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1、5多普勒效应课时训练基础巩固练题组1对多普勒效应的理解1关于多普勒效应,下列说法中正确的是(B)A.当波源与观察者都运动时,才会发生多普勒效应B.当波源与观察者运动的速度相同时,不会发生多普勒效应C.只有机械波才能发生多普勒效应D.只要波源运动,就一定会发生多普勒效应解析:当波源与观察者有相对运动时,会发生多普勒效应,可以是波源运动,观察者静止,也可以是波源静止,观察者运动,也可以是同时运动,但速度不能相等,故错误;当波源与观察者运动的速度相同时,无相对运动,相当于二者相对静止的情况,不会发生多普勒效应,故B正确,D错误;多普勒效应是波所共有的,故C错误。2.(多选)下列现象属于多普勒效应的是
2、(BC).远去的汽车声音越来越小B.炮弹迎面飞来,声音刺耳C.火车向你驶来时,音调变高;驶离你而去时,音调变低D.大风中,远处人的说话声时强时弱解析:A项和D项中所说的现象是能量传播的问题,不是多普勒效应;B、C两项所发生的现象是多普勒效应。故B、C正确,A、D错误。3 .(多选)一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发出的超声波相比(BC).波速变大B.波速不变C.频率变高D.频率不变解析:在同种介质中,超声波的传播速度保持不变,因此A项错误,B项正确;因鱼群正向渔船靠近,单位时间内渔船接收到的超声波的个数变多,根据多普勒效应可知,频率变高,因此C项正确,D项
3、错误。4 .如图所示,向左匀速运动的小车发出频率为f的声波,车左侧A处的人感受到的声波的频率为f1,车右侧B处的人感受到的声波的频率为f2,则(D)AB.f1f,f2fB.f1fC.f1f,f2fD.f1f,f2ff2,D正确。题组2多普勒效应的应用5.公路上的雷达测速仪的工作原理是利用(A)A.波的反射和多普勒效应B.波的干涉和多普勒效应C.波的干涉和波的反射D.波的反射和共振解析:雷达测速主要是利用多普勒效应,当目标向雷达天线靠近时,反射信号频率将高于发射机频率;反之当目标远离天线而去时,反射信号频率将低于发射机频率,如此根据频率的改变数值,即可计算出目标与雷达的相对速度,A正确,B、C、
4、D错误。6 .轮船在进港途中x-t图像如图所示,则在港口所测到轮船上雾笛发解析:由x-t图像可知,轮船靠近港口时的速度v1v3v2,可知f1f3f2,故A项正确。7 .波源所发出的机械波的频率为180Hz,观察者所接收到的机械波频率也为180Hz。下列判断中正确的是(B),若波源静止不动,则观察者一定静止不动8 .波源和观察者之间的相对距离不变C.波源和观察者之间的相对距离增大D.波源和观察者之间的相对距离减小解析:多普勒效应是指波源或观察者发生移动,而使两者间的相对位置发生变化,使观察者接收到的频率发生了变化;现在振源所发出的机械波的频率为180Hz,观察者所接收到的机械波频率也为180Hz
5、,则说明振源和观察者之间的相对距离不变,若振源静止不动,观察者不一定静止不动,观察者绕振源做圆周运动时接收到的频率也不变,故B正确,A、C、D错误。8 .根据多普勒效应,我们知道当波源与观察者相互接近时,观察者接收到波的频率增大;反之,观察者接收到波的频率减小。天文观测到某遥远星系所生成的光谱呈现“红移”,即谱线都向红色部分移动了一段距离。由此现象可知(C).观察者接收到光波的波长增大,该星系正在靠近观察者B.观察者接收到光波的波长减小,该星系正在靠近观察者C.观察者接收到光波的波长增大,该星系正在远离观察者D.观察者接收到光波的波长减小,该星系正在远离观察者解析:科学家们发现了红移现象,即光
6、谱线都向红色部分移动了一段距离,即接收到的光的波长增大,频率减小,根据多普勒效应的理论可知这些星球都在远离地球。9 .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1H1S或不到1IDS的短促发射,且每秒连续发射几次。假定蝙蝠的超声脉冲发射频率为39000Hz,在一次正朝着表面平滑的墙壁飞扑的期间,下列判断中正确的是(C)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39OOOHz解析:由于蝙蝠向墙壁靠近,所以墙壁接收的频率大于39000Hz,故A错误
7、;因蝙蝠靠近墙壁,故蝙蝠接收到的超声脉冲频率大于墙壁反射超声脉冲的频率,而墙壁反射超声脉冲的频率与其接收频率相等,故C正确,B、D错误。能力提升练10 .如图所示,一频率为600Hz的声源以一定角速度绕圆心O点做匀速圆周运动一圈。某观察者站在离圆心O很远的P点观察。若观察者接收到声音频率小于600Hz,则可能是声源在图中哪点发出的(C)A.A点B.B点C.C点D.D点解析:根据多普勒效应,当声源和观测者靠近时,观测者接收的频率高于声源;当声源和观测者远离时,观测者接收的频率低于声源。把速度方向标出来,A点有接近的趋势,频率变大;C点有远离的趋势,频率变小;B、D点速度方向垂直,频率不变。C正确
8、。11 .(2023湖州模拟)(多选)如图所示,在坐标原点的波源S产生了一列沿X轴正方向传播的简谐横波,波速v=40m/s,已知t=0时刻,波刚好传播到x=40m处,在x=80m处有一接收器(图中未画出),则下列说法正确的是(BD).波源S开始振动的方向为y轴正方向B.该波的波长为20m,周期为0.5sC.x=40m处的质点在t=0.5s时第一次处于波峰位置D.若波源S向X轴正方向运动,则接收器接收到的波的频率大于2Hz解析:波传播过程中,各质点的起振方向与波源一致,由于此时x=40m处的质点向下振动,故波源开始振动的方向为y轴负方向,A错误;由图可知,该波的波长为20m,周期为T=4=0.5
9、s,B正确;x=4Om处的质V点在t=0.5S(一个周期)时,又回到平衡位置且向下振动,C错误;该列波的频率为f=;2Hz,由多普勒效应可知,若波源S向X轴正方向运动,则接收器接收到的波的频率大于2Hz,D正确。12.(多选)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处是它的初始位置。图示为恰经10个周期时观察到的水面波。则下列说法正确的是(AC).位于X轴正方向一侧的观测者,接收频率大于5HzB.位于x轴负方向一侧的观测者,接收频率大于5HzC.水面波的传播速度是0.2ms,小球匀速移动的速度是0.1m/sD.水面波的传播速度是0.4m/s,小球匀速移动的速度
10、是0.2m/s解析:小球每秒振动5次,所以波的频率为5Hz,小球沿X轴正方向匀速移动,根据多普勒效应规律可知,位于X轴正方向一侧的观测者,接收频率大于5Hz,位于X轴负方向一侧的观测者,接收频率小于5Hz,所以A正确,B错误;小球的振动周期为Ts=0.2s,小球振动10个周期所用的时间为B1OT=2s,小球的速度为V咛4。-2广1()2m/s=0.1m/s,水面波的传播速度为V2彳二丝胃ms=0.2m/s。所以C正确,D错误。13.如图所示,沿X轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200m/s,下列说法正确的是(D)WCm.从图示时刻开始,质点b比质点a先回到平衡位置B
11、.从图示时刻开始,经0.O1s质点a通过的路程为0.8mC.若该波波源从x=0处沿X轴正向运动,则在x=2000m处接收到的波的频率将小于50HzD.若该波传播中遇到宽约3m的障碍物能发生明显的衍射现象解析:根据上下坡法知,b点处于上坡阶段,所以b点先沿y轴负方向运动到最低点再沿y轴正方向运动到平衡位置,则从图示时刻开始,质点b比质点a晚回到平衡位置,A错误;根据T=s=0.02s,则V200从图示时刻开始,经0.O1s质点a振动了半个周期,其通过的路程为s=2=2X20cm=40cm=O.4m,B错误;根据多普勒效应可知,该波波源从x=0处沿X轴正方向运动,则在x=2OOOm处接收到的波的频
12、率将大于50Hz,C错误;波的波长=4m,若该波传播中遇到宽约3m的障碍物时,波长与障碍物的宽度接近,所以能发生明显的衍射现象,D正确。14.(2023丽水一模)两列机械波在同种介质中相向而行,P、Q为两列波的波源,以P、Q连线和中垂线为轴建立如图所示的坐标系,P、Q的坐标如图所示。某时刻的波形如图所示。已知P波的传播速度为IOms,0点有一个观察者,下列判断正确的是(D)B.经过足够长的时间0的振幅为15cmC.波源Q产生的波比波源P产生的波更容易发生衍射现象D.当观察者以2m/s的速度向Q点运动时,观察者接收到Q波的频率为3Hz解析:由同侧法可知,波源P起振方向沿y轴负方向;而波源Q的起振
13、方向沿y轴正方向,起振方向相反,A错误;两列波到达0点时总是同相位,振动加强,因此经过足够长的时间0的振幅为45cm,B错误;两列波的波长相等,波源Q产生的波与波源P产生的波发生衍射现象的难易程度相同,C错误;当观察者以2m/s的速度向Q点运动时,观察到的波速为V=V波+v人=12m/s,根据V=f,可得观察者接收到Q波的频率fr-Hz=3Hz,D正确。A415.如图表示产生机械波的波源O做匀速运动的情况,图中的圆表示波峰。(1)该图表示的是OA.干涉现象B.衍射现象C.反射现象D.多普勒效应波源正在移向(选填“A”“B”“C”或“D”)点。观察到波的频率最低的点是(选填A”“B”“C”或)点
14、。解析:(1)该图表示的是多普勒效应,正确选项为D。从波长变化情况来看,波源正在移向A点。(3)由于波源远离B点,所以观察到波的频率最低的点是B点。答案:(I)D(2)A(3)B16.公路巡警开车在高速公路上以IOOkm/h的恒定速度巡查,在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的波,如果该波被轿车反射回来时,巡警车接收到的波的频率比发出时低。(1)此现象属于OA波的衍射B波的干涉C.多普勒效应D.波的反射若轿车以20m/s的速度行进,反射波的频率应(选填“偏高”或“偏低”)。解析:(1)公路巡警开车在高速公路上以100km/h的恒定速度巡查,在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的波,如果该波被轿车反射回来时,巡警车接收到的波的频率比发出时低,这是多普勒效应。因为巡警车的速度大于轿车的速度,轿车与巡警车靠近,反射波的频率应偏高。答案:(I)C(2)偏高