高中物理 第12章 第6节惠更斯原理检测试题 新人教版选修34(1)

【成才之路】2014-2015学年高中物理 第12章 第6节惠更斯

原理检测试题 新人教版选修3-4

基础夯实

一、选择题(1、2题为单选题，3、4题为多选题)

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

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。

2．一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。

3．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。

4．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。

二、非选择题

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

解析：在耳廓原有形状、面积的基础上增加一个手的面积是为了增加波的反射来提高耳朵的接收能力。

6．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 ＝vt ，可得他至少要离障碍物的距离为s ＝vt 2＝340×0.12

m ＝17m 。 7.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呐探测系统，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 ＝vt ＝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

一、选择题(单选题)

1．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( )

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 答案：B

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。

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＋72t 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 。 二、非选择题

3．一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λf ＝v ，f ＝v λ＝340 m/s 34×10－2m

＝1000 Hz ，在介质中λf ′＝v ′，v ′＝1000×68×10－2

m/s ＝680 m/s 。

4．某物体发出的声音在空气中的波长为1 m ，波速为340 m/s ，在海水中的波长为4.5 m ，此物体在海面上发出的声音经0.5 s 听到回声，则海水深为多少米？

答案：382.5 m

解析：本题是波的反射现象与v ＝λf 的综合应用，知道不同介质中同一列波的频率是定值为解决本题的关键，

则波的频率f ＝v 气λ气

。 在海水中：v 水＝

λ水λ气v 气 海水的深度h ＝v 水·t 2＝1530×12

×0.5 m＝382.5 m 。 5.医用B 超仪发出的超声波频率为7.25×104

Hz ，这种超声波在人体内传播的波长为2cm ，在给某患者的肝脏病变部分进行检测时(如图)，从探头发出的同一超声脉冲波经病变部分反射回到探头有两个信号，相隔时间为Δt ＝32μs ，试计算患者病变部分的大小。

答案：2.32cm

解析：超声脉冲波在进到病变区的前后界面上会发生两次反射，忽略波速在肝脏中的速度变化，则有：

v ＝λf ＝7.25×104×2×10－2m/s ＝1450m/s 。

病变区厚度h ＝12v ·Δt ＝12

×1450×32×10－6m ＝2.32cm 。 6．一木匠在房顶上用铁锤钉钉子，有一位过路者在观察，他看到锤子举到最高点时，也恰好听到敲打声，他抬手看了看手表，木匠敲了8下用4 s ，他便很快估计出他到木匠的最小距离不小于85 m ，设声速为340 m/s ，木匠上举和向下放锤的时间相等，说说旁观者用的方法，写出他到木匠距离的表达式。

答案：x ＝85(2n ＋1)m(n ＝0,1,2，…)

解析：由题意知木匠举锤的时间为t ＝14 s ，最短距离x ＝vt ＝340×14

m ＝85 m 。而由于敲打的周期性，敲击声跟锤子举到最高点之间的时间为t ＝14

(2n ＋1) s ，因而可能的距离为x ′＝vt ′＝85(2n ＋1) m(n ＝0,1,2，…)。