新課改高中物理選修一同步專題講義：16 B多普勒效應 中檔版（學生版）

多普勒效應知識點：多普勒效應一、多普勒效應1．多普勒效應波源與觀察者相互靠近或者相互遠離時，接收到的波的頻率都會發(fā)生變化的現(xiàn)象．2．多普勒效應產(chǎn)生的原因(1)當波源與觀察者相對靜止時，1s內(nèi)通過觀察者的波峰(或密部)的數(shù)目是一定的，觀測到的頻率等于波源振動的頻率．(2)當波源與觀察者相互接近時，1s內(nèi)通過觀察者的波峰(或密部)的數(shù)目增加(選填“增加”或“減小”)，觀測到的頻率增加(選填“增加”或“減小”)；反之，當波源與觀察者相互遠離時，觀測到的頻率減小(選填“增加”或“減小”)．二、多普勒效應的應用1．利用多普勒測速儀測速交通警察向行進中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波，測量反射波的頻率，根據(jù)反射波頻率變化的多少，就能知道車輛的速度．2．利用超聲波測血流速度醫(yī)生向人體發(fā)射頻率已知的超聲波，測出被血流反射后的波的頻率變化，就可知道血流的速度．3．利用光波的頻率變化，計算星球靠近或遠離我們的速度．技巧點撥一、多普勒效應1．相對位置變化與頻率的關(guān)系相對位置圖示結(jié)論波源S和觀察者A相對靜止，如圖所示f觀察者＝f波源音調(diào)不變波源S不動，觀察者A運動，由A→B或A→C，如圖所示若靠近波源，由A→B，則f觀察者>f波源，音調(diào)變高；若遠離波源，由A→C，則f觀察者<f波源，音調(diào)變低觀察者A不動，波源S運動，由S→S′，如圖所示f觀察者>f波源音調(diào)變高2.成因歸納根據(jù)以上分析可以知道，發(fā)生多普勒效應時，一定是由于波源與觀察者之間發(fā)生了相對運動，且兩者間距發(fā)生變化．例題精練1．（重慶三模）在坐標原點的波源產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，波速v＝200m/s.已知t＝0時，波剛好傳播到x＝40m處，如圖所示，在x＝400m處有一接收器（圖中未畫出），則下列說法正確的是（）A．波源開始振動時方向沿y軸正方向 B．從t＝0開始經(jīng)過0.15s，x＝40m處的質(zhì)點運動路程為0.6m C．接收器在t＝0.8s時才能接收到此波 D．若波源向x軸負方向運動，根據(jù)多普勒效應，接收器接收到的波源頻率可能為11Hz2．（浙江模擬）下列選項說法正確的是（）A．電磁波和機械波均可發(fā)生多普勒效應 B．天然放射現(xiàn)象說明原子內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的 C．裂變物質(zhì)的體積不會影響鏈式反應的發(fā)生 D．原子核的結(jié)合能是由于核子結(jié)合成原子核而具有的能量隨堂練習1．（歷下區(qū)校級期中）下列說法正確的是（）A．單擺在周期性外力作用下做受迫振動，其振動周期與單擺的擺長無關(guān) B．波源與觀察者互相靠近時，接收到的頻率會變小 C．在干涉現(xiàn)象中，振動減弱點始終處于平衡位置 D．用透明的標準樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的偏振2．（天津模擬）下列說法不正確的是（）A．根據(jù)多普勒效應可以判斷遙遠天體相對于地球的運動速度 B．盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子 C．用平行的單色光垂直照射一個刀片，發(fā)現(xiàn)屏上刀片的陰影的邊緣模糊不清，這是光的衍射現(xiàn)象 D．攝影師在拍攝玻璃櫥窗的陳列物時，在照相機鏡頭前裝偏振濾光片，是利用光的干涉現(xiàn)象來減弱玻璃的反射光，使影像清晰3．（豐臺區(qū)期中）關(guān)于波的現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．交通警察利用測速儀向行進中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波，根據(jù)反射波的頻率變化判斷車速，這是利用了波的多普勒效應 B．“聞其聲不見其人”是聲波的反射現(xiàn)象 C．醫(yī)生向人體內(nèi)發(fā)射頻率已知的超聲波，根據(jù)接收到的被血管中的血流反射后的超聲波的頻率變化，判斷血流的速度是利用波的干涉現(xiàn)象 D．夏日雷聲轟鳴不絕，這是聲波的衍射現(xiàn)象4．（泰州二模）彩超儀向人體發(fā)射某頻率的超聲波，經(jīng)血管中血流反射，根據(jù)波的頻率變化可測得血流的速度．這是利用了波的（）A．折射 B．干涉 C．衍射 D．多普勒效應綜合練習一．選擇題（共15小題）1．（威海期末）下列關(guān)于儀器原理的說法正確的是（）A．雷達測速利用了多普勒效應 B．光導纖維傳遞信息利用了光的折射現(xiàn)象 C．激光切割金屬利用了激光相干性好的特點 D．觀看立體電影時，需配戴的特制眼鏡利用了光的干涉現(xiàn)象2．（德城區(qū)校級模擬）分析下列物理現(xiàn)象（）（1）夏天里在一次閃電過后，有時雷聲轟鳴不絕；（2）“聞其聲而不見其人”；（3）學生圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強忽弱的聲音；（4）當正在鳴笛的火車向著我們急駛而來時，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高．這些物理現(xiàn)象分別屬于波的（）A．反射、衍射、干涉、多普勒效應 B．折射、衍射、多普勒效應、干涉 C．反射、折射、干涉、多普勒效應 D．衍射、折射、干涉、多普勒效應3．（成都期末）下列說法正確的是（）A．頻率相同的兩列波疊加會發(fā)生干涉現(xiàn)象 B．產(chǎn)生多普勒效應的原因是聲源的頻率發(fā)生了變化 C．康普頓效應表明光具有波動性 D．德布羅意認為實物粒子只有粒子性，沒有波動性4．（清江浦區(qū)校級期末）下列說法正確的是（）A．超聲波測速儀利用的是多普勒效應 B．使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫調(diào)諧 C．汽車減振系統(tǒng)的固有頻率一般都比較高 D．機場和車站用紅外線檢查行李箱內(nèi)的物品5．（濟南期末）下列說法中正確的是（）A．交警可以利用超聲波的多普勒效應測量車速 B．用透明的標準樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的偏振 C．通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋，說明光具有粒子性 D．在“測定玻璃的折射率”的實驗中，若玻璃的兩界面不平行，會影響實驗結(jié)果6．（蘇州期中）下列說法正確的是（）A．麥克斯韋第一次用實驗證實了電磁波的存在 B．建筑外裝涂膜玻璃應用了光的全反射 C．單縫衍射現(xiàn)象中，縫的寬度d越大，光的傳播路線越接近直線 D．鳴笛汽車駛近路人的過程中，路人聽到的聲波頻率與該波源的頻率相比減小7．（常熟市期中）下列說法正確的是（）A．全息照片的拍攝利用了光的衍射原理 B．光導纖維絲內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率小 C．較弱的聲音也可以震碎玻璃杯，是因為玻璃杯和聲波發(fā)生了共振 D．鳴笛汽車駛近路人的過程中，路人聽到的聲波頻率與該波源的頻率相比減小8．（南陽期中）下列說法中正確的是（）A．波源與觀察者互相遠離時，接收到的波的頻率會增大 B．受迫振動的頻率與物體的固有頻率有關(guān) C．用惠更斯原理可以解釋波的傳播方向 D．波長越長的波，沿直線傳播的特性越明顯9．（東城區(qū)一模）機械波和電磁波都能產(chǎn)生多普勒效應。下列現(xiàn)象中不屬于利用多普勒效應的是（）A．交通警察利用測速儀向行進中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波，根據(jù)反射波的頻率變化判斷車速 B．醫(yī)生向人體內(nèi)發(fā)射頻率已知的超聲波，根據(jù)接收到的被血管中的血流反射后的超聲波的頻率變化，判斷血流的速度是否正常 C．發(fā)生雷電時，人們利用看見閃電與聽見雷聲的時間間隔來估算自己與雷電發(fā)生處之間的距離 D．天文學上通過對比某些元素在遙遠天體上的發(fā)光頻率與其靜止在地球上的發(fā)光頻率，判斷天體相對于地球的運動速度10．（渭南月考）汽車無人駕駛技術(shù)最常用的是ACC自適應航控制，它可以控制無人車在前車減速時自動減速、前車加速時自動跟上去。其使用的傳感器主要有毫米波雷達，通過發(fā)射和接收調(diào)制過的無線電波來判斷前車的距離、方位和移動速度等信息。ACC自適應航控制利用了（）A．波的折射現(xiàn)象 B．波的多普勒效應 C．波的衍射現(xiàn)象 D．波的干涉現(xiàn)象11．（肥城市期中）下列說法正確的是（）A．在同一地點，當擺長不變時，擺球質(zhì)量越大，單擺做簡諧振動的周期越小 B．已知彈簧振子初始時刻的位置及振動周期，就可知振子任意時刻運動速度的方向 C．當一列聲波從空氣中傳入水中時，因水的阻力作用，波長一定會變短 D．醫(yī)院檢查身體的彩超儀利用了超聲波的多普勒效應12．（濟寧期末）下列說法中正確的是（）A．多普勒效應是由于波的干涉引起的 B．做簡諧運動的物體，每次經(jīng)過同一位置時，速度一定相同 C．兩列波發(fā)生干涉時，振動加強的質(zhì)點，位移始終最大 D．軍隊士兵過橋時使用便步，是為了防止橋發(fā)生共振現(xiàn)象13．（日照期末）下列說法正確的是（）A．地震發(fā)生時，首先感受到縱波，然后才感受到橫波 B．產(chǎn)生多普勒效應的原因是波源的頻率發(fā)生了變化 C．某一頻率的聲波從空氣進入水中時，波長減小，傳播速度增大 D．只有縫、孔的寬度跟波長相差不多或比波長更小時，才能發(fā)生波的衍射現(xiàn)象14．（南陽期末）下列說法中正確的是（）A．光是一種縱波 B．聲波和電磁波都會發(fā)生多普勒效應 C．動能相等的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波長相等 D．變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場15．（湖州期中）下列科學技術(shù)在實際的應用中不是應用多普勒效應的是（）A．醫(yī)生利用超聲波探測病人血管中血液的流速 B．技術(shù)人員用超聲波檢測金屬、陶瓷、混凝土中是否有氣泡 C．交警向行進中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波，根據(jù)反射波頻率變化檢測車的速度 D．利用地球上接收到遙遠天體發(fā)出的光的頻率來判斷遙遠天體遠離或靠近地球的速度二．多選題（共15小題）16．（寶雞模擬）下列說法正確的是（）A．機械波可在真空中傳播 B．當一列聲波從空氣中傳入水中時，波長變長 C．在機械橫波傳播方向上的某個質(zhì)點的振動速度就是波的傳播速度 D．站在鐵道邊的人在火車向他開來的過程中會聽到火車鳴笛的頻率變大 E．當機械波從一端傳播到另一端時，其中的質(zhì)點不會沿著波的傳播方向而遷移17．（道里區(qū)校級模擬）關(guān)于下列圖片說法正確的是（）A．如圖甲，兩人合作繪制振動圖像，女同學的筆尖做曲線運動 B．如圖乙，當驅(qū)動力的頻率等于固有頻率時，物體做受迫振動的振幅達到最大值 C．如圖丙，繩子中傳播的波，質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向相互垂直，是縱波 D．如圖丁，蜂鳴器在頭頂快速轉(zhuǎn)動，幾米外的觀察者會觀測到聲波的多普勒效應 E．如圖戊，實用光導纖維由內(nèi)芯和外套兩層組成，內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射18．（永定區(qū)三模）降噪耳機越來越受到年輕人的喜愛。某型號降噪耳機工作原理如圖所示，降噪過程包括如下幾個環(huán)節(jié)：首先，由安置于耳機內(nèi)的微型麥克風采集耳朵能聽到的環(huán)境中的中、低頻噪聲（比如100Hz~1kHz）；接下來，將噪聲信號傳至降噪電路，降噪電路對環(huán)境噪聲進行實時分析、運算等處理工作；在降噪電路處理完成后，通過揚聲器向外發(fā)出聲波來抵消噪聲；最后，我們耳朵就會感覺到噪聲減弱甚至消失了。對于該降噪耳機的下列說法中，正確的是（）A．抵消聲波的頻率與噪聲的頻率應該相同 B．抵消聲波的相位與噪聲的相位應該相同 C．如果降噪電路處理信息的速度大幅度變慢，則耳機使用者可能會聽到更強的噪聲 D．抵消聲波和環(huán)境噪聲在空氣中傳播的速度相等19．（湖南模擬）下列說法中正確的是（）A．有經(jīng)驗的戰(zhàn)士從炮彈飛行的尖嘯聲判斷飛行炮彈是接近還是遠去是利用了多普勒效應 B．水波穿過障礙物的小孔后，能傳播至兩側(cè)區(qū)域．屬于波的衍射現(xiàn)象 C．在波的干涉中，振動加強點的位移始終最大 D．電磁波在真空中傳播時，其傳播方向與電場強度、磁感應強度的方向均相同 E．在雙縫干涉實驗中，其他條件不變，僅用紅光代替黃光作為入射光可增大干涉條紋的間距20．（船山區(qū)校級期中）金庸的小說里“獅子吼”是一門用聲音給敵人造成巨大傷害的功夫，網(wǎng)絡游戲中也將“獅子吼”設為物理攻擊，某電影中主人公一聲“獅子吼”可將桌上的杯子震碎。用手指輕彈同樣的杯子，杯子發(fā)出清脆的聲音，測得聲音頻率為500Hz。結(jié)合所學知識推斷電影中主人公發(fā)出的“獅子吼”的攻擊原理及聲波的特點，下列說法可能的是（）A．“獅子吼”引發(fā)了共振現(xiàn)象 B．他發(fā)出的“獅子吼”頻率應該遠小于500Hz C．他發(fā)出的“獅子吼”頻率應該接近500Hz D．“獅子吼”的音量一定很大21．（大慶模擬）下列說法正確的是（）A．電磁波在真空中以光速c傳播 B．偏振是縱波所特有的現(xiàn)象 C．觀察者聽到靠近的列車發(fā)出的汽笛聲，音調(diào)（頻率）會變高 D．受迫振動穩(wěn)定后，其振動的周期總等于系統(tǒng)的固有周期 E．雙縫干涉實驗中，若入射光由黃光改為紅光，干涉條紋的間距將會增大22．（長沙模擬）下列說法中正確的是（）A．在同一地點，當擺長不變時，擺球質(zhì)量越大，單擺做簡諧振動的周期越小 B．系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動時，系統(tǒng)振動的頻率等于周期性驅(qū)動力的頻率 C．多普勒效應是由于波源與觀察者之間有相對運動而發(fā)生的 D．聲源與觀察者相互靠近時，觀察者所接收的頻率大于聲源振動的頻率 E．光從其傳播速度大的介質(zhì)射向其傳播速度小的介質(zhì)時可能發(fā)生全反射23．（江西模擬）關(guān)于機械波與電磁波，下列說法中正確的是（）A．簡諧機械波在給定的不同的均勻介質(zhì)中傳播中，振動的頻率不變 B．彈簧振子在四分之一個周期里運動的路程一定等于一個振幅 C．“海市蜃樓”是光的全反射現(xiàn)象的結(jié)果 D．當火車進站時，車站上的觀察者聽到汽笛聲尖銳刺耳，是因為觀察者接收到的波源頻率大于波源發(fā)出的頻率 E．機械波能在真空中傳播24．（揭陽模擬）下列說法正確的是（）A．一個在北京走時準確的擺鐘被拿到廣州，將擺錘向懸點移動才能走時準確 B．聲音由空氣進入水中，傳播速度變大，頻率變大 C．藍光由空氣進入水中，波長變短，頻率不變 D．聲音在傳播中，每個介質(zhì)質(zhì)點在一個周期內(nèi)都向前運動一個波長 E．若“天眼”接收到來自遙遠星體的電磁波的頻率變小，則該星體正在遠離我們25．（嘉興期末）關(guān)于下列教材插圖涉及的物理知識，說法正確的有（）A．如圖甲，兩人合作繪制振動圖象，a同學筆尖做曲線運動 B．如圖乙，彈簧的振動方向與波的傳播方向共線，形成一列縱波 C．如圖丙，A擺帶動其他擺振動一段時間后，D擺的振幅最大 D．如圖丁，蜂鳴器在頭頂快速轉(zhuǎn)動，幾米外的觀察者會觀測到聲波的多普勒效應26．（山東模擬）讓一隊人沿街行走，觀察者站在街旁不動，每分鐘有30人與觀察者相遇，如果觀察者以小于隊伍行進的速度順著隊伍行走，每分鐘有20人與觀察者相遇，關(guān)于這一實例的分析下列正確的是（）A．如果觀察者逆著隊伍行走，每分鐘與觀察者相遇的人數(shù)將大于30人 B．該實例與多普勒效應原理相同 C．多普勒效應的本質(zhì)是波源的頻率發(fā)生了變化 D．“隔墻有耳”是多普勒效應27．（安徽模擬）下列說法正確的是（）A．泊松亮斑是指用光穿過不透明的圓盤中心小孔時在陰影的中心出現(xiàn)一個亮斑 B．在雙縫干涉實驗中，同等條件下用紅光做實驗比用紫光做實驗得到的條紋間距更小 C．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，在鏡頭前加一個偏振片可以減弱玻璃表面反射光的影響 D．根據(jù)多普勒效應可以測量出其他星系向著還是遠離地球運動的速率28．（福建月考）下列各儀器或現(xiàn)象的分析中正確的是（）A．偏光鏡是利用縱波偏振特性的儀器 B．虎門大橋橋面的劇烈抖動屬于受迫振動 C．照相機鏡頭呈淡紫色是光的衍射引起的 D．雷達測速儀是利用波的多普勒效應原理29．（諸暨市校級期中）下面哪些應用是利用了多普勒效應（）A．利用地球上接收到遙遠天體發(fā)出的光波的頻率來判斷遙遠天體相對于地球的運動速度 B．交通警察向行進中的汽車發(fā)射一個已知頻率的電磁波，波被運動的汽車反射回來，根據(jù)接收到的頻率發(fā)生的變化，就知道汽車的速度，以便于進行交通管理 C．科學家用激光測量月球與地球間的距離 D．有經(jīng)驗的戰(zhàn)士從炮彈飛行的尖叫聲判斷飛行炮彈是接近還是遠去30．（上月考）下列說法正確的是（）A．男高音和女高音歌唱家所發(fā)出的聲波可能會發(fā)生干涉現(xiàn)象 B．機械波中某一