3.4 多普勒效应及其应用 同步练习 -2025-2026学年高二上学期物理鲁科版选择性必修第一册

3.4 多普勒效应及其应用 梯度分层 基础巩固：课堂衔接，回归教材，夯实根本 拔高提升：进阶训练，聚焦核心，提炼重难 思维拓展：情景构建，素养提升，高阶训练 ( 基础巩固 1 ) 1.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 2.交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。这是应用了波的什么原理( ) A.波的干涉 B.波的衍射 C.波的叠加 D.波的多普勒效应 3.停在海面的驱逐舰向驶近的潜艇发射某频率的超声波，并接收该潜艇反射回的超声波。若不考虑海水流动对超声波的影响，则与发射的超声波相比( ) A.潜艇接收到的超声波频率变小，波速不变 B.潜艇接收到的超声波频率变大，波速变大 C.驱逐舰接收到的超声波频率变大，波速不变 D.驱逐舰接收到的超声波频率变小，波速变小 ( 拔高提升 2 ) 4.无人驾驶技术已逐渐成熟，某巡航控制系统可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动加速。汽车使用的传感器会发射和接收调制过的无线电波，通过多普勒效应造成的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度。若该传感器发射的无线电波的频率为f，接收到的回波的频率为，则( ) A.当时，表明前车一定做匀速直线运动 B.当时，表明前车一定处于静止状态 C.当时，表明无人车需要相对前车减速行驶 D.当时，表明无人车需要相对前车减速行驶 5.有主动降噪功能的耳机，内部有可以收集周围环境中噪音信号的麦克风，经过智能降噪处理器对不同的噪声精准运算，产生相应的抵消声波，从而起到降噪消声的作用。下列说法正确的是( ) A.主动降噪是利用了声波的衍射原理，使噪音信号不能从外面传入耳机 B.抵消声波和噪音声波频率可以不同 C.抵消声波和噪音声波振幅相同 D.抵消声波和噪音声波相位相同 6.汽车无人驾驶技术使用毫米波雷达发射和接收无线电波，再通过因波的时间差和多普勒效应造成的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度。若该雷达发射的无线电波的频率为f，接收到的回波的频率为，则( ) A.当时，表明前车与无人车速度相同 B.当时，表明前车一定处于静止状态 C.当时，表明前车在加速行驶 D.当时，表明前车在减速行驶 7.如图所示为一辆救护车在道路上匀速行驶时，用软件拟合其产生的声波的图样，图中的圆表示波峰。下列说法正确的是( ) A.该图表示的是干涉现象 B.左侧波的频率小于右侧波的频率 C.前侧波的频率大于后侧波的频率 D.单位时间内前侧接收的完全波个数与后侧的相同 ( 思维拓展 3 ) 8.如图所示，产生机械波的波源从O点开始做匀速运动，图中圆表示波峰，已知波源振动的频率为f，则下列说法正确的是( ) A.该图表示波源正在向A点移动 B.观察者在B点接收到的波的频率是定值且大于f C.观察者在C点接收到的波的频率是定值且大于f D.观察者在O点接收到的波的频率是定值且大于f 9.一乘客伫立在站台，列车持续鸣笛（频率固定）通过站台时，从靠近到远离站台过程中，该乘客听到鸣笛声的频率变化情况是( ) A.一直增大 B.一直减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大 10.在天文学上，通过对比某些元素在地球上的发光频率和地球上接收到遥远星系发出的光的频率可以判断遥远星系相对于地球的位置变化。现观测到某遥远星系所发出的光谱呈现“红移”，即接收到的光的波长增大。下列说法正确的是( ) A.遥远星系发出光的频率增大 B.遥远星系发出光的波长增大 C.该星系正在靠近观察者 D.该星系正在远离观察者 11.图甲为我国正在研制的一款具备全隐身性能的战斗机。图乙中一系列圆为该战斗机水平匀速飞行时，不同时刻连续发出的声波在同一时刻到达的位置，P为战斗机飞行平面内的固定观察点，则该战斗机( ) A.正在靠近P点，其飞行速度小于声速 B.正在靠近P点，其飞行速度大于声速 C.正在远离P点，其飞行速度小于声速 D.正在远离P点，其飞行速度大于声速 12.我国研制的“复兴号动车组”首次实现了时速350km/h的自动驾驶，此时多普勒效应会影响无线通信系统稳定，这要求通信基站能分析误差并及时校正。如图一辆行驶的动车组发出一频率为、持续时间为的通讯信号，与动车组行驶方向在同一直线上的通信基站A、B接收到信号的频率和持续时间分别为、和、，下列判断正确的是( ) A. B. C. D. 答案以及解析 基础巩固 1.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。 2.答案：D 解析：多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的位置发生变化，使观察者收到的频率发生了变化，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度，其工作原理利用的是多普勒效应。故选D。 3.答案：C 解析:根据多普勒效应可知，停在海面的驱逐舰向驶近的潜艇发射某频率的超声波，发射的超声波相比潜艇接收到的超声波频率变大；由于机械波的波速只由介质决定，所以波速不变，故ABD错误，C正确。故选：C。 拔高提升 4.答案：C 解析：AB.由多普勒效应可知，当时，表明前车与无人车的距离保持不变，即前车与无人车保持相对静止，可能匀速，可能静止，也可能是变速，故AB错误； C.由多普勒效应可知，当时，接收到的频率增大，两车距离减小，无人车需要相对前车减速行驶，故C正确； D.由多普勒效应可知，当时，接收到的频率减小，两车距离增大，无人车需要相对前车加速行驶，故D错误。 故选C。 5.答案：C 解析：A.主动降噪是利用了声波叠加抵消原理，A错误； BD.抵消声波和噪音声波频率相同，相位差不变，才能干涉相消，相位不必相同，BD错误； C.抵消声波和噪音声波振幅相同，叠加后噪音才能消失，C正确。 故选C。 6.答案：A 解析：当声源和观察者之间的距离不变时，观察者接收到的频率和声源发出的频率相等，故当时，说明二者之间的距离不变，表明前车与无人车速度相同，但不一定静止，故A正确，B错误；当时，说明接收到的频率增大，说明两车距离减小，表明前车在减速行驶，故C错误；当时，说明接收到的频率减小，说明两车距离增大，表明前车在加速行驶，故D错误。 7.答案：C 解析:A.题图表示的是多普勒效应，A错误； BCD.根据波的图样可知，前侧形成的波纹比较密，后侧形成的波纹比较稀疏，由多普勒效应可知，前侧波的频率大于后侧波的频率，左侧波的频率等于右侧波的频率，救护车向前运动，单位时间内前侧接收的完全波个数比后侧的多，C正确，BD错误。 故选C。 思维拓展 8.答案：B 解析：A.根据多普勒效应产生的原因，该图表示波源正在向B点移动，A错误； BCD.当波源接近观察者时，观察者接收到的频率一定比波源振动的频率高，当波源远离观察者时，观察者接收到的频率一定比波源振动的频率低，则观察者在C、O点接收波的频率小于f，观察者在B点接收波的频率是定值且大于f，B正确，CD错误。 故选B。 9.答案：C 解析：当乘客站在火车轨道旁，一列正在鸣笛的高速火车靠近他的过程中，距离越来越小，乘客感知的音调逐渐变高，即该乘客听到鸣笛声的频率增大；火车离他而去，距离越来越远，乘客感知的音调逐渐变低，即该乘客听到鸣笛声的频率减小。 故选C。 10.答案：D 解析:多普勒效应改变的是接收到的频率和波长，光源本身发出的光的频率和波长不变。若该星系正在远离观察者，根据多普勒效应，观察者接收到的光的频率小于光的真实频率，根据，观察者接收到的光的波长大于光的真实波长，符合题意。故ABC错误，D正确。故选D。 11.答案：D 解析：左侧圆较小，说明声波传播时间较短，说明战斗机的运动方向向左，即正在远离P点；战斗机运动到某位置时，声波还在后面，即战斗机运动快于声音，故D正确，ABC错误。 故选D。 12.答案：A 解析：根据多普勒效应，远离波源的接收者接到的频率变小，接近波源的接收者接收到的频率变大，则故所以故选A。 学科网（北京）股份有限公司 $$