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（鲁科版） 1．渔船常用回声探测器发射的声波探测水下鱼群与障碍物.声波在水中传播速度为，若探测器发出频率为的声波，下列说法正确的是( ) A.两列声波相遇时一定会发生干涉 B.声波由水中传播到空气中，波长会改变 C.该声波遇到尺寸约为的被探测物时会发生明显衍射 D.探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度无关 2．下列现象中，可以用多普勒效应解释的是( ) A.在空旷的山谷大喊能听到回音 B.围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音 C.超声波被行进中的车辆反射后，测速仪上接收到的超声波的频率发生变化 D.水塘里，微风激起的水波遇到小石头、芦苇等细小的障碍物，会绕过它们继续传播 3．如图所示，在地球上的观测点A接收到遥远星球B发出的光，A处观测到的光谱呈现“红移”现象，即接收到的光的波长比星球B发出的光的波长长，则星球B相对于地球的运动可能是沿着方向( ) A.① B.② C.③ D.④ 4．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 5．多普勒效应会影响动车组无线通信系统稳定性，这要求通信基站能分析误差并及时校正。如图一辆高速行驶的动车组发出一频率为的信号，与动车组行驶方向在同一直线上的通信基站接收到信号的频率分别为和，下列判断正确的是( ) A. B. C. D. 6．下列关于机械波的说法中，正确的是( ) A.发生干涉现象时，介质中振动加强点，振动的振幅最大，减弱点振幅可能为零 B.产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化 C.在一个周期内，介质的质点所通过的路程等于振幅 D.某一频率的声波，从空气进入水中时，波长和频率均增大 7．固定在振动片上的金属丝周期性触动水面形成水波。当振动片在水面上水平匀速移动时拍得一幅如图所示的照片，其中A为水面上的质点，由照片可知( ) A.振动片在向左移动 B.振动片在向右移动 C.A的振动频率低于振动片的振动频率 D.A的振动频率等于振动片的振动频率 8．关于多普勒效应，下列说法正确的是( ) A.发生多普勒效应时，观察者接收到的频率不变，波源的频率发生了变化 B.只有当观察者和波源速度相同时才能发生多普勒效应 C.当波源与观察者相对运动时，观察者接受到的频率变大，波源的频率不变 D.救护车疾驰而来，路旁行人感觉救护车发出的声波频率会变大 9．暑假期间，小明乘坐大巴前往贵州梵净山旅游。大巴以恒定速度行驶在高速公路上，前方有一辆工程车正在缓慢作业。为提醒工程车避让，小明所在的大巴鸣笛一声（笛声频率为）。已知声速为，且大巴速度。关于工程车司机听到的笛声频率，下列说法正确的是( ) A.频率始终为，因为声速远大于车速 B.频率高于，因为大巴靠近工程车 C.频率低于，因为工程车也在向前运动 D.频率可能高于或低于，取决于工程车是否加速 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．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 12．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 13．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 14．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 15．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 16．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 17．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 18．我国研制的“复兴号动车组”首次实现了时速350 km/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. 19．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 20．一同学站在站台上，观察到“瑞龙智行”智能动车组鸣笛匀速通过站台（其速度远远小于声速）。已知笛声的原始频率为f，该同学听到的笛声( ) A.动车组靠近和远离他时，频率均等于f B.动车组靠近和远离他时，频率均大于f C.动车组靠近他时频率小于f，远离时频率大于f D.动车组靠近他时频率大于f，远离时频率小于f 21．医用“彩超”的原理是多普勒效应，用探头向人体内发射频率为的超声波，超声波被血管中的血液反射后又被探头接收，根据接收频率，得到血液的流向。下列说法正确的是( ) A.血液流向探头，等于 B.血液远离探头，小于 C.血液流向探头，小于 D.血液远离探头，大于 22．医生向人体内发射频率已知的超声波，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”。下列关于“彩超”的说法正确的是( ) A.“彩超”利用到了多普勒效应 B.“彩超”利用到了机械波的衍射 C.超声波在人体内的传播速度取决于超声波的频率 D.“彩超”的应用说明机械波能传递信息 23．根据多普勒效应，下列说法正确的是( ) A.当波源与观察者有相对运动时，观察者接收到的频率一定发生变化 B.当波源与观察者同向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低 C.当波源与观察者相向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高 D.当波源与观察者反向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低 参考答案 1．答案：B 解析: AD.根据多普勒效应可知，探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度有关，而两列声波发生干涉的条件是频率相等，所以两列声波相遇时不一定发生干涉，故AD错误； B.声波由水中传播到空气中时，声波的波速发生变化，所以波长会发生改变，故B正确； C.根据波长的计算公式可得 当遇到尺寸约1m的被探测物时不会发生明显衍射，故C错误； 故选B。 2．答案：C 解析:A.回声是声波的反射现象，与相对运动无关，不属于多普勒效应，故A错误； B.声音忽强忽弱是波的干涉现象，不属于多普勒效应，故B错误； C.超声波被行进中的车辆反射后，测速仪接收到的频率变化是由于车辆与测速仪之间的相对运动导致的多普勒效应。当车辆靠近时，反射波频率升高；远离时频率降低。此现象符合多普勒效应的定义。故C正确； D.水波绕过障碍物是波的衍射现象，不属于多普勒效应，故D错误。 故选C。 3．答案：A 解析:根据，知若A处观察者接收到的光的波长大于星球B发出的光的真实波长，则A处观察者接收到光的频率小于星球B发出的光的真实频率。根据多普勒效应，可知星球B正在远离A处观察者，结合题图可知星球B相对于地球的运动可能是沿着方向①，故选A。 4．答案：C 解析: 停在海面的驱逐舰向驶近的潜艇发射某频率的超声波，根据多普勒效应可知，与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。 故选C。 5．答案：D 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 故选D。 6．答案：A 解析:发生干涉现象时，介质中振动加强点振幅最大，减弱点振幅最小，若两列波的振幅相等，减弱点的振幅可能为零，故A正确；产生多普勒效应的原因是振源与观察者之间距离变化，使观察者接收的频率发生了变化，但波源频率并不改变，故B错误；质点做简谐运动时，一个周期内通过的路程是振幅的4倍，故C错误；波速由介质决定，频率由波源决定，当声波从空气进入水中时，频率不变，波速变大，则波长变大，故D错误. 7．答案：A 解析:根据水波的波纹可知，左边形成的波纹比较密，右边的比较疏，所以振动片是向左侧移动，A正确，B错误；单位时间内在A处接收到的完全波的个数比振动片所发出的完全波的个数多，所以A的振动频率大于振动片的振动频率，CD错误。故选A。 8．答案：D 解析：A.发生多普勒效应时，观察者接收到的频率变化，波源的频率不变，故A错误； B.当观察者和波源有相对运动时才能发生多普勒效应，故B错误； C.当波源与观察者相对运动时，观察者接受到的频率可能变大，也可能变小，波源的频率不变，故C错误； D.救护车疾驰而来，路旁行人感觉救护车发出的声波频率会变大，故D正确。 故选D。 9．答案：B 解析:根据题意，由多普勒效应可知，当波源靠近接收者时，接收者接收到的频率增大，则工程车司机听到的笛声频率高于。 故选B。 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：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。 12．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。 13．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。 14．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。 15．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。 16．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。 17．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。 18．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。 19．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。 20．答案：D 解析：根据多普勒效应，当声源与观察者有相对运动时，观察者接收到的频率会发生变化：声源靠近观察者时，接收频率高于原始频率；声源远离观察者时，接收频率低于原始频率。 故选D。 21．答案：B 解析:根据多普勒效应的特点可知，当血液流向探头时，接收频率大于发射频率，即，当血液远离探头时，接收频率小于发射频率，即，B正确. 22．答案：AD 解析:AB.“彩超”利用到了多普勒效应，而不是机械波的衍射，A正确，B错误； C.超声波在人体内的传播速度取决于人体这种介质，与超声波的频率无关，C错误； D.“彩超”的应用说明机械波能传递信息，D正确。 故选AD。 23．答案：CD 解析:当波源与观察者的相对距离减小时，观察者单位时间内接收到的完整波的个数增多，即观察者接收到的波的频率比波源的频率高；当二者的相对距离增大时，观察者单位时间内接收到的完整波的个数减少，即观察者接收到的波的频率比波源的频率低。当波源与观察者有相对运动，但距离不变时（如圆周运动），则不会出现多普勒效应，A错误；当波源与观察者同向运动时，二者的距离可能增大，也可能减小，也可能不变，B错误；当波源与观察者相向运动时，二者的相对距离减小，频率变大，C正确；当波源与观察者反向运动时，二者的相对距离增大，频率变小，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $