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3.4多普勒效应
一、单选题
1．下列说法中正确的是( )
A．一切种类的波都能产生干涉和衍射现象
B．波只要遇到障碍物就能够发生明显的衍射现象
C．多普勒效应是机械波特有的现象
D．在较大的空房子里讲话，有时会余音缭绕，这是声波的衍射现象
2．如图所示，表示的是产生机械波的波源O正在做匀速直线运动的情况，图中的若干个圆环表示同一时刻的波峰分布．为了使静止的频率传感器能接收到的波的频率最低，则应该把传感器放在（ ）
A．A点
B．B点
C．C点
D．D点
3．如图所示是用发波水槽演示多普勒效应原理的实验照片，波源以固定频率振动并以恒定速度移动，质点A、B位于水波对称轴x轴上，下列说法中正确的是（ ）
A．A处波速小于B处波速
B．A处波速大于B处波速
C．波源向x轴正方向运动
D．波源向x轴负方向运动
4．关于机械波，下列说法正确的是（　　）
A．“回声”是声波的衍射现象
B．“未见其人，先闻其声”是声波发生干涉的结果
C．集体列队经过桥梁时要便步走，以防止桥梁发生共振垮塌
D．当观察者靠近波源运动时，观察者观测到的频率变小
5．关于波的现象，下列说法正确的是（　　）
A．交通警察利用测速仪向行进中的车辆发射频率已知的超声波，根据反射波的频率变化判断车速，这是利用了波的多普勒效应
B．“闻其声不见其人”是声波的反射现象
C．医生向人体内发射频率已知的超声波，根据接收到的被血管中的血流反射后的超声波的频率变化，判断血流的速度是利用波的干涉现象
D．夏日雷声轰鸣不绝，这是声波的衍射现象
6．下列关于简谐振动和机械波的说法正确的是（　　）
A．一弹簧连接一物体沿水平方向做简谐运动，则该物体做的是匀变速直线运动
B．大街上警车尖叫着从行人旁疾驰而去，行人听到警笛声音由高变低，可利用此现象的原理来进行测速
C．单摆在周期性的外力作用下做受迫运动，则外力的频率越大，单摆的振幅越大
D．机械波在某种介质中传播时，在一个周期内，振动质点走过的路程等于一个波长
7．关于机械波，下列说法正确的是（　　）
A．集体列队经过桥梁时要便步走，以防止桥梁发生共振垮塌
B．“回声”是声波衍射现象
C．“未见其人，先闻其声”是声波干涉的结果
D．当观察者靠近波源运动时，观察者观测到的频率变小
8．关于多普勒效应，下列说法正确的是（　）
A．发生多普勒效应时，波源的频率发生了变化
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
9．下列说法中正确的是（　　）
A．波源与观察者互相远离时，接收到的波的频率会增大
B．受迫振动的频率与物体的固有频率有关
C．用惠更斯原理可以解释波的传播方向
D．波长越长的波，沿直线传播的特性越明显
10．下列说法正确的是（　　）
A．物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振幅越大
B．因衍射是波特有的特征，所以波遇到障碍物时一定能发生明显衍射现象
C．两列波发生干涉，振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大
D．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应
11．下列关于机械振动和机械波说法正确的是（　　）
A．火车鸣笛向我们驶来时，我们接收到的笛声须率将比声源发声的频率低
B．做简谐运动的小球，加速度的大小与位移成正比，方向与位移方向相同
C．任意两列机械波相遇都能发生干涉
D．在平静水面激起的水波波长与障碍物尺寸差不多或较大，才能发生明显衍射
12．分析下列物理现象，这些物理现象分别属于声波的（ ）
①“闻其声而不见其人”；
②夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；
③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；
④围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音．
A．衍射、折射、干涉、多普勒效应
B．折射、反射、干涉、多普勒效应
C．衍射、反射、多普勒效应、干涉
D．折射、衍射、多普勒效应、干涉
二、多选题
13．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A向运动过程中，她感觉哨声音调变高
B．女同学在从点向左运动过程中，她感觉哨声音调变低
C．女同学在从点向右运动过程中，她感觉哨声音调不变
D．女同学从向运动过程中，她感觉哨声音调变高
14．关于多普勒效应，下列说法正确的是（　　）
A．若声源向观察者靠近，则观察者接收到的频率大于声源发出声波的频率
B．发生多普勒效应时，波源的频率并未发生改变
C．多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动（距离发生变化）而产生的
D．只有声波才有多普勒效应
15．一个观察者在铁路旁，当火车迎面驶来时，他听到的汽笛声的频率为；当火车驶过他身旁后，他听到的汽笛声的频率为．若大气中声速约为，则（　　）
A．火车的速度为 B．火车的速度为
C．火车汽笛声的频率为 D．火车汽笛声的频率为
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．站在站台上，如何根据汽笛音调的变化，判断火车是驶向站台还是驶离站台？
参考答案：
1．A
【详解】A.干涉和衍射是波特有的特性，一切种类的波都能产生干涉和衍射现象，选项A正确；
B.只有当波的波长与障碍物的尺寸差不多或者大于障碍物的尺寸时才能发生明显的衍射现象，选项B错误；
C.多普勒效应是所有的波特有的现象，选项C错误；
D.在较大的空房子里讲话，有时会余音缭绕，这是声波的反射现象，选项D错误；
故选A.
2．B
【详解】根据波速、波长和频率的关系式，由于同一种介质中波速相同，A点位置附件波长最短，B点位置附近波长最长，故传感器在A点接受到波的频率最高，在B点接受到波的频率最低，故选项B正确，选项ACD错误。
故选B。
3．D
【详解】AB．机械波传播速度与介质有关，A、B位于同一介质，故波速相等，A、B错误；
CD．在A点单位时间内接收到的波面比B点多，则在A点观察到的频率比在B点观察到的频率高，因此波源向x轴负方向运动，C错误D正确。
故选D。
4．C
【详解】A．“回声”是声波的反射现象，故A错误；
B．“未见其人，先闻其声”是声波发生衍射的结果，故B错误；
C．集体列队经过桥梁时要便步走，以防止桥梁发生共振垮塌，故C正确；
D．当观察者靠近波源运动时，观察者观测到的频率变大，故D错误。
故选C。
5．A
【详解】A．交通警察利用测速仪向行进中的车辆发射频率已知的超声波，根据反射波的频率变化判断车速，这是利用了波的多普勒效应，选项A正确；
B．“闻其声不见其人”是声波的衍射现象，选项B错误；
C．医生向人体内发射频率已知的超声波，根据接收到的被血管中的血流反射后的超声波的频率变化，判断血流的速度是利用多普勒现象，选项C错误；
D．夏日雷声轰鸣不绝，这是声波的反射现象，选项D错误。
故选A。
6．B
【详解】A．一弹簧连接一物体沿水平方向做简谐运动，物体所受弹力是变力，物体加速度时刻变化，故A错误；
B．大街上警车尖叫着从行人旁疾驰而去，行人听到警笛声音由高变低，可利用此现象（多普勒效应）的原理来进行测速，即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来推算车速，故B正确；
C．单摆在周期性的外力作用下做受迫运动，当外力的频率小于单摆的固有频率时，外力的频率越大，单摆的振幅越大；当外力的频率大于单摆的固有频率时，外力的频率越大，单摆的振幅越小，故C错误；
D．机械波在某种介质中传播时，在一个周期内，振动质点走过的路程等于四个振幅，故D错误。
故选B。
7．A
【详解】A．集体列队经过桥梁时要便步走，以防止齐步走时出现齐步走的频率与桥的固有频率相同的驱动力，避免桥梁发生共振垮塌，A正确；
B．“回声”是声波的反射现象，B错误；
C．“未见其人，先闻其声”是声波衍射的结果，C错误；
D．由多普勒效应可知，当观察者靠近波源运动时，观察者观测到的频率变大，D错误。
故选A。
8．B
【详解】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A错误，B正确；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；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．所以B正确，ACD错误．
9．C
【详解】A．根据多普勒效应，当波源与观察者互相远离时，接收到的波的频率会减小，选项A错误；
B．受迫振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关，选项B错误；
C．用惠更斯原理可以解释波的传播方向，选项C正确；
D．波长越短的波不容易发生衍射，沿直线传播的特性越明显，选项D错误。
故选C。
10．D
【详解】A．物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，当系统的固有频率等于驱动力的频率时，振幅达最大，这种现象称为共振，故A错误；
B．一切波在任何条件下都能发生衍射现象，但只有障碍物的尺寸与波长想差不多，或比波长小时，衍射现象才明显，故B错误；
C．两列波发生干涉，振动加强区质点的振幅总比振动减弱区质点的振幅大，不能说振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大，故C错误；
D．医院检查身体的“B超”仪没有用到多普勒效应，而彩超则是通过测出反射波的频率变化来确定血流的速度，显然是运用了多普勒效应原理，故D正确。
故选D。
11．D
【详解】A．根据多普勒效应可知，火车鸣笛向我们驶来时，我们接收到的笛声须率将比声源发声的频率高，故A错误；
B．做简谐运动的小球，回复力与位移成正比，方向相反，因此加速度的大小与位移成正比，方向与位移方向相反，故B错误；
C．频率相同，振动方向相同，相位差恒定的两列波相遇才能发生干涉，故C错误；
D．当障碍物尺寸小于等于波长时可以发生明显衍射现象，故D正确。
故选D。
12．C
【详解】闻其声而不见其人”属于声音的衍射；夏天里在一次闪电过后,有时雷声轰鸣不绝,属于声音的反射；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,属于波的多普勒效应；围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音,属于声音的干涉 故C正确；ABD错误；故选C
13．AB
【详解】A．女同学从A向运动过程中，她逐渐靠近声源，根据多普勒效应，她感觉到哨声音调变高，故A正确；
B．女同学在从点向左运动过程中，她逐渐远离声源，她感觉到音调变低，故B正确；
C．女同学在从点向右运动过程中，她逐渐靠近声源，根据多普勒效应，她感觉到哨声音调变高，故C错误；
D．女同学从向运动过程中，她逐渐远离声源，她感觉到哨声音调变低，故D错误。
故选AB。
14．ABC
【详解】A．若声源向观察者靠近，则观察者接收到的频率大于声源发出声波的频率，A正确；
B．发生多普勒效应时，波源的频率不会发生改变，B正确；
C．多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动（距离发生变化）而产生的，C正确；
D．机械波和电磁波都会发生多普勒效应现象，故D错误。
故选ABC。
15．AD
【详解】设火车的速度为，火车汽笛声的频率为，当火车迎面驶来时，有
当火车驶过他身旁后，有
联立解得
故AD正确，BC错误。
故选AD。
16．（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．若听到的汽笛音调变高，则火车正在驶向站台，若听到的汽笛音调变低，则火车正在驶离站台。
【详解】因为当声源朝着我们运动时，我们听到的声音的音调会变高，当声源远离我们运动时，我们听到的声音的音调会变低。若听到的汽笛音调变高，则火车正在驶向站台，若听到的汽笛音调变低，则火车正在驶离站台。

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