2022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

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1、2022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 一、選擇題 1．(2016·德州高二檢測(cè))下列說(shuō)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(shí)在水和空氣中傳播，某時(shí)刻的波形曲線如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．聲波在水中波長(zhǎng)較大，b是水中聲波的波形曲線 B．聲波在空氣中波長(zhǎng)較大，b是空氣中聲波的波形曲線 C．水中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率較高，a是水中聲波的波形曲線 D．空氣中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率較高，a是空氣中聲波的波形曲線 3．下列現(xiàn)象哪

2、些是利用了波的反射(　　) ①手扶耳旁聽(tīng)遠(yuǎn)處的人說(shuō)話 ②醫(yī)生給病人做超聲波檢查 ③雷達(dá)的工作原理 ④潛艇利用聲吶探測(cè)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(guò)一座鐵橋，學(xué)習(xí)了波的知識(shí)之后，小明和小剛想到了一個(gè)測(cè)量橋長(zhǎng)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(tīng)傳來(lái)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(shí)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(zhǎng)大約為(　　) A．680 m

3、 B．9 800 m C．730.7 m D．無(wú)法計(jì)算 二、非選擇題 5．(2016·曲阜高二檢測(cè))某物體發(fā)出的聲音在空氣中的波長(zhǎng)為 1 m，波速為 340 m/s，在海水中的波長(zhǎng)為 4.5 m，此物體在海面上發(fā)出聲音經(jīng) 0.5 s聽(tīng)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(rèn)識(shí)，哪些是正確的(　　) A．潛艇利用聲吶探測(cè)周圍物體的分布情況，用的是波的反射原理 B．隱形飛機(jī)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(dá)到隱形的目的 C．雷達(dá)的工作原理是利用波的折射 D．

4、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(zhǎng)為λ1，在第二種均勻介質(zhì)中的波長(zhǎng)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(kāi)了一槍后，乙在時(shí)間t后聽(tīng)到第一聲槍響，則乙聽(tīng)到第二聲槍響時(shí)為(　　) A．聽(tīng)不到 B．甲開(kāi)槍3t后 C．甲開(kāi)槍2t后 D．甲開(kāi)槍 t后 4．利用回聲探測(cè)器測(cè)量海水

5、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(cè)量大于30 m深度時(shí)，誤差不超過(guò)5%，則在測(cè)定信號(hào)發(fā)出及返回的時(shí)刻時(shí)，精確度至少應(yīng)達(dá)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(yáng)高二檢測(cè))某雷達(dá)站正在跟蹤一架飛機(jī)，此時(shí)飛機(jī)正朝著雷達(dá)站方向勻速飛來(lái)；某一時(shí)刻雷達(dá)發(fā)出一個(gè)無(wú)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(gè)脈沖，經(jīng)198 μs收到反射波，已知無(wú)線電波傳播的速度為c＝3×108 m/s，求飛機(jī)的飛行速

6、度v。 6．醫(yī)用B超儀發(fā)出的超聲波頻率為7.25×104 Hz, 這種超聲波在人體內(nèi)傳播的波長(zhǎng)為2 cm，在給某患者有肝臟病變的部分進(jìn)行檢測(cè)時(shí)(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(gè)信號(hào)，相隔時(shí)間為Δt ＝32 μs。試計(jì)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(wú)關(guān)，由此可知B正確，C、D錯(cuò)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(cuò)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(cuò)誤；又聲波在水中傳播的速度比在空氣中大，根據(jù)波長(zhǎng)λ＝vT可知

7、聲波在水中波長(zhǎng)較大；由題圖中波形曲線可知b比a的波長(zhǎng)長(zhǎng)，故b是水中聲波的波形曲線，A正確，B錯(cuò)誤。 3．解析：選D　手扶耳旁聽(tīng)遠(yuǎn)處的人說(shuō)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(dá)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(xiàng)中應(yīng)用了波的反射現(xiàn)象，A、B正確，C錯(cuò)誤；D選項(xiàng)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

8、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(tīng)到第一聲槍響必然是甲開(kāi)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(tīng)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(shí)刻為t′＝＝＝2t，C正確。 4．解析：選C　利用回聲測(cè)深器測(cè)量海水深度，須記錄聲波發(fā)射時(shí)刻及接收到被海底反射回來(lái)的聲波的時(shí)刻，從而得到聲波在海水中往返一次的時(shí)間Δt，海水深度

9、為，現(xiàn)要求測(cè)30 m以上深度時(shí)，誤差不超過(guò)5%，則時(shí)間測(cè)得值Δt的誤差δ ≤ s＝0.002 s，故測(cè)定信號(hào)發(fā)出及返回的時(shí)刻時(shí)，精確度至少應(yīng)達(dá)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(guò)程中飛機(jī)的位移；設(shè)雷達(dá)兩次發(fā)射電磁波時(shí)飛機(jī)分別位于x1、x2處，則第一次：2x1＝ct1，第二次：2x2＝ct2， 飛機(jī)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(jìn)到病變區(qū)的前后界面上會(huì)發(fā)生兩次反射，忽略波速在肝臟中的速度變化，則有： v＝λf＝2×10－2×7.25×104 m/s ＝1 450 m/s。 病變部分厚度h＝v·Δt＝×1 450×32×10－6 m＝0.023 2 m＝2.32 cm。 答案：2.32 cm