12. 6 惠更斯原理习题
基础夯实
1．下列说法中不正确的是()
A．只有平面波的波面才与波线垂直
B．任何波的波线与波面都相互垂直
C．任何波的波线都表示波的传播方向
D．有些波的波面表示波的传播方向
答案：AD
解析：不管是平面波，还是球面波，其波面与波线均垂直，选项A错误，选项B正确，波线表示波的传播方向，选项C正确，D错误。
2．下列说法中正确的是()
A．水波是球面波
B．声波是球面波
C．只有横波才能形成球面波
D．只有纵波才能形成球面波
答案：B
解析：若波面是球面，则为球面波，与横波、纵波无关，由此可知B正确，C、D错误。由于水波不能在空间中传播，所以它是平面波，A不正确。
3．(2012·聊城模拟)以下关于波的认识，正确的是()
A．潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理
B．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
C．雷达的工作原理是利用波的反射
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：ABCD
解析：A、B、C选项中应用了波的反射现象；D选项是波的折射现象，深水区域和浅水区域视为不同介质，故波的传播方向发生改变。
4．一列声波从空气传入水中，已知水中声速较大，则()
A．声波频率不变，波长变小
B．声波频率不变，波长变大
C．声波频率变小，波长变大
D．声波频率变大，波长不变
答案：B
解析：波在传播过程中频率不变，由λ＝v
f知水中波长大，故B
选项正确。
5．人们听不清对方说话时，除了让一只耳朵转向对方，还习惯性地把同侧的手附在耳旁，这样做是利用声波的________提高耳的接收能力。
答案：反射
6．为什么在空房间里讲话感觉到声音特别响？
解析：声波在空房间里遇到墙壁、地面、天花板发生反射时，由
于距离近，原声与回声几乎同时到达人耳。所以，人在空房间里讲话感觉声音特别响，而普通房间里的幔帐、沙发、衣物等会吸收声波，使反射不够强，所以人在普通房间里讲话不如在空房间里讲话响。
7．某人想听到自己发出的声音的回声，若已知声音在空气中的传播速度为340m/s，那么他至少要离障碍物多远？(原声与回声区分的最短时间为0.1 s)
答案：17m
解析：在波的反射现象中，反射波的波长、频率和波速都跟入射波的相同，只有声波从人所站立的地方到障碍物再返回来全部经历的时间在0.1 s以上，人才能辨别出回声则应有2s＝v t，可得他至少要
离障碍物的距离为s＝v t
2＝
340×0.1
2m＝17m。
8.
我国第24次南极科考队经过长达13天，4000多海里航行，已安全到达中国南极长城站，在考察途中“雪龙号”(如图所示)经历了各种考验，并进行了海冰观测、地磁观测、气象观测、极光及高空物理观测，在海面上航行时，它还不时地探测海洋的深度，在它上面配有一种十分先进的声纳探测系统，其原理是：向海底发射超声波，超声波就会从海底反射回来，通过这种方式测海底深度，已知超声波在海水中认为是匀速直线运动，且知其速度为1400m/s，船静止时测量，
从发射超声波到接收反射所用的时间为7s ，试计算“雪龙号”所在位置的海水深度？
答案：4900m
解析：超声波的运行可认为匀速直线运动，则传播距离为x ＝v t ＝1400×7m ＝9800m ，又因为海水深度为声波距离的一半，所以h ＝x 2＝98002
m ＝4900m 。 能力提升
1．关于对惠更斯原理的理解，下列说法正确的是( )
A ．同一波面上的各质点振动情况完全相同
B ．同一振源的不同波面上的质点的振动情况可能相同
C ．球面波的波面是以波源为中心的一个个球面
D ．无论怎样的波，波线始终和波面垂直
答案：ACD
2．甲、乙两人平行站在一堵墙前面，二人相距2a ，距离墙均为3a ，当甲开了一枪后，乙在时间t 后听到第一声枪响，则乙听到第二声枪响的时间为( )
A ．听不到
B ．甲开枪3t 后
C ．甲开枪2t 后
D ．甲开枪3＋72
t 后 答案：C
解析：乙听到第一声枪响必然是甲放枪的声音直接传到乙的耳
中，故t ＝2a v 。
甲、乙二人及墙的位置如图所示，乙听到第二声枪响必然是墙反射的枪声，由反射定律可知，波线如图中AC 和CB ，由几何关系可得：AC ＝CB ＝2a ，故第二声枪响传到乙的耳中的时间为t ′＝AC ＋CB v
＝4a v ＝2t 。 3．声波在空气中传播速度v 1＝340m/s ，在钢铁中的传播速度为4900m/s ，一人用锤子敲击一下铁桥的一端而发出声音，经空气和桥传到另一端的时间差为2s ，则桥长________m ，空气中和钢铁中声波的频率之比是________，波长之比是________。
答案：730.7m ；1:1；17:245
4．一列声波在空气中的波长为34 cm ，传播速度为340 m/s ，这列声波传入另一介质时，波长变为68 cm ，它在这种介质中的传播速度是多少？该声波在空气中与介质中的频率各是多少？
答案：680 m/s 1000Hz 1000Hz
解析：在空气中fλ＝v ，f ＝v λ＝340 m/s 34×10－2m
＝1000 Hz ，在介质中fλ′＝v ′，v ′＝1000×68×10－2 m/s ＝680 m/s 。
