2021年新课标版物理选修3-4双基限时练12-惠更斯原理.docx

双基限时练(十二)　惠更斯原理
1．(多选题)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　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．
答案　AD
2．对于波长为100 m的声波，下列说法正确的是(　　)
A．在同一介质中， 比波长为20 m的声波传播快
B．在空气中的频率比在水中大
C．声波能发生折射，但折射后频率发生变化
D．声波能发生反射，但反射后波速不变
解析　机械波的传播速度由介质打算，波的频率由波源打算，与介质无关，所以折射后，波进入另一种介质，传播速度发生变化，频率不变，反射后回到原来的介质，传播速度不变，故D选项正确．
答案　D
3．下列现象不属于反射现象的是(　　)
A．回声
B．夏日雷声轰鸣不绝
C．水波绕过水中芦苇秆传播
D．在空房中讲话感到声音更响
解析　水波绕过芦苇杆传播属于波的衍射．
答案　C
4．(多选题)下列说法中正确的是(　　)
A．入射波的波长和反射波的波长相等
B．入射波的波长大于折射波的波长
C．入射波的波长小于折射波的波长
D．入射波和折射波频率相同
解析　波的反射、波回到原来的介质、波的折射、波进入到另外一种介质，波的波长如何变化打算于两种介质的状况，而频率由波源打算，故A、D选项正确．
答案　AD
5. (多选题)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、D错误．
答案　AD
6．(多选题)在反射过程中，反射波跟入射波相同的量是(　　)
A．波长 B．波速
C．频率 D．振幅
解析　振幅表示波的能量，在传播中发生变化，而波的其他特征量不变，故A、B、C正确．
答案　ABC
7．(多选题)以下关于波的生疏，其中正确的是(　　)
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殊隐形物质，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转变传播方向的现象，是波的折射现象
解析　A、B、C选项中应用了波的反射现象，A、B正确、C错误；D选项应用了波的折射现象，深水区域和浅水区域视为不同介质，故波的传播方向发生转变，故D正确．
答案　ABD

8．声波1与声波2在同一均匀介质中传播，其波形如图所示，则(　　)
A．2的波速比1的波速小
B．2的波速比1的波速大
C．2的频率比1的频率高
D．2的频率比1的频率低
解析　由题意可知声波1的波长大于声波2的波长，在同一介质中传播速度相等，由v＝λf可知，声波2的频率高于声波1的频率．
答案　C
9．一列波在第一种均匀介质中的波长为λ1，在其次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
10．甲乙两人平行站在一堵墙前面，两人相距2a，距离墙均为a，当甲开了一枪后乙能听到两次枪声，乙在时间t后听到第一次枪声，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t后

解析　乙听到第一声枪响必定是甲放枪的声音直接传到乙的耳中，故t＝.
甲乙两人及墙的位置如如图所示，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t′＝＝＝2t.
答案　C
11.

(波的反射测车速)如图所示，图①是高速大路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，依据发出和接收的信号间的时间差，测出被测物体的速度．图②中P1、P2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2分别是P1、P2由汽车反射回来的信号．设测速仪匀速扫描，P1、P2之间的时间间隔Δt＝1.0 s，超声波在空气中的传播速度是v＝340 m/s，若汽车是匀速行驶的，则依据图②可知，汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离是______m，汽车的速度是______m/s.
解析　设汽车在接收到P1、P2两个信号时距测速仪的距离分别为s1、s2，则有：2s1－2s2＝vΔt′，
其中Δt′＝ s＝0.1 s，汽车在接收到P1、P2两个信号的时间间隔内前进的距离为：
s1－s2＝＝ m＝17 m.
已知测速仪匀速扫描，由图②记录数据可求出汽车前进(s1－s2)这段距离所用时间为Δt″＝Δt－＝(1.0－) s＝0.95 s，汽车运动的速度v＝＝ m/s≈17.9 m/s.
答案　17　17.9
12．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
200 μs后收到反射波；隔0.8 s后再发出一个脉冲，经198 μs收到反射波，已知无线电波传播的速度为c＝3×108m/s，求飞机的飞行速度v.
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＝且Δt＝0.8 s
代入数据解得：v＝375 m/s
答案　375 m/s

13．我国第24次南极科考队经过长达13天、4 000多海里航行，已平安到达中国南极长城站，在考察途中“雪龙号”(如图所示)经受了各种考验，并进行了海冰观测、地磁观测、气象观测、极光及高空物理观测，在海面上航行时，它还不时地探测海洋的深度，在它上面配有一种格外先进的声呐探测系统，其原理是：向海底放射超声波，超声波就会从海底反射回来，通过这种方式测海底深度，已知超声波在海水中认为是匀速直线运动，且知其速度为1 400 m/s，船静止时测量，从放射超声波到接收反射所用的时间为7 s，请计算“雪龙号”所在位置的海水深度．
解析　超声波的运行可认为匀速直线运动，
则传播距离为x＝vt＝1400×7 m＝9 800 m，
又由于海水深度为声波距离的一半，
所以h＝＝ m＝4 900 m.
答案　4 900 m