3.5 多普勒效应【分层作业】-【鼎力课堂】2025-2026学年高二上学期物理同步精编备课与分层练（人教版选择性必修第一册）

**基本信息** 同步练习围绕多普勒效应分“现象与应用”“产生的原因”两层，基础巩固现象认知，进阶深化原理分析，适配新授课分层教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |现象与应用|多普勒效应的现象识别及应用实例（彩超、CT）|2道基础多选，直接关联生活科技情境，强化物理观念中的运动和相互作用观念| |产生的原因|产生原因及原理应用（相对运动、频率变化分析）|13道综合多选，结合无人机、火车等动态情境，通过科学推理深化对原理的理解|

鼎力物理 https://shop.xkw.com/650102 选择性必修第一册(人教版) 第5节 多普勒效应 （分层作业） 一、多普勒效应的现象与应用 1．（多选）彩超工作时向人体发射超声波，当超声波遇到流向远离探头的血流时，探头接收的信号频率会降低，当超声波遇到流向靠近探头的血流时，接收的频率会升高，这样就可以判定血流的方向、流速的大小和性质。CT工作时，X射线束对人体的某一部分按一定厚度的层面进行扫描，部分射线穿透人体被检测器接收。组织的疏密不同，接收到的射线就有差异，从而诊断病变。下列说法中正确的是（　　） A．彩超工作时利用了多普勒效应 B．彩超工作时利用了波的衍射现象 C．CT工作时利用了波的偏振现象 D．CT工作时向人体发射的波是横波 【答案】AD 【详解】A．彩超通过检测超声波遇到运动血流后反射波的频率变化判断血流的方向和流速，利用了波的多普勒效应，故A正确； B．波的衍射是波绕过障碍物继续传播的现象，彩超工作过程未利用该性质，故B错误； C．CT利用不同疏密组织对X射线的吸收程度差异实现成像，未利用波的偏振现象，故C错误； D．CT发射的X射线属于电磁波，电磁波的振动方向与传播方向垂直，属于横波，故D正确。 故选AD。 2．（多选）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 【答案】AD 【详解】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。 二、多普勒效应产生的原因 3．（多选）近年来，遵义乌江寨景区利用现代科技赋能文旅发展，常在夜空呈现精彩的无人机表演。如图，某次表演过程中，无人机表演编队以恒定速度向右朝摄像无人机飞行，发出频率为的嗡嗡声，摄像无人机接收到表演编队的频率为f的嗡嗡声。若摄像无人机与表演编队相互（　　） A．远离时f大于 B．远离时f小于 C．靠近时f大于 D．靠近时f小于 【答案】BC 【详解】当波源（表演编队无人机）与观察者（摄像无人机）相互靠近时，观察者接收到的声波频率大于波源的固有频率；当二者相互远离时，观察者接收到的频率小于波源的固有频率。 故选BC。 4．（多选）火车上有一个声源能发出特定频率的乐音。当火车、观察者均静止时，观察者听到并记住了这个乐音的音调。以下情况中，观察者听到的该乐音的音调比原来降低的是（　　） A．观察者静止，火车向他驶来 B．观察者静止，火车离他驶去 C．火车静止，观察者乘汽车向着火车运动 D．火车静止，观察者乘汽车远离火车运动 【答案】BD 【详解】A．观察者静止，火车向他驶来，两者相互靠近，音调升高，A不符合题意； B．观察者静止，火车离他驶去：两者相互远离，音调降低，B符合题意； C．火车静止，观察者乘汽车向着火车运动：两者相互靠近，音调升高，C不符合题意； D．火车静止，观察者乘汽车远离火车运动：两者相互远离，音调降低，D符合题意。 故选BD。 5．（多选）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（　　） A．女同学从向运动过程中，她感觉哨声音调变高 B．女同学从向运动过程中，她感觉哨声音调变高 C．女同学在点向左运动时，她感觉哨声音调变低 D．女同学从向运动过程中，她感觉哨声音调变低 【答案】AC 【详解】女同学在荡秋千的过程中，只要她向右靠近甲同学（波源），根据多普勒效应，她都会感到哨声音调变高；若女同学向左运动过程中，她逐渐远离甲同学，根据多普勒效应，她都会感到哨声音调变低，故选AC。 6．（多选）多普勒传感器可以为机器人提供动态环境感知能力，多普勒传感器的原理即多普勒效应，通常传感器发射高频电磁波，并接收其反射波，通过分析反射波的情况来判断目标的运动状态。下列说法正确的是（　　） A．当人或宠物靠近机器人时，反射波的频率大于发射波频率 B．当人或宠物靠近机器人时，反射波的频率小于发射波频率 C．当人或宠物远离机器人时，反射波的波速等于发射波波速 D．当人或宠物靠近机器人时，反射波的波长大于发射波波长 【答案】AC 【详解】AB．根据多普勒效应可知，当人或宠物靠近机器人时，反射波的频率大于发射波频率，故A正确，B错误； C．电磁波的波速由介质决定，与波源或观察者的运动无关，无论目标远离还是靠近，波速均不变，故C正确； D．当人或宠物靠近机器人时，结合上述可知，波速不变，反射波的频率大于发射波频率，根据 可知，反射波的波长小于发射波波长，故D错误。 故选AC。 7．（多选）如图所示为移动的振动片上金属丝周期性触动水面形成的水波图样，A、B为水面上的两点，此时金属丝恰好触动水面上的O点，。下列说法正确的是（　　） A．O点产生的水波先传到A点 B．A点水波的频率大于B点水波的频率 C．振动片在水平向左运动 D．任意时刻A、B处质点的位移总相同 【答案】BC 【详解】A．由题知，波的传播速度取决于介质，所以图中振动片两侧的水波传播速度一样快。O点产生的水波同时传播到A、B点，故A错误； B．图中振动片左侧单位时间内接收到的完全波的个数较多，则振动片左侧接收到的水波频率更高。故A点水波的频率大于B点水波的频率，故B正确； C．由图可知，波源左侧的波纹较密集，则说明振动片正在水平向左运动，故C正确； D．波源的运动会影响接收到波的频率，当波源向A接近时，观察者感知到的频率会增加；当波源远离A时，观察到的频率减小，故任意时刻A、B处质点的位移不可能总相同，故D错误； 故选BC。 8．（多选）洪泽湖是我国第四大淡水湖，位于江苏省西部淮河下游，洪泽湖甘泉般的湖水，养育着千百万人民，环洪泽湖公路项目也是大运河百里画廊建设的重要节点、重中之重。下列与之相关的波现象中说法正确的是（　　） A．用声呐探测湖底某处的深度，利用了波的衍射现象 B．湖中水波绕过芦苇、石块向前传播，是波的干涉现象 C．岸上交通警察用监视器测量汽车的速度可利用多普勒效应 D．湖中鸣笛的快艇驶近游客的过程中，游客听到的声波频率与该波源的发声频率相比会变大 【答案】CD 【详解】A．声呐探测湖底某处的深度，利用了波的反射现象，故A错误； B．湖中水波绕过芦苇、石块向前传播，是波的衍射现象，故B错误； C．岸上交通警察对行进中的汽车发射一个已知频率的超声波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生变化，来知道汽车的速度，以便于进行交通管理，利用了多普勒效应，故C正确； D．根据多普勒效应可知，当波源与观察者互相靠近时，接收到的频率会增大，故湖中鸣笛的快艇驶近游客的过程中，游客听到的声波频率与该波源的发声频率相比会变大，故D正确。 故选CD。 9．（多选）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。 10．（多选）汽车无人驾驶技术常用的是ACC自适应巡航控制，其使用的传感器主要有毫米波雷达，该雷达会发射和接收调制过的无线电波。如图所示，无人车与前车沿同一道路同一方向做匀速直线运动，无人车上的雷达发射和接收的无线电波的频率分别为f和，则（    ） A．无人车与前车都静止时，一定等于f B．无人车速度等于前车的速度时，一定等于f C．无人车速度大于前车的速度时，一定小于f D．无人车速度小于前车的速度时，一定小于f 【答案】ABD 【详解】A．根据多普勒效应可知，无人车与前车都静止时，一定等于f，选项A正确； B．根据多普勒效应可知，无人车速度等于前车的速度时，一定等于f，选项B正确； C．无人车速度大于前车的速度时，两车靠近，根据多普勒效应可知，一定大于f，选项C错误； D．无人车速度小于前车的速度时，两车远离，根据多普勒效应可知，一定小于f，选项D正确。 故选ABD。 11．（多选）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。 12．（多选）关于多普勒效应，下列说法正确的是（  　） A．发生多普勒效应时，波源的频率没有发生变化 B．发生多普勒效应时，观察者接收到的频率发生了变化 C．当观察者和波源速度相同时，会发生多普勒效应 D．只有声波才能发生多普勒效应 【答案】AB 【详解】AB．多普勒效应说明观察者与波源有相对运动时，接收到的波频率会发生变化，但波源的频率不变，故AB正确； C．多普勒效应是由于观察者和波源间位置的变化而产生的，故C错误； D．多普勒效应不仅仅适用于声波，它也适用于所有类型的波，包括电磁波，故D错误。故选AB。 13．（多选）宾馆饭店大部分安装了自动门，当有人靠近时，门会实现自动打开，人走后自动关闭。但是如果人站着不动，自动门并设有反应。这类自动门实际上是安装了雷达波感应器。雷达波感应器不停地发射雷达波，根据多普勒效应，被人反射回来的雷达波的频率随之发生改变，而变化量与人移动的速率成正比。雷达波感应器中的接收器敏锐地捕捉到这一变化，并将这一变化转换成相对应的电信号的变化，该信号经放大以后输入至经过编程的微控制器，控制器控制门的打开和关闭。下面的说法中正确的是（　　） A．当有人靠近自动门时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率变大 B．当有人远离自动门时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率变大 C．当有人站着不动时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率不变 D．被人反射回来的雷达波的传播速度变快 【答案】AC 【详解】A．根据多普勒效应的可知，当物体与波源相互靠近时，接受到的频率增大，即当有人靠近自动门时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率变大，A正确； B．根据多普勒效应的可知，当物体与波源相互远离时，接受到的频率变小，即当有人远离自动门时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率变小，B错误； C．根据多普勒效应的可知，当物体与波源相对静止时，接受到的频率不变，即当当有人站着不动时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率不变，C正确； D．雷达波是电磁波，电磁波的传播速度等于光速，即被人反射回来的雷达波的传播速度不变，D错误。 故选AC。 14．（多选）一频率为600Hz的声源以20rad/s的角速度沿一半径为0.80m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600Hz B．观察者接收到汽笛在B点发出声音的频率等于600Hz C．观察者接收到汽笛在C点发出声音的频率等于600Hz D．观察者接收到汽笛在D点发出声音的频率等于600Hz E．观察者接收到汽笛在D点发出声音的频率小于600Hz 【答案】ABD 【详解】根据多普勒效应，当声源和观测者相向运动时，观测者接受的频率高于声源；当声源和观测者背向运动时，观测者接受的频率低于声源。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ABD。 15．（多选）1842年，奥地利物理学家多普勒带着女儿在铁道旁散步时就注意到了类似上面描述的现象。他经过认真的研究，发现波源与观察者相互靠近成者相互远离时，接收到的波的频率都会发生变化.人们把这种现象叫作多普勒效应（Doppler effect）。多普勒效应在科学技术中有广泛的应用，下列物理现象中是应用多普勒效应的是（    ） A．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 B．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”，可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变 C．宇宙中的星球都在不停地运动。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 D．两列水波相遇后彼此穿过，仍然保持各自的运动特征，继续传播，就像没有跟另一列水波相遇一样 【答案】ABC 【详解】A．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，利用了多普勒效应，故A符合题意； B．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”，可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变，利用了多普勒效应，故B符合题意； C．宇宙中的星球都在不停地运动。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，利用了多普勒效应，故C符合题意； D．两列水波相遇后彼此穿过，仍然保持各自的运动特征，继续传播，就像没有跟另一列水波相遇一样，说明波的传播具有独立性，与多普勒效应无关，故D不符合题意。 故选ABC。 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $鼎力物理 https://shop.xkw.com/650102 选择性必修第一册(人教版) 第5节 多普勒效应 （分层作业） 一、多普勒效应的现象与应用 1．（多选）彩超工作时向人体发射超声波，当超声波遇到流向远离探头的血流时，探头接收的信号频率会降低，当超声波遇到流向靠近探头的血流时，接收的频率会升高，这样就可以判定血流的方向、流速的大小和性质。CT工作时，X射线束对人体的某一部分按一定厚度的层面进行扫描，部分射线穿透人体被检测器接收。组织的疏密不同，接收到的射线就有差异，从而诊断病变。下列说法中正确的是（　　） A．彩超工作时利用了多普勒效应 B．彩超工作时利用了波的衍射现象 C．CT工作时利用了波的偏振现象 D．CT工作时向人体发射的波是横波 2．（多选）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 二、多普勒效应产生的原因 3．（多选）近年来，遵义乌江寨景区利用现代科技赋能文旅发展，常在夜空呈现精彩的无人机表演。如图，某次表演过程中，无人机表演编队以恒定速度向右朝摄像无人机飞行，发出频率为的嗡嗡声，摄像无人机接收到表演编队的频率为f的嗡嗡声。若摄像无人机与表演编队相互（　　） A．远离时f大于 B．远离时f小于 C．靠近时f大于 D．靠近时f小于 4．（多选）火车上有一个声源能发出特定频率的乐音。当火车、观察者均静止时，观察者听到并记住了这个乐音的音调。以下情况中，观察者听到的该乐音的音调比原来降低的是（　　） A．观察者静止，火车向他驶来 B．观察者静止，火车离他驶去 C．火车静止，观察者乘汽车向着火车运动 D．火车静止，观察者乘汽车远离火车运动 5．（多选）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（　　） A．女同学从向运动过程中，她感觉哨声音调变高 B．女同学从向运动过程中，她感觉哨声音调变高 C．女同学在点向左运动时，她感觉哨声音调变低 D．女同学从向运动过程中，她感觉哨声音调变低 6．（多选）多普勒传感器可以为机器人提供动态环境感知能力，多普勒传感器的原理即多普勒效应，通常传感器发射高频电磁波，并接收其反射波，通过分析反射波的情况来判断目标的运动状态。下列说法正确的是（　　） A．当人或宠物靠近机器人时，反射波的频率大于发射波频率 B．当人或宠物靠近机器人时，反射波的频率小于发射波频率 C．当人或宠物远离机器人时，反射波的波速等于发射波波速 D．当人或宠物靠近机器人时，反射波的波长大于发射波波长 7．（多选）如图所示为移动的振动片上金属丝周期性触动水面形成的水波图样，A、B为水面上的两点，此时金属丝恰好触动水面上的O点，。下列说法正确的是（　　） A．O点产生的水波先传到A点 B．A点水波的频率大于B点水波的频率 C．振动片在水平向左运动 D．任意时刻A、B处质点的位移总相同 8．（多选）洪泽湖是我国第四大淡水湖，位于江苏省西部淮河下游，洪泽湖甘泉般的湖水，养育着千百万人民，环洪泽湖公路项目也是大运河百里画廊建设的重要节点、重中之重。下列与之相关的波现象中说法正确的是（　　） A．用声呐探测湖底某处的深度，利用了波的衍射现象 B．湖中水波绕过芦苇、石块向前传播，是波的干涉现象 C．岸上交通警察用监视器测量汽车的速度可利用多普勒效应 D．湖中鸣笛的快艇驶近游客的过程中，游客听到的声波频率与该波源的发声频率相比会变大 9．（多选）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 10．（多选）汽车无人驾驶技术常用的是ACC自适应巡航控制，其使用的传感器主要有毫米波雷达，该雷达会发射和接收调制过的无线电波。如图所示，无人车与前车沿同一道路同一方向做匀速直线运动，无人车上的雷达发射和接收的无线电波的频率分别为f和，则（    ） A．无人车与前车都静止时，一定等于f B．无人车速度等于前车的速度时，一定等于f C．无人车速度大于前车的速度时，一定小于f D．无人车速度小于前车的速度时，一定小于f 11．（多选）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 12．（多选）关于多普勒效应，下列说法正确的是（  　） A．发生多普勒效应时，波源的频率没有发生变化 B．发生多普勒效应时，观察者接收到的频率发生了变化 C．当观察者和波源速度相同时，会发生多普勒效应 D．只有声波才能发生多普勒效应 13．（多选）宾馆饭店大部分安装了自动门，当有人靠近时，门会实现自动打开，人走后自动关闭。但是如果人站着不动，自动门并设有反应。这类自动门实际上是安装了雷达波感应器。雷达波感应器不停地发射雷达波，根据多普勒效应，被人反射回来的雷达波的频率随之发生改变，而变化量与人移动的速率成正比。雷达波感应器中的接收器敏锐地捕捉到这一变化，并将这一变化转换成相对应的电信号的变化，该信号经放大以后输入至经过编程的微控制器，控制器控制门的打开和关闭。下面的说法中正确的是（　　） A．当有人靠近自动门时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率变大 B．当有人远离自动门时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率变大 C．当有人站着不动时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率不变 D．被人反射回来的雷达波的传播速度变快 14．（多选）一频率为600Hz的声源以20rad/s的角速度沿一半径为0.80m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600Hz B．观察者接收到汽笛在B点发出声音的频率等于600Hz C．观察者接收到汽笛在C点发出声音的频率等于600Hz D．观察者接收到汽笛在D点发出声音的频率等于600Hz E．观察者接收到汽笛在D点发出声音的频率小于600Hz 15．（多选）1842年，奥地利物理学家多普勒带着女儿在铁道旁散步时就注意到了类似上面描述的现象。他经过认真的研究，发现波源与观察者相互靠近成者相互远离时，接收到的波的频率都会发生变化.人们把这种现象叫作多普勒效应（Doppler effect）。多普勒效应在科学技术中有广泛的应用，下列物理现象中是应用多普勒效应的是（    ） A．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 B．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”，可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变 C．宇宙中的星球都在不停地运动。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 D．两列水波相遇后彼此穿过，仍然保持各自的运动特征，继续传播，就像没有跟另一列水波相遇一样 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $