3.5 多普勒效应（高效培优·讲义）物理沪科版选择性必修第一册

本讲义聚焦高中物理“多普勒效应”核心知识点，系统梳理其定义（波源与观察者相对运动时接收频率变化的现象）、产生原因（波源频率不变，接收频率因相对运动变化）及规律（靠近时频率增大，远离时减小），通过目标导航、教材精研、避坑指南构建从基础概念到应用判断的学习支架。 该资料以科学思维为核心，通过深化点拨的判断方法培养模型建构能力，结合汽车降噪、火车鸣笛等真题实例引导科学推理。课中教师可利用例题解析辅助教学，课后通过基础速刷与能力跃升练习，帮助学生巩固知识、查漏补缺，提升用物理观念解决实际问题的能力。

3.5 多普勒效应 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 多普勒效应 03 避坑指南·解题通法 角度01 多普勒效应的应用 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.知道什么是多普勒效应，知道它是波源与观察者之间有相对运动时产生的现象。 1.会根据波源和观察者之间的距离变化判断观察者接收到的频率高低变化。 考点01 多普勒效应 1．多普勒效应 波源与观察者相互靠近或者相互远离时，接收到的波的频率都会发生变化，这种现象叫作多普勒效应。 2．多普勒效应产生的原因 (1)波源频率 波源完成一次全振动，向外发出一个波峰(或密部)。因此波源的频率又等于单位时间内波源发出的波峰(或密部)的个数。 (2)观察者接收到的频率 发生多普勒效应时，波源的频率并没有变化，是接收者接收的频率(单位时间内接收到的波峰(或密部)的个数)发生变化(大于或小于波源频率)，原因是存在相对运动。 3．当波源与观察者相对静止时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目是 一定　的，观测到的频率 等于　波源振动的频率。 4．当波源与观察者相互接近时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目 增加　，观测到的频率 增大　；反之，当波源与观察者相互远离时，观测到的频率 变小　。 【深化点拨】 多普勒效应的判断方法 (1)确定研究对象。(波源与观察者) (2)确定波源与观察者是否有相对运动，若有相对运动，能发生多普勒效应；否则不能发生。 (3)判断：当两者远离时，观察者接收到的波的频率变小；当两者靠近时，观察者接收到的波的频率变大。但波源的频率不变。 1．（多选）汽车主动降噪系统是一种能够自动减少车内噪音的技术，在汽车行驶过程中，许多因素都会产生噪音，系统会通过车身的声学反馈技术，通过扬声器发出声波将车外噪音反向抵消，从而减少车内噪音。某一噪声信号的振动方程为，下列说法正确的是（     ） A．抵消声波频率应为 B．抵消声波和噪音声波在空气中传播的频率不相等 C．抵消声波和环境噪声在空气中传播的速度相等 D．汽车降噪过程应用的是声波的多普勒效应原理 2．（多选）一列火车沿平直轨道向右匀速行驶，车头鸣笛，声波在空气中匀速传播。甲同学站在火车前方轨道旁边安全线外，乙同学站在火车后方轨道旁边安全线外，则（     ） A．甲接收到的声波频率小于声源发声频率 B．甲接收到的声波频率大于声源发声频率 C．乙接收到的声波频率小于声源发声频率 D．乙接收到的声波频率大于声源发声频率 3．（多选）火车上有一个声源发出频率一定的乐音。当火车静止、观察者也静止时，观察者听到并记住了这个乐音的频率。根据多普勒效应，以下哪种情况中，观察者听到这个乐音的频率比原来的低（　　） 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，观察者乘汽车远离火车运动 D．火车静止，观察者乘汽车向着火车运动 多普勒效应的应用 1．利用多普勒测速仪测速 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。 2．利用超声波测血流速度 医生向人体内发射频率已知的超声波，测出被血管中的血流反射后的波的 频率　变化，就能知道血流的 速度　。 3．利用光波的频率变化，计算星球 靠近　或 远离　我们的速度。 角度01 多普勒效应的应用 1．（多选）公路巡警在深中通道限速的车道以速度匀速行驶，利用仪器发出超声波，其振动图像如图所示，发现超声波被前方同一车道上的轿车反射回来，巡警车接收到的超声波频率比发出的低，已知超声波在空气中的波速为，在水中的波速为，则下列说法正确的是（     ） A．该超声波的频率为 B．该超声波在水中遇到尺寸约为1 m的障碍物时会发生明显衍射 C．超声波由空气进入水中，波长变短 D．该超声波被那辆轿车反射回来，频率变低，该现象为多普勒效应，说明轿车超速了 2．平直公路上，汽车正在匀速远离测速仪，用多普勒测速仪向其发出频率为的超声波。下列被汽车反射回来的超声波的频率随汽车运动位移变化的图像正确的是（     ） A． B． C． D． 3．（多选）如图所示，A为静止不动的声源，发出声波；B为接收者，接收A发出的声波。若B沿着A、B连线向A匀速运动，则在这一过程中（     ） A．B接收到的声音频率比A发出的声音频率大 B．B离A越近，接收到的声音频率越大 C．B离A越远，接收到的声音频率越小 D．B接收到的声音频率与远近无关 【例1】（2025·广东）（多选）如图甲所示，A同学站立不动吹口哨，B同学坐在秋千上来回摆动。下列关于B同学的感受的说法正确的是（     ） A．图乙中，B同学从A向B运动过程中，感觉哨声音调变高 B．图乙中，B同学从E向D运动过程中，感觉哨声音调变高 C．图乙中，B同学在C点向右运动时，感觉哨声音调不变 D．图乙中，B同学在C点向左运动时，感觉哨声音调变低 【变式1-1】（多选）下列应用利用了多普勒效应的是（     ） A．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度 B．我们可以通过摩托车的声音的大小判定摩托车是远去还是接近我们 C．铁路工人是根据音调的高低对列车的运动情况做出判断的 D．有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声判断炮弹是接近还是远去 【变式1-2】（多选）把一个发声频率为f的声源拉到右侧A点由静止释放，让它来回摆动，C点是摆动到左侧的最高点，B点是摆动的最低点，如图所示。B点正下方有一个观察者。下列说法正确的是（     ） A．声源由A到B的过程中，接收到的声音频率先变大后变小，且都大于f B．声源由A到B的过程中，接收到的声音频率先变小后变大，且都小于f C．声源由B到C的过程中，接收到的声音频率先变大后变小，且都大于f D．声源由B到C的过程中，接收到的声音频率先变小后变大，且都小于f 【变式1-3】（多选）一频率为600Hz的声源以20rad/s的角速度沿一半径为0.8m的圆周（圆心为O点）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，则观察者接收到的（     ） A．声源在A点时发出声音的频率大于600Hz B．声源在B点时发出声音的频率等于600Hz C．声源在C点时发出声音的频率等于600Hz D．声源在D点时发出声音的频率小于600Hz ⚡基础速刷 1．关于受迫振动和多普勒效应，下列说法正确的是（    ） A．系统的固有频率与驱动力频率有关 B．只要驱动力足够大，共振就能发生 C．应用多普勒效应可以测量车辆的速度 D．观察者与波源相互远离时，接收到的波的频率比波源的频率大 2．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 3．（多选）下列说法正确的是（    ） A．热量能自发地从低温物体传到高温物体 B．液体的表面张力方向总是跟液面相切 C．在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是不同的 D．当波源与观察者相互接近时，观察者观测到波的频率大于波源振动的频率 4．（多选）一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比（　　） A．波速变大 B．波速不变 C．频率变高 D．频率不变 5．下列关于多普勒效应的说法正确的是（     ） A．只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应 B．如果波源静止，就观察不到多普勒效应 C．当声源朝着观察者运动时，声源的频率变低 D．当声源远离观察者运动时，观察者接收到的频率变低 6．公路上的雷达测速仪的工作原理是利用（     ） A．波的反射和多普勒效应 B．波的干涉和多普勒效应 C．波的干涉和波的反射 D．波的共振 7．下面列出一些物理现象：（1）在春天里一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；（2）“闻其声而不见其人”；（3）围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；（4）当正在鸣笛的火车急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。这些物理现象分别属于波的（     ） A．反射、衍射、干涉、多普勒效应 B．折射、衍射、多普勒效应、干涉 C．反射、折射、干涉、多普勒效应 D．衍射、折射、干涉、多普勒效应 8．关于多普勒效应，下列说法正确的是（     ） A．多普勒效应是由波的干涉引起的 B．发生多普勒效应时，波源的振动频率发生改变 C．若声源靠近观察者，则观察者接收到的频率大于声源发出的声波的频率 D．只有声波才有多普勒效应 9．在公园湖面音乐喷泉表演中，水泵周期性驱动水面形成稳定水波，喷泉旁的轻质浮板随水波上下振动；远处一名游客向喷泉缓慢靠近，能清晰地听到喷泉背景音乐的音调变化。下列说法正确的是（     ） A．浮板的固有振动频率与水泵驱动力的频率有关 B．只要水泵驱动力足够大，浮板就一定能发生共振 C．当水泵驱动力频率与浮板固有频率相同时，浮板振动的幅度最大 D．游客向喷泉靠近时，接收到背景音乐的频率比音箱实际发声频率小 10．汽车无人驾驶技术使用的传感器主要是毫米波雷达，该雷达会发射和接收调制过的无线电波，再通过波的时间差和多普勒效应导致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，接收到的回波的频率为，下列说法正确的是（     ） A．若，则无人车应加速跟上去 B．若，则无人车应减速以保持车距 C．若，则无人车应减速以保持车距 D．若，则说明前车正在减速 🚀能力跃升 11．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在时刻的波形图如图所示。已知波速为0.4m/s，下列说法中正确的（     ） A．质点a接下来四分之一周期内的路程为10cm B．质点b接下来2s内沿x轴正方向移动了0.8m C．若此波传入另一介质中，波速变为0.80m/s，它在该介质中的频率为10Hz D．若一观察者沿x轴向波源靠近，其观测到的频率比波源振动的频率大 12．我国最先进的055型导弹驱逐舰能通过声呐探测海底潜艇，用声呐接收到的声波频率与之前提取出的潜艇的稳定基准频率对照，就可以算出该潜艇速度，其利用了波的（     ） A．多普勒效应 B．干涉现象 C．衍射现象 D．折射现象 13．在操场直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器，两个扬声器连续发出相同的声波。一同学从该跑道的中点向某一端点缓慢行进过程中，听到扬声器的声音强弱交替变化，这种现象属于声波的（　　） A．折射 B．衍射 C．干涉 D．多普勒效应 14．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某一星系发出的光的频率可以判断该星系相对于地球的位置变化。现观测到某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．该星系发出光的频率减小 B．该星系发出光的波长增大 C．该星系正在远离观察者 D．该星系正在靠近观察者 15．（多选）我们骑自行车在公路旁向东走，一辆警车一边发出警报声，一边飞速地从东方迎面驶来又飞速向西方离去，这一过程中，我们听到的警报声的变化将是（     ） A．音调先变高后变低 B．音调先变低后变高 C．音调没有明显变化 D．频率先变高后变低 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.5 多普勒效应 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 多普勒效应 03 避坑指南·解题通法 角度01 多普勒效应的应用 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.知道什么是多普勒效应，知道它是波源与观察者之间有相对运动时产生的现象。 1.会根据波源和观察者之间的距离变化判断观察者接收到的频率高低变化。 考点01 多普勒效应 1．多普勒效应 波源与观察者相互靠近或者相互远离时，接收到的波的频率都会发生变化，这种现象叫作多普勒效应。 2．多普勒效应产生的原因 (1)波源频率 波源完成一次全振动，向外发出一个波峰(或密部)。因此波源的频率又等于单位时间内波源发出的波峰(或密部)的个数。 (2)观察者接收到的频率 发生多普勒效应时，波源的频率并没有变化，是接收者接收的频率(单位时间内接收到的波峰(或密部)的个数)发生变化(大于或小于波源频率)，原因是存在相对运动。 3．当波源与观察者相对静止时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目是 一定　的，观测到的频率 等于　波源振动的频率。 4．当波源与观察者相互接近时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目 增加　，观测到的频率 增大　；反之，当波源与观察者相互远离时，观测到的频率 变小　。 【深化点拨】 多普勒效应的判断方法 (1)确定研究对象。(波源与观察者) (2)确定波源与观察者是否有相对运动，若有相对运动，能发生多普勒效应；否则不能发生。 (3)判断：当两者远离时，观察者接收到的波的频率变小；当两者靠近时，观察者接收到的波的频率变大。但波源的频率不变。 1．（多选）汽车主动降噪系统是一种能够自动减少车内噪音的技术，在汽车行驶过程中，许多因素都会产生噪音，系统会通过车身的声学反馈技术，通过扬声器发出声波将车外噪音反向抵消，从而减少车内噪音。某一噪声信号的振动方程为，下列说法正确的是（     ） A．抵消声波频率应为 B．抵消声波和噪音声波在空气中传播的频率不相等 C．抵消声波和环境噪声在空气中传播的速度相等 D．汽车降噪过程应用的是声波的多普勒效应原理 【答案】AC 【详解】A．由振动方程可知角频率，由关系 整理得，抵消声波应与噪声同频，故A正确； B．要使两列声波发生稳定干涉并相消，二者频率应相等，且在需要降噪处保持相位相反，故B错误； C．抵消声波和环境噪声都在空气中传播，在同种介质中的传播速度相等，故C正确； D．多普勒效应描述波源与观察者相对运动时接收频率发生变化，主动降噪利用两列声波的叠加，使其在需要降噪处发生相消干涉，故D错误。 故选AC。 2．（多选）一列火车沿平直轨道向右匀速行驶，车头鸣笛，声波在空气中匀速传播。甲同学站在火车前方轨道旁边安全线外，乙同学站在火车后方轨道旁边安全线外，则（     ） A．甲接收到的声波频率小于声源发声频率 B．甲接收到的声波频率大于声源发声频率 C．乙接收到的声波频率小于声源发声频率 D．乙接收到的声波频率大于声源发声频率 【答案】BC 【详解】A．火车沿平直轨道向右匀速行驶，甲同学站在火车前方，声源靠近甲同学，根据多普勒效应可知，甲接收到的声波频率大于声源发声频率，故A错误； B．由对A选项的分析可知，甲接收到的声波频率大于声源发声频率，故B正确； C．火车沿平直轨道向右匀速行驶，乙同学站在火车后方，声源远离乙同学，根据多普勒效应可知，乙接收到的声波频率小于声源发声频率，故C正确； D．由对C选项的分析可知，乙接收到的声波频率小于声源发声频率，故D错误。 故选BC。 3．（多选）火车上有一个声源发出频率一定的乐音。当火车静止、观察者也静止时，观察者听到并记住了这个乐音的频率。根据多普勒效应，以下哪种情况中，观察者听到这个乐音的频率比原来的低（　　） 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，观察者乘汽车远离火车运动 D．火车静止，观察者乘汽车向着火车运动 【答案】BC 【详解】根据多普勒效应，当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率低于波源发出的频率；当两者相互靠近时，接收到的频率高于发出的频率。 A．波源（火车）靠近静止的观察者，接收频率变高，故A错误； B．波源（火车）远离静止的观察者，接收频率变低，故B正确； C．观察者远离静止的波源（火车），接收频率变低，故C正确； D．观察者靠近静止的波源（火车），接收频率变高，故D错误。 故选BC。 多普勒效应的应用 1．利用多普勒测速仪测速 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。 2．利用超声波测血流速度 医生向人体内发射频率已知的超声波，测出被血管中的血流反射后的波的 频率　变化，就能知道血流的 速度　。 3．利用光波的频率变化，计算星球 靠近　或 远离　我们的速度。 角度01 多普勒效应的应用 1．（多选）公路巡警在深中通道限速的车道以速度匀速行驶，利用仪器发出超声波，其振动图像如图所示，发现超声波被前方同一车道上的轿车反射回来，巡警车接收到的超声波频率比发出的低，已知超声波在空气中的波速为，在水中的波速为，则下列说法正确的是（     ） A．该超声波的频率为 B．该超声波在水中遇到尺寸约为1 m的障碍物时会发生明显衍射 C．超声波由空气进入水中，波长变短 D．该超声波被那辆轿车反射回来，频率变低，该现象为多普勒效应，说明轿车超速了 【答案】AD 【详解】A．由图像可知，周期 频率，故A正确； BC．超声波从空气进入水中，周期不变，根据 可知进入水中的波速变大，波长变长，在水中的波长为 所以不会发生明显的衍射现象，故BC错误； D．巡警车接收到的超声波频率比发出时的频率低，根据多普勒效应可知巡警车与轿车在相互远离，而巡警车车速恒定且在轿车后面，可判断轿车的车速比巡警车的车速大，故该轿车超速，故D正确。 故选AD。 2．平直公路上，汽车正在匀速远离测速仪，用多普勒测速仪向其发出频率为的超声波。下列被汽车反射回来的超声波的频率随汽车运动位移变化的图像正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由多普勒效应，设该超声波在空气中传播速度为，汽车远离的速度为 则汽车反射波的频率，恒定，则汽车反射波的频率恒定 测速仪收到反射回来的超声波的频率，且小于。 故选D。 3．（多选）如图所示，A为静止不动的声源，发出声波；B为接收者，接收A发出的声波。若B沿着A、B连线向A匀速运动，则在这一过程中（     ） A．B接收到的声音频率比A发出的声音频率大 B．B离A越近，接收到的声音频率越大 C．B离A越远，接收到的声音频率越小 D．B接收到的声音频率与远近无关 【答案】AD 【详解】声源与观察者发生相向运动，观察者接收频率增大。只要声源与观察者存在相对运动，观察者接收到的频率就发生变化，与远近无关，故BC错误，AD正确。 故选AD。 【例1】（2025·广东）（多选）如图甲所示，A同学站立不动吹口哨，B同学坐在秋千上来回摆动。下列关于B同学的感受的说法正确的是（     ） A．图乙中，B同学从A向B运动过程中，感觉哨声音调变高 B．图乙中，B同学从E向D运动过程中，感觉哨声音调变高 C．图乙中，B同学在C点向右运动时，感觉哨声音调不变 D．图乙中，B同学在C点向左运动时，感觉哨声音调变低 【答案】AD 【详解】根据多普勒效应，B同学荡秋千的过程中，只要她有向右的速度，即靠近声源，她都会感到哨声音调变高；反之，B同学向左运动时，她感到音调变低，选项AD正确，BC错误。 故选AD。 【变式1-1】（多选）下列应用利用了多普勒效应的是（     ） A．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度 B．我们可以通过摩托车的声音的大小判定摩托车是远去还是接近我们 C．铁路工人是根据音调的高低对列车的运动情况做出判断的 D．有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声判断炮弹是接近还是远去 【答案】ACD 【详解】多普勒效应是指波源与观察者存在相对运动时，观察者接收到的波的频率与波源固有频率不同的现象。二者相互靠近时接收频率升高，相互远离时接收频率降低。该效应适用于机械波和电磁波，对应音调变化，与响度无关。 A．光波属于电磁波，遥远天体与地球存在相对运动时，地球接收到的天体光波频率会因多普勒效应发生偏移，通过测量频率偏移量可计算天体相对地球的运动速度，利用了多普勒效应，故A正确； B．声音的大小对应响度，由声波振幅决定，与声源距离及声波传播过程的能量衰减有关，与频率变化无关，未利用多普勒效应，故B错误； C．音调高低由声波频率决定，列车与铁路工人存在相对运动时，工人接收到的列车发出的声波频率因多普勒效应发生变化，对应音调高低不同，可据此判断列车运动情况，利用了多普勒效应，故C正确； D．炮弹飞行的尖叫声的音调由声波频率决定，炮弹与战士存在相对运动时，战士接收到的声波频率因多普勒效应变化。炮弹接近时接收频率高、音调高，远离时接收频率低、音调低，可据此判断炮弹运动方向，利用了多普勒效应，故D正确。 故选ACD。 【变式1-2】（多选）把一个发声频率为f的声源拉到右侧A点由静止释放，让它来回摆动，C点是摆动到左侧的最高点，B点是摆动的最低点，如图所示。B点正下方有一个观察者。下列说法正确的是（     ） A．声源由A到B的过程中，接收到的声音频率先变大后变小，且都大于f B．声源由A到B的过程中，接收到的声音频率先变小后变大，且都小于f C．声源由B到C的过程中，接收到的声音频率先变大后变小，且都大于f D．声源由B到C的过程中，接收到的声音频率先变小后变大，且都小于f 【答案】AD 【详解】AB． 观察者在B点正下方，声源从A（右侧最高点）向最低点B运动时，声源始终在靠近观察者，因此接收到的频率始终大于f； 指向观察者的速度的大小从0开始先增大、后减小到0，因此观察者接收到的频率先变大后变小，故A正确，B错误； CD．声源从最低点B向左侧最高点C运动时，声源始终在远离观察者，因此接收到的频率始终小于f； 指向观察者的速度的大小从0开始先增大、后减小到0，因此观察者接收到的频率先变小后变大，故D正确，C错误。 故选 AD。 【变式1-3】（多选）一频率为600Hz的声源以20rad/s的角速度沿一半径为0.8m的圆周（圆心为O点）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，则观察者接收到的（     ） A．声源在A点时发出声音的频率大于600Hz B．声源在B点时发出声音的频率等于600Hz C．声源在C点时发出声音的频率等于600Hz D．声源在D点时发出声音的频率小于600Hz 【答案】AB 【详解】A．声源在A点的速度方向水平向左，声源正靠近观察者，因此接收到的频率大于600Hz，A正确； B．声源在B点的速度方向竖直向下，径向速度为0，因此接收到的频率等于600Hz，B正确； C．声源在C点的速度方向水平向右，背离观察者P，声源正远离观察者，接收到的频率小于600Hz，C错误； D．声源在D点的速度方向竖直向上，与水平的PO连线垂直，径向速度为0，接收到的频率等于600Hz，D错误。 故选 AB。 ⚡基础速刷 1．关于受迫振动和多普勒效应，下列说法正确的是（    ） A．系统的固有频率与驱动力频率有关 B．只要驱动力足够大，共振就能发生 C．应用多普勒效应可以测量车辆的速度 D．观察者与波源相互远离时，接收到的波的频率比波源的频率大 【答案】C 【详解】A．系统的固有频率只与系统本身有关，与驱动力频率无关，A错误； B．只有驱动力频率与系统固有频率相同时，共振才能发生，B错误； CD．根据多普勒效应可知观察者与波源相互远离时，接收到的波的频率比波源的频率小，观察者与波源相互靠近时，接收到的波的频率比波源的频率大，所以应用多普勒效应可以测量车辆的速度，C正确，D错误。 故选C。 2．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 【答案】B 【详解】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。 3．（多选）下列说法正确的是（    ） A．热量能自发地从低温物体传到高温物体 B．液体的表面张力方向总是跟液面相切 C．在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是不同的 D．当波源与观察者相互接近时，观察者观测到波的频率大于波源振动的频率 【答案】BD 【详解】A．根据热力学第二定律可知热量能不可能自发地从低温物体传到高温物体，故A错误； B．液体的表面张力方向总是跟液面相切，故B正确； C．由狭义相对论的两个基本假设可知，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故C错误； D．根据多普勒效应可知当波源与观察者相互接近时，观察者观测到波的频率大于波源振动的频率，故D正确。 故选BD。 4．（多选）一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比（　　） A．波速变大 B．波速不变 C．频率变高 D．频率不变 【答案】BC 【分析】本题主要是识记，记住多普勒效应，能利用多普勒效应分析问题 【详解】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，当波源与观察者相互靠近时，观察者接受到的频率大于波源发出的频率，即若鱼群正向渔船靠近，被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比频率变高。 故选BC。 5．下列关于多普勒效应的说法正确的是（     ） A．只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应 B．如果波源静止，就观察不到多普勒效应 C．当声源朝着观察者运动时，声源的频率变低 D．当声源远离观察者运动时，观察者接收到的频率变低 【答案】D 【详解】AB．多普勒效应产生的条件是波源与观察者之间存在相对运动，即两者之间的距离发生变化。波源运动时，观察者若与波源同向同速运动，两者之间的距离可以不变，不一定能观察到多普勒效应；波源静止时，观察者靠近或远离波源，两者之间的距离发生变化，仍能观察到多普勒效应，故AB错误； CD．声源的频率由声源本身决定，声源朝观察者运动时声源频率不变；此时波前间距变小，观察者接收到的频率变高。声源远离观察者运动时，波前间距变大，观察者接收到的频率变低，故C错误，D正确。 故选D。 6．公路上的雷达测速仪的工作原理是利用（     ） A．波的反射和多普勒效应 B．波的干涉和多普勒效应 C．波的干涉和波的反射 D．波的共振 【答案】A 【详解】A．雷达测速仪先发射电磁波，电磁波遇到运动的车辆会发生反射；由于车辆相对测速仪存在相对运动，反射波的频率和发射波的频率存在差值，利用多普勒效应即可计算出车辆的行驶速度，故A正确； B．波的干涉是两列相干波相遇叠加产生的现象，雷达测速过程不涉及波的干涉，故B错误； C．雷达测速不需要利用波的干涉原理，故C错误； D．共振是驱动力频率等于物体固有频率时振幅显著增大的现象，和雷达测速的工作原理无关，故D错误。 故选A。 7．下面列出一些物理现象：（1）在春天里一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；（2）“闻其声而不见其人”；（3）围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；（4）当正在鸣笛的火车急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。这些物理现象分别属于波的（     ） A．反射、衍射、干涉、多普勒效应 B．折射、衍射、多普勒效应、干涉 C．反射、折射、干涉、多普勒效应 D．衍射、折射、干涉、多普勒效应 【答案】A 【详解】（1）闪电过后雷声轰鸣不绝，是声音在云层等界面多次反射形成的，属于波的反射。 （2）“闻其声而不见其人”是声波绕过障碍物继续传播，属于波的衍射。 （3）振动音叉的两个叉股可看作相干声源，绕行时两列声波在耳处的程差变化，因干涉而出现声音忽强忽弱。 （4）火车急驶而来时，波源接近观察者，接收到的频率增大，音调升高，属于多普勒效应。 故选A。 8．关于多普勒效应，下列说法正确的是（     ） A．多普勒效应是由波的干涉引起的 B．发生多普勒效应时，波源的振动频率发生改变 C．若声源靠近观察者，则观察者接收到的频率大于声源发出的声波的频率 D．只有声波才有多普勒效应 【答案】C 【详解】AB．多普勒效应是波源与观察者有相对运动时，观察者接收到的波的频率与波源的频率不同的现象，波源的振动频率并未改变，故AB错误； C．若声源靠近观察者，则观察者接收到的频率比波源频率大，若二者相互远离则观察者接收到的频率比波源的频率小，故C正确； D．多普勒效应是波特有的性质，广泛存在于各类波中，故D错误。 故选C。 9．在公园湖面音乐喷泉表演中，水泵周期性驱动水面形成稳定水波，喷泉旁的轻质浮板随水波上下振动；远处一名游客向喷泉缓慢靠近，能清晰地听到喷泉背景音乐的音调变化。下列说法正确的是（     ） A．浮板的固有振动频率与水泵驱动力的频率有关 B．只要水泵驱动力足够大，浮板就一定能发生共振 C．当水泵驱动力频率与浮板固有频率相同时，浮板振动的幅度最大 D．游客向喷泉靠近时，接收到背景音乐的频率比音箱实际发声频率小 【答案】C 【详解】A．浮板的固有振动频率由浮板本身的质量、结构等因素决定，与水泵驱动力的频率无关，故A错误； B．浮板发生共振的条件是驱动力的频率等于浮板的固有频率，驱动力足够大不能保证满足频率条件，故B错误； C．当水泵驱动力的频率等于浮板的固有频率时，浮板发生共振，振幅最大，故C正确； D．声源静止，游客向喷泉靠近时，根据多普勒效应，游客接收到的频率大于音箱实际发声频率，故D错误。 故选C。 10．汽车无人驾驶技术使用的传感器主要是毫米波雷达，该雷达会发射和接收调制过的无线电波，再通过波的时间差和多普勒效应导致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，接收到的回波的频率为，下列说法正确的是（     ） A．若，则无人车应加速跟上去 B．若，则无人车应减速以保持车距 C．若，则无人车应减速以保持车距 D．若，则说明前车正在减速 【答案】C 【详解】根据多普勒效应规律：波源与观察者相对静止时，接收到的频率等于波源发射频率；两者相对靠近时，接收到的频率高于发射频率；两者相对远离时，接收到的频率低于发射频率。 A．若，说明无人车与前车相对静止、速度相同，车距保持不变，无需加速，故A错误； B．若，两车相对静止车距稳定，无需减速，故B错误； C．若，说明两车相对靠近、车距逐渐减小，为保持安全车距无人车应减速，故C正确； D．若，说明两车相对远离、车距逐渐增大，说明前车速度大于无人车，但无法判断前车是正在加速、减速还是匀速运动，故D错误。 故选C。 🚀能力跃升 11．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在时刻的波形图如图所示。已知波速为0.4m/s，下列说法中正确的（     ） A．质点a接下来四分之一周期内的路程为10cm B．质点b接下来2s内沿x轴正方向移动了0.8m C．若此波传入另一介质中，波速变为0.80m/s，它在该介质中的频率为10Hz D．若一观察者沿x轴向波源靠近，其观测到的频率比波源振动的频率大 【答案】D 【详解】A．在时刻质点a沿y轴负向振动，速度逐渐减小后反向增加，平均速率小于从平衡位置到波谷运动的平均速率，可知接下来四分之一周期内的路程小于A=10cm，故A错误； B．质点只能在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，故B错误； C．该波的频率为 若此波传入另一介质中，波速变为0.80m/s，但它在该介质中的频率仍为5Hz，故C错误； D．根据多普勒效应可知，若一观察者沿x轴向波源靠近，其观测到的频率比波源振动的频率大，故D正确。 故选D。 12．我国最先进的055型导弹驱逐舰能通过声呐探测海底潜艇，用声呐接收到的声波频率与之前提取出的潜艇的稳定基准频率对照，就可以算出该潜艇速度，其利用了波的（     ） A．多普勒效应 B．干涉现象 C．衍射现象 D．折射现象 【答案】A 【详解】多普勒效应是指波源和观察者之间有相对运动时，观察者接收到的波的频率发生变化的现象。当波源与观察者相互靠近时，接收到的频率变高；相互远离时，接收到的频率变低。题目中通过比较接收到的声波频率与基准频率的差异来计算潜艇速度，正是利用了多普勒效应。 故选A。 13．在操场直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器，两个扬声器连续发出相同的声波。一同学从该跑道的中点向某一端点缓慢行进过程中，听到扬声器的声音强弱交替变化，这种现象属于声波的（　　） A．折射 B．衍射 C．干涉 D．多普勒效应 【答案】C 【详解】A．折射是波从一种介质进入另一种介质时传播方向改变的现象。本题中，声波在同一介质（空气）中传播，且未涉及方向改变，故A错误； B．衍射是波绕过障碍物或通过小孔继续传播的现象。本题中，无障碍物或小孔，故B错误； C．干涉是两列相干波（频率相同、相位差恒定）在空间叠加时，某些区域加强、某些区域减弱的现象。本题中，两个扬声器由同一信号发生器带动，发出相同声波（相干波），该同学移动时到两扬声器的距离差发生变化，导致相位差变化，引起声音强弱交替，符合干涉特征，故C正确； D．多普勒效应是波源与观察者发生相对运动时接收频率变化的现象（如音调变化）。本题中是声音强弱变化（振幅变化）而非频率变化，故D错误。 故选C。 14．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某一星系发出的光的频率可以判断该星系相对于地球的位置变化。现观测到某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．该星系发出光的频率减小 B．该星系发出光的波长增大 C．该星系正在远离观察者 D．该星系正在靠近观察者 【答案】C 【详解】A．多普勒效应仅改变观察者接收到的光的频率和波长，光源本身发出光的频率由元素的特征谱线决定，该星系发出光的频率不变，故A错误； B．根据，光源发出光的频率和光速均不变，因此发出光的波长也不变，故B错误； C．若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源实际发出的频率，由可知接收到的波长大于光源实际发出的波长，符合“红移”现象，故C正确； D．若星系正在靠近观察者，观察者接收到的光的频率会大于光源实际频率，接收到的波长更小，不符合题意，故D错误。 故选C。 15．（多选）我们骑自行车在公路旁向东走，一辆警车一边发出警报声，一边飞速地从东方迎面驶来又飞速向西方离去，这一过程中，我们听到的警报声的变化将是（     ） A．音调先变高后变低 B．音调先变低后变高 C．音调没有明显变化 D．频率先变高后变低 【答案】AD 【详解】根据多普勒效应的规律，音调由观察者接收到的声波频率决定，波源的固有频率由波源本身性质决定，不随相对运动变化。警车迎面驶来阶段，波源（警车）与观察者（人）相互靠近，观察者接收到的声波频率高于波源固有频率，频率变高、音调更高；警车向西离去阶段，两者相互远离，观察者接收到的频率低于固有频率，频率变低、音调更低，因此整个过程音调先变高后变低、频率先变高后变低。 故选AD。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $