2024-2025学年教科版（2019）选择性必修第一册 3.6多普勒效应 课时过关练（含解析）
一、单选题
1．如图甲所示，老师站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，根据图乙，下列关于女同学的感受说法错误的是( )
A.女同学从A向E运动过程中，她感觉哨声音调变高
B.女同学从点C向右运动过程中，她感觉哨声音调变低
C.女同学从点C向左运动过程中，她感觉哨声音调变低
D.女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变化，这是多普勒现象
2．列车静止时，静止的观察者听到列车上发出频率一定的声音.下列情况中，观察者会听到这个声音的音调变高的是( )
A.观察者静止，列车远离观察者行驶
B.列车静止，观察者乘汽车向着列车运动
C.观察者乘坐该列车，列车在向前加速运动
D.观察者乘坐该列车，列车在向前减速运动
3．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。这是应用了波的什么原理( )
A.波的干涉 B.波的衍射 C.波的叠加 D.波的多普勒效应
4．无人驾驶技术已逐渐成熟，某巡航控制系统可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动加速。汽车使用的传感器会发射和接收调制过的无线电波，通过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。若该传感器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，表明前车一定做匀速直线运动
B.当时，表明前车一定处于静止状态
C.当时，表明无人车需要相对前车减速行驶
D.当时，表明无人车需要相对前车减速行驶
5．关于机械波，下列说法正确的是( )
A.多普勒效应是波源的频率发生变化引起的
B.波发生反射时，波的频率不变，但波长、波速发生变化
C.发生明显衍射的条件是缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相差不多或比波长小
D.在干涉现象中，振动加强点的位移总比减弱点的位移要大
6．如图所示为医用颈部脑血流检测仪。探头发出的超声波穿过颅骨到达血管中，超声波经反射后被探头接收，达到检查大脑主要动脉血流速度和方向的目的。下列说法正确的是( )
A.探头发出的高频超声波与血流方向一致时检测效果较好
B.探头发出的高频超声波与血流方向垂直时检测效果较好
C.若探头接收到的信号频率比发出的信号频率高，说明测量的一定是同向血流速度
D.若探头接收到的信号频率比发出的信号频率低，说明测量的一定是反向血流速度
7．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
8．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。这是应用了波的什么原理( )
A.波的干涉 B.波的衍射 C.波的叠加 D.波的多普勒效应
二、多选题
9．以下关于波的认识，正确的是( )
A.潜艇利用声呐探测周围物体的情况，用的是波的反射原理
B.发生多普勒效应时，波源的频率发生了变化
C.机械波在介质中的传播速度是由介质本身的性质决定的
D.波在传播过程中绕过障碍物向前传播的现象，是波的折射现象
10．根据多普勒效应，下列说法正确的是( )
A.当波源与观察者有相对运动时，观察者接收到的频率一定与波源发出的频率相同
B.当波源与观察者同向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低
C.当波源与观察者相向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高
D.当波源与观察者背向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低
11．如图所示，小明同学通过手机蓝牙功能和教室电脑连接，然后利用频率发生器输入500Hz的声音信号，讲台上方一对扩音器开始发出声音，然后绕教室走了一圈。下列说法正确的是( )
A.小明同学会听到声音发生忽强忽弱的变化
B.两个扩音器的音量必须相同，才能发生干涉现象
C.小明同学听到的声音波速和环境中其他声音波速相同
D.关闭一个音响，小明同学迅速跑开，听到声音音调升高
三、计算题
12．天文观测表明，几乎所有远处的恒星（或星系）都以各自的速度背离我们而运动，离我们越远的星体，背离我们运动的速度（称为退行速度）越大，也就是说，宇宙在膨胀。不同星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比，即，式中H为一常量，称为哈勃常数，已由天文观测者测定。为解释上述现象，有人提出一种理论，认为宇宙是从一次大爆炸开始形成的，假设大爆炸后各星体以不同的速度向外匀速运动，并设想我们就位于其中心，则速度越大的星体离我们越远。由上述理论和天文观测结果，可估算出宇宙年龄。
请写出宇宙年龄的计算式。根据近期观测，哈勃常数，其中为光年，指的是光在一年中行进的距离，请由此估算宇宙年龄。
13．如图所示，天文学家观察到，来自遥远星体的光比来自较近星体同物质发出的光，波长会变长。由此，天文学家得出结论:遥远星体正在远离地球。请据多普勒效应解释一下这是为什么。
参考答案
1．答案：B
解析：A.根据多普勒效应可知，当观察者与波源之间相对靠近时，观察者测得的频率变高，则音调越高，因此女同学从A向E运动过程中，她感觉哨声音调变高，A正确;
B.根据多普勒效应可知，当观察者与波源之间相对靠近时，观察者测得的频率变高，则音调越高，因此女同学在从C点向右运动过程中，她感觉哨声音调变高，B错误;
C.当观察者与波源之间相对远离时，观察者测得的频率变低，则音调越低，女同学从点C向左运动过程中，她感觉哨声音调变低，C正确;
D.多普勒效应是指观察者与波源之间发生相对运动时，观察者测得的频率发生变化，女同学从E向D运动过程中，她与波源之间发生相对运动，感觉哨声音调变化，这是多普勒现象，D正确。
本题选说法错误的，故选B。
2．答案：B
解析：A.观察者静止，列车远离观察者行驶，根据多普勒效应可知，观察者会听到这个声音的音调变低，故A错误；B.列车静止，观察者乘汽车向着列车运动，根据多普勒效应可知，观察者会听到这个声音的音调变高，故B正确；C.观察者乘坐该列车，列车在向前加速运动，由于观察者与列车保持相对静止，则观察者会听到这个声音的音调不变，故C错误；D.观察者乘坐该列车，列车在向前减速运动，由于观察者与列车保持相对静止，则观察者会听到这个声音的音调不变，故D错误。故选B。
3．答案：D
解析：多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的位置发生变化，使观察者收到的频率发生了变化，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度，其工作原理利用的是多普勒效应。故选D。
4．答案：C
解析：AB.由多普勒效应可知，当时，表明前车与无人车的距离保持不变，即前车与无人车保持相对静止，可能匀速，可能静止，也可能是变速，故AB错误；
C.由多普勒效应可知，当时，接收到的频率增大，两车距离减小，无人车需要相对前车减速行驶，故C正确；
D.由多普勒效应可知，当时，接收到的频率减小，两车距离增大，无人车需要相对前车加速行驶，故D错误。
故选C。
5．答案：C
解析：A.多普勒效应是由于波源与观察者发生相对运动，导致观察者接受到的波的频率发生了变化，故A错误；
B.波的反射发生在同一种介质中，所以波的频率不变，波长和波速也不变，故B错误；
C.发生明显衍射的条件是，缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相差不多或比波长小，故C正确；
D.在干涉现象中，无论加强点还是减弱点都在振动，所以加强点的位移不是总比减弱点的位移大，故D错误。
故选C。
6．答案：A
解析：AB.颈部脑血流检测仪探头发出的高频超声波经反射后，探头通过检测反射波的频率来推断血流速度，因此探头发出的高频超声波与血流方向一致时检测效果较好，垂直时效果较差，故A正确，B错误；
C.若探头接收到的信号频率比发出的信号频率高，说明二者的间距在缩小，表明血流速度方向与发射的方向是相反的，故C错误；
D.若探头接收到的信号频率比发出的信号频率低，说明二者的间距在增大，则血流速度方向与发射的方向可能相同也可能相反，故D错误。
故选A。
7．答案：D
解析：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1.7cm～17m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。
8．答案：D
解析：多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的位置发生变化，使观察者收到的频率发生了变化，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度，其工作原理利用的是多普勒效应。
故选D。
9．答案：AC
解析：潜艇利用声呐探测周围物体的情况，用的是波的反射，故A正确；发生多普勒效应时只是观测者接收的波的频率发生变化，而波源的频率未发生变化，故B错误；机械波在介质中的传播速度是由介质本身的性质决定的，故C正确；波在传播过程中绕过障碍物向前传播的现象是波的衍射现象，故D错误。
10．答案：CD
解析：观察者接收到的频率与波源发出的频率大小关系由它们之间的相对运动情况决定。如果它们之间的距离不变，两频率相同;如果它们之间的距离变小，观察者接收到的频率比波源发出的频率高;如果它们之间的距离变大，观察者接收到的频率比波源发出的频率低，A、B错误。
11．答案：AC
解析：A.在行走过程中，两个扩音器发出频率相同的声波相互叠加，从而出现加强区与减弱区，小明同学会听到声音发生忽强忽弱的变化，故A正确；
B.发生干涉的条件之一是两列波的频率相同，与音量无关，故B错误；
C.声波属于机械波，波速与介质有关，在相同环境下波速相同，故C正确；
D.根据多普勒效应，关闭一个音响，小明同学迅速跑开，小明远离声源，单位时间内接收到的完整的波的个数会减少，即接收到的波的频率变小，故听到声音音调降低，故D错误。
故选AC。
12．答案：见解析
解析：不同的星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比，即；假设大爆炸后各星体以不同的速度向外匀速运动，则有；联立可得到时间。
13．答案：光速不变，波长变长，说明频率变小，根据多普勒效应可知星体与地球间距离变大，因此星体正远离地球。
解析：
