声要消耗内能，设蒸汽机将功率为P1的热功率用于汽笛发声时，发出的声音功率为P2 ， 汽笛发声频率为500Hz，而在车站的人听得汽笛的频率为520Hz，则下列结论正确的是（ ）
A. 火车向车站驶来 B. 火车远离车站驶去 C. P1可能小于P2 D. P1可能等于P2
16.在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v=200m/s，已知t=0时波刚好传播到x=40m处，如图所示。在x=400m处有一接收器(图中未画出)，则下列说法正确的是( )
A. 波源开始振动时方向沿y轴正方向
B. 从t=0开始经0．15s，x=40m的质点运动的路程为0．6m
C. 接收器在t=2s时才能接收到此波
D. 若波源向x轴正方向运动，接收器接收到的波的频率可能为9Hz
二、填空题
17.当波源与观察者有相对运动时，如果两者相互接近，观察者接收到的频率将________波源频率；如果两者远离，观察者接收到的频率将________波源频率（填“大于”“等于”或“小于”）．
18.如图所示，在公路的十字路口东侧路边，甲以速度v1向东行走，在路口北侧，乙站在路边，一辆汽车以速度v2通过路口向东行驶并鸣笛，已知汽车笛声的频率为f0 ， 车速v2＞v1 ． 甲听到的笛声的频率为f1 ， 乙听到的笛声的频率为f2 ， 则f1________f2假设车此时突然停下后鸣笛，其余条件不变，则 f1________f2（填”＞”，”＜”或”=”）
19.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 85 ．设声速为1200km/h，则超高速列车的时速是________km/h．
20.沿直线行驶的汽车通过某观察站时，观测到汽车发出鸣笛频率由1200Hz下降到1000Hz，已知空气中声速为330m/s，则汽车行驶的速度大小为________m/s．
三、综合题
21.
（1）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.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
（2）一振动片以频率f做简谐振动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上a、b两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。c是水面上的一点，a、b、c间的距离均为l，如图所示。已知除c点外，在ac连线上还有其他振幅极大的点，其中距c最近的点到c的距离为 38l 。求：
（i）波的波长；
（ii）波的传播速度。
22.如图所示，小球P一边贴着水面每秒振动5次，一边沿x轴正方向匀速移动，x=0点是它的初始位置，图示为恰经10个周期时观察到的水面波，此时小球运动到x=20cm处．问：
（1）在x=﹣20cm处的浮子的振动频率比波源频率大还是小？
（2）小球P匀速移动的速度及此水面波的传播速度分别多大？
答案解析
1.【答案】 C
【解析】解：A、多普勒效应是由于观察者和波源间位置的变化而产生的，A不符合题意；
B、C、多普勒效应说明观察者与波源有相对运动时，接收到的波频率会发生变化，但波源的频率不变，B不符合题意，C符合题意；
D、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，D不符合题意；
故答案为：C．
2.【答案】 C
【解析】A．医学上检查人体内部器官的“CT”，使用的是x射线，A不符合题意；
B．雨后公路积水表面漂浮的油膜阳光下呈现彩色，这是光的干涉现象，B不符合题意；
C．利用多普勒效应原理，可以测量运动物体的速度，C符合题意；
D．考虑相对论尺缩效应，静止的人测量沿自身长度方向高速运动的杆比静止时的杆短，D不符合题意。
故答案为：C。
3.【答案】 A
【解析】闻其声而不见其人，是声波绕过阻碍物而传播过来的，属于声波的衍射，而当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到音调变高，是属于多普勒效应，所以A符合题意；BCD不符合题意；
故答案为：A。
4.【答案】 D
【解析】A．彩超是利用声波的多普勒效应，A正确，不符合题意；
B．远去的列车发出的声音，由于多普勒效应音调变低，B正确，不符合题意；
C．测量星球上发出的光波频率与地球上的同种元素静止时发光频率比较可以根据光的多普勒效应判断星球靠近或远离，C正确，不符合题意；
D．先看到后听到雷声是因为光的传播速度大于声音传播速度，D错误，符合题意；
故答案为：D。
5.【答案】 A
【解析】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，这是利用了波的多普勒效应，A符合题意；
B．“闻其声不见其人”是声波的衍射现象，B不符合题意；
C．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，判断血流的速度是利用多普勒现象，C不符合题意；
D．夏日雷声轰鸣不绝，这是声波的反射现象，D不符合题意。
故答案为：A。
6.【答案】 D
【解析】交通警察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，其工作原理利用的是多普勒效应。
故答案为：D。
7.【答案】 C
【解析】AB．当声源和观察者之间的距离不变化时，观察者接收到的频率和声源发出的频率相等，故当f=f′时，说明二者之间的距离不变，表明前车与无人车速度相同，但不一定做匀速直线运动，也不一定静止，A B不符合题意；
C．当f′＞f时，说明接收到的频率增大，说明两车距离减小，表明前车在减速行驶，C符合题意；
D．当f′＜f时，说明接收到的频率减小，说明两车距离增大，表明前车在加速行驶，D不符合题意。
故答案为：C。
8.【答案】 C
【解析】闻其声而不见其人”属于声音的衍射；夏天里在一次闪电过后,有时雷声轰鸣不绝,属于声音的反射；当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高,属于波的多普勒效应；围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音,属于声音的干涉 C符合题意；ABD不符合题意；
故答案为：C
9.【答案】 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，f1故答案为：C
10.【答案】 C
【解析】解：AB．观察者靠近波源，在单位时间内，观察者接收到的完全波的个数增多，即接收到的频率增大，故该观察者向A点运动，故AB错误；
CD．根据波速、波长和频率的关系式v=λ•f，由于同一种介质中波速相同，A点位置附近区域波长最短，B点位置附近波长最长，故在A点观察到波的频率最高，在B点观察到波的频率最低；故C正确，D错误．
故选：C．
11.【答案】 D
【解析】解：A、根据多普勒效应，波源移向观察者时接收频率变高，而在波源远离观察者时接收频率变低．男同学吹口哨，女同学从高处向低处运动过程中，他们之间的距离在变小，她应感觉哨声音调变高．故A错误．
B、根据多普勒效应，波源移向观察者时接收频率变高，而在波源远离观察者时接收频率变低．男同学吹口哨，女同学从低处向高处运动过程中，他们之间的距离在变大，她应感觉哨声音调变低．故B错误．
C、女同学经过C点时男同学开始按表记时并从1开始计数，当数到N次时记录的时间为t．女同学做全振动的次数为 N-12 ，因此判断女同学摆动周期T= tN-12 = 2tN-1 ．故C错误，而D正确．
故选D．
12.【答案】 C
【解析】解：根据如图所示，蜻蜓连续三次点水过程中激起的波纹，则圆圈越小，则时间越短，所以飞行方向则为从大圆到小圆；
若蜻蜓飞行的速度和水波的速度相同，那么蜻蜓的每一次点水的时候都会是在上一个水波的边线上，而第二个水波和第一个水波都在以相同的速度运动，所以每个圆都应该是内切的．然而图中则说明蜻蜓飞行的速度比水波的速度大．
故选：C．
13.【答案】 D
【解析】解：该图表示的是指波源或观察者发生移动，而使两者间的位置发生变化；所以该题图可以表示多普勒效应．
故选：D
14.【答案】 A
【解析】解：科学家们发现了红移现象，即光谱线都向红色部分移动了一段距离，根据多普勒效应的理论可知这些星球都在远离地球．即宇宙在膨胀，故A正确，BCD错误．
故选：A．
15.【答案】 A
【解析】解：A、B：根据多普勒效应，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；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．现在车站的人听得汽笛的频率比火车汽笛的频率高，说明火车与人之间的距离在减小，所以A正确，B错误；
C、D：蒸汽机将一定的功率用于汽笛发声时，该功率的一部分转化为机械能，另一部分转化为声波能，所以一定是P1＞P2 ， 故CD都错误．
故选：A
16.【答案】 B
【解析】由图知，x=40m处的质点的起振方向向下，则波源的起振方向也向下(y轴负向)，A错;由图知 ， ，而 ， 所以 的质点0．15s运动的路程为 ，B对;波由 处传到 处所需时间 ，C错。当波源向x轴正向运动时，波源将靠近接收器，由多普勒效应知，接收器接收到B的频率将大于波源频率，而波源频率为 ，D错。
17.【答案】 大于；小于
【解析】解：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，故观察者接收到的频率将大于波源频率；
如果二者远离，间距变大，观察者接收的频率减小，即观察者接收到的频率将小于波源频率；
故答案为：大于；小于
18.【答案】 ＞；＜
【解析】由于v2＞v1 ， 所以汽车和甲的相对距离减小，甲听到的频率变大，即f1＞f0 ． 由于乙静止不动，则汽车和乙的相对距离增大，乙听到的频率变小，即f2＜f0 ． 综上所述，二人听到笛声的频率由高至低为：f1＞f2；
假设车此时突然停下后鸣笛，其余条件不变，所以汽车和甲的相对距离增大，甲听到的频率变小，即f1＜f0 ． 由于乙静止不动，则汽车和乙的相对距离不变，乙听到的频率不变，即f2=f0 ． 综上所述，二人听到笛声的频率由高至低为：f1＜f2；
故答案为：＞；＜．
19.【答案】 200
【解析】解：当超高速列车迎面驶来时，有：
f1= (v+v0v-vs)f ①
当超高速列车驶过他身旁后，有：
f2=(v-v0v+vs)f ②
又： f1f2=85 ③
联立解得：
vs=200km/h
故答案为：200
20.【答案】 30
【解析】解：设声波的速度为：c=330，声波的波长为：λ，汽车的速度为：v
则有：1200= c+vλ ，
1000= c-vλ
则有： 1210 = c+vc-v ，
整理得：22v=2c，
解得v=30m/s；
故答案为：30．
21.【答案】 （1）B,C,E
（2）解：（i）设与c点最近的振幅极大点为d，则 ad=l-38l=58l
bd=cd2+bc2-2bc×cdcs60°=78l
根据干涉加强点距离差的关系： Δx=x1-x2=nλ
bd-ad=14l
所以波长为 14l
（ii）由于受迫振动的频率取决于受迫源的频率由 v=λf 知， v=14fl
【解析】（1）A．之所以不能同时观察到是因为声音的传播速度比光的传播速度慢，所以A不符合题意；
B．超声波与血液中的血小板等细胞发生反射时，由于血小板的运动会使得反射声波的频率发生变化，B符合题意；
C．列车和人的位置相对变化了，所以听得的声音频率发生了变化，所以C符合题意；
D．波动传播速度不一样是由于波的频率不一样导致的， D不符合题意；
E．双星在周期性运动时，会使得到地球的距离发生周期性变化，故接收到的光频率会发生变化，E符合题意。
故答案为：BCE。
22.【答案】 （1）解：由图可知，质点在向右移动，故在x=﹣20cm处的浮子的振动频率比波源频率小
答：x=﹣20cm处的浮子的振动频率比波源频率小；
（2）解：小球P振动的周期 T=15s=0.2s
小球P振动10个周期所用时间t=10T=2s
小球P的速度 v1=s1t=0.22m/s=0.1m/s
水面波的传播速度 v2=s2t=0.42m/s=0.2m/s ；
答：小球P的速度为0.1m/s，水面波的传播速度为0.2m/s．
【解析】（1）由图可知浮子接收到的频率的变化；（2）由题意可知小球振动周期，由小球运动的距离利用速度公式可求得小球的速度，小波传播的距离可求得水面波的传播速度．