2019-2020学年高中物理第12章机械波课时作业10惠更斯原理含解析新人教版选修3- 5页

课时作业(十)‎ ‎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项错．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项对．用惠更斯原理能够解释波的衍射现象，C项错．同一波面上的两个位置的质点振动情况一定相同D项错误．‎ 答案　B ‎2．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 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．选项D错误．‎ 答案　AD ‎3．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 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．‎ 答案　ABCD ‎4．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 5‎ 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项正确，C、D项错误．由于水波不能在三维空间中传播，所以它不是球面波，A项不正确．‎ 答案　B ‎5．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项正确，A、D项错误．‎ 答案　BC ‎6．同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播，某时刻的波形曲线如图所示．以下说法正确的是(　　)‎ 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，故同一音叉发出的声波在水中与在空气中传播时频率相同．但机械波在介质中传播的速度只取决于介质性质，与波的频率无关，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，声波在水中的波长应较大，对应于题图中波形曲线b，故只有A项正确．‎ 答案　A ‎7．如图中，1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则(　　)‎ 5‎ 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项错．折射波的波长、波速与入射波都不等，但频率相等，故C项错，D项正确．‎ 答案　D ‎8．一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∶4‎ C．1∶1∶3∶1 D．1∶1∶1∶3‎ 解析　同一列波频率不变，v＝λf，＝＝，故C选项正确．‎ 答案　C ‎9．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 m C．730.7 m D．无法计算 解析　由题意可知：－＝2 s，解得l＝730.7 m，C项对．‎ 答案　C ‎10．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 m B．340 m C．425 m D．680 m 5‎ 解析　右边的声波从发出到反射回来所用时间为t1＝0.5 s，左边的声波从发出到反射回来所用的时间为t2＝2 s．山谷的宽度s＝v(t1＋t2)＝×340×2.5 m＝425 m，故C项正确．‎ 答案　C ‎11．(2010·山东)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像如图所示．‎ ‎(1)从该时刻开始计时，画出x＝7.5×10－3 m处质点做简谐运动的振动图像(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)．‎ 解析　(1)质点振动的周期T＝＝1.0×10－5 s，‎ 所以x＝7.5×10－3 m处质点的振动图像如图所示：‎ ‎(2)从题图读出λ＝15×10－3 m，‎ 求出v＝λf＝1 500 m/s s＝＝3 000 m 答案　(1)见解析图　(2)3 000 m ‎12．甲、乙两人平行站在一堵墙前面，人相距2a，距离墙均为a，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多少？‎ 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，‎ 5‎ 故t＝.‎ 甲、乙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′＝＝＝2t.‎ 答案　2t 5‎