3.5 多普勒效应 同步练习-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

3.5 多普勒效应 同步练习-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册 学号： 班级： 姓名： 一、单项选择题 1．关于多普勒效应的说法正确的是 （　　） A．若波源向观察者靠近，则波源发出的频率变小 B．若波源向观察者靠近，则观察者接收到的频率变大 C．若观察者远离波源，则波源发出的频率变小 D．若波源向观察者靠近，则波源发出的频率变大 2．蝙蝠在洞穴中飞来飞去时，有效利用超声脉冲导航，这种超声脉冲以连续1 ms或不到1 ms的时间短促发射且每秒重复发射几次．假定蝙蝠的超声脉冲发射频率为15000 Hz，在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑的过程中，下列说法正确的是 （　　） A．墙壁接收到的超声脉冲频率等于15000 Hz B．墙壁接收到的超声脉冲频率大于15000 Hz C．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于15000 Hz D．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率小于15000 Hz 3．春节假期，小明坐在沙发上用电视机观看某科幻电影，情节紧张刺激、扣人心弦，与此同时，来访的亲友快步向客厅走来，小明家长快步前去迎接，对于电视机发出的声音，小明听到的声音频率为f1，来访的亲友听到的声音频率为f2，小明家长听到的声音频率为f3，则下列说法正确的是 （　　） A．f1>f2>f3 B．f2>f3>f1 C．f2>f1>f3 D．f3>f2>f1 4．机场附近每天都能听到飞机发动机的轰鸣声，一位父亲带着孩子散步的过程中，有一架飞机从上空匀速驶过，如图所示，问飞机从图中A位置到B位置过程中，他们所听到的轰鸣声的频率如何变化 （　　） A．一直增大 B．一直减小 C．先增大，后减小 D．先减小，后增大 5．人耳能听到的频率范围是20～20000 Hz.某音频发生器发出频率为22000 Hz的声波．为了听到这个声音，可以 （　　） A．快速靠近音源 B．快速远离音源 C．绕音频发生器做圆周运动 D．与音频发生器相向运动 6．如图a所示，为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图b为质点P以此时刻为计时起点的振动图像，从该时刻起，下列说法正确的是 （　　） A．该波正在向x轴负方向传播，波速为20 m/s B．经过0.35 s后，质点Q经过的路程为1.4 m，且速度最大，加速度最小 C．若该波在传播过程中遇到一个尺寸为5 m的障碍物，不能发生明显的衍射现象 D．若波源向x轴负方向运动，在x＝10 m处放一接收器，接收器接收到的波源频率可能为6 Hz 7．如图所示的三张图片分别反映了飞机以三种不同速度在空中（不考虑空气的流动）水平飞行时产生声波的情况，图中一系列圆表示声波的传播情况，A点表示飞机的位置．已知声波在空气中的速度为340 m/s.则 （　　） A．甲图中的飞机速度最大，乙图中的飞机速度大于340 m/s B．乙图中的飞机速度最大，丙图中的飞机速度小于340 m/s C．丙图中的飞机速度最大，乙图中的飞机速度等于340 m/s D．不能判断哪个图中的飞机速度最大，也不能比较各图中的飞机速度与声速的大小 二、多项选择题 8．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 9．如图甲所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，据图乙，下列关于女同学的感受的说法正确的是（不考虑男同学速率变化的影响） （　　） A．女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变高 B．女同学在从点C向左运动过程中，她感觉哨声音调变低 C．女同学在从点C向右运动过程中，她感觉哨声音调不变 D．女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高 10．如图所示表示产生机械波的波源P做匀速运动的情况，图中圆表示波峰，已知波源的频率为f0，则下列说法正确的是 （　　） A．观察者在图中A点接收波的频率是定值，但大于f0 B．观察者在图中A点接收波的频率是定值，但小于f0 C．观察者在图中B点接收波的频率是定值，但大于f0 D．观察者在图中B点接收波的频率是定值，但小于f0 11．一频率为600 Hz的声源以20 rad/s的角速度沿一半径为0.80 m的圆周做匀速圆周运动，一观察者站在离圆心很远的P点且相对于圆心静止，如图所示，下列判断正确的是 （　　） A．观察者接收到汽笛在A点发出声音的频率大于600 Hz B．观察者接收到汽笛在B点发出声音的频率等于600 Hz C．观察者接收到汽笛在C点发出声音的频率等于600 Hz D．观察者接收到汽笛在D点发出声音的频率等于600 Hz 12．固定在振动片上的金属球周期性触动水面可以形成水波．当振动片同时在水面上移动时拍得一幅如图所示的图片，图中的圆表示波峰．下列说法正确的是 （　　） A．该图样是由水波向各个方向的传播速度大小不同形成的 B．此时图片表示金属球向A侧移动 C．要使该图片显示的实验现象更明显，可以增大振动片在水面上移动的速度 D．要使A处水波的振动频率增加，必须增大振动片的振动频率 13．两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的连线和中垂线为轴建立坐标系，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10 m/s，下列判断正确的是 （　　） A．两波源P、Q的起振方向不同 B．经过足够长的时间，坐标原点处质点的振幅为45 cm C．波源Q产生的波比波源P产生的波更容易发生衍射 D．若x轴上坐标原点有一位观察者沿x轴向Q点运动，观察者接收到Q波的频率大于2.5 Hz 3.5 多普勒效应 同步练习-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册 学号： 班级： 姓名： 一、单项选择题 1．关于多普勒效应的说法正确的是 （　　） A．若波源向观察者靠近，则波源发出的频率变小 B．若波源向观察者靠近，则观察者接收到的频率变大 C．若观察者远离波源，则波源发出的频率变小 D．若波源向观察者靠近，则波源发出的频率变大 解析：若波源向观察者靠近，波源发出的频率不变，观察者接收到的频率会变大，A、D错误，B正确；若观察者远离波源，波源发出的频率也不变，C错误．故选B. 答案：B 2．蝙蝠在洞穴中飞来飞去时，有效利用超声脉冲导航，这种超声脉冲以连续1 ms或不到1 ms的时间短促发射且每秒重复发射几次．假定蝙蝠的超声脉冲发射频率为15000 Hz，在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑的过程中，下列说法正确的是 （　　） A．墙壁接收到的超声脉冲频率等于15000 Hz B．墙壁接收到的超声脉冲频率大于15000 Hz C．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于15000 Hz D．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率小于15000 Hz 解析：蝙蝠（波源）相对墙壁（观察者）的距离逐渐减小，根据多普勒效应可知，墙壁接收到的超声脉冲的频率大于15000 Hz，A错误，B正确；超声脉冲被反射后，其频率不变，但传播方向和蝙蝠的运动方向相反，根据多普勒效应可知，蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲的频率大于15000 Hz，C、D错误．故选B. 答案：B 3．春节假期，小明坐在沙发上用电视机观看某科幻电影，情节紧张刺激、扣人心弦，与此同时，来访的亲友快步向客厅走来，小明家长快步前去迎接，对于电视机发出的声音，小明听到的声音频率为f1，来访的亲友听到的声音频率为f2，小明家长听到的声音频率为f3，则下列说法正确的是 （　　） A．f1>f2>f3 B．f2>f3>f1 C．f2>f1>f3 D．f3>f2>f1 解析：设电视机发出声音的频率为f0，由题意可知小明相对于电视机静止不动，有f1＝f0，来访的亲友相对靠近电视机，根据多普勒效应可知f2>f0，小明家长相对远离电视机，根据多普勒效应可知f3<f0，则有f2>f1>f3，故选C. 答案：C 4．机场附近每天都能听到飞机发动机的轰鸣声，一位父亲带着孩子散步的过程中，有一架飞机从上空匀速驶过，如图所示，问飞机从图中A位置到B位置过程中，他们所听到的轰鸣声的频率如何变化 （　　） A．一直增大 B．一直减小 C．先增大，后减小 D．先减小，后增大 解析：设飞机速度为v，飞机与观察者连线与飞机运动方向的夹角（锐角）为θ，飞机指向（或背向）观察者的速度大小为v′＝v cos θ，在飞机从远处到观察者正上方过程， θ逐渐增大到90°，根据多普勒效应可知，观察者听到的轰鸣声的频率大于飞机发生的轰鸣声的频率，由于飞机指向观察者的速度大小v′逐渐减小，所以观察者听到的轰鸣声的频率逐渐减小，当飞机处于观察者正上方时，观察者听到的轰鸣声的频率刚好等于飞机发生的轰鸣声的频率；飞机从观察者正上方飞过到远处的过程， θ从90°逐渐减小，根据多普勒效应可知，观察者听到的轰鸣声的频率小于飞机发生的轰鸣声的频率，且飞机背向观察者的速度大小v′逐渐增大，观察者听到的轰鸣声的频率逐渐减小．可知他们所听到的轰鸣声的频率一直减小．故选B. 答案：B 5．人耳能听到的频率范围是20～20000 Hz.某音频发生器发出频率为22000 Hz的声波．为了听到这个声音，可以 （　　） A．快速靠近音源 B．快速远离音源 C．绕音频发生器做圆周运动 D．与音频发生器相向运动 解析：根据多普勒效应可知，当波源与观测者相互靠近时，观测到的频率变大，快速靠近音源，人观测到的频率大于22000 Hz，无法听到声音，A错误；根据多普勒效应可知，当波源与观测者相互远离时，观测到的频率变小，快速远离音源，人观测到的频率小于22000 Hz，可以听到声音，B正确；绕着音频发生器做圆周运动，波相对速度不会改变，波源与观测者距离不变，频率不变，无法听到声音，C错误；与音频发生器同时相向运动，观测到的频率变大，频率大于22000 Hz，无法听到声音，D错误．故选B. 答案：B 6．如图a所示，为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图b为质点P以此时刻为计时起点的振动图像，从该时刻起，下列说法正确的是 （　　） A．该波正在向x轴负方向传播，波速为20 m/s B．经过0.35 s后，质点Q经过的路程为1.4 m，且速度最大，加速度最小 C．若该波在传播过程中遇到一个尺寸为5 m的障碍物，不能发生明显的衍射现象 D．若波源向x轴负方向运动，在x＝10 m处放一接收器，接收器接收到的波源频率可能为6 Hz 解析：在图b中，t＝0时刻P正向上振动，在图a中，根据波形平移法可知，波向x轴正方向传播．该波的波长和周期分别为λ＝4 m，T＝0.2 s，波速v＝＝ m/s＝20 m/s，A错误；根据题意可知t＝0.35 s＝T＋T，经过0.35 s后，经历的路程s＝7A＝7×0.2 m＝1.4 m，Q到达平衡位置，速度最大，加速度最小，B正确；该波的波长为4 m，若该波在传播过程中遇到一个尺寸为5 m的障碍物，波长与障碍物尺寸差不多，能发生明显的衍射现象，C错误；该波的频率为f＝＝ Hz＝5 Hz，若波源向x轴负方向运动，波源与接收器间的距离增大，产生多普勒效应，在x＝10 m处的接收器接收到的波源频率减小，小于5 Hz，D错误．故选B. 答案：B 7．如图所示的三张图片分别反映了飞机以三种不同速度在空中（不考虑空气的流动）水平飞行时产生声波的情况，图中一系列圆表示声波的传播情况，A点表示飞机的位置．已知声波在空气中的速度为340 m/s.则 （　　） A．甲图中的飞机速度最大，乙图中的飞机速度大于340 m/s B．乙图中的飞机速度最大，丙图中的飞机速度小于340 m/s C．丙图中的飞机速度最大，乙图中的飞机速度等于340 m/s D．不能判断哪个图中的飞机速度最大，也不能比较各图中的飞机速度与声速的大小 解析：甲图中，飞机运动到A点时，声波已传播到前面了，可知飞机运动慢于声音，即甲图中的飞机速度小于340 m/s；乙图中飞机运动到A点时，声波亦运动到A点，可知飞机运动与声音同步，即乙图中的飞机速度等于340 m/s；丙图中飞机运动到A点时，声波还在后面，可知飞机运动快于声音，即丙图中的飞机速度大于340 m/s.可知丙图中的飞机速度最大．故选C. 答案：C 二、多项选择题 8．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 解析：当波源与观察者的相对距离减小时，观察者接收到的声的频率比波源的频率高；当二者的相对距离增大时，观察者接收到的声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，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．故选C、D. 答案：CD 9．如图甲所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，据图乙，下列关于女同学的感受的说法正确的是（不考虑男同学速率变化的影响） （　　） A．女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变高 B．女同学在从点C向左运动过程中，她感觉哨声音调变低 C．女同学在从点C向右运动过程中，她感觉哨声音调不变 D．女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高 解析：女同学从A向B运动过程中，逐渐靠近声源，根据多普勒效应，她感觉到哨声音调变高，A正确；女同学在从C点向左运动过程中，逐渐远离声源，她感觉到哨声音调变低，B正确；女同学在从C点向右运动过程中，逐渐靠近声源，根据多普勒效应，她感觉到哨声音调变高，C错误；女同学从E向D运动过程中，逐渐远离声源，她感觉到哨声音调变低，D错误．故选A、B. 答案：AB 10．如图所示表示产生机械波的波源P做匀速运动的情况，图中圆表示波峰，已知波源的频率为f0，则下列说法正确的是 （　　） A．观察者在图中A点接收波的频率是定值，但大于f0 B．观察者在图中A点接收波的频率是定值，但小于f0 C．观察者在图中B点接收波的频率是定值，但大于f0 D．观察者在图中B点接收波的频率是定值，但小于f0 解析：当波源和观察者间距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低，其频率小于f0；当波源和观察者间距变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高，其频率大于f0，A、D错误，B、C正确．故选B、C. 答案：BC 11．一频率为600 Hz的声源以20 rad/s的角速度沿一半径为0.80 m的圆周做匀速圆周运动，一观察者站在离圆心很远的P点且相对于圆心静止，如图所示，下列判断正确的是 （　　） A．观察者接收到汽笛在A点发出声音的频率大于600 Hz B．观察者接收到汽笛在B点发出声音的频率等于600 Hz C．观察者接收到汽笛在C点发出声音的频率等于600 Hz D．观察者接收到汽笛在D点发出声音的频率等于600 Hz 解析：根据多普勒效应，当声源和观测者相向运动时，观测者接收的频率高于声源；当声源和观测者背向运动时，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．故选A、B、D. 答案：ABD 12．固定在振动片上的金属球周期性触动水面可以形成水波．当振动片同时在水面上移动时拍得一幅如图所示的图片，图中的圆表示波峰．下列说法正确的是 （　　） A．该图样是由水波向各个方向的传播速度大小不同形成的 B．此时图片表示金属球向A侧移动 C．要使该图片显示的实验现象更明显，可以增大振动片在水面上移动的速度 D．要使A处水波的振动频率增加，必须增大振动片的振动频率 解析：波在介质中传播速度取决于介质，故水波向各个方向的传播速度大小相等，A错误；图中靠近A侧相邻两波峰间距减小，波长变短，频率增大，根据多普勒效应，说明振动片在向A侧移动，B正确；增大振动片在水面上移动的速度，则沿振动片运动方向上，相邻两个波峰间距更近，实验现象更明显，C正确；根据多普勒效应，A处水波的振动频率不仅与振动片的振动频率有关，还与振动片的移动速度有关，要使A处振动频率增加，可以通过增大振动片向左移动的速度实现，D错误．故选B、C. 答案：BC 13．两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的连线和中垂线为轴建立坐标系，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10 m/s，下列判断正确的是 （　　） A．两波源P、Q的起振方向不同 B．经过足够长的时间，坐标原点处质点的振幅为45 cm C．波源Q产生的波比波源P产生的波更容易发生衍射 D．若x轴上坐标原点有一位观察者沿x轴向Q点运动，观察者接收到Q波的频率大于2.5 Hz 解析：两波源P、Q的起振方向与波刚传播到的质点的起振方向相同，由波形平移法可知，波源P的起振方向沿y轴负方向，波源Q的起振方向沿y轴正方向，两波源P、Q的起振方向相反，A正确；根据对称性可知，两波相遇后，两波的波峰与波峰或波谷与波谷同时到达O点，所以两波在O点相遇后，O点振动加强，振幅等于两波振幅之和，为45 cm，B正确；两波的波长相等，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；当观察者向Q点运动时，Q波相对观察者向左传播的速度v>vQ＝10 m/s，观察者接收到Q波的频率为f＝> Hz＝2.5 Hz，D正确．故选A、B、D. 答案：ABD 学科网（北京）股份有限公司 $