2019高中物理 課下能力提升十三 第十二章 第6節(jié) 惠更斯原理（含解析）新人教版選修3-4.doc

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惠更斯原理 [基礎(chǔ)練] 一、選擇題 1．(2016德州高二檢測)下列說法中正確的是(　　) A．水波是球面波 B．聲波是球面波 C．只有橫波才能形成球面波 D．只有縱波才能形成球面波 2．同一音叉發(fā)出的聲波同時在水和空氣中傳播，某時刻的波形曲線如圖所示，則下列說法正確的是(　　) A．聲波在水中波長較大，b是水中聲波的波形曲線 B．聲波在空氣中波長較大，b是空氣中聲波的波形曲線 C．水中質(zhì)點振動頻率較高，a是水中聲波的波形曲線 D．空氣中質(zhì)點振動頻率較高，a是空氣中聲波的波形曲線 3．下列現(xiàn)象哪些是利用了波的反射(　　) ①手扶耳旁聽遠處的人說話 ②醫(yī)生給病人做超聲波檢查 ③雷達的工作原理 ④潛艇利用聲吶探測周圍物體的分布情況 A．①②③　　　　　　　 B．①②④ C．①③④ D．①②③④ 4．小明和小剛每天上學(xué)途中都要經(jīng)過一座鐵橋，學(xué)習(xí)了波的知識之后，小明和小剛想到了一個測量橋長的方法，一人在鐵橋的一端用錘子敲擊一下，另一人在鐵橋的另一端聽傳來的聲音，結(jié)果發(fā)現(xiàn)經(jīng)空氣和鐵橋，聲音傳到另一端的時間差為2 s(聲波在空氣中傳播速度v1＝340 m/s，在鋼鐵中的傳播速度為4 900 m/s)，則橋長大約為(　　) A．680 m B．9 800 m C．730.7 m D．無法計算 二、非選擇題 5．(2016曲阜高二檢測)某物體發(fā)出的聲音在空氣中的波長為 1 m，波速為 340 m/s，在海水中的波長為 4.5 m，此物體在海面上發(fā)出聲音經(jīng) 0.5 s聽到海底的回聲，則海水深為多少米？ [提能練] 一、選擇題 1．[多選]下列關(guān)于波的認識，哪些是正確的(　　) A．潛艇利用聲吶探測周圍物體的分布情況，用的是波的反射原理 B．隱形飛機怪異的外形及表面涂特殊隱形物質(zhì)，是為了減少波的反射，從而達到隱形的目的 C．雷達的工作原理是利用波的折射 D．水波從深水區(qū)傳到淺水區(qū)改變傳播方向的現(xiàn)象，是波的折射現(xiàn)象 2．一列聲波在第一種均勻介質(zhì)中的波長為λ1，在第二種均勻介質(zhì)中的波長為λ2，若λ1＝2λ2，則該聲波在兩種介質(zhì)中的頻率之比和波速之比分別為(　　) A．2∶1,1∶1 B．1∶2,1∶4 C．1∶1,2∶1 D．1∶1,1∶2 3．甲、乙兩人平行站在一堵墻前面，二人相距2a，距離墻均為 a，當(dāng)甲開了一槍后，乙在時間t后聽到第一聲槍響，則乙聽到第二聲槍響時為(　　) A．聽不到 B．甲開槍3t后 C．甲開槍2t后 D．甲開槍 t后 4．利用回聲探測器測量海水的深度，若聲波在海水中的傳播速度為1 500 m/s，要使該儀器在測量大于30 m深度時，誤差不超過5%，則在測定信號發(fā)出及返回的時刻時，精確度至少應(yīng)達到(　　) A．0.01 s B．0.05 s C．0.001 s D．0.005 s 二、非選擇題 5．(2016洛陽高二檢測)某雷達站正在跟蹤一架飛機，此時飛機正朝著雷達站方向勻速飛來；某一時刻雷達發(fā)出一個無線電脈沖，經(jīng)200 μs后收到反射波；隔0.8 s后再發(fā)出一個脈沖，經(jīng)198 μs收到反射波，已知無線電波傳播的速度為c＝3108 m/s，求飛機的飛行速度v。 6．醫(yī)用B超儀發(fā)出的超聲波頻率為7.25104 Hz, 這種超聲波在人體內(nèi)傳播的波長為2 cm，在給某患者有肝臟病變的部分進行檢測時(如圖)，從探頭發(fā)出的同一超聲脈沖波經(jīng)病變部分反射回到探頭有兩個信號，相隔時間為Δt ＝32 μs。試計算患者病變部分厚度的大小。 答 案 [基礎(chǔ)練] 1．解析：選B　若波面是球面，則為球面波，與橫波、縱波無關(guān)，由此可知B正確，C、D錯誤。由于水波不能在水外的空間中傳播，故水波不是球面波，A錯誤。 2．解析：選A　同一音叉發(fā)出的聲波，聲源相同，頻率f相同、周期T相同，C、D錯誤；又聲波在水中傳播的速度比在空氣中大，根據(jù)波長λ＝vT可知聲波在水中波長較大；由題圖中波形曲線可知b比a的波長長，故b是水中聲波的波形曲線，A正確，B錯誤。 3．解析：選D　手扶耳旁聽遠處的人說話是利用了聲波的反射；超聲波檢查身體、潛艇中的聲吶都是利用了超聲波的反射；雷達則是利用了電磁波的反射，D正確。 4．解析：選C　由題意可知：－＝2 s，解得l≈730.7 m，C正確。 5．解析：因波的頻率f＝＝ 在海水中：v水＝v氣，海水深度h＝ 代入數(shù)據(jù)解得h＝382.5 m 答案：382.5 m [提能練] 1．解析：選ABD　A、B、C選項中應(yīng)用了波的反射現(xiàn)象，A、B正確，C錯誤；D選項是波的折射現(xiàn)象，深水區(qū)域和淺水區(qū)域視為不同介質(zhì)，折射率不同，故波的傳播方向發(fā)生改變，D正確。 2．解析：選C　同一列波，在不同介質(zhì)中波的頻率一定，故頻率之比為1∶1，由v＝λf，有v1∶v2＝λ1∶λ2＝2∶1，C正確。 3.解析：選C　乙聽到第一聲槍響必然是甲開槍的聲音直接傳到乙的耳中，故 t＝，甲、乙二人及墻的位置如圖所示，乙聽到第二聲槍響必然是墻反射的槍聲，由反射定律可知，波線如圖中AC和CB，由幾何關(guān)系可得AC＝CB＝2a，故第二聲槍響傳到乙的耳中的時刻為t′＝＝＝2t，C正確。 4．解析：選C　利用回聲測深器測量海水深度，須記錄聲波發(fā)射時刻及接收到被海底反射回來的聲波的時刻，從而得到聲波在海水中往返一次的時間Δt，海水深度為，現(xiàn)要求測30 m以上深度時，誤差不超過5%，則時間測得值Δt的誤差δ ≤ s＝0.002 s，故測定信號發(fā)出及返回的時刻時，精確度至少應(yīng)達到0.001 s，C正確。 5．解析：由于c?v，故可不考慮電磁波傳播過程中飛機的位移；設(shè)雷達兩次發(fā)射電磁波時飛機分別位于x1、x2處，則第一次：2x1＝ct1，第二次：2x2＝ct2， 飛機的飛行速度：v＝且Δt＝0.8 s 代入數(shù)據(jù)解得：v＝375 m/s。 答案：375 m/s 6．解析：超聲脈沖波在行進到病變區(qū)的前后界面上會發(fā)生兩次反射，忽略波速在肝臟中的速度變化，則有： v＝λf＝210－27.25104 m/s ＝1 450 m/s。 病變部分厚度h＝vΔt＝1 4503210－6 m＝0.023 2 m＝2.32 cm。 答案：2.32 cm