12.5多普勒效应 -2020-2021学年高二物理课时同步练（人教版选修3-4）

选修3-4 第十二章 机械波 第五节 多普勒效应 一、单选题 1．（2021·山东高二月考）在某种介质中，一列沿x轴传播的简谐横波在 时刻的波形图如图甲所示，此时质点A在波峰位置，质点D刚要开始振动，A、B、C、D四个质点中某个质点的振动图像如图乙所示。 时刻在D点有一台机械波信号接收器（图中未画出），正以 的速度沿x轴正向匀速运动下列说法正确的是（　　） A．质点C的起振方向沿y轴负方向 B．无法判断图乙所示为四个质点中哪一个质点的振动图像 C．信号接收器可以接收到该机械波 D．如果只改变该信号接收器的速度的大小，使它能接收到该机械波，则它接收到该机械波的频率大于 【答案】C 【解析】A．在 时刻的波形图如图甲所示，此时质点A在波峰位置，质点D刚要开始振动，则可知波沿x轴正方向传播，根据同侧法可知D点起振方向沿y轴正方向，则质点C的起振方向沿y轴正方向，故A错误； B．图甲中质点C在 时刻处于平衡位置且向y轴负方向运动，则图乙所示为质点C的振动图像，故B错误； C．由图可知 ， 则波速为 则信号接收器可以接收到该机械波，故C正确； D．因机械波周期为0.4s，则频率为 根据多普勒效应，由于信号接收器在远离机械波波源运动，则它接收到该机械波的频率小于2.5Hz，故D错误。 故选C。 2．（2021·沙坪坝区·重庆南开中学高三月考）下列说法正确的是（　　） A．做简谐运动的物体，在平衡位置时合力为0 B．红光和蓝光在空中某位置相遇，一定发生干涉现象 C．当声源靠近观察者运动时，观察者接收到的频率大于声源发出的频率 D．发生地震时，传播的只有纵波，没有横波 【答案】C 【解析】A．简谐运动的位移是相对平衡位置的，故每次经过平衡位置时的位移为零，据F=-kx可知，回复力为零；单摆模型在平衡位置时，合力不为零，其加速度也不为零；而弹簧振子在平衡位置时，合力一定为零，加速度一定为零，故A错误； B．两束光在相遇的区域内发生干涉现象需要具备的条件是①振动方向相同；②振动频率相同；③相位相同或相位差保持恒定，而红光和蓝光的频率不同，故B错误； C．根据多普勒效应可知，当声源靠近观察者运动时，观察者接收到的声波频率大于声源发出的频率，故C正确； D．发生地震时，传播的既有纵波也有横波，故D错误。 故选C。 3．（2021·山东聊城市·高三一模）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像。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时的位移最大 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 【答案】C 【解析】A．由图甲知波长为 λ=8m 由图乙知周期为 T=4s 则波速为 故A错误； B．甲图中t=0时刻Q处于平衡位置向上运动，位移为零，与振动图象t=0时刻质点的状态相符，则图乙可能是质点Q的振动图象，故B错误； C．由图可知，质点R在t=6s时的位移为13m，为最大位移，故C正确； D．波传播的频率 一观察者沿着x轴靠近波源运动，与波相向运动，相对速度变大，发生多普勒效应，其观测到的该波的频率将大于0.25Hz，故D错误。 故选C。 4．（2020·江苏省白蒲高级中学高二月考）下列说法正确的是（　　） A．发电机能将机械能转化成电能 B．波发生反射或折射时，频率、波速均不变 C．当障碍物的尺寸比波的波长大得多时，会发生明显的衍射现象 D．若声源向观察者靠近，则观察者接收到的频率小于声源发出声波的频率 【答案】A 【解析】A．发电机利用电磁感应将机械能转化成电能，A正确； B．波发生反射或折射时，频率由波源决定，保持不变，波速是由介质决定，B错误； C．当障碍物的尺寸比波的波长小时才会发生明显的衍射现象，C错误； D．若声源向观察者靠近，则观察者接收到的频率大于声源发出声波的频率，D错误。 故选A。 5．（2021·江苏南通市·高三二模）彩超仪向人体发射某频率的超声波，经血管中血流反射，根据波的频率变化可测得血流的速度。这是利用了波的（　　） A．折射 B．干涉 C．衍射 D．多普勒效应 【答案】D 【解析】向人体发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法是根据多普勒效应原理，俗称“彩超”。 故选D。 6．（2021·启东市吕四中学高二月考）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 【答案】D 【解析】A．彩超是利用声波的多普勒效