【全程复习方略】2021年春高中物理选修3-4-课时达标·效果检测-12.6-惠更斯原理

温馨提示：此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调整合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时达标·效果检测一、选择题1.(多选)(2022·聊城高二检测)下列叙述属于波的反射现象的是()A.夏日的雷声有时会轰鸣不绝B.在空房间里讲话,会感到声音比在野外响C.墙里讲话墙外听D.讲话者又听到自己的回声【解析】选A、B、D。选项A、B、D都属于波的反射现象,C属于波的衍射现象。2.(多选)下列说法正确的是()A.任何波的波线表示波的传播方向B.波面表示波的传播方向C.只有横波才有波面D.波传播中某时刻任一波面上各子波波面的包络面就是新的波面【解析】选A、D。波线表示波的传播方向,故A选项正确,B选项错误;全部的波都具有波面,故C选项错误;由惠更斯原理可知,D选项正确。3.关于惠更斯原理、波的反射、波的折射,下列说法正确的是()A.惠更斯原理能够解释全部波的现象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】选B。惠更斯原理不能够解释全部的波的现象,有确定的局限性,A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对。用惠更斯原理能够解释波的衍射现象,C错。同一波面上的两个位置的质点振动状况确定相同,D错。4.下列说法正确的是()A.入射角与折射角的比等于两波速比B.入射波的波长小于折射波的波长C.入射波的波长大于折射波的波长D.入射波的波长等于反射波的波长【解析】选D。由于确定介质中的波速是确定的,是一个只与两种介质的性质有关,而与入射角、折射角无关的常数,A错。介质不确定时,入射波和折射波的波长大小关系无法确定,B、C错。5.甲、乙两人平行站在一堵墙前面,两人相距2a,距离墙均为QUOTEa,当甲开了一枪后,乙在时间t后听到第一声枪响,则乙听到其次声枪响的时间为()A.听不到 B.甲开枪3t后C.甲开枪2t后 D.甲开枪QUOTEt后【解析】选C。乙听到第一声枪响必定是甲开枪的声音直接传到乙的耳中,设枪响声音的传播速度为v,故t=QUOTE。甲、乙两人及墙的位置如图所示,乙听到其次声枪响必定是墙反射的枪声,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,故其次声枪响传到乙的耳中的时间为t′=QUOTE=QUOTE=2t。二、非选择题6.(2022·洛阳高二检测)某雷达站正在跟踪一架飞机,此时飞机正朝着雷达站方向匀速飞来;某一时刻雷达发出一个无线电脉冲,经200μs后收到反射波;隔0.8s后再发出一个脉冲,经198μs收到反射波,已知无线电波传播的速度为c=3×108【解析】由于c≫v,故可不考虑电磁波传播过程中飞机的位移;设雷达两次放射电磁波时飞机分别位于x1、x2处,则第一次:2x1=ct1,其次次:2x2=ct2,飞机的飞行速度:v=QUOTE且Δt=0.8s,代入数据解得:v=375m/s。答案:375m/s一、选择题1.(2022·大连高二检测)人耳只能区分相差0.1s以上的两个声音,人要听到自己讲话的回声,人离障碍物的距离至少要大于(已知声音在空气中的传播速度为340m/s)()A.34m B.17mC.100m D.170m【解析】选B。从人讲话到声音传到人耳的时间取0.1s时,人与障碍物间的距离最小。单程考虑,声音从人传到障碍物或从障碍物传到人耳时t=QUOTEs=0.05s,故人离障碍物的最小距离x=vt=340×0.05m=17m,故B正确。2.(多选)下列说法中正确的是()A.只有平面波的波面才与波线垂直B.有些波的波面表示波的传播方向C.无论是反射波还是折射波都与入射波的频率相同D.反射波与入射波在同一介质中传播,故波速不变【解析】选C、D。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;只有波线才表示波的传播方向,选项B错误;频率f由波源打算,故无论是反射波还是折射波都与入射波的频率,即波源的振动频率相同,选项C正确;波速v由介质打算,因反射波与入射波在同一介质中传播,故波速不变,选项D正确。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0.5s听到右边山坡反射回来的声音,又经过1.5s后听到左边山坡反射回来的声音,若声速为340m/s,则这个山谷的宽度约为()A.170mB.340mC.425mD.680m【解析】选C。右边的声波从发出到反射回来所用时间为t1=0.5s,左边的声波从发出到反射回来所用的时间为t2=2s。山谷的宽度s=QUOTEv(t1+t2)=QUOTE×340×2.5m=425m。故C正确。【变式训练】利用回声探测器测量海水的深度,若声波在海水中的传播速度为1500m/s,要使该仪器在测量大于30m深度时,误差不超过5%,则在测定信号发出及返回的时刻,精确度至少应达到()A.0.01s B.0.05sC.0.001s D.0.005s【解析】选C。利用回声探测器测量海水深度,需记录声波放射时刻及接收到被海底反射回来的声波的时刻,从而得到声波在海水中来回一次的时间Δt,海水深度为QUOTE。现要求测30m以上深度时误差不超过5%,则时间测量值Δt的误差φ<QUOTE=0.002s,故测定信号发出及返回的时刻,精确度至少应达到0.001s。4.随着我国经济的快速增长,旅游事业快速进展,其中回归大自然的滨海游、生态游等休闲度假游备受人们的宠爱。如图所示,一艘汽船以4m/s的速度在无风河面上航行,船上发出一声鸣笛,旅客在3s后听到前方悬崖反射回来的声音,则悬崖离汽船原来位置的距离为()A.258m B.340m C.516m D.680m【解题指南】解答本题时要留意把握以下两点:(1)画出汽船的运动示意图,明确声波和汽船在相同时间内的路程。(2)要留意声音在传播的同时,汽船和人也在运动。【解析】选C。如图所示,汽船发出鸣笛声于B处,旅客听到回声位置在A处,即3s内汽船前进了A、B间距离l,则声波经过2s-l的距离。v声t=2s-l=2s-v船t,得s=QUOTE=QUOTEm=516m。二、非选择题5.一木匠在房顶上用铁锤钉钉子,有一位过路者在观看,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4s,他便很快估量出他到木匠的最小距离不小于85m,设声速为340m/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。【解析】由题意知木匠举锤的时间为t1=QUOTEs,最短距离x1=vt1=340×QUOTEm=85m。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=QUOTE(2n+1)s(n=0,1,2,…),因而可能的距离为x=vt=85(2n+1)m(n=0,1,2,…)。答案:见解析【变式训练】“大洋一号”配备有一种声呐探测系统,用它可测量海水的深度。其原理是用超声波发生器垂直向海底放射超声波,超声波在海底会反射回来,若已知超声波在海水中的波速,通过测量从放射超声波到接收到反射波的时间,就可推算出船所在位置的海水深度。现已知超声波在海水中的波速为1500m/s,船静止时,测量从放射超声波到接收到反射波的时间为8s,试计算该船所在位置的海水深度。【解析】超声波传播的距离x=vt=1500×8m=1.2×104海水深度为传播距离的一半,即h=QUOTE=6×103m。答案:6×106.一列声波在介质Ⅰ中的波长为0.2m。当该声波从空气中以某一角度传入介质Ⅱ中时,波长变为0.6m,如图所示,若介质Ⅰ中的声速是340m/s。(1)求该声波在介质Ⅱ中传播时的频率;(2)求该声波在介质Ⅱ中传播的速度;(3)若另一种声波在介质Ⅱ中的传播速度为1400m/s,按图中的方向从介质Ⅰ射入介质Ⅱ中,求它在介质Ⅰ和介质Ⅱ中的频率之比。【解析】(1)声波在介质Ⅰ中传播时,由v=λf得:f=QUOTE=QUOTEHz=1700Hz,由于声波在不同介质中传播时,频率不变,所以声波在介质Ⅱ中传播时,频率为1700Hz。(2)由v=λf得声波在介质Ⅱ中的传播速度为v2=λ2f=0.6×1700m/s=1020m(3)波由介质Ⅰ到介质Ⅱ的过程中,只有频率不变,故当波从介质Ⅰ进入介质Ⅱ时,其频率之比为1∶1。答案:(1)1700Hz(2)1020m/s(3)1∶1【总结提升】应用v=λf进行求解的一般步骤(1)明确争辩对象。(2)对所争辩的对象进行分析,看它是在哪种介质中传播,哪些