高中物理 第12章 机械波 第6节 惠更斯原理课后练习(含解析)新人教版选修3-4

惠更斯原理

基础夯实

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．(2019·江西省新余一中高二下学期检测)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0.5 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( B )

A ．170 m

B ．340 m

C ．425 m

D ．680 m 解析：d ＝v (t 1＋t 2

2)＝340 m 。

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．下列叙述中正确的是( BCD )

A ．空间点波源发出的球面波，其波面是一个球面，波线就是以波源为圆心的同心圆

B ．平面波的波线是一条直线，其波线相互平行

C ．根据惠更斯原理，波面各点都可看作一个子波源，子波前进的方向的包络面就是该时刻的波面

D ．利用惠更斯原理，只要知道t 时刻波面的位置和波速，就可确定t ＋Δt 时刻波面的位置

解析： 球面波的波线沿球面的半径方向，A 错误；平面波的波线是一条直线，由于波线与波面垂直，故平面波的波线相互平行，B 正确；由惠更斯原理可知，C 正确；利用惠更斯原理，只要知道t 时刻波面的位置和波速，就可确定另一时刻的波面的位置，D 正确。

二、非选择题

7．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340 m/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：17 m

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 ＝17 m 。 8．一架飞机水平匀速地从某同学头顶飞过，当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时，发现飞机在他前上方约与地面成60°角的方向上，据此可估算出此飞机的速度约为声速的多少倍？ 答案：33

解析：设飞机在人头顶正上方时距地面的高度是h ，发动机声传到地面所用的时间是t ，

声速是v 声，有h ＝v 声t 。在这段时间t 内，设飞机飞出x ，飞机速度是v 机，则有x ＝v 机t 。两式相比

v 机v 声＝x h ＝cot 60°＝33，即飞机速度约为声速的33

倍。