3.5 多普勒效应同步练习 2021—2022 学年高中物理人教版（2019）选 择性必修第一册 一、选择题（共 15 题） 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．同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同 C．观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低 D．在空旷的山谷里喊话，会听到回声 2．下列是同学小明关于波的理解，正确的是（　　） A．两列波叠加一定会出现稳定的干涉图样 B．在干涉图样中，振动加强区域的质点的位移一定大于振动减弱区域质点的位移 C．当波源远离接收者时，观察者接收到的波的频率比波源频率高 D．只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或较小，波才能发生明显衍射现象 3．在同一地点有两个静止的声源，发出声波 1 和声波 2．在同一空间的空气中沿同一方向传播，如图所示 为某时刻这两列波的图象，则下列说法中正确的是（ ） A．波 1 速度比波 2 速度大 B．在这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率可以相同 C．在这两列波传播的方向上，会产生稳定的干涉现象 D．相对于同一障碍物，波 1 比波 2 更容易发生衍射现象 4．如图所示，让小球 P 一边贴水面每秒振动 5 次，一边沿 x 轴正方向匀速移动，O 点是它的初始位置．图 示为观察到的某一时刻的水面波，图中的实线表示水面波的波峰位置．那么此水面波的传播速度及小球 P 匀速移动的速度分别是（ ） A．0.05m/s、0.025m/s B．0.1m/s、0.05m/s C．0.15m/s、0.125m/s D．0.2m/s、0.1m/s 5．下列说法正确的 ( 　　 ) A．我们能通过光谱分析来鉴别月球的物质成分 B．当敌机靠近时，战机携带的雷达接收反射波的频率小于其发射频率 C．  衰变中产生的  射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的 D． 222 86 Rn 的半衰期为 3.8 天，若有 20g 222 86 Rn ，经过 7.6 天后还剩下 5g 222 86 Rn 6．下列说法错误的是（　　） A．弹簧振子运动半个周期的路程一定等于两倍振幅 B．通过超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度，是利用了波的干涉 C．将摆钟从成都龙泉山的山脚移动到山峰，摆钟的周期将变大 D．“闻其声不见其人”是波的衍射现象 7．超声波是一种频率高于 20000Hz 的声波，波长很短，只有几厘米，甚至千分之几毫米，它的方向性好， 穿透能力强，易于获得较集中的声能，因此有广泛的应用关于超声波，下列说法中正确的是（　　） A．由于高频率超声波波长很短，因此衍射本领很强 B．空气中超声波传播速度远大于普通声波传播的速度 C．当超声波在介质中传播时，介质参与振动的频率等于超声波频率 D．超声波测速主要是利用超声波相干性好的特点 8．小茗同学站在火车站的站台上研究多普勒效应，一列火车一边鸣笛一边快速经过火车站，在火车头经 过小茗同学的前后一段时间内，小茗同学听到汽笛声的频率（　　） A．逐渐升高 B．逐渐降低 C．先高后低 D．先低后高 9．下列说法正确的有 A．在机械波中偏离平衡位置的位移总相同的两个质点间的距离为一个波长 B．产生多普勒效应的原因是波源自身的频率发生了变化 C．只有障碍物或孔的尺寸比波长小或差不多，才能发生衍射现象 D．形成稳定干涉图样的必要条件是两列波的频率相同 10．下列有关波的说法不正确的是（　　） A．反射波的波长、频率和波速都与入射波相同 B．只有波才有衍射现象 C．当观察者与波源两者相互接近时，接收的频率将大于波源频率 D．只有频率相同的两列波在相遇区域才能叠加 11．声波是一种机械波，具有波的特性，关于声波下列说法中正确的是（　　） A．不同频率的声波在空气中相遇时不会叠加 B．高频声波和低频声波相遇时能发生干涉现象 C．相同条件下，低频声波比高频声波更容易发生衔射现象 D．马路上我们听到的汽笛声的频率都是汽笛发出的原有频率 12．下列说法中正确的是（　　） A．树枝在风的作用下运动是简谐运动 B．波长比孔的宽度小得越多，波的衍射越明显 C．只要是两列波叠加，都能产生稳定的干涉图样 D．当观察者和波源间存在相对运动时不一定能观察到多普勒效应现象 13．“B 超”可用于探测人体内脏的变化状况。如图为超声波从肝脏表面入射，经折射与反射，最后从肝脏 sin 1 v1  表面射出的示意图。超声波在进入肝脏发生折射时遵循与光的折射规律类似，可表述为 sin  2 v2 （式中 θ1 是入射角，θ2 是折射角，v1、v2 分别是超声波在肝外和肝内的传播速度），超声波在肿瘤表面发生反射时 遵循的规律与光的反射规律相同。已知 v2=0.9v1，入射点与出射点之间的距离是 d，入射角为 i，肿瘤的反 射面恰好与肝脏表面平行，则肿瘤离肝脏表面的深度 h 为（　　） 9d sin i A． 1000  81sin 2 i d 81  100 sin 2 i C． 20sin i d 81  100sin 2 i B． 100sin i d 100  81sin 2 i D． 18sin i 14．一列沿 x 轴正方向传播的横波，在 t=0 时刻的波形如图甲所示，图乙是图甲中某质点的振动图象，下 列说法正确的是（　　） A．该波的波速为 4m/s B．图乙表示质点 S 的振动图像 C．质点 R 在 t=6s 时的位移为 13cm D．一观察者沿 x 轴向波源运动时，他观测到的该波频率为 0.25Hz 15．一频率为 600Hz 的声源以 20rad / s 的角速度沿一半径为 0.8m 的圆周（圆心为 O 点）做匀速圆周运动。 一观察者站在离圆心很远的 P 点且相对于圆心静止，如图所示，则观察者接收到（　　） A．声源在 A 点时发出声音的频率等于 600Hz B．声源在 B 点时发出声音的频率等于 600Hz C．声源在 C 点时发出声音的频率等于 600Hz D．声源在 D 点时发出声音的频率小于 600Hz 二、填空题（共 3 题） 16．判断该说法的正误： 多普勒效应说明波源的频率发生变化。( ) 17．根据宇宙大爆炸学说，遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线( ) 18．二十世纪二十年代，天文学家哈勃从星光谱的观测中发现宇宙中所有的星系都在彼此远离退行，距离 越远，退行速度越大，两者成正比，这个规律称为哈勃定律。一个遥远的超新星以速度 v 远离地球观察者， 地球观察者测量的星系光谱波长____（选填“大于”、“等于”或“小于”）超新星发出光谱波长；地球观察者测 量超新星发出光的传播速度为_____（光在真空中传播速度为 c）。 三、综合题（共 4 题） 19．声源向观察者运动和观察者向声源运动，都会产生音频增高的多普勒效应，这两种情形有没有区别？ 20．一只汽船以 4m / s 的速度在无风河面上航行，船上发出声鸣笛，旅客在 3s 后听到前方悬崖反射回来的 声音，已知声音在空气中的传播速度为 340m / s 。则悬崖离汽船鸣笛时的位置有多远。 21．一般渔船向鱼群发出超声波。若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与渔船发出的超声波 相比，其频率如何变化？请说明理由。 22．如图是在公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪指向车辆发出超声波脉冲信号，并接收经 车辆反射的超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度。在某次测速过 程中，超声波测速仪对某一汽车共发射两次信号，接收两次信号，数据如下：（测速仪固定不动），已知 超声波在空气中传播的速度是 340m/s，若汽车是沿直线匀速行驶。 （1）求汽车在反射两个超声波信号之间的时间内前进的距离； （2）若该路段汽车限速 60km/h，则该汽车的行驶速度是否合法？ （3）从测速仪发出的第一个超声波脉冲时作为计时起点，在图中作出超声波的位移—时间图像。 时刻/s 事件 0 0.5 1 1.6 发生第一次 接收第一次 发生第二次 接收第二次 超声波信号 超声波信号 超声波信号 超声波信号 参考答案： 1．C 2．D 3．D 4．D 5．D 6．B 7．C 8．C 9．D 10．D 11．C 12．D 13．D 14．C 15．B 16．错误 17．正确 18． 大于 c 19． 多普勒效应说明波源与观察者有相对运动时，接收到的波频率会发生变化，但波源的频率不变。 产生多普勒效应的原因是波源与观察者有相对运动，声源向观察者运动和观察者向声源运动，本质上没有 区别。 20． 516m 21．变高， 被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比频率变高 理由是：渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，波速由介质决定，所以被鱼群反射回来的超声波 与发出的超声波相比波速不变，根据声音的多普勒效应，声源移向观察者时接收频率变高，所以被鱼群反 射回来的超声波与发出的超声波相比频率变高。 22．（1）17m；（2）合法；（3）