多普勒效应-【新教材】人教版高中物理选择性必修同步检测

多普勒效应一、单选题下列说法不正确的是(    )A.光纤通信应用了光的全反射原理

B.单色光通过双缝后，在屏上形成等间距的明暗相间条纹，这是光的干涉现象

C.单色光照射不透明的小圆板，在板后方的屏上出现亮斑，这是光的色散现象

D.乘客在高铁站台发现列车过站时的鸣笛声的音调由高变低，这是多普勒效应根据高中物理所学知识，分析下列生活中的物理现象：

①闻其声而不见其人

②夏天雷雨后路面上油膜呈现彩色

③当正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到汽笛声的音调变高；

④观众在看立体电影时要戴上特质的眼睛，这样看到电影画面的效果和眼睛直接观看物体的效果一样具有立体感；

这些物理现象分别属于波的(    )A.折射、干涉、多普勒效率、偏振 B.干涉、衍射、偏振、多普勒效应

C.衍射、偏振、折射、多普勒效应 D.衍射、干涉、多普勒效应、偏振以下说法正确的是(    )A.机械波能发生多普勒效应，电磁波则不能

B.赫兹从理论上预言了电磁波的存在，麦克斯韦观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象，麦克斯韦还测得电磁波在真空中具有与光相同的传播速度

C.麦克斯韦的电磁场理论说明有电场就会产生磁场，有磁场就会产生电场

D.考虑相对论效应，沿杆方向高速运动的杆长度比静止时短关于多普勒效应，下列说法正确的是(    )A.多普勒效应是由于波的干涉引起的

B.发生多普勒效应时，波源的频率发生了改变

C.多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而发生的

D.只有声波才有多普勒效应

关于多普勒效应，下列说法正确的是(    )A.产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化

B.产生多普勒效应的原因是观察者听力出现问题

C.甲、乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，那么乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率低于他听到的乙车笛声频率

D.哈勃太空望远镜发现所接收到的来自于遥远星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱相比较，光谱中各条谱线的波长均变长(称为哈勃红移)，这说明该星系正在远离我们而去关于多普勒效应，下列说法中正确的是(    )A.发生多普勒效应时，波源频率发生了变化

B.要发生多普勒效应，波源和观察者必须有相对运动

C.火车向你驶来时，你听到的汽笛声音调变低，火车离你远去时，你听到的汽笛声音调变高

D.机械波不能发生多普勒效应2019年4月10日人类第一次发布了世界上首张黑洞图像，利用了射电望远镜对电磁波的捕捉。下列关于波的说法，正确的是A.两列波叠加一定会出现稳定的干涉图样

B.在干涉图样中，振动加强区域的质点的位移一定大于振动减弱区域质点的位移

C.当波源远离接收者时，观察者接收到的波的频率比波源频率低

D.只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或小得多，波才能发生衍射二、多选题以下关于对波的认识，正确的有A.潜艇利用声呐探测周围物体的分布及运动情况，用的是波的反射定律和波的多普勒效应

B.隐形飞机奇特的外形并在表面涂特殊隐形的物质，是为了增加波的衍射效果，从而达到隐形的目的

C.雷达的工作原理是利用波的折射

D.水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象下列说法正确的是(    )A.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光在折射时的色散现象

B.光波和声波一样能发生多普勒效应，说明光波是纵波

C.拍摄玻璃橱窗内的物体时，为了提高成像质量，往往在镜头前贴上增透膜

D.在光的单缝衍射实验中，缝越宽，衍射现象越不明显(多选)下列说法正确的是(    )A.雨后天空中出现彩虹是阳光经云层衍射造成的

B.自然光斜射到玻璃、水面上时，反射光和折射光都是偏振光，入射角变化时偏振的程度也有所变化

C.测量星球上某些元素发出的光波频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度，这利用的是多普勒效应

D.“日出江花红胜火”，早晨看到的太阳是红彤彤的，这是太阳光中波长较长的红光更易穿过大气层(多选)下列应用中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.交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生的变化，就知道汽车的速度，以便于进行交通管理

C.铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况

D.有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去(多选)以下说法中正确的是(    )A.在同一种玻璃中，频率越大的光速度越小

B.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振

C.麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在

D.交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应(多选)关于机械波的特性，下列说法正确的是(    )A.只有波长比障碍物的尺寸小或相差不多的时候才会发生明显的衍射现象

B.火车鸣笛时向我们驶来，听到的笛声频率将比声源发出的频率高

C.向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血液反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血液的速度，这种方法应用的是多普勒效应

D.当观察者背离波源运动，接收到的波的频率小于波源的频率下列说法中正确的有(    )A.未见其人先闻其声，是因为声波波长较长，发生了偏振现象。

B.第五代移动通信(5G)采用频段大致分低频段和高频段，其高频段的电磁波信号的传播速度大

C.航天飞机靠近卫星时，卫星接收到飞机的信号频率大于飞机发出的信号频率

D.在“探究单摆周期于摆长的关系”的实验中，测量单摆周期应该从小球经过平衡位置处开始计时，以减小实验误差三、综合题(1)关于光的性质，下列说法正确的是________。(填正确答案标号)。A.光的传播不需要介质，在真空中也可以传播B.光在同一种介质中传播，光的频率越大，光的传播速率越小，在该介质中的折射率越小C.光的偏振现象说明光是一种横波D.光在真空中的传播速度不变，不会产生多普勒现象E.光具有能量，太阳能热水器、光伏电池、“光刀”等均利用了光的能量(2)一列简谐横波沿x轴传播，t=0.5 s时的波形图如图甲所示，图乙为平衡位置位于x=4 m处的质点P的振动图象。已知x轴上质点P与波源之间有一个质点Q，振动步调总与质点P相反，且两质点平衡位置间的距离不大于8 m，求：(i)0.5～10 s时间内质点P的路程和位移；

(ii)质点Q的平衡位置的坐标。

多普勒效应一、单选题下列说法不正确的是(    )A.光纤通信应用了光的全反射原理

B.单色光通过双缝后，在屏上形成等间距的明暗相间条纹，这是光的干涉现象

C.单色光照射不透明的小圆板，在板后方的屏上出现亮斑，这是光的色散现象

D.乘客在高铁站台发现列车过站时的鸣笛声的音调由高变低，这是多普勒效应【答案】C【解析】【分析】

光导纤维是利用光的全反射的原理传播光信号；知道光的双缝干涉以及衍射现象等，根据多普勒效应可知，当波源和观察者间距变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高。当波源和观察者距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低。

本题考查了干涉、衍射和折射等光学知识，会对生活中光现象用物理知识去解释，同时要多加积累。

【解答】

A.光纤通信应用了光的全反射中信号衰减小优点，故A正确；

B.单色光通过双缝后，在屏上形成等间距的明暗相间条纹，这是光的双缝干涉现象，故B正确；

C.单色光照射不透明的小圆板，在板后方的屏上出现亮斑，这是光的衍射现象，故C错误；

D.根据多普勒效应可知，当波源和观察者距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低。当波源和观察者距变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高，可知乘客在高铁站台发现列车过站时的鸣笛声的音调由高变低，这是多普勒效应，故D正确。

本题选择不正确的，故选C。

根据高中物理所学知识，分析下列生活中的物理现象：

①闻其声而不见其人

②夏天雷雨后路面上油膜呈现彩色

③当正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到汽笛声的音调变高；

④观众在看立体电影时要戴上特质的眼睛，这样看到电影画面的效果和眼睛直接观看物体的效果一样具有立体感；

这些物理现象分别属于波的(    )A.折射、干涉、多普勒效率、偏振 B.干涉、衍射、偏振、多普勒效应

C.衍射、偏振、折射、多普勒效应 D.衍射、干涉、多普勒效应、偏振【答案】D【解析】【分析】

衍射是绕过阻碍物继续传播，而干涉是两种频率相同的相互叠加出现明暗相间的现象，对于多普勒效应现象频率是在发生变化。

无论反射、衍射还是干涉，其频率均不变，而多普勒效应频率即发生变化。

【解答】

①“闻其声而不见其人”，听到声音，却看不见人，这是声音的衍射；

②夏天里雷雨后路面上油膜呈现彩色是薄膜干涉现象；

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。音调变高就是频率变高，因此这是多普勒效应现象；

④观众在看立体电影时要戴上特质的眼睛，这样看到电影画面的效果和眼睛直接观看物体的效果一样具有立体感是利用光的偏振现象；

由以上分析可知ABC错误，D正确

故选D。

以下说法正确的是(    )A.机械波能发生多普勒效应，电磁波则不能

B.赫兹从理论上预言了电磁波的存在，麦克斯韦观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象，麦克斯韦还测得电磁波在真空中具有与光相同的传播速度

C.麦克斯韦的电磁场理论说明有电场就会产生磁场，有磁场就会产生电场

D.考虑相对论效应，沿杆方向高速运动的杆长度比静止时短【答案】D【解析】【分析】

一切波都能产生多普勒效应，只要符合多普勒效应条件即可；麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在；麦克斯韦的电磁场理论中变化的磁场一定产生电场，当中的变化有均匀变化与周期性变化之分；根据爱因斯坦的相对论效应，沿杆方向高速运动的杆长度比静止时短．【解答】

A.一切波都能产生多普勒效应，只要符合多普勒效应条件即可，故A错误；B.麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，赫兹韦观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象，麦克斯韦还测得电磁波在真空中具有与光相同的传播速度。故B错误；C.根据麦克斯韦的多层次理论，均匀变化的磁场一定产生稳定的电场，而非均匀变化的磁场将产生非均匀变化的电场，恒定的磁场不会产生电场，故C错误；D.根据爱因斯坦的相对论效应，沿杆方向高速运动的杆长度比静止时短。故D正确。故选：D。

关于多普勒效应，下列说法正确的是(    )A.多普勒效应是由于波的干涉引起的

B.发生多普勒效应时，波源的频率发生了改变

C.多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而发生的

D.只有声波才有多普勒效应【答案】C【解析】【分析】

本题考查学生对多普勒效应的理解。

对于多普勒效应，要知道在波源与观察者靠近时观察者接收到的波的频率变高，而在波源与观察者远离时接收频率变低；即高亢表示远离，低沉表示靠近。

【解答】

多普勒效应是由于波源与观察者之间发生相对运动而产生的，其波源的频率不发生变化，是观察者接收到的频率发生变化，故C正确，A、B错误；机械波和光波都有多普勒效应现象，故D错误。

关于多普勒效应，下列说法正确的是(    )A.产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化

B.产生多普勒效应的原因是观察者听力出现问题

C.甲、乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，那么乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率低于他听到的乙车笛声频率

D.哈勃太空望远镜发现所接收到的来自于遥远星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱相比较，光谱中各条谱线的波长均变长(称为哈勃红移)，这说明该星系正在远离我们而去【答案】D【解析】【解析】当波源频率不变、波源固定时，观察者向波源移近，则观察者所得到的波的频率变大，当远离波源时，观察者所得到的波的频率变小；而当观察者固定，波源向观察者移近时，观察者所得到的波的频率变大，当波源远离观察者时，观察者所得到的波的频率变小。产生多普勒效应的原因不是波源频率发生了变化，而是观察者的位置变化所引起的听觉频率的变化，A错误；产生多普勒效应的原因更不是观察者的听力出现了问题，B错误；甲、乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，那么乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率高于他听到的乙车笛声频率，C错误；哈勃太空望远镜发现所接收到的来自于遥远星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱相比较，光谱中各条谱线的波长均变长(称为哈勃红移)，即频率变小，这说明该星系正在远离我们而去，D正确。故选D。【答案】D

关于多普勒效应，下列说法中正确的是(    )A.发生多普勒效应时，波源频率发生了变化

B.要发生多普勒效应，波源和观察者必须有相对运动

C.火车向你驶来时，你听到的汽笛声音调变低，火车离你远去时，你听到的汽笛声音调变高

D.机械波不能发生多普勒效应【答案】B【解析】解：A、发生多普勒效应时，波源频率并没有发生变化，是由于波源和观察者必须有相对运动造成听起来频率变化，故A错误；

B、要发生多普勒效应，波源和观察者必须有相对运动，故B正确；

C、根据多普勒效应可知，当波源和观察者间距变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高；当波源和观察者距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低；故C错误；

D.机械波能发生多普勒效应，故D错误。

故选：B。

根据多普勒效应可知，当波源和观察者间距变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高．当波源和观察者距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低。

多普勒效应是波特有的现象，要熟知多普勒效应产生的原因和特点。

2019年4月10日人类第一次发布了世界上首张黑洞图像，利用了射电望远镜对电磁波的捕捉。下列关于波的说法，正确的是A.两列波叠加一定会出现稳定的干涉图样

B.在干涉图样中，振动加强区域的质点的位移一定大于振动减弱区域质点的位移

C.当波源远离接收者时，观察者接收到的波的频率比波源频率低

D.只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或小得多，波才能发生衍射【答案】C【解析】【分析】

本题考查了光的干涉条件，明显衍射现象的条件，注意干涉中的加强质点的位移变化．日常生活火车进站或出站，能发现多普勒效应的现象；在波的叠加过程中，当振动方向相同时，质点就振动加强，当振动方向相反时，质点就处于振动减弱，注意明显衍射现象与衍射的现象的区别。

频率相同波才能发生干涉，一切波均能发生衍射现象，明显的衍射现象有条件：障碍物的尺寸与波长比较相差不多或小得多；

当波源远离接收者时，接收者接收到的波的频率比波源频率低，当波源靠近接收者时，接收者接收到的波的频率比波源频率高；

干涉与衍射是波特有的现象，干涉图样中加强点的位移时而最大时而最小；

波的衍射则是能绕过障碍物继续向前传播的现象，产生明显衍射现象的条件是：孔或障碍物的尺寸比波长要小得多或相差不大。

【解答】

A.只有频率相同时，才能发生稳定的干涉现象，故A错误；

B.干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移时大时小；振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小，故B错误；

C.根据多普勒效应可知，当波源远离接收者时，接收者接收到的波的频率比波源频率低，故C正确；

D.如障碍物的尺寸大于波长，也会发生衍射，但衍射不明显，故D错误。

故选C。

二、多选题以下关于对波的认识，正确的有A.潜艇利用声呐探测周围物体的分布及运动情况，用的是波的反射定律和波的多普勒效应

B.隐形飞机奇特的外形并在表面涂特殊隐形的物质，是为了增加波的衍射效果，从而达到隐形的目的

C.雷达的工作原理是利用波的折射

D.水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象【答案】AD【解析】【分析】利用波的反射、折射原理分析，深水区和浅水区的折射率不同，所以水波从深水区传到浅水区传播方向要发生改变。本题考查波的反射和折射及应用，要记住一些常见的现象及其条件。【解答】A.潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况及运动情况，用的是波的反射现象和波的多普勒效应，故A正确；

BC.隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的，故B错误；

C.雷达的工作原理是利用波的反射，

故C错误；D.深水区域和浅水区域视为不同介质，波在传播过程中遇到不同介质时方向要发生改变，是波的折射现象，故D正确。故选AD。

下列说法正确的是(    )A.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光在折射时的色散现象

B.光波和声波一样能发生多普勒效应，说明光波是纵波

C.拍摄玻璃橱窗内的物体时，为了提高成像质量，往往在镜头前贴上增透膜

D.在光的单缝衍射实验中，缝越宽，衍射现象越不明显【答案】AD【解析】【分析】

三棱镜是光的折射色散；多普勒效应是波的特性，光波是横波；璃橱窗内的物体时，镜头前贴是偏振片；当缝越窄，衍射现象越明显，从而即可求解．

考查光的折射色散，注意光的偏振应用，理解偏振片的原理，掌握光的明显衍射条件．

【解答】

A.三棱镜观察白光看到的彩色图样，是光在折射时的色散现象，故A正确；

B.光波和声波一样能发生多普勒效应，通过光的偏振现象，说明光波是横波，故B错误；

C.拍摄玻璃橱窗内的物体时，防止光的反射，通过偏振片来阻碍反射光的进入，故C错误；

D.光的单缝衍射实验中，当缝越窄，衍射现象越明显，而当缝越宽，衍射现象越不明显，故D正确；

故选AD。

(多选)下列说法正确的是(    )A.雨后天空中出现彩虹是阳光经云层衍射造成的

B.自然光斜射到玻璃、水面上时，反射光和折射光都是偏振光，入射角变化时偏振的程度也有所变化

C.测量星球上某些元素发出的光波频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度，这利用的是多普勒效应

D.“日出江花红胜火”，早晨看到的太阳是红彤彤的，这是太阳光中波长较长的红光更易穿过大气层【答案】BCD【解析】雨后天空中出现彩虹是光的折射造成的，A错误。故选BCD。

(多选)下列应用中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.交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生的变化，就知道汽车的速度，以便于进行交通管理

C.铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况

D.有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去【答案】ABD【解析】凡是波都具有多普勒效应，因此利用光波的多普勒效应便可测定遥远天体相对于地球运动的速度，A正确；被反射的电磁波，相当于一个运动的物体发出的电磁波，其频率发生变化，由多普勒效应的计算公式可以求出运动物体的速度，B正确；铁路工人是根据振动的强弱而对列车的运动情况作出判断的，C错误；炮弹飞行，与空气摩擦产生声波，人耳接收到的频率与炮弹的相对运动方向有关，D正确。故选ABD。

(多选)以下说法中正确的是(    )A.在同一种玻璃中，频率越大的光速度越小

B.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振

C.麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在

D.交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应【答案】AD【解析】解析：选AD在同一种玻璃中，频率越大的光折射率越大，由n=c/v可知光的传播速度越小，选项A正确；用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉，选项B错误；麦克斯韦理论上提出了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，选项C错误；交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应，选项D正确。

(多选)关于机械波的特性，下列说法正确的是(    )A.只有波长比障碍物的尺寸小或相差不多的时候才会发生明显的衍射现象

B.火车鸣笛时向我们驶来，听到的笛声频率将比声源发出的频率高

C.向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血液反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血液的速度，这种方法应用的是多普勒效应

D.当观察者背离波源运动，接收到的波的频率小于波源的频率【答案】BCD【解析】解析：选BCD只有障碍物的尺寸比波长小或相差不多的时候才会发生明显的衍射现象，A错误；根据多普勒效应，火车鸣笛时向我们驶来，听到的笛声频率将比声源发出的频率高，B正确；向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血液反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血液的速度，这种方法应用的是多普勒效应，C正确；根据多普勒效应，当观察者向波源运动，接收到的波的频率大于波源的频率，当观察者背离波源运动，接收到的波的频率小于波源的频率，D正确

下列说法中正确的有(    )A.未见其人先闻其声，是因为声波波长较长，发生了偏振现象。

B.第五代移动通信(5G)采用频段大致分低频段和高频段，其高频段的电磁波信号的传播速度大

C.航天飞机靠近卫星时，卫星接收到飞机的信号频率大于飞机发出的信号频率

D.在“探究单摆周期于摆长的关系”的实验中，测量单摆周期应该从小球经过平衡位置处开始计时，以减小实验误差【答案】CD【解析】【分析】

声波的波长远大于光波的波长，更容易发生明显的衍射；低频段和高频段的电磁波信号的传播速度相同；多普勒效应中相互远离时接收到的频率降低，相互靠近时接收到的频率增大；探究单摆周期与摆长的关系的实验中测量单摆周期从小球经过平衡位置处开始计时，能减小实验误差。

本题考查了衍射现象、电磁波、多普勒效应、“探究单摆周期于摆长的关系”的实验，知识点多，难度不大，关键记住基础知识．

【解答】

A.“闻其声不见其人”是因为声音比光波长长，声波发生了明显的衍射现象，而光波的衍射非常不明显．故A错误；B.任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，所以低频段和高频段的电磁波信号的传播速度相同，故B错误；C.根据多普勒效应可知，航天飞机靠近卫星时，卫星接收到飞机的信号频率大于飞机发出的信号频率，故C正确；D.用秒表测量时间时，要从摆球过平衡位置时开始计时，因为此处速度大、小球在此位置停留时间短，计时误差小，而最高点速度小、