高中物理 第十二章 機(jī)械波 第六節(jié) 惠更斯原理課后跟蹤練習(xí) 新人教版選修3-4

第12章第6節(jié)基礎(chǔ)夯實1．下列說法中不正確的是()A．只有平面波的波面才與波線垂直B．任何波的波線與波面都相互垂直C．任何波的波線表示波的傳播方向D．有些波的波面表示波的傳播方向答案：AD解析：不管是平面波，還是球面波，其波面與波線均垂直，選項A錯誤，選項B正確，只有波線才表示波的傳播方向，選項C正確，D錯誤．2．一列聲波從空氣傳入水中，已知水中聲速較大，則()A．聲波頻率不變，波長變小B．聲波頻率不變，波長變大C．聲波頻率變小，波長變大D．聲波頻率變大，波長不變答案：B3．如圖是一列機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)中發(fā)生的現(xiàn)象，已知波在介質(zhì)Ⅰ中的波速為v1，波在介質(zhì)Ⅱ中的波速為v2，則v1∶v2為()A．1∶eq\r(2) B.eq\r(2)∶1C.eq\r(3)∶eq\r(2) D.eq\r(2)∶eq\r(3)答案：C解析：由折射定律知：eq\f(v1,v2)＝eq\f(sin60°,sin45°)＝eq\f(\r(3),\r(2))，C項正確．4．如圖中，1、2、3分別代表入射波、反射波、折射波的波線，則()A．2與1的波長、頻率相等，波速不等B．2與1的波速、頻率相等，波長不等C．3與1的波速、頻率、波長均相等D．3與1的頻率相等，波速、波長均不等答案：D解析：反射波的波長、頻率、波速與入射波都應(yīng)該相等，故A、B錯．折射波的波長、波速與入射波都不等，但頻率相等，故C錯，D正確．5．某人想聽到自己發(fā)出的聲音的回聲，若已知聲音在空氣中的傳播速度為340m/s，那么他至少要離障礙物多遠(yuǎn)？(原聲與回聲區(qū)分的最短時間為0.1s)答案：17m解析：在波的反射現(xiàn)象中，反射波的波長、頻率和波速都跟入射波的相同，只有聲波從人所站立的地方到障礙物再返回來全部經(jīng)歷的時間在0.1s以上，人才能辨別出回聲則應(yīng)有2s＝vt，可得他至少要離障礙物的距離為s＝eq\f(vt,2)＝eq\f(340×0.1,2)m＝17m.6．一列聲波在空氣中的波長為34cm，傳播速度為340m/s，這列聲波傳入另一介質(zhì)時，波長變?yōu)?8cm，它在這種介質(zhì)中的傳播速度是多少？該聲波在空氣中與介質(zhì)中的頻率各是多少？答案：680m/s1000Hz1000Hz解析：在空氣中fλ＝v，f＝eq\f(v,λ)＝eq\f(340m/s,34×10－2m)＝1000Hz，在介質(zhì)中fλ′＝v′，v′＝1000×68×10－2m/s＝680m/s.7．一只汽船以4m/s速度在無風(fēng)河面上航行，船上發(fā)生一聲鳴笛，旅客在3s后聽到前方懸崖反射回來的聲音，問懸崖離汽船原來的位置有多遠(yuǎn)？答案：516m解析：如圖所示，船發(fā)出鳴笛聲于B處，旅客聽到回聲位置在A處，即3s內(nèi)汽船前進(jìn)了A、B間距離l，則聲波走過2S－l的距離．∴v聲t＝2S－l＝2S－v船t得S＝eq\f((v聲＋v船)t,2)＝eq\f((340＋4)×3,2)＝516m.8．一平面波，以30°的入射角投射到兩種介質(zhì)的交界面，發(fā)生了折射，折射角為45°，當(dāng)入射波的波長為10厘米時，那么折射波的波長是多少？答案：10解析：根據(jù)折射定律eq\f(sini,sinr)＝eq\f(v1,v2)，又v＝λf有eq\f(sin30°,sin45°)＝eq\f(λ1f,λ2f)＝eq\f(λ1,λ2)，λ2＝10eq\r(2)cm.能力提升1．甲、乙兩人平行站在一堵墻前面，二人相距2a，距離墻均為eq\r(3)a，當(dāng)甲開了一槍后，乙在時間t后聽到第一聲槍響，則乙聽到第二聲槍響的時間為()A．聽不到 B．甲開槍3t后C．甲開槍2t后 D．甲開槍eq\f(\r(3)＋\r(7),2)t后答案：C解析：乙聽到第一聲槍響必然是甲放槍的聲音直接傳到乙的耳中，故t＝eq\f(2a,v).甲、乙二人及墻的位置如圖所示，乙聽到第二聲槍響必然是墻反射的槍聲，由反射定律可知，波線如圖中AC和CB，由幾何關(guān)系可得：AC＝CB＝2a，故第二聲槍響傳到乙的耳中的時間為t′＝eq\f(AC＋CB,v)＝eq\f(4a,v)＝2t.2．以下關(guān)于波的認(rèn)識，正確的是()A．潛水艇利用聲吶探測周圍物體的分布情況，用的是波的反射原理B．隱形飛機(jī)怪異的外形及表面涂特殊隱形物質(zhì)，是為了減少波的反射，從而達(dá)到隱形的目的C．雷達(dá)的工作原理是利用波的反射D．水波從深水區(qū)傳到淺水區(qū)改變傳播方向的現(xiàn)象，是波的折射現(xiàn)象答案：ABCD3．人們聽不清對方說話時，除了讓一只耳朵轉(zhuǎn)向?qū)Ψ剑€習(xí)慣性地把同側(cè)的手附在耳旁，這樣做是利用聲波的________提高耳的接收能力．答案：反射4．聲波在空氣中傳播速度v1＝340米/秒，在鋼鐵中的傳播速率為4900米/秒，一人用錘子敲擊一下鐵橋的一端而發(fā)出聲音，經(jīng)空氣和橋傳到另一端的時間差為2秒，則橋長________米，空氣中和鋼鐵中聲波的頻率之比是________，波長之比是________．答案：730.7m；1∶1；17∶2455．(·洛陽市高二檢測)某雷達(dá)站正在跟蹤一架飛機(jī)，此時飛機(jī)正朝著雷達(dá)站方向勻速飛來；某一時刻雷達(dá)發(fā)出一個無線電脈沖，經(jīng)200μs后收到反射波；隔0.8s后再發(fā)出一個脈沖，經(jīng)198μs收到反射波，已知無線電波傳播的速度為c＝3×108m/s，求飛機(jī)的飛行速度答案：375m/s解析：由于c?v，故可不考慮電磁波傳播過程中飛機(jī)的位移；設(shè)雷達(dá)兩次發(fā)射電磁波時飛機(jī)分別位于x1、x2處，則第一次：2x1＝ct1，第二次：2x2＝ct2飛機(jī)的飛行速度：v＝eq\f(x1－x2,Δt)且Δt＝0.8s代入數(shù)據(jù)解得：v＝375m/s6．某列波以60°的入射角從介質(zhì)甲射到介質(zhì)乙的界面上同時發(fā)生反射和折射，若反射波線與折射波線成90°角，波在介質(zhì)乙中的波速為1.2×105答案：2.1×105解析：由折射定律得：eq\f(sin60°,sin30°)＝eq\f(v甲,v乙)v甲＝eq\f(sin60°,sin30°)v乙＝eq\f(\f(\r(3),2),\f(1,2))×1.2×105km/s＝1.2×eq\r(3)×105km/s≈2.1×105km/s7．一木匠在房頂上用鐵錘釘釘子，有一位過路者在觀察，他看到錘子舉到最高點時，也恰好聽到敲打聲，他抬手看了看手表，木匠敲了8下用4s，他便很快估計出他到木匠的最小距離不小于85m，設(shè)聲速為340m/s，木匠上舉和向下放錘的時間相等，說說旁觀者用的方法，寫出他到木匠距離的表達(dá)式．答案：x＝85(2n＋1)m(n＝0,1,2，…)解析