2024-2025学年高中物理第十二章机械波6惠更斯原理课时作业含解析新人教版选修3-4

PAGEPAGE3惠更斯原理时间：45分钟一、选择题(1～4为单选，5～9为多选)1．下列说法正确的是(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：因为水波只能在水面传播，所以它不是球面波，故A项错误；依据球面波的定义可知，若波面是球面则为球面波，与横波、纵波无关，故C、D项错误，B项正确．2．在室内讲话的声音比在户外空旷处讲话的声音要嘹亮，是因为(B)A．室内空气不流淌 B．室内声音多次反射C．室内声音发生折射 D．室内物体会汲取声音解析：在室内听到的声音嘹亮是因为声波在室内墙壁上经过多次反射而得到加强，故正确答案为B.3．一列声波从空气传入水中，已知水中声速较大，则(B)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，波长不变解析：由于声波的频率由波源确定，因此声波无论在空气中还是在水中频率都不变，C、D错．又因为声波在水中速度较大，由公式v＝λf可得，声波在水中的波长变大，故A错，B正确．故正确答案为B.4．如图所示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v1v2为(C)A．1eq\r(2) B.eq\r(2)1C.eq\r(3)eq\r(2) D.eq\r(2)eq\r(3)解析：本题考查波的折射定律，由题图可知，入射角θ1＝60°，折射角θ2＝45°，由eq\f(sin60°,sin45°)＝eq\f(v1,v2)＝eq\f(\r(3),\r(2)).5．下列说法正确的是(BCD)A．波在介质中传播的过程中，振动相同的点连接起来组成的面就叫作波面B．波线是用来表示波的传播方向的，波线与波面总是垂直的C．无论是球面波，还是平面波，同一波面上各点的振动状况完全一样D．波面上的各点都可以看作一个个新的小波源，称为子波，子波在前进方向上随意时刻形成的包络面，就是新的波面解析：振动相同的点在同一时刻组成的面，叫作波面，故A项错误；波线表示波的传播方向，在同一种介质中传播时，波线与波面总是垂直，表示为一条直线，在不同介质中传播时，表示为折线或曲线，但总跟在对应介质中的波面垂直，故B项正确；波面是同一时刻各点连线组成的，其上各点振动状况一样，可以看作相同的一个个新的小波源，这些波向前传播状况一样，经过相同时间到达的位置的连线又可以连接成一个面，就形成新的波面，故C、D项均正确．6．如图所示，一机械波由介质Ⅰ射入介质Ⅱ，在界面MN上发生偏折．下列说法正确的是(BD)A．波在介质Ⅰ中传播的速度大B．波在介质Ⅱ中传播的速度大C．波在介质Ⅰ中和介质Ⅱ中传播的速度之比为eq\r(3)D．波在介质Ⅱ中和介质Ⅰ中传播的速度之比为eq\r(3)解析：由波的折射定律eq\f(v1,v2)＝eq\f(sini,sinr)可知v1<v2，且eq\f(v1,v2)＝eq\f(sin30°,sin60°)＝eq\f(\f(1,2),\f(\r(3),2))＝eq\f(1,\r(3))，故BD正确．7．关于波的反射，下列说法正确的是(BC)A．入射波面与法线的夹角为入射角B．入射角跟反射角相等C．入射波线与法线的夹角为入射角D．入射波线与界面的夹角为入射角8．下列关于波的反射和折射的说法正确的是(AB)A．入射角与反射角的波速肯定相等B．入射波的波长肯定等于反射波的波长C．入射角肯定大于折射角D．入射波的波长肯定小于折射波的波长9．关于波的相识，下列说法正确的是(ABCD)A．潜水艇利用声呐探测四周物体的分布状况，用的是波的反射原理B．隐形飞机怪异的外形及表面涂有特别隐形物质，是为了削减波的反射，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．水波从很深的水底传到水面的过程中变更传播方向的现象，是波的折射现象二、非选择题10．某物体发出的声音在空气中的波长为1m，波速为340m/s，在海水中的波长为4.5m，此物体在海面上发出的声音经0.5s听到回声，则海水深为多少米？答案：382.5m解析：波的频率f＝eq\f(v气,λ气)，在海水中有v水＝λ水f＝eq\f(v气,λ气)λ水＝eq\f(340,1)×4.5m/s＝1530m/s，则海水的深度，h＝v水·eq\f(t,2)＝1530×eq\f(0.5,2)m＝382.5m.11．地震波的纵波和横波在地表旁边的传播速度分别为9.1km/s和3.7km/s，在一次地震中某观测站记录的纵波和横波的到达时刻相隔50s，地震的震源到这个观测站的距离约为多少千米？答案：312km解析：设震源到这个观测站的距离为s，因同一频率不同种类的机械波在相同介质中传播速度不相同，假设纵波传播时间为t1，横波传播时间为t2，由题设条件有Δt＝t2－t1，即：Δt＝t2－t1＝eq\f(s,3.7km/s)－eq\f(s,9.1km/s)＝50s，解得s≈312km.12．某列波以60°的入射角从甲介质射到乙介质的界面上同时发生反射和折射，若反射波的波线与折射波的波线成90°角，波在乙介质中的波速为1.2×105km/s，求波在甲介质中的速度是多少？答案：2.1×105km/s解析：依据题意，波的反射与折射如图所示，由波的