2019-2020学年高中物理第12章机械波课时作业10惠更斯原理含解析新人教版选修3-

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2019-2020学年高中物理第12章机械波课时作业10惠更斯原理含解析新人教版选修3-

课时作业(十)‎ ‎1.对于惠更斯原理的理解正确的是(  )‎ A.惠更斯原理能够解释所有的波的现象 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 惠更斯原理不能够解释所有的波的现象,有一定的局限性,A项错.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项对.用惠更斯原理能够解释波的衍射现象,C项错.同一波面上的两个位置的质点振动情况一定相同D项错误.‎ 答案 B ‎2.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 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.选项D错误.‎ 答案 AD ‎3.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 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.‎ 答案 ABCD ‎4.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 5‎ 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项正确,C、D项错误.由于水波不能在三维空间中传播,所以它不是球面波,A项不正确.‎ 答案 B ‎5.下列说法正确的是(  )‎ A.波发生反射时,波的频率不变,波速变小,波长变短 B.波发生反射时,频率、波长、波速均不变 C.波发生折射时,波的频率不变,但波长、波速发生变化 D.波发生折射时,波的频率、波长、波速均发生变化 解析 波发生反射时,由于在同一种介质中传播,因此波长、波速和频率不变;波发生折射时,频率不变,波速变化,波长变化.故B、C项正确,A、D项错误.‎ 答案 BC ‎6.同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播,某时刻的波形曲线如图所示.以下说法正确的是(  )‎ 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,故同一音叉发出的声波在水中与在空气中传播时频率相同.但机械波在介质中传播的速度只取决于介质性质,与波的频率无关,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,声波在水中的波长应较大,对应于题图中波形曲线b,故只有A项正确.‎ 答案 A ‎7.如图中,1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线,则(  )‎ 5‎ A.2与1的波长、频率相等,波速不等 B.2与1的波速、频率相等,波长不等 C.3与1的波速、频率、波长均相等 D.3与1的频率相等,波速、波长均不等 解析 反射波的波长、频率、波速与入射波都应该相等,故A、B项错.折射波的波长、波速与入射波都不等,但频率相等,故C项错,D项正确.‎ 答案 D ‎8.一列波在第一种均匀介质中的波长为λ1,在第二种均匀介质中的波长为λ2,且λ1=3λ2,那么波在这两种介质中的频率之比和波速之比分别为(  )‎ A.3∶1∶1∶1      B.1∶3∶1∶4‎ C.1∶1∶3∶1 D.1∶1∶1∶3‎ 解析 同一列波频率不变,v=λf,==,故C选项正确.‎ 答案 C ‎9.小明和小刚每天上学途中都要经过一座铁桥.学习了波的知识之后,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,结果发现经空气和桥声音传到另一端的时间差为2 s(声波在空气中传播速度v1=340 m/s,在钢铁中的传播速率为4 900 m/s),则桥长大约为(  )‎ A.680 m B.9 800 m C.730.7 m D.无法计算 解析 由题意可知:-=2 s,解得l=730.7 m,C项对.‎ 答案 C ‎10.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(  )‎ A.170 m B.340 m C.425 m D.680 m 5‎ 解析 右边的声波从发出到反射回来所用时间为t1=0.5 s,左边的声波从发出到反射回来所用的时间为t2=2 s.山谷的宽度s=v(t1+t2)=×340×2.5 m=425 m,故C项正确.‎ 答案 C ‎11.(2010·山东)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1.0×105 Hz,某时刻该超声波在水中传播的波动图像如图所示.‎ ‎(1)从该时刻开始计时,画出x=7.5×10-3 m处质点做简谐运动的振动图像(至少一个周期).‎ ‎(2)现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4 s,求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动).‎ 解析 (1)质点振动的周期T==1.0×10-5 s,‎ 所以x=7.5×10-3 m处质点的振动图像如图所示:‎ ‎(2)从题图读出λ=15×10-3 m,‎ 求出v=λf=1 500 m/s s==3 000 m 答案 (1)见解析图 (2)3 000 m ‎12.甲、乙两人平行站在一堵墙前面,人相距2a,距离墙均为a,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多少?‎ 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,‎ 5‎ 故t=.‎ 甲、乙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′===2t.‎ 答案 2t 5‎
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