第三章 5 多普勒效应-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册练习手册（人教版）

第三章机械波。 5.多普勒效应 基础练可 知识点I对多普勒效应的理解 声音调不变 1.(多选)下列哪些现象是多普勒效应 D.学生乙在C点向左运动时，她感觉哨 ( ) 声音调变低 A.远去的汽车声音越来越小 4.(多选)关于多普勒效应，以下说法正确 B.炮弹迎面飞来，声音越来越刺耳 的是( C.火车向你驶来时，音调变高，远离你 A.只有机械波才能产生多普勒效应 而去时，音调变低 B.机械波、电磁波、光波等均能产生多 D.大风中，远处人的说话声时强时弱 普勒效应 2.(多选)关于多普勒效应，下列说法正确 C.产生多普勒效应的原因是波源的频率 的是() 发生了变化 A.当波源与观察者运动的速度相同时，不 D.产生多普勒效应的原因是观察者接收 会发生多普勒效应 到的频率发生了变化 B.只有机械波才能发生多普勒效应 C.只要波源运动，就一定会发生多普勒： 知识点2对多普勒效应产生原因的分析。 效应 5.(多选)下面哪些应用是利用了多普勒效应 D.观察者绕波源做圆周运动时，不会发 () 生多普勒效应 A.利用地球上接收到遥远天体发出的光 3.(多选)如图所示，学生 波的频率来判断遥远天体相对于地球 甲站立不动吹口哨，学生 的运动速度 乙坐在秋千上来回摆动， B.交通警察向行进中的汽车发射一个已 下列关于学生乙的感受的 知频率的电磁波，波被运动的汽车反 第3题图 说法正确的是() 射回来，根据接收到的频率发生的变 A.学生乙从A向B运动过程中，她感觉 化，就知道汽车的速度，以便于进行 哨声音调变高 交通管理 B.学生乙从E向D运动过程中，她感觉： C.铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车 哨声音调变高 的运动情况 C.学生乙在C点向右运动时，她感觉哨： D.有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声判 练 67 N 高中物理选择性必修第一册（人教版） 断飞行炮弹是接近还是远去 则()》 6.频率一定的声源在空气中向着静止的接收 器匀速运动。以u表示声源的速度，v表 示声波的速度(u<w),∫表示接收器接收 到的频率。若u增大，则（) 第7题图 A.f增大，v增大B.f增大，v不变 A.该波源正在移向a点 C.f不变，v增大D.f减小，v不变 B.该波源正在移向b点 7.(多选)如图所示为一波源O做匀速直线 C.在a处观测波的频率变低 运动时在均匀介质中产生的波的情况， D.在b处观测波的频率变低 提升练 8.分析下列物理现象：“闻其声而不见其 人”；学生围绕振动的音叉转一圈会听到 忽强忽弱的声音；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 第10题图 变高。这些现象分别属于波的() A.衍射、干涉、多普勒效应 A.波源振动的周期为0.05s B.衍射、多普勒效应、干涉 B.x=40m处的质点在t=0.5s时位移 C.折射、干涉、多普勒效应 最大 D.折射、多普勒效应、干涉 C.x=40m处的质点在t=0.5s时处在平 9.(多选)渔船向鱼群发出超声波，若鱼群 衡位置 正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超 D.接收器在t=1.0s时才能接收到此波 声波与发出的超声波相比() 11.如图所示，向左匀速运动的小车发出频 A.波速变大 B.波速不变 率为∫的声波，车左 C.频率变高 D.频率不变 侧A处的人感受到的 10.(多选)如图所示，在原点处做简谐运 声波的频率为，车 第11题图 动的波源产生的机械波沿x轴正方向传： 右侧B处的人感受到声波的频率为， 播，波速v=400m/s。为了接收信号，在 则f与∫的关系为 ,f方与f的关 x=400m处设有一接收器A(图中未标 系为 出)。已知t=0时，波已经传播到x= 40m处，则下列说法正确的是() 68)练足相干条件都能产生干涉现象。 6.B【解析】干涉中的加强点是指振动中振幅最大 的点，而不是位移最大的点。 7.CD【解析】O、a、b、c在同一条振动加强线上， 故C、D正确；但各点的振动位移不断变化，则A、 B错误。 提升练习 8.ABD【解析】振动减弱点到两波源距离差等于半 波长的奇数倍，根据P点所处虚线的位置可知，P点到 S、S2的距离之差为1.5入，A正确；两波源振动情况相 同，故P点振幅为0，B正确，C错误；在P点合位移 为0，故其中一列波的波峰传播到P点时，另一列波的 波谷传播到P点，D正确。 9.BD【解析】由波的图像可以看出，a波的周期是 b波的2倍，因为在同一介质中的波速相等，由=分可 知，a波的波长等于b波的2倍，故A错误，B正确； a、b两列波的频率不相等，故a、b两列波叠加不会产 生稳定的干涉，C错误：通过同一狭缝，波长越长，衍 射现象越明显，故D正确。 10.(1)1m(2)0.25m,0.75m,1.25m,1.75m 【解析】(1)设简谐横波波长为入，频率为f,则v=f, 代入已知数据，得入=1m。 (2)以0为坐标原点，设P为OA间的任意一点， 其坐标为x,则两波源到P点的波程差△1=x-(2-x), 0≤x≤2。其中x、△以m为单位。合振动振幅最小的 点的位置端足4=k+号，各为整数，所以=分+ 至，可得-多≤6≤号，放k=-2.-1,0,1。解得x 2 0.25m,0.75m,1.25m,1.75m。 ●"5.多普勒效应 基础练习 1.BC【解析】声波音调的高低由其频率决定，据 多普勒效应，当声波与观察者发生相对运动时，观察者 听到的声音会变化，B、C正确；声音的强弱由声波的 能量决定，声源越近，声波能量越大，听起来越响亮， 但音调不一定变化，A、D不是由多普勒效应造成的， 故错误。 2.AD【解析】当波源与观察者运动的速度完全相 参考答案与解析。 同时，无相对运动，相当于二者都静止的情况，不会发 生多普勒效应，故A正确，C错误；多普勒效应是波动 过程共有的特征，这里的波动包括一切波的传播过程， 故B错误；能否发生多普勒效应取决于波源和观察者之 间的距离是否变化，D正确。 3.AD【解析】学生乙荡秋千的过程中，只要她有 向右的速度，她就有靠近声源的趋势，根据多普勒效 应，她都感到哨声音调变高；反之学生乙向左运动时， 她都感到音调变低，A、D正确，B、C错误。 4.BD【解析】多普勒效应是波动过程共有的特征， 无论是机械波、电磁波还是光波都会发生多普勒效应。 产生多普勒效应的原因是观察者接收到的频率发生了变 化，而波源的频率不变，故B、D正确，A、C错误。 5.ABD【解析】凡是波都具有多普勒效应，因此利 用光波的多普勒效应便可测定遥远星体相对地球运动的 速度，故A正确；被反射的电磁波，相当于一个运动的 物体发出的电磁波，其频率发生变化，由多普勒效应的 计算公式可以求出汽车的速度，故B正确；铁路工人是 根据振动的强弱而对列车的运动情况做出判断的，故C 错误；炮弹飞行，与空气摩擦产生声波，人耳接收到的 频率与炮弹的相对运动方向有关，D正确 6.B【解析】当声源向着接收器运动的速度增大时， 声源的频率不变，声波的传播速度不变，接收器接收到 的频率增大，B正确。 7.AD【解析】此题考查的是多普勒效应的模型及 原理。波源在某一位置产生一列波后，该波以该位置为 球心，以波速作为传播速度向外传播。波的半径大，表 示产生时间早，传播时间长。对照图示，可确定出波源 由右向左移动，故A正确，B错误；由于观测者不动， 故波经过观测者的速度等于波速，而在a处观测时，相 邻波的间距比波源不动时的间距小，因而经过观测者时 间的间隔短，频率大，同理在b处时间间隔长，频率 小，C错误，D正确。 提升练习 8.A【解析】“闻其声而不见其人”是衍射现象； 学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是干 涉现象：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是多普勒效应。 9.BC【解析】在同种介质中，超声波的传播速度 保持不变，根据多普勒效应可知，频率变高，所以B、 61 N 高中物理选择性必修第一册（人教版） C正确。 10.AC【解标】波源报动的周期70005s, A正确；x=40m处的质点在t=0.5s时仍在平衡位置，B 错误，C正确；接收器接收到此波的时间：40040s= 400 0.9s,D错误。 11.f>fsf【解析】A与车间距离减小，则f>f:B 与车间距离增大，则f5<f。 >"情境题专项 1.D【解析】由题意可知，该仪器是测量反射波的 频率变化：而波的干涉、波的衍射及回声都不会产生频 率的变化；而多普勒效应中由于波源的移动而使接收到 的频率变化；故该技术体现的是多普勒效应，故D正 确，A、B、C错误。 2A【解折】由波速公式=分可得T-名s= 2s。故A正确，B、C、D错误。 3.A【解析】纵波的速度快，纵波先到，所以P先 开始振动，根据父-文=5s,解得=36km。故A正确， VI V2 B、C、D错误。 4.D【解析】该简谐波上质点振动方向为竖直方向， 波的传播方向为水平方向，两者垂直，故为横波，故A 错误；t0时，O位于最高点，P的位移恰好为0，速度 方向竖直向下，故两者间的距离为+子A,0,1,2。 3,,又有0、P的平衡位置间距为L,则入m=3 L 4 号，放B错误：=0时，P的位移恰好为0，且速度方 向竖直向下，那么，=名<子，此时，P在平有位置下 方，故C错误；t=0时，P的位移恰好为0，且速度方向 竖直向下，那么，智<号，此时P在平衡位置下方， 并向上运动，故D正确。 5.CD【解析】由“上下坡法”得知P振源起振方 向向下，Q振源起振方向向上，由于小球第一次振动时 起振方向向上，故先经过弹簧振子所在位置的是Q波， 故A错误：由于两列波在同一介质中传播，波速相等， 故B错误：P晚到达弹簧振子所在位置，且小球产生了 62 较强烈的振动，即共振，故P的振动频率接近3Hz,则 周期接近背，被选宁-兰吹=72ms,度C正 3 确；由于两列波的频率不同，不会产生稳定干涉现象， 由于两列波的波长不等，则根据波的叠加原理，有4个 时刻绳上会出现振动位移大小为2A的点，故D正确。 6.B【解析】当同学到两个声源的间距为波长整数 倍时，振动加强，听到的声音是加强的，故该同学从中 间向一侧移动0m、2.5m、5.0m、7.5m、10m时，听 到声音变大；当同学到两个声源的间距为半波长的奇数 倍时，振动减弱，听到的声音是减弱的，故该同学从中 间向一侧移动1.25m、3.75m、6.25m、8.75m时，声 音减弱：故该同学从中间向一侧移动过程听到扬声器声 音由强变弱的次数为4次。 7.A【解析】根据波的干涉特点知，两相干波源的 距离差为半波长的奇数倍时，此点为振动减弱点，要减 弱声音，所以满足距离差△x=△为半波长的奇数倍， 而波长A,整理可得山为了的奇数倍，放A正确， B、C、D错误。 8.(1)2s(2)7.5m/s 【解析】(I)甲船从开始振动的1min内上下振荡 30次，则甲船的振动周期为T=上=0s=-2s。这列波 n30 的周期等于船的振动周期，也为2S。 (2)波从甲船传到乙船，1min内，甲船比乙船多 振荡2次，说明两船间的距离是两个波长，由题意得 2A=30m,得A=l5m,则=分=75ms。 >"感知高考 1.B【解析】机械波的波速v不变，设OA=2AB= 21.可得兰，1心上宁，放8振动的时刻为什 u弓，放选B。 2.B【解析】由题图可知该简谐横波的波长为入= 2m,所以周期为T=入=2m=2s,当1=1s时，x= v1 m/s 1.5m处的质点运动半个周期到达波峰处，相对平衡位 置的位移为0.1m,故B正确。 3.BC【解析】频率只与波源有关，故在水中传播 频率不会改变，故A错误；由空气传到湖对岸的时间为