3.5 多普勒效应 基础练习卷 -2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

多普勒效应基础练习卷 一、单选题 1．生活中有很多情景都属于振动和波的现象，下列关于四种情景中的说法正确的是（   ） A．甲图中火车鸣笛通过站台边站着的工作人员时，工作人员听到的笛声音调先变低后变高 B．乙图中如果孔的大小不变，使波源的频率增大，能观察到更明显的衍射现象 C．丙图中手掌摩擦龙洗盆盆耳使得水花飞溅，是因为摩擦力较大 D．丁图为干涉型消声器的结构示意图，同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应为该声波半波长的奇数倍 【答案】D 【详解】A．甲图中火车鸣笛通过站台边站着的工作人员时，火车与人的间距先减小后增加，根据多普勒效应可知，工作人员听到的笛声音调先变高后变低，故A错误； B．乙图中如果孔的大小不变，使波源的频率增大，波长变小，则不能观察到更明显的衍射现象，故B错误； C．丙图中用手掌摩擦盆耳，起初频率非常低，逐渐提高摩擦的频率，当摩擦的频率等于水的固有频率时，会发生共振现象，此时振幅最大，使水花飞溅，故C错误； D．丁图为干涉型消声器的结构示意图，根据波的干涉原理，波长为的同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为半波长的奇数倍，叠加后振动减弱，起到消声的目的，故D正确。 故选D。 2．一同学站在站台上，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 【答案】D 【详解】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。 3．有一飞机模型在水平面内以恒定速率做圆周运动，该飞机模型装有两冲程的活塞式发动机作为动力，发动机工作时会发出嗡嗡的声响。操纵者站的位置刚好在模型飞机轨迹圆心的正下方，下列说法正确的是（　　） A．操纵者听到发动机工作时发出的声音音调是变化的 B．发动机发出声音的频率在变化 C．场边的观众听到的声音音调忽高忽低地作周期性变化 D．场边的观众听到的声音音调一定高于操纵者听到的声音音调 【答案】C 【详解】A．飞机做匀速圆周运动时，操纵者在圆心，飞机速度方向始终与其径向垂直，相对径向速度为零，无多普勒效应，故A错误； B．发动机频率由自身振动决定，与运动无关，故B错误； C．场边观众与飞机的相对径向速度周期性变化，导致接收频率周期性变化，故C正确； D．观众接收频率时而高于、时而低于操纵者接收到的频率，故D错误。 故选C。 4．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1500m/s，若探测器发出频率为1.5106Hz的声波，下列说法正确的是（　　） A．声波由水中传播到空气中，频率会改变 B．声波由水中传播到空气中，波长会改变 C．该声波在水中遇到尺寸约为1m的被探测物时会发生明显衍射 D．当鱼群远离探测器运动时，探测器发出的频率变小 【答案】B 【详解】AB．声波由水中传播到空气中，频率不会发生改变，波速变小，根据 可知，波长变小，故A错误，B正确； C．由波速的计算公式有 当声波遇到障碍物的尺寸与波长相近或者更小时，会产生明显衍射现象，所以该声波遇到尺寸约为1m的被探测物时不会发生明显衍射，故C错误； D．探测器发射频率由自身决定，根据声波的多普勒效应，当鱼群远离探测器运动时，探测器接收的频率变小，故D错误。 故选B。 5．下列有关波的说法，正确的是（　　） A．质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波是横波 B．横波传播过程中，质点并不随波迁移，纵波传播过程中，质点随波迁移 C．在波的传播方向上，振动相位总是相同的两个质点间的距离一定等于波长 D．当波源与观察者相互远离时，观测到的频率变小 【答案】D 【详解】A．质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波是纵波，质点的振动方向与波的传播方向垂直的波是横波，故A错误； B．横波、纵波在传播过程中，质点都不随波迁移，故B错误； C．在波的传播方向上，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离等于波长，故C错误； D．根据多普勒效应可知，当波源与观察者相互远离时，观测到的频率变小，故D正确。 故选D。 6．《我爱发明》节目《松果纷纷落》中的松果采摘机利用机械臂抱紧树干，通过采摘振动头振动而摇动树干，使得松果脱落。则下列说法正确的是（　　） A．若拾果工人快速远离采摘机时，他听到采摘机振动声调变高 B．随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大 C．稳定后，不同粗细树干的振动频率与振动器的振动频率相同 D．摇动同一棵树，振动器振动的振幅越大，落果效果越好 【答案】C 【详解】A．由多普勒效应，观察者远离声源时，接受到的频率变低，即声调变低，故A错误； B．由于不知道开始振动器频率与树干固有频率的大小关系，则振动器频率的增加，不能确定树干振动的幅度是增大还是减小，故B错误； C．由于树干受迫振动，即便粗细不同，振动频率与振动器的振动频率相同，故C正确； D．要想落果效果越好，需要产生共振现象，振动器的振动频率应该越接近树干的固有频率越好，与振幅无关，故D错误。 故选C。 7．一辆救护车鸣着警笛朝我们驶来，我们会听到警笛声从低沉的“嗡嗡”声逐渐变得尖锐刺耳，关于这种现象，下列说法正确的是（　　） A．这种音调的变化是由于警笛发出的声音频率发生变化 B．这种音调的变化是由于我们听到的声音频率发生变化 C．只有波源运动才能产生这种现象 D．只有观察者运动不能产生这种现象 【答案】B 【详解】AB．题中所示的现象为多普勒效应，声调的变化是由于波源和接收者发生相对运动而使接收者接收的频率发生变化造成的，波源发出的频率没有发生变化，即警笛发出的声音频率没有发生变化，我们听到的声音频率发生变化，故A错误，B正确； CD．结合上述可知，当波源和接收者发生相对运动时，接收者接收的频率将发生变化，当波源不动，接收者相当于波源远离或靠近，会产生这种现象，故CD错误。 故选B。 8．关于波的反射、折射、衍射、干涉及多普勒效应，下列说法正确的是（　　） A．超声波雷达的工作原理是波的折射 B．频率不相同的两列波也能发生干涉 C．当波源与观察者都运动时，才会发生多普勒效应 D．“未见其人先闻其声”，说明声波也能发生衍射 【答案】D 【详解】A．超声波雷达的工作原理是波的反射，故A错误； B．两列波的频率相同才能发生干涉，故B错误； C．当波源与观察者发生相对运动时，才会发生多普勒效应，故C错误； D．声波波长在1.7 cm～17 m之间，所以声波可以绕过一般的障碍物，“未见其人先闻其声”，就是声波的衍射现象，故D正确。 故选D。 9．分析下列物理现象：①“空山不见人，但闻人语响”；②彩超测出反射波频率的变化，从而知道血液流速；③围绕发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱；④声呐系统，用于探测海中的物体，这些物理现象分别属于波的（    ） A．衍射、多普勒效应、干涉、反射 B．衍射、干涉、多普勒效应、折射 C．折射、干涉、多普勒效应、反射 D．衍射、折射、多普勒效应、干涉 【答案】A 【详解】“空山不见人，但闻人语响”属于波的衍射；彩超测出反射波频率的变化，从而知道血液流速，属于多普勒效应；围绕发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱，属于波的干涉；声呐系统，用于探测海中的物体，属于波的反射。 故选A。 10．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＜v），f表示接收器接收到的频率，若u增大，则（　　） A．f增大，v增大 B．f增大，v不变 C．f不变，v增大 D．f减小，v不变 【答案】B 【详解】由于声波的速度只由传播的介质决定，故v不变，根据多普勒效应可知，当声源接近接收器时接收到的频率增加，f增大。 故选B。 二、多选题 11．振动和波存在于我们生活的方方面面，下列几幅图片描绘的情境分析正确的是（    ） A．图甲救护车向右运动的过程中，A、B两人听到警笛声的频率不同 B．图乙在大山背面的人收听广播，波长越短的信号收听效果越好 C．图丙某些动物会发出次声波，与人体内脏和身躯的固有频率接近，可能引起头痛、恶心、呕吐、胸痛、心悸等身体不适。 D．图丁是干涉型消声器的结构示意图，波长为λ的同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为λ的整数倍 【答案】AC 【详解】A．据多普勒效应可知，甲救护车向右运动的过程中，A听到警笛声的频率大于救护车发出的警笛声的频率，B听到警笛声的频率小于救护车发出的警笛声的频率，则A、B两人听到警笛声的频率不同，故A正确； B．图乙要在大山后面的房舍内收听到广播，发射台发出的信号波长越长效果越好，故B错误； C．由于该频率与人体内脏和身躯的固有频率接近，所以容易使人体器官发生共振，造成伤害，故C正确； D．根据波的干涉，波长为的声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为半波长的奇数倍，故D错误。 故选AC。 12．老师把发出固定频率声音的蜂鸣器固定在竹竿上，举起并在头顶做圆周运动。如图，当蜂鸣器从A转动到B的过程中，下列说法正确的是（　　） A．甲同学听到蜂鸣器声音的频率在增大 B．甲同学听到蜂鸣器声音的频率在减小 C．乙同学听到蜂鸣器声音的频率在增大 D．乙同学听到蜂鸣器声音的频率在减小 【答案】BC 【详解】AB．蜂鸣器从A转动到B的过程中，蜂鸣器远离甲，根据多普勒效应可知，甲同学听到蜂鸣器声音的频率在减小，故A错误，B正确； CD．蜂鸣器从A转动到B的过程中，蜂鸣器靠近乙，根据多普勒效应可知，乙同学听到蜂鸣器声音的频率在增大，故C正确，D错误。 故选BC。 13．如图所示是产生机械波的波源О做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰。下列说法中正确的是（　　） A．该图表示的是多普勒现象 B．此时波源正在向A观测者靠近 C．C、D两位观测者此时接收到的频率和波源发出的频率相等 D．B观测者此时接收到的频率小于波源发出的频率 【答案】ABD 【详解】A．机械波的波源О在匀速运动，当波源与观察者发生相对运动时，观察者接受到的频率发生改变，可知，该图表示的是多普勒现象，故A正确； B．根据图示可知，在相等时间内，A观测者接受到的完整波数目增大，可知，观察者接受到的频率增大，则此时波源正在向A观测者靠近，故B正确； C．题中图像具有对称性，结合上述可知，波源O正在向A观测者运动，则C、D两位观测者与波源均相对远离，则C、D两位观测者此时接收到的频率小于波源发出的频率，故C错误； D．结合上述可知，B观测者与波源相对远离，则B观测者此时接收到的频率小于波源发出的频率，故D正确。 故选ABD。 14．下列说法正确的是（　　） A．声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的声波波速大于声源发出的声波波速 B．机械波传播过程中遇到尺寸比机械波波长小的障碍物能发生明显衍射 C．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”，利用了多普勒效应原理 D．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 【答案】BCD 【详解】A.根据多普勒效应，声源与观察者靠近时，观察者接收的声波波速与波源发出的声波波速相等，故A错误； B.只有当障碍物的尺寸与机械波波长相差不多，或者更小，才会发生明显的衍射现象，故B正确； C.彩超利用的是多普勒效应，故C正确； D.围绕振动的音叉转一圈，是声波叠加产生加强与减弱的干涉的结果，故D正确。 故选BCD。 【点睛】本题考查多普勒效应以及波的衍射与干涉，同学们要熟悉其中的原理与特性，求解此题。 15．在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有（　　） A．雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声 B．超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化 C．同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同 D．测量星球上某些元素发出的光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度 【答案】BD 【详解】A．雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声是因为光速大于声速，故A错误； B．超声波被血管中的血流反射后，由于血液流动使反射的波的频率发生改变，即探测器接收到的超声波频率发生变化，属于多普勒效应，故B正确； C．同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同，是因为不同介质中声波的传播速度不同，故C错误； D．测量星球上某些元素发出的光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度，靠近则频率变大，远离则频率变小，属于多普勒效应。故D正确。 故选BD。 三、解答题 16．公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波，如果该电磁波被轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波频率比发出时低。 （1）若该路段限速为100km/h，则轿车是否超速？ （2）若轿车以20m/s的速度行进，反射回的波的频率应怎样变化？ 【答案】（1）超速；（2）比发出时高 【详解】（1）巡警车接收到的频率低，由多普勒效应知巡警车与轿车在相互远离；而巡警车车速恒定，以100 km/h的速度在轿车后面行驶，可判断轿车车速比巡警车车速大，故该车超速。 （2）若该轿车以20m/s的速度行进，此时巡警车与轿车在相互靠近，由多普勒效应知反射回的电磁波的频率应比发出时高。 17．美国霍普金斯大学利用多普勒效应对苏联第一颗人造卫星进行了跟踪试验。科学家发现，当卫星向近地点运动时返回的信号频率增加，卫星向远地点运动时返回的信号频率降低。 （1）波源的频率由谁决定？ （2）观察者接收到的频率与哪些因素有关？    【答案】（1）由波源决定；（2）观察者接收到的频率与波源的频率、波源与观察者的相对运动有关 【详解】（1）波源的频率由波源决定。 （2）由多普勒效应可知，观察者接收到的频率不仅与波源的频率有关，还与波源与观察者的相对运动有关。 18．如下图（a）、（b）、（c）所示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。图中一系列圆表示飞机不同时刻发出的声波传播到的位置，A点表示飞机的位置。分析说明哪张图中飞机飞行的速度最大。最大速度约为声波速度的多少倍？ 【答案】c，2倍 【详解】图（a）中飞机运动到A点时，声波已传播到前面了，即飞机运动慢于声音；图（b）中飞机运动到A点时，声波亦运动到A点，即飞机运动与声音同步；图（c）中飞机运动到A点时，声波还在后面，即飞机运动快于声音，则图（c）中飞机飞行的速度最大；如图所示，当飞机运动到某圆圆心时，在周围激发起声波，声波从圆心运动r和飞机从圆心运动到A点所用的时间相同 设A点离某圆圆心距离为x，该圆半径为r，则 根据图（c）可以估测出 解得 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 多普勒效应基础练习卷 一、单选题 1．生活中有很多情景都属于振动和波的现象，下列关于四种情景中的说法正确的是（   ） A．甲图中火车鸣笛通过站台边站着的工作人员时，工作人员听到的笛声音调先变低后变高 B．乙图中如果孔的大小不变，使波源的频率增大，能观察到更明显的衍射现象 C．丙图中手掌摩擦龙洗盆盆耳使得水花飞溅，是因为摩擦力较大 D．丁图为干涉型消声器的结构示意图，同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应为该声波半波长的奇数倍 2．一同学站在站台上，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 3．有一飞机模型在水平面内以恒定速率做圆周运动，该飞机模型装有两冲程的活塞式发动机作为动力，发动机工作时会发出嗡嗡的声响。操纵者站的位置刚好在模型飞机轨迹圆心的正下方，下列说法正确的是（　　） A．操纵者听到发动机工作时发出的声音音调是变化的 B．发动机发出声音的频率在变化 C．场边的观众听到的声音音调忽高忽低地作周期性变化 D．场边的观众听到的声音音调一定高于操纵者听到的声音音调 4．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1500m/s，若探测器发出频率为1.5106Hz的声波，下列说法正确的是（　　） A．声波由水中传播到空气中，频率会改变 B．声波由水中传播到空气中，波长会改变 C．该声波在水中遇到尺寸约为1m的被探测物时会发生明显衍射 D．当鱼群远离探测器运动时，探测器发出的频率变小 5．下列有关波的说法，正确的是（　　） A．质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波是横波 B．横波传播过程中，质点并不随波迁移，纵波传播过程中，质点随波迁移 C．在波的传播方向上，振动相位总是相同的两个质点间的距离一定等于波长 D．当波源与观察者相互远离时，观测到的频率变小 6．《我爱发明》节目《松果纷纷落》中的松果采摘机利用机械臂抱紧树干，通过采摘振动头振动而摇动树干，使得松果脱落。则下列说法正确的是（　　） A．若拾果工人快速远离采摘机时，他听到采摘机振动声调变高 B．随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大 C．稳定后，不同粗细树干的振动频率与振动器的振动频率相同 D．摇动同一棵树，振动器振动的振幅越大，落果效果越好 7．一辆救护车鸣着警笛朝我们驶来，我们会听到警笛声从低沉的“嗡嗡”声逐渐变得尖锐刺耳，关于这种现象，下列说法正确的是（　　） A．这种音调的变化是由于警笛发出的声音频率发生变化 B．这种音调的变化是由于我们听到的声音频率发生变化 C．只有波源运动才能产生这种现象 D．只有观察者运动不能产生这种现象 8．关于波的反射、折射、衍射、干涉及多普勒效应，下列说法正确的是（　　） A．超声波雷达的工作原理是波的折射 B．频率不相同的两列波也能发生干涉 C．当波源与观察者都运动时，才会发生多普勒效应 D．“未见其人先闻其声”，说明声波也能发生衍射 9．分析下列物理现象：①“空山不见人，但闻人语响”；②彩超测出反射波频率的变化，从而知道血液流速；③围绕发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱；④声呐系统，用于探测海中的物体，这些物理现象分别属于波的（    ） A．衍射、多普勒效应、干涉、反射 B．衍射、干涉、多普勒效应、折射 C．折射、干涉、多普勒效应、反射 D．衍射、折射、多普勒效应、干涉 10．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＜v），f表示接收器接收到的频率，若u增大，则（　　） A．f增大，v增大 B．f增大，v不变 C．f不变，v增大 D．f减小，v不变 二、多选题 11．振动和波存在于我们生活的方方面面，下列几幅图片描绘的情境分析正确的是（    ） A．图甲救护车向右运动的过程中，A、B两人听到警笛声的频率不同 B．图乙在大山背面的人收听广播，波长越短的信号收听效果越好 C．图丙某些动物会发出次声波，与人体内脏和身躯的固有频率接近，可能引起头痛、恶心、呕吐、胸痛、心悸等身体不适。 D．图丁是干涉型消声器的结构示意图，波长为λ的同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为λ的整数倍 12．老师把发出固定频率声音的蜂鸣器固定在竹竿上，举起并在头顶做圆周运动。如图，当蜂鸣器从A转动到B的过程中，下列说法正确的是（　　） A．甲同学听到蜂鸣器声音的频率在增大 B．甲同学听到蜂鸣器声音的频率在减小 C．乙同学听到蜂鸣器声音的频率在增大 D．乙同学听到蜂鸣器声音的频率在减小 13．如图所示是产生机械波的波源О做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰。下列说法中正确的是（　　） A．该图表示的是多普勒现象 B．此时波源正在向A观测者靠近 C．C、D两位观测者此时接收到的频率和波源发出的频率相等 D．B观测者此时接收到的频率小于波源发出的频率 14．下列说法正确的是（　　） A．声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的声波波速大于声源发出的声波波速 B．机械波传播过程中遇到尺寸比机械波波长小的障碍物能发生明显衍射 C．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”，利用了多普勒效应原理 D．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 15．在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有（　　） A．雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声 B．超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化 C．同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同 D．测量星球上某些元素发出的光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度 三、解答题 16．公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波，如果该电磁波被轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波频率比发出时低。 （1）若该路段限速为100km/h，则轿车是否超速？ （2）若轿车以20m/s的速度行进，反射回的波的频率应怎样变化？ 17．美国霍普金斯大学利用多普勒效应对苏联第一颗人造卫星进行了跟踪试验。科学家发现，当卫星向近地点运动时返回的信号频率增加，卫星向远地点运动时返回的信号频率降低。 （1）波源的频率由谁决定？ （2）观察者接收到的频率与哪些因素有关？    18．如下图（a）、（b）、（c）所示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。图中一系列圆表示飞机不同时刻发出的声波传播到的位置，A点表示飞机的位置。分析说明哪张图中飞机飞行的速度最大。最大速度约为声波速度的多少倍？ 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $