2018_2019高中物理第十二章机械波第6节惠更斯原理课时作业新人教版选修3_4

【金版教程】高中物理 12-6 惠更斯原理课时精练 新人教版选修3-41. 关于惠更斯原理，下列说法正确的是( ) A ．惠更斯原理能够解释所有波的现象 B ．子波的频率等于初级波的频率 C ．用惠更斯原理不能解释波的衍射现象D ．同一波面上的两个位置的质点振动步调也可能相反E ．波在两介质的界面发生反射和折射时，反射波和折射波的频率不发生变化 解析：惠更斯原理只能解释波的反射、折射和衍射现象，A 错，同理C 错；同一波面上的两个位置的质点振动步调完全一致，D 错。

答案：BE2. 人在室内讲话的声音比在室外空旷处讲话声音要洪亮，是因为( ) A ．室内空气不流动 B ．室内声音多次反射 C ．室内声音发生折射D ．室内物体会吸收声音解析：人在室内说话，声波会被室内物体、墙壁反射，其至反射多次，因而显得声音洪亮。

答案：B3. 下列现象哪些是利用波的反射的( ) A ．手扶耳旁听远处的人说话 B ．医生给病人做超声波检查 C ．雷达的工作原理D ．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况解析：手扶耳旁听远处的人说话是利用了声波的反射；超声波检查身体、潜艇中的声呐都是利用了超声波的反射；雷达则是利用了电磁波的反射。

各选项都正确。

答案：ABCD4. 一列波从空气传入水中，保持不变的物理量是( ) A ．波速 B ．波长 C ．频率D ．振幅解析：波从空气传入水中，介质发生变化，故传播速度v 发生变化，A 错。

波的频率由波源决定，波在空气中与水中传播时的频率f 相同，C 对。

由λ＝v f得，波长λ与v 及f有关，由空气传入水，v变化，f不变，故λ变化，B错。

波由空气传入水中，由于空气和水各个质点的质量及相互作用情况不同，所以波在空气和水中的振幅不同，D错。

答案：C5. 下列说法正确的是( )A．入射波面与法线的夹角为入射角B．入射波面与界面的夹角为入射角C．入射波线与法线的夹角为入射角D．入射角跟折射角相等解析：入射波线与法线的夹角为入射角，A、B错，C对，折射波线与法线的夹角为折射角，由于发生折射时波的传播方向改变，入射角不等于折射角。

第十二章机械波第5节多普勒效应第6节惠更斯原理课时分层训练「基础达标练」1．(多选)下列关于波的说法正确的是( )A．人通常讲话产生的声波，经过尺寸为1 m左右的障碍物时会发生明显衍射现象B．当两列水波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，则P点的位移始终最大C．只要波源与观察者发生运动，观察者接收到的波的频率就会发生变化D．在波的传播中，与波面垂直的那些线代表了波的传播方向，叫做波线解析：选AD 通常的声波，波长在1.7 cm～17 m之间，障碍物尺寸为1 m，当障碍物尺寸跟波长差不多或比波长更小时，发生明显衍射现象，A正确；干涉现象中振动加强的质点在振动，P点位移在变化，B错误；当波源与观察者相对静止时，观察者接收到波的频率不变化，C错误；D正确．2．如图所示，机械波的波源O的频率为f，正沿左右方向做匀速直线运动，图中的若干个圆环表示同一时刻的波峰分布．下列说法正确的是( )A．波源O正在向右运动B．若静止的波接收器放置在上方，接收到该波的频率小于fC．若静止的波接收器放置在下方，接收到该波的频率等于fD．无论静止的波接收器放置何处，接收到该波的频率都是f解析：选B 根据波速、波长和频率的关系式v＝λ·f，由于同一种介质中波速相同，左边位置附近波长最短，右边位置附近波长最长，故在左边接收到波的频率最高，在右边接收到波的频率最低，由题目图中的若干个圆环表示同一时刻的波峰分布，可知，波源向左运动，故A错误；若静止的波接收器放置在上方或下方，接收器在远离波源，依据多普勒效应，可知，接收到该波的频率小于f，故B正确，C错误；不论静止的波接收器放置何处，接收到该波的频率都不等于f，故D错误．3．(多选)关于声波，下列说法中正确的是( )A．空气中的声波是纵波，铁中的声波也是纵波B．声波不仅能在空气中传播，也能在固体、液体和真空中传播C．声音在水中传播的速度大于在空气中传播的速度D．对于在空气中传播的声波来说，由v＝λ·f知频率越高，声速也越大解析：选AC 声波在各种介质中的传播都是纵波，并且在固体和液体中的传播速度较大，在空气中的传播速度较小；波速由介质决定．综上所述，A、C 正确．4．一列波在第一种均匀介质中的波长为λ1，在第二种均匀介质中的波长为λ2，且λ1＝3λ2，那么波在这两种介质中的频率之比和波速之比分别为( ) A．3∶1,1∶1 B．1∶3,1∶4C．1∶1,3∶1 D．1∶1,1∶3解析：选C 同一列波频率不变，v＝λf，v1v2＝λ1λ2＝31，故C项正确．5．如图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则( )A．2与1的波长、频率相等，波速不等B．2与1的波速、频率相等，波长不等C．3与1的波速、频率、波长均相等D．3与1的频率相等，波速、波长均不等解析：选D 由于波的频率由波源决定，因此波在不同介质中传播时，频率保持不变．波在不同介质中传播时，波速发生变化，由v＝λf可知波长也发生变化．由此可知只有D选项正确．。

12.5 多普勒效应 12.6 惠更斯原理1．下列关于多普勒效应的说法中，正确的是( )A．只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应B．如果声源静止，就观察不到多普勒效应C．当声源朝靠近观察者运动时，声源的频率不变D．当声波远离观察者运动时，观察者接收到的频率变低E．当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的频率可能变高，也可能变低【答案】CDE2．声波从声源发出，在空中向外传播的过程中( )A．波速不变B．频率不变C．振幅在逐渐变小 D．波长在逐渐变小E．波长在逐渐变大【答案】ABC3．如图12­5­7所示，在原点处做简谐运动的波源产生的机械波沿x轴正方向传播，波速v＝400 m/s.为了接收信号，在x＝400 m处放置一接收器A(图中未标出)．已知t＝0时，波已经传播到x＝40 m，则下列说法中正确的是 ( )图12­5­7A．波源振动的周期为0.05 sB．x＝40 m处的质点在t＝0.5 s时位移为零C．接收器在t＝1.0 s时才能接收到此波D．若波源向x轴负方向移动，则接收器接收到的波的频率将小于20 HzE．接收器接收到的频率与波源的运动方向无关【答案】ABD4．频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动，以u表示声源的速度，v表示声波的速度(u＜v)，γ表示接收器接收到的频率，若u增大，则γ________，v________. ．【答案】增大不变5．一列波在第一种均匀介质中的波长为λ1，在第二种均匀介质中的波长为λ2，且λ1＝3λ2，那么波在两种介质中的频率之比为________，波速之比为________．【答案】1∶1 3∶16．当一个探险者进入一个山谷后，为了估测出山谷的宽度，他吼一声后，经过0.5 s听到右边山坡反射回来的声音，又经过1.5 s后听到左边山坡反射回来的声音，若声速为340 m/s，则这个山谷的宽度约为多少？【答案】425 m7.如图12­5­8所示，由波源S发出的波某一时刻在介质平面中的情形，实线为波峰，虚线为波谷，设波源频率为20 Hz，且不运动，而观察者在1 s内由A运动到B，观察者接收到多少个完全波？设波速为340 m/s，则要让观察者完全接收不到波，他每秒要运动多少米？图12­5­8【答案】19个340 m[能力提升]8．如图12­5­9所示是一波源O做匀速直线运动时在均匀介质中产生球面波的情况，则( )图12­5­9A．该波源正在移向a点B．该波源正在移向b点C．在a处观察，波的频率变高D．在b处观察，波的频率变低E．在b处观察波的频率变高【答案】ACD9．如图12­5­10所示，图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则( )图12­5­10A．2与1的波长、频率、波速都相等B．2与1的波速、频率相等，波长不等C．3与1的波速、频率、波长均相等D．3与1的频率相等，波速、波长均不等E．3与2的频率相等【答案】ADE10．有一辆汽车以15 m/s的速度匀速行驶，在其正前方有一陡峭山崖，汽车鸣笛2 s后司机听到回声，此时汽车距山崖的距离有多远？(v声＝340 m/s)【答案】325 m11．渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位．已知某超声波频率为1.0×105 Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图12­5­11所示.图12­5­11(1)从该时刻开始计时，画出x＝7.5×10－3m处质点做简谐运动的振动图象(至少一个周期)．(2)现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4 s，求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)．【解】(1)如图所示．(2)由波形图读出波长λ＝15×10－3m ，由波速公式得v ＝f λ……①，鱼群与渔船的距离为x ＝12vt ……②， 联立①②式，代入数据得x ＝3 000 m.。

第6节惠更斯原理1．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。

答案：B2．在反射过程中，反射波跟入射波相同的量是( )A．波长B．波速C．频率D．振幅解析：振幅表示波的能量，在传播中发生变化，而波的其他特征量不变，故A、B、C 正确。

答案：ABC3．以下关于波的认识，哪些是正确的( )A．潜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，是波的折射现象解析：A、B、C选项中应用了波的反射现象；A、B正确、C错误；D选项应用了波的折射现象，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，故D正确。

答案：ABD4．下列说法正确的是( )A．波发生反射时，波的频率不变，波速变小，波长变短B．波发生反射时，频率、波长、波速均不变C．波发生折射时，波的频率不变，但波长、波速发生变化D．波发生折射时，波的频率、波长、波速均发生变化解析：波发生反射时，由于在同一种介质中传播，因此波长、波速和频率不变；波发生折射时，频率不变，波速变化，波长变化。

故B、C正确，A、D错误。

答案：BC5．男、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＋72t 后 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 。

第十二章 第六节 惠更斯原理一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题) 1．下列说法中正确的是( B ) 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。

2．在室内讲话的声音比在室外空旷处讲话的声音要洪亮，是因为( B ) A ．室内空气不流动 B ．室内声音多次反射 C ．室内声音发生折射D ．室内物体会吸附声音解析：在室内听到的声音洪亮是因为声波在室内墙壁上经过多次反射而得到加强。

3．当一个探险者进入一个山谷后，为了估测出山谷的宽度，他吼一声后，经过0.5s 听到右边山坡反射回来的声音，又经过1.5s 后听到左边山坡反射回来的声音，若声速为340m/s ，则这个山谷的宽度约为( B )A ．170mB ．340mC ．425mD ．680m解析：d ＝v (t 1＋t 22)＝340m 。

4．同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播，某时刻的波形曲线见如图，以下说法正确的是( A )A ．声波在水中波长较大，b 是水中声波的波形曲线B ．声波在空气中波长较大，b 是空气中声波的波形曲线C ．水中质点振动频率较高，a 是水中声波的波形曲线D ．空气中质点振动频率较高，a 是空气中声波的波形曲线解析：波的频率取决于波源的振动频率，与介质无关，故相同音叉发出的声波在水中与在空气中传播时频率相同。

机械波在介质中传播的速度只取决于介质的性质。

声波在水中传播的速度大于在空气中传播的速度，由v ＝λf 知，声波在水中的波长较大，对应于题图中波形曲线b 。

故选项A 正确。

5．以下关于波的认识，正确的是( ABCD )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。

6 惠更斯原理A组(15分钟)1.下列说法中正确的是()A.根据惠更斯原理可知,介质中任一波面上的各点,都可以看作发射子波的波源B.惠更斯原理只能解释球面波的传播,不能解释平面波的传播C.若知道某时刻一列波的某个波面的位置,由惠更斯原理就可以确定波的传播方向D.惠更斯原理不但可以解释波的直线传播,还可以解释波的反射与折射等相关现象解析:惠更斯原理将介质中任一波面上的各点看作发射子波的波源,可以解释波传播中的包括反射、折射在内的传播规律,故选项A、D正确。

答案:AD2.人在室内讲话的声音比在室外空旷处讲话声音要洪亮,是因为()A.室内空气不流动B.室内声音多次反射C.室内声音发生折射D.室内物体会吸收声音解析:在空旷处讲话,声波绝大部分向远处传播而一小部分传入人耳,在室内讲话,除有声波直接传入耳朵外,向外传播的声音被墙等物体反射也传入耳朵,所以显得比较洪亮。

选项B正确。

答案:B3.导学号38190063如图所示,1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线,则()A.2与1的波长、频率相等,波速不等B.2与1的波速、频率相等,波长不等C.3与1的波速、频率、波长均相等D.3与1的频率相等,波速、波长均不等解析:反射波的波长、频率、波速与入射波都应该相等,故A、B错误;折射波的波长、波速与入射波都不等,但频率相等,故C错误,D正确。

答案:D4.一列声波从空气传入水中,已知水中波长较大,则()A.声波频率不变,波速变小B.声波频率不变,波速变大C.声波频率变小,波速变大D.声波频率变大,波速不变解析:波的频率由波源决定,声波从空气传入水中时频率不变,但由于波长变长,由v=λf知,波速变大。

答案:B5.下列有关波的说法中正确的是()A.波在传播过程中,相邻波面间的距离一定是均匀的B.波在传播过程中,相邻波线一定是相互平行的C.波在传播过程中,波从一个波面传播到另一个波面所用时间一定相同D.波在传播过程中,波面的形状一定是均匀对称的解析:波在传播过程中,在不同介质或不均匀的介质中的波速和波向会发生变化。

1．对于惠更斯原理的理解正确的是( )A．惠更斯原理能够解释所有的波的现象B．子波的波速与频率等于初级波的波速和频率C．用惠更斯原理不能解释波的衍射现象D．同一波面上的两个位置的质点振动步调也可能相反【解析】惠更斯原理不能够解释所有的波的现象，有一定的局限性，A错．波面上的每一点(面源)都是一个次级球面波的子波源，子波的波速与频率等于初级波的波速和频率，B对．用惠更斯原理能够解释波的衍射现象，C错．同一波面上的两个位置的质点振动情况一定相同，D错．【答案】 B2．(2018·唐山检测)下列哪些现象不属于反射现象( )A．回声B．夏日雷声轰鸣不绝C．水波绕过水中芦苇秆传播D．在空房中讲话感到声音更响【解析】水波绕过水中芦苇秆传播属于衍射现象．【答案】 C3．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【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．由于水波不能在三维空间中传播，所以它不是球面波，A不正确．【答案】 B4．(多选)下列说法正确的是( )A．声波的反射遵守与光波反射类似的反射定律B．声波发生折射时，频率、波长、波速均要改变C．声波是纵波D．一个剧院满座时交响乐混响时间比空座时长【解析】声波发生折射时，频率不改变；一个剧院满座时声音在传播过程中经多次反射，能量损失得更快．【答案】AC5．(多选)以下关于波的认识，哪些是正确的( )A．潜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【解析】A、B、C选项中应用了波的反射现象；D选项中应用了波的折射现象，深水区和浅水区可视为不同介质，故波的传播方向发生改变，选项D正确．【答案】ABCD6．(多选)(2018·潍坊高二检测)对于波的折射现象下列说法正确的是( )A．当入射速度小于折射速度时，折射光线偏离法线B．当波垂直界面入射时，传播方向不改变，波速和波长都不改变C．在波的折射中，波的频率不改变，波速和波长都发生改变D．波发生折射时一定不会发生反射现象【解析】当入射速度小于折射速度时，折射光线偏离法线，A对．当波垂直界面入射时，传播方向尽管不改变，但由于介质发生改变，波速和波长都改变，但周期、频率不变，B错，C对．波发生折射时也可以在两种介质界面上发生反射现象，D错．【答案】AC7．(2018·济宁高二检测)小明和小刚每天上学途中都要经过一座铁桥．学习了波的知识之后，小明和小刚想到了一个测量桥长的方法，一人在铁桥的一端用锤子敲击一下，另一人在铁桥的另一端听传来的声音，结果发现经空气和桥声音传到另一端的时间差为2 s(声波在空气中传播速度v1＝340 m/s，在钢铁中的传播速率为4 900 m/s)，则桥长大约为( )A．680 m B．9 800 mC．730.7 m D．无法计算【解析】由题意可知：l340 m/s －l4 900 m/s＝2 s，解得l＝730.7 m，C对．【答案】 C8．对于波面和波线的说法中正确的是( )A．波面一定是球面(形状)B．波线一定是平行直线C．波线有的时候与波面垂直，有的时候与波面平行D．不同波面上的各点振动周期相同【解析】波面可以是球面(形状)，也可以是平面(形状)，A错．波线可以是平行直线，如平面波波线，也可以不是平行直线，如球面波波线，B错．波线总是与波面垂直，C错．不同波面上的各点振动周期相同，都等于波源的周期，D对．【答案】 D9．当一个探险者进入一个山谷后，为了估测出山谷的宽度，他吼一声后，经过0.5 s听到右边山坡反射回来的声音，又经过1.5 s后听到左边山坡反射回来的声音，若声速为340 m/s，则这个山谷的宽度约为( )A ．170 mB ．340 mC ．425 mD ．680 m【解析】 右边的声波从发出到反射回来所用时间为t 1＝0.5 s ，左边的声波从发出到反射回来所用的时间为t 2＝2 s ．山谷的宽度s ＝12v(t 1＋t 2)＝12×340×2.5 m ＝425 m ，故C 正确． 【答案】 C10．利用超声波可以探测鱼群的位置，在一只装有超声波发射和接收装置的渔船上，当它向选定的方向发射出频率为5.8×104Hz 的超声波后，经过0.64 s 收到从鱼群反射回来的反射波，已知5.8×104 Hz 的超声波在水中的波长为2.5 cm ，则这群鱼跟渔船的距离为________m.【解析】 超声波在水中的传播速度为v ＝λ·f＝2.5×10－2×5.8×104 m/s ＝1.45×103 m/s.所以鱼群到船的距离s ＝12v ·t ＝12×1.45×103×0.64 m ＝464 m. 【答案】 46411．一个观察者在高处用望远镜注视在地上的木工以每秒2次的频率击钉子，他听到声音时恰好看到击锤动作，若观察者距木工680 m ，当木工停止击锤后，他还能听到几次击钉声？(声波在空气中的传播速度为340 m/s)【解析】 题中木工击钉子产生的声波属于一种时间短暂的“脉冲波”，如图所示，设脉冲的间距为d ，由于声速是v ＝340 m/s ，木工击钉频率为f ＝2 Hz.所以d ＝λ＝v f ＝3402 m ＝170 m ．因此在680 m 距离内有n ＝680170＝4个脉冲间隔，也就是说木工停止击钉后还能听到4次击钉声． 【答案】 4次图12­6­212．(2018·临川质检)如图12­6­2所示，一只汽船以4 m/s 的速度在无风河面上航行，船上发出一声鸣笛，旅客在3 s 后听到前方悬崖反射回来的声音，问悬崖离汽船原来的位置有多远？【解析】 如图所示，设船发出鸣笛声于B 处，旅客听到回声位置在A 处，即3 s 内汽船前进了A 、B 间距离l ，则声波经过2s －l 的距离．v 声t ＝2s －l ＝2s －v 船t ，得s ＝（v 声＋v 船）t 2＝（340＋4）×32 m＝516 m.【答案】 516 m。