人教版2019選擇性必修第一冊高二物理同步練習3.5多普勒效應(yīng)(原卷版+解析)

第5節(jié)多普勒效應(yīng)多普勒效應(yīng)的現(xiàn)象與應(yīng)用1．上課時老師將一蜂鳴器固定在教鞭一端，然后使蜂鳴器迅速水平旋轉(zhuǎn)，同學們聽到蜂鳴器音調(diào)竟然忽高忽低變化，下列判斷正確的是（）A．旋轉(zhuǎn)時蜂鳴器發(fā)聲的頻率變化了B．由于旋轉(zhuǎn)，改變了同學們聽到的聲音頻率C．蜂鳴器音調(diào)變低時，一定是向?qū)W生的方向運動D．音調(diào)的忽高忽低是由波的干涉造成的2．下列關(guān)于多普勒效應(yīng)的說法正確的是（）A．醫(yī)院檢查身體的“彩超”儀運用了多普勒效應(yīng)B．大風中，遠處人的說話聲時強時弱C．由地球上接收到的遙遠天體發(fā)出的光波發(fā)生“紅移”現(xiàn)象（各條譜線的波長均變長），可以判斷遙遠天體正靠近地球D．靜止的觀察者聽到某個單一頻率聲源發(fā)出的聲音頻率越來越高，說明聲源正在遠離觀察者多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因3．假如一輛汽車在靜止時喇叭發(fā)出聲音的頻率是300Hz，在汽車向你駛來又擦身而過的過程中，下列說法正確的是（）A．當汽車向你駛來時，聽到聲音的頻率等于300HzB．當汽車向你駛來時，聽到聲音的頻率小于300HzC．當汽車和你擦身而過后，聽到聲音的頻率大于300HzD．當汽車和你擦身而過后，聽到聲音的頻率小于300Hz4．如圖所示是產(chǎn)生機械波的波源O做勻速運動的情況，圖中的圓表示波峰。下列說法中錯誤的是（）A．該圖表示的是多普勒現(xiàn)象B．此時波源正在向A觀測者靠近C．CD兩位觀測者此時接收到的頻率和波源發(fā)出的頻率相等D．B觀測者此時接收到的頻率小于波源發(fā)出的頻率5．分析下列所描述的三個物理現(xiàn)象：①夏天里一次閃電過后，有時會雷聲轟鳴不絕②聽到迎面而來尖銳的汽笛聲③圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強忽弱的聲音④水塘中的水波能繞過障礙物繼續(xù)傳播這些現(xiàn)象分別是波的（）A．反射現(xiàn)象、多普勒效應(yīng)、衍射現(xiàn)象、干涉現(xiàn)象B．衍射現(xiàn)象、多普勒效應(yīng)、反射現(xiàn)象、干涉現(xiàn)象C．衍射現(xiàn)象、干涉現(xiàn)象、多普勒效應(yīng)、折射現(xiàn)象D．反射現(xiàn)象、多普勒效應(yīng)、干涉現(xiàn)象、衍射現(xiàn)象6．單音源發(fā)生器裝置在小車上，其發(fā)音頻率為f0。圖1中小車沿一圓形跑道做勻速圓周運動，觀察者甲靜止于圓心處，測得頻率為f1；圖2中小車沿直線向左勻速運動，觀察者乙、丙靜止于該直線上，丙在乙的右側(cè)，觀察者乙測得頻率為f2，觀察者丙測得頻率為f3，則（）A． B．C． D．f1時而大于f0時而小于f0，7．輪船在進港途中與港口間的距離隨時間變化規(guī)律如圖所示，則在港口所測到輪船上霧笛發(fā)出聲音的頻率是下列選項圖中的（

）A． B．C． D．8．1842年，奧地利物理學家多普勒帶著女兒在鐵道旁散步時就注意到了類似上面描述的現(xiàn)象。他經(jīng)過認真的研究，發(fā)現(xiàn)波源與觀察者相互靠近成者相互遠離時，接收到的波的頻率都會發(fā)生變化.人們把這種現(xiàn)象叫作多普勒效應(yīng)（Dopplereffect）。多普勒效應(yīng)在科學技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用，下列物理現(xiàn)象中是應(yīng)用多普勒效應(yīng)的是（

）A．交通警察向行進中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波，同時測量反射波的頻率，根據(jù)反射波頻率變化的多少就能知道車輛的速度B．醫(yī)生向人體內(nèi)發(fā)射頻率已知的超聲波，超聲波被血管中的血流反射后又被儀器接收。測出反射波的頻率變化，就能知道血流的速度。這種方法俗稱“彩超”，可以檢查心臟、大腦和眼底血管的病變C．宇宙中的星球都在不停地運動。測量星球上某些元素發(fā)出的光波的頻率，然后與地球上這些元素靜止時發(fā)光的頻率對照，就可以算出星球靠近或遠離我們的速度D．兩列水波相遇后彼此穿過，仍然保持各自的運動特征，繼續(xù)傳播，就像沒有跟另一列水波相遇一樣9．下面哪些應(yīng)用是利用了多普勒效應(yīng)（）A．利用地球上接收到遙遠天體發(fā)出的光波的頻率來判斷遙遠天體相對于地球的運動速度B．交通警察向行進中的汽車發(fā)射一個已知頻率的電磁波，波被運動的汽車反射回來，根據(jù)接收到的頻率發(fā)生的變化，就知道汽車的速度，以便于進行交通管理C．鐵路工人將耳朵貼在鐵軌上可判斷火車的運動情況D．有經(jīng)驗的戰(zhàn)士利用炮彈飛行的尖叫聲判斷飛行炮彈是接近還是遠去10．我國自主研發(fā)的“海翼”號深?；铏C，刷新了下潛深度的世界紀錄．懸停在深海中某處的滑翔機發(fā)出聲吶信號（超聲波）的頻率為f，在該處海水中的傳播速度為v，若停在海面上的監(jiān)測船收到的頻率稍大于滑翔機發(fā)出聲吶信號的頻率，則下列說法正確的是（

）A．聲吶信號在該處海水中的波長為B．聲吶信號在該處海水中的波長為C．滑翔機正在靠近該監(jiān)測船D．滑翔機正在遠離該監(jiān)測船11．一個觀察者在鐵路旁，當火車迎面駛來時，他聽到的汽笛聲的頻率為；當火車駛過他身旁后，他聽到的汽笛聲的頻率為．若大氣中聲速約為，則（）A．火車的速度為 B．火車的速度為C．火車汽笛聲的頻率為 D．火車汽笛聲的頻率為12．固定在振動片上的金屬球周期性觸動水面可以形成水波。當振動片同時在水面上移動時拍得一幅如圖所示的圖片，圖中的圓表示波峰。下列說法正確的是（）A．該圖樣是由水波向各個方向的傳播速度大小不同形成的B．此時圖片表示金屬球向A側(cè)移動C．要使該圖片顯示的實驗現(xiàn)象更明顯，可以增大振動片在水面上移動的速度D．要使A處水波的振動頻率增加，必須增大振動片的振動頻率第5節(jié)多普勒效應(yīng)多普勒效應(yīng)的現(xiàn)象與應(yīng)用1．上課時老師將一蜂鳴器固定在教鞭一端，然后使蜂鳴器迅速水平旋轉(zhuǎn)，同學們聽到蜂鳴器音調(diào)竟然忽高忽低變化，下列判斷正確的是（）A．旋轉(zhuǎn)時蜂鳴器發(fā)聲的頻率變化了B．由于旋轉(zhuǎn)，改變了同學們聽到的聲音頻率C．蜂鳴器音調(diào)變低時，一定是向?qū)W生的方向運動D．音調(diào)的忽高忽低是由波的干涉造成的【答案】B【詳解】D．旋轉(zhuǎn)過程中，聲源（蜂鳴器）與同學們的距離有時近，有時遠，發(fā)生多普勒效應(yīng)，故D錯誤；AB．蜂鳴器發(fā)出聲波的頻率不變，只是同學們聽到的聲音頻率變化了，故A錯誤，B正確；C．當蜂鳴器遠離學生時，聽到聲音的頻率變小即音調(diào)變低，故C錯誤。故選B。2．下列關(guān)于多普勒效應(yīng)的說法正確的是（）A．醫(yī)院檢查身體的“彩超”儀運用了多普勒效應(yīng)B．大風中，遠處人的說話聲時強時弱C．由地球上接收到的遙遠天體發(fā)出的光波發(fā)生“紅移”現(xiàn)象（各條譜線的波長均變長），可以判斷遙遠天體正靠近地球D．靜止的觀察者聽到某個單一頻率聲源發(fā)出的聲音頻率越來越高，說明聲源正在遠離觀察者【答案】A【詳解】A．醫(yī)院檢查身體的“彩超”儀是通過測出反射波的頻率變化來確定血流的速度，顯然是運用了多普勒效應(yīng)，故A正確；B．大風中，遠處人的說話聲時強時弱是能量傳遞的問題，故B錯誤；C．“紅移”現(xiàn)象中光波頻率變小，因此遙遠天體正在遠離地球，故C錯誤；D．當波源與觀察者相互靠近時，觀測到的頻率增大，反之，當波源與觀察者相互遠離時，觀測到的頻率減小，故D錯誤。故選A。多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因3．假如一輛汽車在靜止時喇叭發(fā)出聲音的頻率是300Hz，在汽車向你駛來又擦身而過的過程中，下列說法正確的是（）A．當汽車向你駛來時，聽到聲音的頻率等于300HzB．當汽車向你駛來時，聽到聲音的頻率小于300HzC．當汽車和你擦身而過后，聽到聲音的頻率大于300HzD．當汽車和你擦身而過后，聽到聲音的頻率小于300Hz【答案】D【詳解】AB．汽車在靜止時喇叭發(fā)出聲音的頻率是300Hz，當汽車向你駛來時，兩者間距變小，則聽到喇叭聲音的頻率大于300Hz，故AB錯誤；CD．汽車在靜止時喇叭發(fā)出聲音的頻率是300Hz，當汽車和你擦身而過后，兩者間距變大，則聽到喇叭聲音的頻率小于300Hz，故C錯誤，D正確。故選D。4．如圖所示是產(chǎn)生機械波的波源O做勻速運動的情況，圖中的圓表示波峰。下列說法中錯誤的是（）A．該圖表示的是多普勒現(xiàn)象B．此時波源正在向A觀測者靠近C．CD兩位觀測者此時接收到的頻率和波源發(fā)出的頻率相等D．B觀測者此時接收到的頻率小于波源發(fā)出的頻率【答案】C【詳解】A．該圖表示由波源移動而引起的多普勒效應(yīng)，故A正確，不符合題意；B．由圖可知，觀測者A在單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù)最多，說明波源向A觀測者靠近，故B正確，不符合題意；C．波源與CD觀測者間的距離不斷增大，故接收到的頻率小于波源發(fā)出的頻率，故C錯誤，符合題意；D．波源與觀測者B的距離不斷增大，故觀測者接收到的頻率小于波源發(fā)出的頻率，故D正確，不符合題意。故選C。5．分析下列所描述的三個物理現(xiàn)象：①夏天里一次閃電過后，有時會雷聲轟鳴不絕②聽到迎面而來尖銳的汽笛聲③圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強忽弱的聲音④水塘中的水波能繞過障礙物繼續(xù)傳播這些現(xiàn)象分別是波的（）A．反射現(xiàn)象、多普勒效應(yīng)、衍射現(xiàn)象、干涉現(xiàn)象B．衍射現(xiàn)象、多普勒效應(yīng)、反射現(xiàn)象、干涉現(xiàn)象C．衍射現(xiàn)象、干涉現(xiàn)象、多普勒效應(yīng)、折射現(xiàn)象D．反射現(xiàn)象、多普勒效應(yīng)、干涉現(xiàn)象、衍射現(xiàn)象【答案】D【詳解】①夏天里一次閃電過后，有時會雷聲轟鳴不絕，是因為聲音在云層之間來回反射造成的；②聽到迎面而來尖銳的汽笛聲，即汽車靠近時感覺音調(diào)升高，這是多普勒效應(yīng)造成的；③圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強忽弱的聲音，是因為音叉發(fā)出兩個頻率相同的聲波相互疊加，出現(xiàn)加強區(qū)和減弱區(qū)，這是干涉現(xiàn)象；④水塘中的水波能繞過障礙物繼續(xù)傳播，這是水波的衍射現(xiàn)象。故選D。6．單音源發(fā)生器裝置在小車上，其發(fā)音頻率為f0。圖1中小車沿一圓形跑道做勻速圓周運動，觀察者甲靜止于圓心處，測得頻率為f1；圖2中小車沿直線向左勻速運動，觀察者乙、丙靜止于該直線上，丙在乙的右側(cè)，觀察者乙測得頻率為f2，觀察者丙測得頻率為f3，則（）A． B．C． D．f1時而大于f0時而小于f0，【答案】C【詳解】圖1中小車繞著甲做勻速圓周運動，根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，小車發(fā)出的頻率與觀察者甲接收到的頻率相等，則有圖2中小車向左勻速運動，小車遠離乙和丙，根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，二者接收到的頻率均小于小車發(fā)出的頻率，且小車相對于乙和丙的運動是相同的，則有綜上所述，有故選C。7．輪船在進港途中與港口間的距離隨時間變化規(guī)律如圖所示，則在港口所測到輪船上霧笛發(fā)出聲音的頻率是下列選項圖中的（

）A． B．C． D．【答案】A【詳解】輪船勻速靠近港口的過程中，測到的頻率不隨時間變化，但速度大時，頻率大，由x－t圖像可知，輪船靠近港口時三段時間內(nèi)的速度關(guān)系為v1＞v3＞v2可知f1＞f3＞f2A符合題意，BCD不符合題意。故選A。8．1842年，奧地利物理學家多普勒帶著女兒在鐵道旁散步時就注意到了類似上面描述的現(xiàn)象。他經(jīng)過認真的研究，發(fā)現(xiàn)波源與觀察者相互靠近成者相互遠離時，接收到的波的頻率都會發(fā)生變化.人們把這種現(xiàn)象叫作多普勒效應(yīng)（Dopplereffect）。多普勒效應(yīng)在科學技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用，下列物理現(xiàn)象中是應(yīng)用多普勒效應(yīng)的是（

）A．交通警察向行進中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波，同時測量反射波的頻率，根據(jù)反射波頻率變化的多少就能知道車輛的速度B．醫(yī)生向人體內(nèi)發(fā)射頻率已知的超聲波，超聲波被血管中的血流反射后又被儀器接收。測出反射波的頻率變化，就能知道血流的速度。這種方法俗稱“彩超”，可以檢查心臟、大腦和眼底血管的病變C．宇宙中的星球都在不停地運動。測量星球上某些元素發(fā)出的光波的頻率，然后與地球上這些元素靜止時發(fā)光的頻率對照，就可以算出星球靠近或遠離我們的速度D．兩列水波相遇后彼此穿過，仍然保持各自的運動特征，繼續(xù)傳播，就像沒有跟另一列水波相遇一樣【答案】ABC【詳解】A．交通警察向行進中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波，同時測量反射波的頻率，根據(jù)反射波頻率變化的多少就能知道車輛的速度，利用了多普勒效應(yīng)，故A符合題意；B．醫(yī)生向人體內(nèi)發(fā)射頻率已知的超聲波，超聲波被血管中的血流反射后又被儀器接收。測出反射波的頻率變化，就能知道血流的速度。這種方法俗稱“彩超”，可以檢查心臟、大腦和眼底血管的病變，利用了多普勒效應(yīng)，故B符合題意；C．宇宙中的星球都在不停地運動。測量星球上某些元素發(fā)出的光波的頻率，然后與地球上這些元素靜止時發(fā)光的頻率對照，就可以算出星球靠近或遠離我們的速度，利用了多普勒效應(yīng)，故C符合題意；D．兩列水波相遇后彼此穿過，仍然保持各自的運動特征，繼續(xù)傳播，就像沒有跟另一列水波相遇一樣，說明波的傳播具有獨立性，與多普勒效應(yīng)無關(guān)，故D不符合題意。故選ABC。9．下面哪些應(yīng)用是利用了多普勒效應(yīng)（）A．利用地球上接收到遙遠天體發(fā)出的光波的頻率來判斷遙遠天體相對于地球的運動速度B．交通警察向行進中的汽車發(fā)射一個已知頻率的電磁波，波被運動的汽車反射回來，根據(jù)接收到的頻率發(fā)生的變化，就知道汽車的速度，以便于進行交通管理C．鐵路工人將耳朵貼在鐵軌上可判斷火車的運動情況D．有經(jīng)驗的戰(zhàn)士利用炮彈飛行的尖叫聲判斷飛行炮彈是接近還是遠去【答案】ABD【詳解】A．凡是波都具有多普勒效應(yīng)，因此利用光波的多普勒效應(yīng)便可以測定遙遠星體相對地球運動的速度，A正確。B．被反射的電磁波，相當于一個運動的物體發(fā)出的電磁波，其頻率發(fā)生變化，由多普勒效應(yīng)的知識可以求出運動物體的速度，B正確。C．鐵路工人是根據(jù)振動的強弱而對列車的運動作出判斷的，C錯誤。D．炮彈飛行，與空氣摩擦產(chǎn)生聲波，人耳接收到的頻率與炮彈的運動方向有關(guān)，D正確。故選ABD。10．我國自主研發(fā)的“海翼”號深?；铏C，刷新了下潛深度的世界紀錄．懸停在深海中某處的滑翔機發(fā)出聲吶信號（超聲波）的頻率為f，在該處海水中的傳播速度為v，若停在海面上的監(jiān)測船收到的頻率稍大于滑翔機發(fā)出聲吶信號的頻率，則下列說法正確的是（

）A．聲吶信號在該處海水中的波長為B．聲吶信號在該處海水中的波長為C．滑翔機正在靠近該監(jiān)測船D．滑翔機正在遠離該監(jiān)測船【答案】BC【詳解】AB.根據(jù)波速定義，，聲吶信號在該處海水中的波長，故選項A不合題意，選項B符合題意；CD.根據(jù)多普勒效應(yīng)，當滑翔機靠近監(jiān)測船時，監(jiān)測船接收到的頻率大于