3.5 多普勒效应（分层作业 ）-【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019选择性必修第一册）

第5节 多普勒效应 1、 多普勒效应 1．下列对机械波及其特性的说法，正确的是（　　） A．不同频率的声波在同一介质中的速率不同 B．“余音绕梁，三日不绝”属于声波的反射现象 C．图中波源沿方向运动，且处的观察者接收到的频率低于波源频率 D．平静的水面上，下落的雨滴激起层层涟漪，形成复杂而美丽的图案，属于水波的衍射现象 2．声波在海水中传播的速度是在空气中的4到5倍，可以传播很远的距离。很多海洋动物可以根据接收到的环境声波信号发现食物、寻找配偶以及躲避天敌等。最近的一项研究发现，人类的活动，例如轮船的航行、沿海工程作业、飞机低空飞行等，会产生强烈的噪声，让海洋动物们很难捕捉到有用的环境声波，从而导致它们的生存受到威胁。下列说法正确的是（　　） A．声波从空气中传入水中，其频率会变大 B．声波从空气中传入水中，波长会变长 C．各种声源的声波在水中叠加，很容易产生干涉现象 D．当一艘轮船朝着某海洋生物加速前进时，该海洋生物接收到轮船轰鸣声的频率变低 3．分析下列物理现象：①“闻其声而不见其人”；②当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。这些物理现象分别属于波的（　 　） A．折射、多普勒效应 B．衍射、干涉 C．折射、衍射 D．衍射、多普勒效应 2、 多普勒效应的应用 4．多普勒效应在生产生活中有广泛应用，下面关于多普勒效应的相关叙述中，错误的是（　　） A．当观察者与波源相互靠近时，观察者接收到的波的频率一定越来越大 B．当人听到声音的频率越来越低时，原因可能是声源振动频率不变，人静止，声源远离人做匀加速直线运动 C．仪器向人体内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，这种方法俗称“彩超”，它利用了多普勒效应 D．测量某是球上某些元素的发光须率，与地球上这些元素静止时的发光频率对照，就可以得出该星球靠近或者远离地球的速度大小，这是利用了光的多普勒效应 5．关于多普勒效应下面说法正确的是（　　） A．B超是利用多普勒效应而成像的 B．当波源与观察者运动速度大小相等方向相反时，观察者感觉波源频率升高 C．当波源与观察者的间距发生变化的过程中，会发生多普勒效应 D．救护车急驰而来，救护车司机感觉救护车发出的声波频率会变高 6．医用彩色B超可以利用超声波多普勒效应测量人体血液流向和流速，在彩色多普勒超声图像中，红色代表朝向探头的血流，蓝色代表背离探头的血流，亮度高表示血流速度较快，亮度低表示血流速度较慢。当超声波探头在皮肤表面固定不动时，对于彩色多普勒超声图像，下列说法正确的是（　　） A．红色时，接收波的频率比发射波的频率大 B．蓝色时，接收波的波长比发射波的波长短 C．亮度高时，接收波的波速比发射波的波速小 D．亮度低时，接收波的波长比发射波的波长长 7．下列生活中的物理现象，说法正确的是（　　） A．如图甲，手掌摩擦盆耳使得水花飞溅，是因为摩擦的力比较大 B．如图乙，B超利用的是超声波的反射 C．如图丙，一辆正驶近的救护车的鸣笛声调越来越高，是因为声音的传播速度变快了 D．如图丁，团体操表演“波浪”，表演者必须向左右两侧移动 8．汽车主动降噪系统是一种能够自动减少车内噪音的技术，在汽车行驶过程中，许多因素都会产生噪音，系统会通过车身的声学反馈技术，通过扬声器发出声波将车外噪音反向抵消，从而减少车内噪音。某一噪声信号的振动方程为，下列说法正确的是（　　） A．抵消声波频率应为 B．抵消声波和噪音声波在空气中传播的频率不相等 C．抵消声波和环境噪声在空气中传播的速度相等 D．汽车降噪过程应用的是声波的多普勒效应原理 9．学了高中物理，可以解释很多生活中的现象。下列生活实例中，说法正确的是（　　） A．避雷针是利用尖端放电，而高压电线或高压设备表面尽量光滑是为了防止尖端放电 B．雷雨天气时，空旷的大地上，躲在木屋中比躲在金属制成的汽车中更安全 C．耳机中的主动降噪技术是通过发出相同频率，相同相位的声波来抵消噪声的 D．医院中使用的“彩超”是利用了多普勒效应 10．如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t=1s时刻的波动图像，图乙为质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．波沿x轴正方向传播，波速为2m/s B．该波可以与另一列频率为2Hz的波发生稳定的干涉 C．某人向着波源方向奔跑，观察到的波的频率大于0.5Hz D．波在传播过程中遇到100m大小的障碍物能发生明显的衍射 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第5节 多普勒效应 1、 多普勒效应 1．下列对机械波及其特性的说法，正确的是（　　） A．不同频率的声波在同一介质中的速率不同 B．“余音绕梁，三日不绝”属于声波的反射现象 C．图中波源沿方向运动，且处的观察者接收到的频率低于波源频率 D．平静的水面上，下落的雨滴激起层层涟漪，形成复杂而美丽的图案，属于水波的衍射现象 【答案】B 【详解】A．不同频率的声波在同一介质中的速率相同，故A错误； B．“余音绕梁，三日不绝”属于声波的反射现象，故B正确； C．图中表示多普勒效应，波源沿AB方向运动，且A处的观察者接收到的频率低于波源频率，故C错误； D．平静的水面上，下落的雨滴激起层层涟漪，形成复杂而美丽的图案，属于水波的干涉现象，故D错误。 故选B。 2．声波在海水中传播的速度是在空气中的4到5倍，可以传播很远的距离。很多海洋动物可以根据接收到的环境声波信号发现食物、寻找配偶以及躲避天敌等。最近的一项研究发现，人类的活动，例如轮船的航行、沿海工程作业、飞机低空飞行等，会产生强烈的噪声，让海洋动物们很难捕捉到有用的环境声波，从而导致它们的生存受到威胁。下列说法正确的是（　　） A．声波从空气中传入水中，其频率会变大 B．声波从空气中传入水中，波长会变长 C．各种声源的声波在水中叠加，很容易产生干涉现象 D．当一艘轮船朝着某海洋生物加速前进时，该海洋生物接收到轮船轰鸣声的频率变低 【答案】B 【详解】A．波的频率由波源决定，即同一机械波在不同的介质中传播其频率不变，可知，声波从空气中传入水中，其频率不变，故A错误； B．声波从空气中传入水中波速变大，根据 结合上述可知，传播速度v增大，其波长会变长，故B正确； C．机械波要发生干涉现象，两列波的频率必须相同，各种声源的声波在水中叠加，由于频率不同，则不能够发生干涉现象，故C错误； D．根据多普勒效应可知，当接收者与波源越来越近时，接收到的频率大于波源的频率，可知，当一艘轮船朝着某海洋生物加速前进时，该海洋生物接收到轮船轰鸣声的频率变高，故D错误。 故选B。 3．分析下列物理现象：①“闻其声而不见其人”；②当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。这些物理现象分别属于波的（　 　） A．折射、多普勒效应 B．衍射、干涉 C．折射、衍射 D．衍射、多普勒效应 【答案】D 【详解】①闻其声而不见其人”属于声音的衍射；②当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高，属于波的多普勒效应。 故选D。 2、 多普勒效应的应用 4．多普勒效应在生产生活中有广泛应用，下面关于多普勒效应的相关叙述中，错误的是（　　） A．当观察者与波源相互靠近时，观察者接收到的波的频率一定越来越大 B．当人听到声音的频率越来越低时，原因可能是声源振动频率不变，人静止，声源远离人做匀加速直线运动 C．仪器向人体内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，这种方法俗称“彩超”，它利用了多普勒效应 D．测量某是球上某些元素的发光须率，与地球上这些元素静止时的发光频率对照，就可以得出该星球靠近或者远离地球的速度大小，这是利用了光的多普勒效应 【答案】A 【详解】A．当观察者与波源相互靠近时，观察者接收到的波的频率比波源发出的频率大，但不知道观察者与波源是匀速靠近，还是加速靠近，或者减速靠近，故观察者接收到的波的频率不一定越来越大，A错误，符合题意； B．声源振动频率不变时，当声源远离人且做匀加速直线运动，人接收到声源的频率会越来越低，B正确，不符合题意； C．仪器向人体内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，这种方法俗称“彩超”，它利用了多普勒效应，C正确，不符合题意； D．测量某是球上某些元素的发光须率，与地球上这些元素静止时的发光频率对照，就可以得出该星球靠近或者远离地球的速度大小，这是利用了光的多普勒效应，D正确，不符合题意。 故选A。 5．关于多普勒效应下面说法正确的是（　　） A．B超是利用多普勒效应而成像的 B．当波源与观察者运动速度大小相等方向相反时，观察者感觉波源频率升高 C．当波源与观察者的间距发生变化的过程中，会发生多普勒效应 D．救护车急驰而来，救护车司机感觉救护车发出的声波频率会变高 【答案】C 【详解】A．B超是向人体发出超声波脉冲，经人体反射后形成的影像，故A错误； B．当波源与观察者运动速度大小相等方向相反，靠近时观察者感觉波源频率升高，远离时观察者感觉波源频率降低，故B错误； C．当波源与观察者的间距发生变化的过程中，会发生多普勒效应，故C正确； D．救护车急驰而来，波源相对司机静止，救护车司机感觉救护车发出的声波频率等于救护车发出的声波频率，故D错误。 故选C。 6．医用彩色B超可以利用超声波多普勒效应测量人体血液流向和流速，在彩色多普勒超声图像中，红色代表朝向探头的血流，蓝色代表背离探头的血流，亮度高表示血流速度较快，亮度低表示血流速度较慢。当超声波探头在皮肤表面固定不动时，对于彩色多普勒超声图像，下列说法正确的是（　　） A．红色时，接收波的频率比发射波的频率大 B．蓝色时，接收波的波长比发射波的波长短 C．亮度高时，接收波的波速比发射波的波速小 D．亮度低时，接收波的波长比发射波的波长长 【答案】A 【详解】AB．根据多普勒效应，当物体靠近波源时，物体接收到波的频率大于波源频率，当物体远离波源时，物体接收到波的频率小于波源频率，红色代表朝向探头的血流，蓝色代表背离探头的血流，故红色时，接收波的频率比发射波的频率大；蓝色时，接收波的频率比发射波的频率小，由于多普勒效应不改变波速，故接收波的波长比发射波的波长长，故A正确，B错误； C．多普勒效应不改变波速，波所处的介质未发生变化，故亮度高时，接收波的波速与发射波的波速相等，C错误； D．亮度低时，由于不能确定血流朝向探头或者背离探头，故不能确定接收波的频率与发射波的频率大小关系，也不能确定接收波的波长与发射波的波长关系，D错误； 故选A。 7．下列生活中的物理现象，说法正确的是（　　） A．如图甲，手掌摩擦盆耳使得水花飞溅，是因为摩擦的力比较大 B．如图乙，B超利用的是超声波的反射 C．如图丙，一辆正驶近的救护车的鸣笛声调越来越高，是因为声音的传播速度变快了 D．如图丁，团体操表演“波浪”，表演者必须向左右两侧移动 【答案】B 【详解】A．如图甲，用双手摩擦盆耳，起初频率非常低，逐渐提高摩擦频率，当摩擦频率等于水的固有频率时，会发生共振现象，此时振幅最大使水花溅起，故A错误； B．如图乙，B超利用的是超声波的反射，选项B正确； C．如图丙，一辆正驶近的救护车的鸣笛声调越来越高，这是多普勒现象，接受者收到的声波的频率增加了，选项C错误； D．如图丁，团体操表演“波浪”，表演者都是上下振动，而不是向左右两侧移动，选项D错误。 故选B。 8．汽车主动降噪系统是一种能够自动减少车内噪音的技术，在汽车行驶过程中，许多因素都会产生噪音，系统会通过车身的声学反馈技术，通过扬声器发出声波将车外噪音反向抵消，从而减少车内噪音。某一噪声信号的振动方程为，下列说法正确的是（　　） A．抵消声波频率应为 B．抵消声波和噪音声波在空气中传播的频率不相等 C．抵消声波和环境噪声在空气中传播的速度相等 D．汽车降噪过程应用的是声波的多普勒效应原理 【答案】C 【详解】A．抵消声波频率应为 故A错误； BD．汽车降噪过程应用的是声波的叠加原理，频率需相同，故BD错误； C．波速由介质决定，抵消声波和环境噪声在空气中传播的速度相等，故C正确； 故选C。 9．学了高中物理，可以解释很多生活中的现象。下列生活实例中，说法正确的是（　　） A．避雷针是利用尖端放电，而高压电线或高压设备表面尽量光滑是为了防止尖端放电 B．雷雨天气时，空旷的大地上，躲在木屋中比躲在金属制成的汽车中更安全 C．耳机中的主动降噪技术是通过发出相同频率，相同相位的声波来抵消噪声的 D．医院中使用的“彩超”是利用了多普勒效应 【答案】AD 【详解】A．高压电气设备的金属元件，表面有静电，尖锐的地方更容易积累更多的电荷，金属元件表面要很光滑，这样做的目的是避免尖端放电，故A正确； B．躲在金属制成的汽车中会处于静电屏蔽，更安全，故B错误； C．根据波的叠加可知，耳机中的主动降噪技术是通过发出相同频率，相反相位的声波来抵消噪声的，故C错误； D．医院检查身体的“彩超”是通过测出反射波的频率变化来确定血流的速度，显然是运用了多普勒效应原理，故D正确； 故选AD。 10．如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t=1s时刻的波动图像，图乙为质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．波沿x轴正方向传播，波速为2m/s B．该波可以与另一列频率为2Hz的波发生稳定的干涉 C．某人向着波源方向奔跑，观察到的波的频率大于0.5Hz D．波在传播过程中遇到100m大小的障碍物能发生明显的衍射 【答案】AC 【详解】A．由图乙可知t=1s时刻质点P向上振动，根据波形平移法可知波沿x轴正方向传播；由图甲、乙可知 ， 则波速为 故A正确； B．该波的频率为 则该波不可以与另一列频率为2Hz的波发生稳定的干涉，故B错误； C．某人向着波源方向奔跑，根据多普勒效应可知观察到的波的频率大于0.5Hz，故C正确； D．由于波的波长为，则波在传播过程中遇到100m大小的障碍物不能发生明显的衍射，故D错误。 故选AC。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$