【志鸿优化设计-赢在课堂】(人教版)2014-2015高中物理选修3-4课时训练11_惠更斯原理

课时训练11惠更斯原理
1.如图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
答案:D
2.下列说法正确的是()
A.声波可发生反射
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.声波是横波
答案:AC
3.如图所示是声波从介质Ⅰ进入介质Ⅱ的折射情况,由图判断下面的说法正确的是()
A.若i>r,则声波在介质Ⅰ中的传播速度大于声波在介质Ⅱ中的传播速度
B.若i>r,则Ⅰ可能是空气,Ⅱ可能是水
C.若i>r,则Ⅰ可能是钢铁,Ⅱ可能是空气
D.在介质Ⅰ中的传播速度v1与介质Ⅱ中的传播速度v2,满足
答案:AC
解析:根据折射规律:
故D错,而A正确;
因为i>r,则v1>v2,
若Ⅰ为空气,则Ⅱ不可能是水,
因为声波在空气中的传播速度比在水中小,
故B错,而C正确。

4.如图是一列机械波从一种介质进入另一种介质中发生的现象,已知波在介质Ⅰ中的波速为v1,波在介质Ⅱ中的波速为v2,则v1∶v2为()
A.1∶
B.∶1
C. D.
答案:C
解析:设波中的波线a首先于时刻t由介质Ⅰ到达界面,波线a进入介质Ⅱ后,又经过时间Δt,波线b也到达界面,这时A、C两点发出的子波的波面如图中两个小段圆弧所示,它们的包络面为图中的A'B',这是波进入介质Ⅱ后的新的波面,由于BB'=AB'·sin 60°=AB',而AA'=AB'·sin 45°=AB',由BB'=v1Δt和AA'=v2Δt,可求得v1∶v2=,即C项正确。

5.甲、乙两人平行站在一堵墙前面,两人相距为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()
A.听不到
B.甲开枪3t后
C.甲开枪2t后
D.甲开枪t后
答案:C
解析:如图所示,乙在时间t后听到第一声枪响是响声直接直线传播到乙处经历的时间,则t=,第二次听到的枪声应为经墙反射后的回声,则t'==2t,故C项正确。

6.一列波以60°的入射角入射到两种介质的交界面上,反射波刚好跟折射波垂直,若入射波的波长为0.6 m,那么折射波的波长为m,反射波的波长为m。

答案:0.350.6
解析:由题意知,入射角i=60°,则反射角i'=60°,折射角r=30°。

因为
所以λ2=λ1=×0.6 m≈0.35 m
反射波的波长λ1'=λ1=0.6 m。

7.蝙蝠有完善的发射和接收超声波的器官,一只蝙蝠以6.0 m/s的速度垂直于墙飞行,且发出
f=4.5×104Hz的超声波,并经0.01 s接收到回声。

若声速是340 m/s,求蝙蝠发射超声波时离墙的距离及蝙蝠所发出的超声波的波长是多少?
答案:1.73 m7.56×10-3m
解析:s=(v+v')t=×(340+6)×0.01 m=1.73 m
由v=λf,得:λ=m=7.56×10-3m。

8.天空有近似等高的浓云层。

为了测量云层的高度,在水平地面上与观测者的距离为d=3.0 km处进行一次爆炸,观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差Δt=6.0 s。

试估算云层下表面的高度。

已知空气中的声速v=km/s。

答案:2 km
解析:由题意画出其平面图为:
设云层下表面的高度为h,则由云层反射来的爆炸声传播距离为x=2,
传播时间为t1=,声音直接传来的时间为t2=。

则t1-t2=Δt,将数据代入以上各式得:h=2 km。