试题分析：

选项A、交通警察利用超声波的多普勒效应，可以监测汽车是否超速，故A正确；
选项B、医院检查身体的“B超”仪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B正确；
选项C、地球上接收到该星球发出光的波长要变长，即频率变小，因此遥远天体应正在远离地球，故C正确；
选项D、当火车与观测者相互靠近时，观测到的频率增加，反之，当波源与观测者相互远离时，观测到的频率减小，故D错误。
本题选择错误的，

故选：D．