3.4多普勒效應(yīng)及其應(yīng)用 同步練習(xí)（含解析）

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁魯科版（2019）選擇性必修一3.4多普勒效應(yīng)及其應(yīng)用一、單選題1．下列有關(guān)波的說法不正確的是（）A．反射波的波長、頻率和波速都與入射波相同B．只有波才有衍射現(xiàn)象C．當(dāng)觀察者與波源兩者相互接近時(shí)，接收的頻率將大于波源頻率D．只有頻率相同的兩列波在相遇區(qū)域才能疊加2．在坐標(biāo)原點(diǎn)的波源產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，波速v=200m/s。已知t=0時(shí)，波剛好傳播到x=40m處，如圖所示，在x=400m處有一接收器（圖中未畫出），則下列說法正確的是（）A．波源開始振動(dòng)時(shí)方向沿y軸正方向B．從t=0開始經(jīng)過0.15s，x=40m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)路程為0.6mC．接收器在t=0.8s時(shí)才能接收到此波D．若波源向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)多普勒效應(yīng)，接收器接收到的波源頻率可能為11HzE．若該波與另一列振幅也為10cm、波源在x=350m處的沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波相遇，一定能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣3．下列是同學(xué)小明關(guān)于波的理解，正確的是（）A．兩列波疊加一定會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)定的干涉圖樣B．在干涉圖樣中，振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)的位移一定大于振動(dòng)減弱區(qū)域質(zhì)點(diǎn)的位移C．當(dāng)波源遠(yuǎn)離接收者時(shí)，觀察者接收到的波的頻率比波源頻率高D．只有障礙物或孔的尺寸與波長比較相差不多或較小，波才能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象4．如圖所示，一頻率為600Hz的聲源以一定角速度繞圓心O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)一圈。某觀察者站在離圓心O很遠(yuǎn)的P點(diǎn)觀察。若觀察者接收到聲音頻率小于600Hz，則可能是聲源在圖中哪點(diǎn)發(fā)出的（）A．A點(diǎn) B．B點(diǎn) C．C點(diǎn) D．D點(diǎn)5．關(guān)于波的現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．交通警察利用測(cè)速儀向行進(jìn)中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波，根據(jù)反射波的頻率變化判斷車速，這是利用了波的多普勒效應(yīng)B．“聞其聲不見其人”是聲波的反射現(xiàn)象C．醫(yī)生向人體內(nèi)發(fā)射頻率已知的超聲波，根據(jù)接收到的被血管中的血流反射后的超聲波的頻率變化，判斷血流的速度是利用波的干涉現(xiàn)象D．夏日雷聲轟鳴不絕，這是聲波的衍射現(xiàn)象6．分析下列物理現(xiàn)象：①“空山不見人，但聞人語響”；②圍繞發(fā)聲的雙股音叉走一圈，聽到聲音忽強(qiáng)忽弱；③當(dāng)正在鳴笛的火車背離我們急駛而去時(shí)，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變低；④雷聲在云層里轟鳴不絕．這些物理現(xiàn)象分別屬于波的（）A．衍射、干涉、多普勒效應(yīng)、反射 B．衍射、多普勒效應(yīng)、干涉、折射C．折射、干涉、多普勒效應(yīng)、反射 D．衍射、折射、多普勒效應(yīng)、干涉7．“B超”可用于探測(cè)人體內(nèi)臟的變化狀況。如圖為超聲波從肝臟表面入射，經(jīng)折射與反射，最后從肝臟表面射出的示意圖。超聲波在進(jìn)入肝臟發(fā)生折射時(shí)遵循與光的折射規(guī)律類似，可表述為（式中θ1是入射角，θ2是折射角，v1、v2分別是超聲波在肝外和肝內(nèi)的傳播速度），超聲波在腫瘤表面發(fā)生反射時(shí)遵循的規(guī)律與光的反射規(guī)律相同。已知v2=0.9v1，入射點(diǎn)與出射點(diǎn)之間的距離是d，入射角為i，腫瘤的反射面恰好與肝臟表面平行，則腫瘤離肝臟表面的深度h為（）A． B． C． D．8．下列物理現(xiàn)象：①聞其聲而不見其人；②當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們急駛而來時(shí)，我們聽到音調(diào)變高。這兩種現(xiàn)象分別屬于聲波的（）A．衍射、多普勒效應(yīng) B．干涉、衍射C．共振、干涉 D．衍射、共振9．在同一均勻介質(zhì)中有兩列簡諧橫波，甲向右、乙向左，波速大小為0.5m/s，沿x軸相向傳播，t0時(shí)刻的波形如圖所示，下列說法中正確的是（）A．兩列波相遇時(shí)能發(fā)生穩(wěn)定的干涉B．一觀察者正經(jīng)x=2m處沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，在他看來，兩波的頻率可能相同C．x軸上第一個(gè)位移達(dá)到6cm的質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x2.75mD．t0時(shí)刻，處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與x5.1m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向相反10．下面哪項(xiàng)物理知識(shí)的應(yīng)用沒有用到多普勒效應(yīng)的知識(shí)（）A．鐵路工人用耳朵貼在鐵軌上可判斷附近有沒有火車行駛B．交通警察向行進(jìn)中的汽車發(fā)射一個(gè)已知頻率的波，波被運(yùn)動(dòng)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(jìn)行交通管理C．利用地球上接收到遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光波的頻率來判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度D．有經(jīng)驗(yàn)的戰(zhàn)士從炮彈飛行的尖嘯聲判斷飛行炮彈是接近還是遠(yuǎn)去11．小茗同學(xué)站在火車站的站臺(tái)上研究多普勒效應(yīng)，一列火車一邊鳴笛一邊快速經(jīng)過火車站，在火車頭經(jīng)過小茗同學(xué)的前后一段時(shí)間內(nèi)，小茗同學(xué)聽到汽笛聲的頻率（）A．逐漸升高 B．逐漸降低 C．先高后低 D．先低后高12．下列關(guān)于多普勒效應(yīng)的說法中，不正確的是（）A．多普勒效應(yīng)是當(dāng)波源和觀測(cè)者相對(duì)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀測(cè)頻率與波源頻率不同的現(xiàn)象B．機(jī)械波和光波都能發(fā)生多普勒效應(yīng)C．當(dāng)波源靜止，觀測(cè)者向著波源運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀測(cè)者接收的波速不變，波長變長D．觀測(cè)者靜止，波源向著觀測(cè)者運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀測(cè)者接收的波長變短，波速不變13．一人站在火車軌道旁，一列正在鳴笛的火車高速駛來，然后又高速離去，則此人聽到的鳴笛聲的頻率將（）A．變大 B．變小C．先變大后變小 D．先變小后變大14．下列技術(shù)應(yīng)用涉及到多普勒效應(yīng)的是（）A．雷達(dá)定位 B．利用“共鳴箱”來使聲音增強(qiáng)C．醫(yī)生利用超聲波探測(cè)病人血管中血液的流速 D．用超聲波檢測(cè)金屬、陶瓷、混凝土中是否有氣泡15．兩列機(jī)械波在同種介質(zhì)中相向而行，、為兩列波的波源，以、連線和中垂線為軸建立如圖所示的坐標(biāo)系，、的坐標(biāo)如圖所示。某時(shí)刻的波形如圖所示。已知波的傳播速度為，點(diǎn)有一個(gè)觀察者，下列判斷正確的是（）A．兩波源、的起振方向相同B．經(jīng)過足夠長的時(shí)間的振幅為C．波源產(chǎn)生的波比波源產(chǎn)生的波更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象D．當(dāng)觀察者以的速度向點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到波的頻率為二、填空題16．多普勒效應(yīng)的成因分析（1）接收頻率：觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的________的個(gè)數(shù)。（2）當(dāng)波源與觀察者相互______時(shí)，觀察者接收到的頻率大于波源發(fā)出的頻率，當(dāng)波源與觀察者相互_____時(shí)，觀察者接收到的頻率小于波源發(fā)出的頻率。17．生活中經(jīng)常用“呼嘯而來”形容正在駛近的車輛，這是聲波在傳播過程中對(duì)接收者而言頻率發(fā)生變化的表現(xiàn)，無線電波也具有這種效應(yīng)．圖中的測(cè)速雷達(dá)正在向一輛接近的車輛發(fā)生無線電波，并接收被車輛反射的無線電波．由于車輛的運(yùn)動(dòng)，接收的無線電波頻率與發(fā)生時(shí)不同，利用頻率差就能計(jì)算出車輛的速度．已知發(fā)出和接收的頻率間關(guān)系為，式中c是真空中的光速，若，，可知被測(cè)車輛的速度大小為________m/s．18．判斷該說法的正誤：多普勒效應(yīng)說明波源的頻率發(fā)生變化。()19．如圖表示產(chǎn)生機(jī)械波的波源S做勻速運(yùn)動(dòng)的情況，圖中的圓表示波峰，該圖表示___________現(xiàn)象，觀察到波的頻率最高和最低的位置分別是________、________。三、解答題20．蝙蝠有完善的發(fā)射和接收超聲波的器官，一只蝙蝠以的速度垂直于墻飛行，且以的頻率發(fā)超聲波，并經(jīng)接收到回聲。若聲速是，求蝙蝠發(fā)射超聲波時(shí)離墻的距離及蝙蝠所發(fā)出的超聲波的波長？21．一般漁船向魚群發(fā)出超聲波。若魚群正向漁船靠近，則被魚群反射回來的超聲波與漁船發(fā)出的超聲波相比，其頻率如何變化？請(qǐng)說明理由。22．聲源向觀察者運(yùn)動(dòng)和觀察者向聲源運(yùn)動(dòng)，都會(huì)產(chǎn)生音頻增高的多普勒效應(yīng)，這兩種情形有沒有區(qū)別？23．蝙蝠是通過聲波的反射來判斷前方是否有障礙物的。科學(xué)家在蝙蝠飛行的空間里橫跨了很多系有銅鈴的繩索，蝙蝠黑暗中在此空間飛行時(shí)不會(huì)碰撞這些繩索而導(dǎo)致銅鈴發(fā)聲。據(jù)此，你認(rèn)為蝙蝠發(fā)出的聲波頻率應(yīng)該具有怎樣的特征？盡可能用數(shù)量級(jí)來描述你的估算。24．如圖所示，聲源S和觀察A都沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，相對(duì)于地面的速率分別為Vs和vA，空氣中聲音傳播的速率為vP，設(shè)vs＜vP,vA＜vP，空氣相對(duì)于地面沒有流動(dòng)．若聲源相繼發(fā)出兩個(gè)聲信號(hào)，時(shí)間間隔為Δt，請(qǐng)根據(jù)發(fā)出的這兩個(gè)聲信號(hào)聲從聲源傳播到觀察者的過程，確定觀察者接收到這兩個(gè)聲信號(hào)的時(shí)間間隔Δt'．（假設(shè)兩次聽到聲音的位置都在聲源同一側(cè)）答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．D【解析】【分析】【詳解】A．反射不改變波的性質(zhì)，波長、頻率和波速都與入射波相同，故A正確，但不符合題意；B．粒子無衍射現(xiàn)象，衍射是波特有的性質(zhì)，故B正確，但不符合題意；C．根據(jù)多普勒效應(yīng)，觀察者與波源兩者相互接近時(shí)，接收的頻率將變大，故C正確，但不符合題意；D．所有波與另一個(gè)波都可疊加，但只有頻率相同時(shí)，才能形成穩(wěn)定的干涉圖像，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。2．B【解析】【分析】【詳解】A．根據(jù)波的圖像和波的傳播方向可知，波源開始振動(dòng)時(shí)方向沿y軸負(fù)方向，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)波的圖像可知波長λ=20m，振幅A=10cm，周期從t=0開始經(jīng)過0.15s（1.5個(gè)周期），x=40m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)路程為6個(gè)振幅，即故B正確；C．接收器在時(shí)能夠接收到此波，故C錯(cuò)誤；D．波源頻率為若波源向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)多普勒效應(yīng)，接收器接收到的波源頻率小于10Hz，故D錯(cuò)誤；E．根據(jù)頻率相同的兩列波相遇才能產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件，若該波與另一列振幅也為10cm的簡諧橫波相遇，不一定能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，故E錯(cuò)誤。故選B。3．D【解析】【詳解】A．只有頻率相同的兩列波疊加才會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)定的干涉圖樣，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．在干涉圖樣中，振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)的振幅一定大于振動(dòng)減弱區(qū)域質(zhì)點(diǎn)的振幅，但是振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)的位移不一定大于振動(dòng)減弱區(qū)域質(zhì)點(diǎn)的位移，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)波源遠(yuǎn)離接收者時(shí)，觀察者接收到的波的頻率比波源頻率低，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．只有障礙物或孔的尺寸與波長比較相差不多或較小，波才能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)D正確。故選D。4．C【解析】【分析】【詳解】根據(jù)多普勒效應(yīng)，當(dāng)聲源和觀測(cè)者靠近時(shí)，觀測(cè)者接受的頻率高于聲源；當(dāng)聲源和觀測(cè)者遠(yuǎn)離時(shí)，觀測(cè)者接受的頻率低于聲源。把速度方向標(biāo)出來，A點(diǎn)有接近的趨勢(shì)，頻率變大；C點(diǎn)有遠(yuǎn)離的趨勢(shì)，頻率變?。籅、D點(diǎn)速度方向垂直，頻率不變。故選C。5．A【解析】【分析】【詳解】A．交通警察利用測(cè)速儀向行進(jìn)中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波，根據(jù)反射波的頻率變化判斷車速，這是利用了波的多普勒效應(yīng)，選項(xiàng)A正確；B．“聞其聲不見其人”是聲波的衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．醫(yī)生向人體內(nèi)發(fā)射頻率已知的超聲波，根據(jù)接收到的被血管中的血流反射后的超聲波的頻率變化，判斷血流的速度是利用多普勒現(xiàn)象，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．夏日雷聲轟鳴不絕，這是聲波的反射現(xiàn)象，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。6．A【解析】【分析】【詳解】“空山不見人，但聞人語響”即聽到聲音，卻看不見人，這是聲音的衍射；圍繞發(fā)聲的雙股音叉走一圈，聽到聲音忽強(qiáng)忽弱，音叉發(fā)出兩個(gè)相同頻率的聲波相互疊加，從而出現(xiàn)加強(qiáng)區(qū)于減弱區(qū)，這是聲音的干涉；當(dāng)正在鳴笛的火車背離我們急駛而去時(shí)，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變低，因此這是多普勒效應(yīng)；雷聲在云層里轟鳴不絕這是由于波的反射，由于傳播距離不同，傳到人耳的時(shí)間不同導(dǎo)致，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。7．D【解析】【分析】【詳解】已知入射角為i，設(shè)折射角為α，根據(jù)題意有可得故選D。8．A【解析】【詳解】聞其聲而不見其人，是聲波繞過阻礙物而傳播過來的，屬于聲波的衍射，而當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們急駛而來時(shí)，我們聽到音調(diào)變高，是屬于多普勒效應(yīng)，所以A正確；BCD錯(cuò)誤；故選A。9．C【解析】【分析】【詳解】A．由可得發(fā)生穩(wěn)定干涉的條件是頻率相同，故A錯(cuò)誤；B．由多普勒效應(yīng)可知，一觀察者正經(jīng)x=2m處沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，在他看來，甲波的頻率在降低，乙波的頻率增大，由A選項(xiàng)可知，兩波的頻率不可能相同，故B錯(cuò)誤；C．要使質(zhì)點(diǎn)的位移第一次達(dá)到6cm，必定是兩列波相距最近的兩個(gè)波峰相遇，t=0時(shí)這兩個(gè)波峰相距故從此時(shí)開始到兩者相遇，兩波峰移動(dòng)的距離均為因甲波的第一個(gè)波峰t=0的橫坐標(biāo)為，想x軸正方向移動(dòng)3.75m后橫坐標(biāo)為2.75m，故C正確；D．由同側(cè)法可得處質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，x5.1m處質(zhì)點(diǎn)也是向下振動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選C。10．A【解析】【分析】多普勒效應(yīng)是指波源或觀察者發(fā)生移動(dòng)，而使兩者間的距離發(fā)生變化,使觀察者收到的頻率發(fā)生了變化?！驹斀狻緼．鐵路工人用耳朵貼在鐵軌上可判斷附近有沒有火車行駛，,是因?yàn)槁曇粼诠腆w中傳播的比空氣中快，與多普勒效應(yīng)無關(guān)，故A符合題意；B．交通警察對(duì)行進(jìn)中的汽車發(fā)射一個(gè)已知頻率的電磁波，波被運(yùn)動(dòng)的汽車反射回來，根據(jù)接收到的頻率發(fā)生變化，來知道汽車的速度，以便于進(jìn)行交通管理，利用了多普勒效應(yīng)；故B不符合題意；C．利用地球上接收到遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的原子光譜線的移動(dòng)來判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)地球運(yùn)動(dòng)的速度，利用了多普勒效應(yīng)，故C不符合題意；D．有經(jīng)驗(yàn)的戰(zhàn)士從炮彈飛行的尖嘯聲來判斷飛行炮彈是接近還是遠(yuǎn)去，頻率變高表示靠近，頻率降低表示遠(yuǎn)，利用了多普勒效應(yīng)，故D不符合題意；故選A。11．C【解析】【分析】【詳解】由多普勒效應(yīng)可知：當(dāng)火車靠近小茗時(shí)，小茗同學(xué)聽到汽笛聲的頻率變高，當(dāng)火車遠(yuǎn)離小茗時(shí)，小茗同學(xué)聽到汽笛聲的頻率變低，故小茗同學(xué)聽到汽笛聲的頻率先高后低，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。12．C【解析】【分析】【詳解】A．多普勒效應(yīng)是當(dāng)波源和觀測(cè)者相對(duì)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀測(cè)頻率與波源頻率不同的現(xiàn)象，A正確；B．機(jī)械波、電磁波和光波都會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng)，B正確；CD．根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)波源靠近接收者時(shí)，接收者接收到的波的頻率比波源頻率高，波速不變，根據(jù)波長變短，C錯(cuò)誤D正確。故選C。13．C【解析】【分析】【詳解】根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)物體振動(dòng)頻率不變時(shí)，距離聲源越遠(yuǎn)，聲音的音調(diào)越遠(yuǎn)，距離聲源越近，聲音的音調(diào)越高，因此當(dāng)站在火車軌道旁，一列正在鳴笛的高速火車飛馳而過，當(dāng)火車高速駛來時(shí)，距離越來越近，聽到的鳴笛聲的頻率將變大，當(dāng)高速離去，距離越來越遠(yuǎn)，聽到的鳴笛聲的頻率將變小，ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。14．C【解析】【詳解】A．雷達(dá)定位是利用了電磁波的反射原理，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．共鳴箱利用的是共振的原理，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．醫(yī)生利用超聲波探測(cè)病人血管中血液的流速，是利用了聲波的多普勒效應(yīng)，選項(xiàng)C正確；D．用超聲波檢測(cè)金屬、陶瓷、混凝土中是否有氣泡，是利用了超聲波的穿透能力強(qiáng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。15．D【解析】【分析】【詳解】A．由圖像可知，波源起振方向沿y軸負(fù)方向；而波源的起振方向沿y軸正方向，起振方向相反，A錯(cuò)誤；B．兩列波到達(dá)O點(diǎn)時(shí)總是同相位，振動(dòng)加強(qiáng)，因此經(jīng)過足夠長的時(shí)間的振幅為，B錯(cuò)誤；C．兩列波的波長均為4m，產(chǎn)生明顯衍射條件相同，C錯(cuò)誤；D．當(dāng)觀察者以的速度向點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察到的波速為根據(jù)可得觀察者接收到波的頻率D正確。故選D。16．

完全波

靠近

遠(yuǎn)離【解析】【分析】【詳解】（1）[1]接收頻率：觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù)。（2）[2][3]當(dāng)波源與觀察者相互靠近時(shí)，觀察者接收到的頻率大于波源發(fā)出的頻率，當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)