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；所有的波都具有波面，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决定，波的频率由波源决定，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，波的波长如何变化决定于两种介质的情况，而频率由波源决定，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)以下关于波的认识，其中正确的是(　　)

A．潜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折射

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，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改变，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

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，则乙听到第二声枪响的时间为(　　)

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然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t′＝＝＝2t.

答案　C

11.

(波的反射测车速)如图所示，图①是高速公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，根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，则根据图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；

设雷达两次发射电磁波时飞机分别位于x1、x2处，

则第一次：2x1＝ct1，第二次：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，已安全到达中国南极长城站，在考察途中“雪龙号”(如图所示)经历了各种考验，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，在它上面配有一种十分先进的声呐探测系统，其原理是：向海底发射超声波，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，从发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，

又因为海水深度为声波距离的一半，

所以h＝＝m＝4 900 m.

答案　4 900 m

[名师一号]2015年高中物理 第十二章 机械波 惠更斯原理双基限时练 新人教版选修3-4