2024-2025学年高中物理第十二章机械波第5节第6节惠更斯原理练习含解析新人教版选修3-4

PAGE4-惠更斯原理[A组素养达标]1．(多选)关于多普勒效应的叙述，下列说法中正确的是()A．多普勒效应说明波源的频率发生了变更B．多普勒效应是由于波的干涉引起的C．多普勒效应是波共有的特征D．科学家通过哈勃太空望远镜发觉来自遥远的星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱相比较，波长均变长，说明该星系正在远离地球而去解析：产生多普勒效应的缘由是波源和视察者之间有相对运动，波源发出的波的个数与视察者接收到的波的个数不相同，波源本身的频率并没有变更，一切波都能产生多普勒效应，A、B错误，C正确；当某一个星系远离地球时，在地球上接收到的该星系发出的光波，会发生多普勒效应，接收到的频率变低，即波长变长，D正确．答案：CD2．下列现象中属于声波反射现象的是()A．隔着墙能听到房间外面有人讲话B．夏日的雷声有时轰鸣不绝C．在水里的人能听到岸上的声音D．在障碍物的后面可以听到前面人说话的声音解析：A、D是衍射现象，B是反射现象，C是折射现象，故选B.答案：B3．医院通过彩超对人体进行体检时，彩超机向人体内放射频率已精确驾驭的超声波，超声波经血液反射后被专用仪器接收，然后通过反射波的频率变更就可知血液的流速．这一技术主要体现了哪一种物理现象()A．共振 B．波的衍射C．多普勒效应 D．波的干涉解析：依据题意可知彩超机工作时主要体现了多普勒效应，C正确．答案：C4．(多选)下列关于波的相识，正确的是()A．潜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折射D．水波从深水区传到浅水区变更传播方向的现象，是波的折射现象解析：A、B、C选项中应用了波的反射现象，A、B正确，C错误；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，折射率不同，故波的传播方向发生变更，D正确．答案：ABD5．上课时老师将一蜂鸣器固定在教鞭一端，然后使蜂鸣器快速水平旋转，蜂鸣器音调竟然忽高忽低变更，下列推断正确的是()A．旋转时蜂鸣器发出的频率变更了B．由于旋转，变更了同学们听到的声音频率C．蜂鸣器音调变高时，肯定是向远离视察者的方向运动D．音调的忽高忽低是由波的干涉造成的解析：旋转过程中，声源(蜂鸣器)与视察者(同学们)的距离有时近，有时远，发生多普勒效应，D错误；蜂鸣器发出声波的频率不变，只是同学们听到的声音频率变更了，A错误，B正确；当蜂鸣器远离视察者时，听到声音的频率变小即音调变低，C错误．答案：B6．一列声波在第一种匀称介质中的波长为λ1，在其次种匀称介质中的波长为λ2，若λ1＝2λ2，则该声波在两种介质中的频率之比和波速之比分别为()A．2∶1,1∶1 B．1∶2,1∶4C．1∶1,2∶1 D．1∶1,1∶2解析：同一列波，在不同介质中波的频率肯定，故频率之比为1∶1，由v＝λf，有v1∶v2＝λ1∶λ2＝2∶1，选项C正确．答案：C7．小明和小刚每天上学途中都要经过一座铁桥，学习了波的学问之后，小明和小刚想到了一个测量桥长的方法，一人在铁桥的一端用锤子敲击一下，另一人在铁桥的另一端听传来的声音，结果发觉经空气和铁桥，声音传到另一端的时间差为2s(声波在空气中传播速度v1＝340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s)，则桥长大约为()A．680m B．9800mC．730.7m D．无法计算解析：由题意可知eq\f(l,340m/s)－eq\f(l,4900m/s)＝2s，解得l≈730.7m，C正确．答案：C8．(多选)如图甲所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摇摆，下列关于女同学感受的说法正确的是()A．女同学从A向B运动过程中，她感受哨声音调变高B．女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高C．女同学在C点向右运动时，她感觉哨声音调不变D．女同学在C点向左运动时，她感觉哨声音调变低解析：女同学荡秋千的过程中，只要她有向右的速度，她就会靠近声源，依据多普勒效应，她就能感到哨声音调变高；反之，女同学向左运动时，她感到音调变低．故选项A、D正确，B、C错误．答案：AD9．利用超声波可以探测鱼群的位置．在渔船上安装一超声波放射装置，当它向选定的方向放射出频率为5.8×104Hz的超声波后，经过0.64s收到从鱼群反射回来的反射波，已知5.8×104Hz的超声波在水中的波长为2.5cm，则这群鱼跟渔船的距离为________m.解析：超声波在水中的传播速度v＝λ·f＝2.5×10－2×5.8×104m/s＝1.45×所以鱼群到渔船的距离s＝eq\f(1,2)v·t＝eq\f(1,2)×1.45×103×0.64m＝464m.答案：464[B组素养提升]10．随着我国经济的快速增长，旅游事业快速发展，其中回来大自然的滨海游、生态游等休闲度假游，备受人们的宠爱．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(已知声速为340m/s)()A．258m B．340mC．516m D．680m解析：如图所示，汽船发出鸣笛声在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，则声波经过了2s－l的距离．v声t＝2s－l＝2s－v船t，得s＝eq\f(v声＋v船t,2)＝eq\f(340＋4×3,2)m＝516m.答案：C11．如图所示，人在距马路约50m的M处，一辆汽车以25m/s的速度从马路上匀速驶过，人听到的汽车发动机的频率()A．始终是稳定的 B．变得越来越高C．变得越来越低 D．先变高后变低解析：汽车靠近人的过程，人听到汽车发动机的频率变高，远离人的过程中听到的汽车发动机的频率变低，故D正确．答案：D12．一声波在空气中的波长为25cm，速度为340m/s，当发生折射进入另一种介质时，波长变为80cm，求：(1)声波在这种介质中的频率；(2)声波在这种介质中的传播速度的大小．解析：(1)声波由空气进入另一种介质时，频率不变，由v＝λf得f＝eq\f(v,λ)＝eq\f(340,25×10－2)Hz＝1360Hz.(2)因频率不变，有eq\f(v,λ)＝eq\f(v′,λ′)得v′＝eq\f(λ′,λ)v＝eq\f(80×10－2,25×10－2)×340m/s＝1088m/s.答案：(1)1360Hz(2)1088m/s[C组学霸冲刺]13．渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位．已知某超声波频率为1.0×105Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图所示．(1)从该时刻起先计时，画出x＝7.5×1