3.5 多普勒效应 分层作业 2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册 【基础题】

3.5 多普勒效应 分层作业 2026-2027学年高二物理人教版选择性必修第一册【基础题】 【A组基础通关】 1．（2025高二上·桂林期末）下列关于机械振动和机械波的说法中，正确的是（　　） A．障碍物或孔的尺寸比波长大得多时，能产生明显的衍射现象 B．驱动力频率与物体的固有频率相差越大，物体越容易产生共振 C．当观测者远离波源时，观测者接收到的频率比波源振动频率低 D．出现干涉现象时，振动加强点始终位于波峰或波谷 【答案】C 【解析】A.发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸与波长相近，或者比波长更小；尺寸远大于波长时，衍射现象极不明显。 B.共振的条件是驱动力频率等于物体的固有频率，二者频率差值越大，物体的振幅越小，越难发生共振。 C.根据多普勒效应，观测者远离波源运动时，单位时间内接收到的完整波的数量减少，因此接收到的频率低于波源的固有频率。 D.干涉的加强点是振幅最大的位置，质点仍在平衡位置附近做往复振动，位移会随时间变化，并非始终停留在波峰或波谷处。 故答案为：C （多选）2．（2026高二下·江门月考）铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都留有一定间隙，致使匀速运行的列车车轮受到周期性冲击，从而引发受迫振动（普通钢轨长12.5m，列车固有振动周期为0.25s）。当列车驶向隧道时，隧道口的监测器接收到的鸣笛声频率会与列车司机听到的频率不同。下列说法正确的是（　　） A．列车的危险速率为50m/s B．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的 C．监测器接收到的声音频率发生变化，是因为列车接近隧道时，声音的传播速度发生了改变 D．监测器接收到的声音频率发生变化，这是多普勒效应导致的 【答案】A,D 【解析】A、对于受迫振动，当驱动力的周期与固有周期相等时将发生共振现象，共振时列车的振动幅度最大非常危险，所以列车的危险速率，故A正确； B、列车运行振动为受迫振动，稳定后振动频率等于钢轨冲击的驱动力频率，只有共振时才等于固有频率，并非总是相等，故B错误； C、声音在空气中传播速度由介质温度、空气性质决定，列车运动不会改变声速，监测器接收频率变化是波源与观测者相对运动导致，故C错误； D、波源与监测器存在相对运动，接收频率发生变化，该现象为多普勒效应，故D正确。 故选：AD。 3．（2026高二下·广东期中）关于受迫振动和多普勒效应，下列说法正确的是（　　） A．驱动力的频率和振动系统的固有频率相差越大，受迫振动的振幅越大 B．某些次声波的频率与人体器官的固有频率接近，应该尽量减小或消除次声波 C．“彩超”仪探头接收的超声波频率变大说明人体器官远离探头 D．当消防车迎面驶来时，我们听到鸣笛的音调变高，原因是消防车鸣笛的频率变高 【答案】B 【解析】A、驱动力频率越接近系统固有频率，振幅越大；二者相差越大，受迫振动振幅越小，故A错误； B、次声波频率若接近人体器官固有频率会发生共振，损伤内脏，因此需减小或消除次声波，故B正确； C、探头接收超声波频率变大，说明人体器官向探头靠近，远离时接收频率会变小，故C错误； D、消防车鸣笛自身频率不变，迎面驶来音调变高是观察者接收频率升高，并非波源频率改变，故D错误。 故选：B。 4．（2026·揭阳模拟）下列关于声波的描述正确的是（　　） A．人能辨别不同乐器同时发出的声音，说明声波不会发生干涉 B．把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声，这属于声波的衍射现象 C．绕正在发音的音叉走一圈，听到忽强忽弱的声音，这是声音的共振现象 D．从火车的汽笛声判断火车的运行方向和快慢，这是利用声波的多普勒效应 【答案】D 【解析】A：不同乐器发出的声波频率大多不同，不满足相干波条件，不会发生稳定干涉，但干涉是波的固有属性，满足条件时声波可以发生干涉；人能辨别不同乐器的声音是因为音色不同，故A错误； B：耳朵贴在铁轨上听到远处火车声，是因为声波在固体中传播速度比空气中快、能量损耗小，这与衍射现象（波绕过障碍物传播）无关，故B错误； C：音叉的两个叉股是相干波源，发出的声波在空间发生干涉，形成振动加强区和减弱区，绕音叉走一圈听到忽强忽弱的声音是干涉现象，而非共振（共振是驱动力频率等于物体固有频率时振幅大幅增大的现象），故C错误； D：波源与观察者存在相对运动时，观察者接收到的波的频率会发生变化，该现象为多普勒效应；火车靠近时接收到的汽笛频率更高、音调更高，远离时频率更低、音调更低，可据此判断火车的运行方向和快慢，这是多普勒效应的应用，故D正确。 故答案为：D 【B组拓展提升】 （多选）5．（2025高二上·沧州期中）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】A,D 【解析】A．“彩超” 通过发射超声波，接收血流反射波的频率变化来测流速，这是多普勒效应（波源与观察者相对运动时频率发生变化的现象）的应用，A正确； B．衍射是波绕过障碍物的现象，“彩超” 未利用衍射，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。 故答案为：AD。 6．（2025·广东）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 【解析】A．系统的固有频率只与系统本身性质有关，与驱动力频率无关，故A错误； B．只有驱动力频率与系统固有频率相同时，才能发生共振，故B错误； C.多普勒效应可测车辆速度，通过接收波频率变化计算，故C正确。 D.观察者与波源远离时，接收到波的频率比波源频率小，故D错误。 故选C。 7．（2025高二下·嘉兴期中）汽车无人驾驶技术使用毫米波雷达发射和接收无线电波，再通过因波的时间差和多普勒效应造成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f，接收到的回波的频率为，则（　　） A．当时，表明前车与无人车速度相同 B．当时，表明前车一定处于静止状态 C．当时，表明前车在加速行驶 D．当时，表明前车在减速行驶 【答案】A 【解析】AB．当声源和观察者之间的距离不发生变化时，观察者接收到的频率和声源发出的频率相等，故当时，说明二者之间的距离不变，表明前车与无人车速度相同，但不一定静止，故A正确，B错误； C．当时，说明接收到的频率增大，两车间距离减小，表明前车相对于后车在减速行驶，故C错误； D．当时，说明接收到的频率减小，则两车间距离增大，表明前车相对于后车在加速行驶，故D错误。 故答案为：A。 8．（2025高二下·浙江期中）海豚具有一种回声定位的特殊本领，下列说法中正确的是（　　） A．不同海豚发出不同频率的超声波在相遇时可能产生稳定的干涉 B．海豚发出的超声波从海水传播到空气中后，其波长会变长 C．海豚产生高频的超声波目的是便于精准定位微小的猎物 D．海豚接收到回声的频率变低时，能判断出正在靠近它的猎物 【答案】C 【解析】A．产生稳定干涉的条件是两列波频率相同、相位差恒定、振动方向相同。不同海豚发出不同频率的超声波，不满足频率相同这一条件，所以不可能产生稳定的干涉，故A 错误； B．超声波从海水传播到空气中，波速v变小，频率f不变（因为频率由波源决定）。根据波长公式 可知波速变小，频率不变，波长会变短，故B 错误； C．高频的超声波波长短，遇到微小猎物时，更容易发生反射，从而便于海豚精准定位微小的猎物，故C正确； D．根据多普勒效应，当波源与观察者相互靠近时，接收到的频率会变高；当波源与观察者相互远离时，接收到的频率会变低。海豚接收到回声的频率变低时，说明猎物正在远离它，而不是靠近它，故D 错误。 故答案为：C。 【C组综合拓展】 （多选）9．（2025高三上·浙江开学考）两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x＝－0.2m和x＝1.2m处，两列波的波速均为0.4m/s，波源的振幅均为2cm。图为0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x＝0.2m和x＝0.8m的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于x＝0.4m处。下列说法正确的是（　　） A．质点M为振动减弱点，开始振动后，其位移大小始终为0 B．两列波相遇后，发生稳定干涉，PQ之间有3个振动加强点 C．2s内，质点P运动的路程为20cm D．若此时刻位于M点的观测者沿x正方向运动，测得沿x轴负方向传播的机械波频率变大 【答案】C,D 【解析】A．由波形图可知质点P的起振方向为y轴负方向，质点Q的起振方向为y轴正方向，则两波源的起振方向相反，M点到两波源的波程差为，故质点M为振动加强点，开始振动后，其位移随时间变化，故A错误； B．两列波相遇后，发生稳定干涉，PQ之间有2个振动加强点，分别为M点和的质点，故B错误； C．根据知，x＝1.2m处的波传播到P点需要的时间为，1.5s后，质点P运动为两列波叠加后的运动，根据两列波到P点的波程差为 故P点为振动加强点，振幅为2A，2s的路程为，故C正确； D．位于M点的观测者沿x正方向运动，正靠近沿x轴负方向传播的机械波，根据多普勒效应可知，测得的频率增大，故D正确。 故选CD。 10．（2025高二下·广州期中）中国第三大深水湖泊——泸沽湖吸引了众多游客前来。一名游客在湖面上某处用木棍点击水面引起水波（视为简谐横波）向四周传播，木棍的振动图像如图所示。已知该波经，传播了2.9m，下列说法正确的是（　　） A．湖面上的落叶会随波移动 B．该波的波速为 C．该波能绕过宽度为的障碍物 D．如果湖面上有一艘猪槽船向着波源方向运动，其接收到的波的频率小于10Hz 【答案】C 【解析】本题考查了机械波相关知识，理解不同质点在不同时刻的振动状态是解决此类问题的关键。A．在机械波传播过程中，只传播振动形式，质点并不随波迁移， 湖面上的落叶 只会上下振动，不会 随波移动，故A错误； B．该波的波速为 故B错误； C．该波的波长为 可知该波能绕过宽度为的障碍物，故C正确； D．该波的频率为 因猪槽船向着波源方向运动，根据多普勒效应可知，其接收到的波的频率大于10Hz，故D错误。 故选C。 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.5 多普勒效应 分层作业 2026-2027学年高二物理人教版选择性必修第一册【基础题】 【A组基础通关】 1．（2025高二上·桂林期末）下列关于机械振动和机械波的说法中，正确的是（　　） A．障碍物或孔的尺寸比波长大得多时，能产生明显的衍射现象 B．驱动力频率与物体的固有频率相差越大，物体越容易产生共振 C．当观测者远离波源时，观测者接收到的频率比波源振动频率低 D．出现干涉现象时，振动加强点始终位于波峰或波谷 （多选）2．（2026高二下·江门月考）铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都留有一定间隙，致使匀速运行的列车车轮受到周期性冲击，从而引发受迫振动（普通钢轨长12.5m，列车固有振动周期为0.25s）。当列车驶向隧道时，隧道口的监测器接收到的鸣笛声频率会与列车司机听到的频率不同。下列说法正确的是（　　） A．列车的危险速率为50m/s B．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的 C．监测器接收到的声音频率发生变化，是因为列车接近隧道时，声音的传播速度发生了改变 D．监测器接收到的声音频率发生变化，这是多普勒效应导致的 3．（2026高二下·广东期中）关于受迫振动和多普勒效应，下列说法正确的是（　　） A．驱动力的频率和振动系统的固有频率相差越大，受迫振动的振幅越大 B．某些次声波的频率与人体器官的固有频率接近，应该尽量减小或消除次声波 C．“彩超”仪探头接收的超声波频率变大说明人体器官远离探头 D．当消防车迎面驶来时，我们听到鸣笛的音调变高，原因是消防车鸣笛的频率变高 4．（2026·揭阳模拟）下列关于声波的描述正确的是（　　） A．人能辨别不同乐器同时发出的声音，说明声波不会发生干涉 B．把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声，这属于声波的衍射现象 C．绕正在发音的音叉走一圈，听到忽强忽弱的声音，这是声音的共振现象 D．从火车的汽笛声判断火车的运行方向和快慢，这是利用声波的多普勒效应 【B组拓展提升】 （多选）5．（2025高二上·沧州期中）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 6．（2025·广东）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 7．（2025高二下·嘉兴期中）汽车无人驾驶技术使用毫米波雷达发射和接收无线电波，再通过因波的时间差和多普勒效应造成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f，接收到的回波的频率为，则（　　） A．当时，表明前车与无人车速度相同 B．当时，表明前车一定处于静止状态 C．当时，表明前车在加速行驶 D．当时，表明前车在减速行驶 8．（2025高二下·浙江期中）海豚具有一种回声定位的特殊本领，下列说法中正确的是（　　） A．不同海豚发出不同频率的超声波在相遇时可能产生稳定的干涉 B．海豚发出的超声波从海水传播到空气中后，其波长会变长 C．海豚产生高频的超声波目的是便于精准定位微小的猎物 D．海豚接收到回声的频率变低时，能判断出正在靠近它的猎物 【C组综合拓展】 （多选）9．（2025高三上·浙江开学考）两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x＝－0.2m和x＝1.2m处，两列波的波速均为0.4m/s，波源的振幅均为2cm。图为0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x＝0.2m和x＝0.8m的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于x＝0.4m处。下列说法正确的是（　　） A．质点M为振动减弱点，开始振动后，其位移大小始终为0 B．两列波相遇后，发生稳定干涉，PQ之间有3个振动加强点 C．2s内，质点P运动的路程为20cm D．若此时刻位于M点的观测者沿x正方向运动，测得沿x轴负方向传播的机械波频率变大 10．（2025高二下·广州期中）中国第三大深水湖泊——泸沽湖吸引了众多游客前来。一名游客在湖面上某处用木棍点击水面引起水波（视为简谐横波）向四周传播，木棍的振动图像如图所示。已知该波经，传播了2.9m，下列说法正确的是（　　） A．湖面上的落叶会随波移动 B．该波的波速为 C．该波能绕过宽度为的障碍物 D．如果湖面上有一艘猪槽船向着波源方向运动，其接收到的波的频率小于10Hz 学科网（北京）股份有限公司 $