惠更斯原理 -高二物理課時(shí)同步練（人教版選修3-4）（解析版）

選修3-4第十二章機(jī)械波第六節(jié)惠更斯原理一、多選題1．（2020·全國高三課時(shí)練習(xí)）關(guān)于惠更斯原理，下列說法中正確的是（）A．在波的傳播過程中，介質(zhì)中所有參與振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)都可以看作是一個(gè)新的波源B．在波的傳播過程中，只有介質(zhì)中波面上的各點(diǎn)可以看作是新的波源C．子波是真實(shí)存在的波D．子波是為了解釋波動(dòng)現(xiàn)象而假想出來的波【答案】AD【解析】AB．在波的傳播過程中，介質(zhì)中參與振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)都可以看作波源，這就是惠更斯原理，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．子波是為了解釋波動(dòng)現(xiàn)象而假想出來的波，故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。2．（2020·全國高三課時(shí)練習(xí)）下列說法中正確的是（）A．根據(jù)惠更斯原理可知，介質(zhì)中任一波面上的各點(diǎn)都可以看作發(fā)射子波的波源B．惠更斯原理只能解釋球面波的傳播，不能解釋平面波的傳播C．若知道某時(shí)刻一列波的某個(gè)波面的位置，由惠更斯原理就可以確定波的傳播方向D．惠更斯原理不但可以解釋波的直線傳播，還可以解釋波的反射與折射等相關(guān)現(xiàn)象【答案】AD【解析】A．根據(jù)惠更斯原理，我們可以知道，介質(zhì)中任意波面上的各點(diǎn)都可以看作發(fā)射子波的波源，其后任意時(shí)刻，這些子波在波前進(jìn)方向的包絡(luò)面就是新的波面，故A正確；B．惠更斯原理可以解釋球面波的傳播，也可以解釋平面波的傳播，故B錯(cuò)誤；C．若知道某時(shí)刻一列波的某個(gè)波面的位置，還必須要知道波速，才能利用惠更斯原理得到下一時(shí)刻這個(gè)波的位置，從而確定波的傳播方向，故C錯(cuò)誤；D．惠更斯原理不但可以解釋波的直線傳播，還可以解釋波的反射與折射等相關(guān)現(xiàn)象，故D正確。故選AD。3．（2020·全國高三課時(shí)練習(xí)）下列說法正確的是()A．波發(fā)生反射時(shí)，波的頻率不變，波速變小，波長變短B．波發(fā)生反射時(shí)，頻率、波長、波速均不變C．波發(fā)生折射時(shí)，波的頻率不變，但波長、波速發(fā)生變化D．波發(fā)生折射時(shí)，波的頻率、波長、波速均發(fā)生變化【答案】BC【解析】波發(fā)生反射時(shí)，反射波和入射波是在同一種介質(zhì)中傳播，波的頻率、波長、波速均不變，則B對，A錯(cuò).波發(fā)生折射時(shí)，折射波和入射波在不同介質(zhì)中傳播，除頻率不變外，波長、波速均變，故C對，D錯(cuò).選BC4．（2020·全國高三課時(shí)練習(xí)）下列現(xiàn)象中屬于聲波反射現(xiàn)象的是()A．隔著墻能聽到房間外面有人講話B．音響設(shè)備制作時(shí)要考慮混合效應(yīng)C．夏日的雷聲有時(shí)轟鳴不絕D．在水里的人能聽到岸上的聲音【答案】BC【解析】A．是在另一種介質(zhì)的另一面不是反射現(xiàn)象；BC．反射現(xiàn)象是波在同一種介質(zhì)中的傳播，因此B、C正確；D．波在不同種介質(zhì)中傳播是折射現(xiàn)象，D不正確。故選BC。二、單選題5．（2020·全國高三課時(shí)練習(xí)）關(guān)于波的折射現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．一切波都能發(fā)生折射現(xiàn)象B．發(fā)生折射時(shí)，波的傳播方向一定會(huì)發(fā)生改變C．不是所有的波都能發(fā)生折射D．波發(fā)生折射時(shí)，波長、頻率和波速都會(huì)發(fā)生變化【答案】A【解析】AC．當(dāng)波從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)時(shí)，一切波都能發(fā)生折射，故A正確，C錯(cuò)誤；B．波的傳播方向跟兩種介質(zhì)界面垂直時(shí)，傳播方向不變，故B錯(cuò)誤；D．波從一種介質(zhì)傳播進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，頻率不變，波速發(fā)生變化，而波長則波長隨著波速變化而變化，故D錯(cuò)誤。故選A。6．（2020·全國高三課時(shí)練習(xí)）下列現(xiàn)象中利用波的反射的有（）①手扶耳旁聽遠(yuǎn)處的人說話②醫(yī)生給病人做超聲波檢查③雷達(dá)的工作原理④潛艇利用聲吶探測周圍物體的分布情況A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．①②③④【答案】D【解析】①手扶耳旁聽遠(yuǎn)處的人說話，利用聲波的反射使能量集中，聽得更清楚，①正確；

②超聲波檢查身體利用了波的反射，②正確；

③雷達(dá)則是利用了電磁波的反射，③正確；

④潛艇聲吶探測都利用了超聲波的反射；④正確；

故選D。7．（2020·全國高三課時(shí)練習(xí)）關(guān)于波的反射與折射，下列說法正確的是（）A．入射波的波長一定等于反射波的波長，其頻率不變B．入射波的波長一定小于反射波的波長，其頻率不變C．入射波的波長一定大于折射波的波長，其頻率不變D．入射波的波長一定小于折射波的波長，其頻率不變【答案】A【解析】AB.入射波與反射波在同種介質(zhì)中波速相同，頻率由波源決定，頻率相同，由知波長相同，選項(xiàng)A符合題意，B不符合題意．CD.因不知介質(zhì)情況，入射波與折射波波長無法比較，選項(xiàng)CD不符合題意．8．（2020·全國高三課時(shí)練習(xí)）甲、乙兩人平行站在一堵又高又寬的墻前面，二人相距，距墻均為，當(dāng)甲開了一槍后，乙在時(shí)間后聽到第一聲槍響，則乙聽到第二聲槍響的時(shí)間為（）A．甲開槍后 B．甲開槍后C．甲開槍后 D．甲開槍后【答案】B【解析】設(shè)聲速為，乙聽到第一聲槍響必然是甲開槍的聲音直接傳到乙的耳朵中，故①甲、乙兩人與墻的位置如圖所示，乙聽到的第二聲槍響必然是墻反射的槍聲，由聲波的反射定律和幾何關(guān)系得：AC=BC=AB=．故乙聽到第二聲槍響的時(shí)間②，由①②得：．A.甲開槍后，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A不符合題意；B.甲開槍后，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B符合題意；C.甲開槍后，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C不符合題意；D.甲開槍后，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D不符合題意；9．（2021·全國高一課時(shí)練習(xí)）一列簡諧橫波a，某時(shí)刻的波形如圖甲所示．從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，波上質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖像如圖乙所示．波a與另一列簡諧橫波b相遇能發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，則下列判斷正確的是（）A．波a沿x軸負(fù)方向傳播B．波b的頻率為0．4HzC．從該時(shí)刻起，再經(jīng)過0．4s質(zhì)點(diǎn)A通過的路程為40cmD．若波b遇到障礙物能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，則障礙物的尺寸一定比0．4m大很多【答案】C【解析】試題分析:A、從圖乙可知t=0時(shí)刻，A質(zhì)點(diǎn)的速度為-y方向，在甲圖中采用波形平移的方法可知波a沿+x方向傳播，故A錯(cuò)誤；B、由乙圖得到波a的周期為T=0．4s，故頻率為f=1/T=2．5Hz．發(fā)生穩(wěn)定干涉的條件是兩列波的頻率相同、相位差恒定、振動(dòng)方向平行，故若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，則所遇到的波b的頻率為2．5Hz，故B錯(cuò)誤；C、△t=0．4s，T=0．4s，故△t=T；質(zhì)點(diǎn)A做簡諧運(yùn)動(dòng)，一個(gè)周期內(nèi)通過的路程為S=4A=4×10cm=40cm，故C正確；D、由甲圖得到波長為λ=0．4m；發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是障礙物的尺寸與波長相差不大或者比波長小，故該波遇到一障礙物能發(fā)生明顯韻衍射現(xiàn)象，則該障礙物的尺寸一定與0．4m相差不大或者比0．4m小，故D錯(cuò)誤；故選C．考點(diǎn)：考查橫波的圖象；波長、頻率和波速的關(guān)系．【名師點(diǎn)睛】本題是振動(dòng)圖線與波形圖象的綜合應(yīng)用，要有把握兩種圖象聯(lián)系的能力，知道干涉和衍射的條件，熟練運(yùn)用波形的平移法判斷波的傳播方向．10．（2020·全國高三課時(shí)練習(xí)）聲波從聲源發(fā)出，在空中向外傳播的過程中()A．波速在逐漸變小 B．頻率在逐漸變小C．振幅在逐漸變小 D．波長在逐漸變小【答案】C【解析】根據(jù)惠更斯原理知，聲波從聲源發(fā)出后，在空中向外傳播的過程中，形成了以波源為中心的波面，波面上的每個(gè)點(diǎn)都是子波的波源，然后又形成子波波面．形成包絡(luò)面，即為新波面．但聲源提供的能量一定，在形成新的波面后，總能量不變，但新波面單位面積內(nèi)獲得的能量減少，故在波的傳播過程中振幅逐漸減少，綜上分析ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。11．（2020·全國高三課時(shí)練習(xí)）下列說法中正確的是()A．水波是球面波B．聲波是球面波C．只有橫波才能形成球面波D．只有縱波才能形成球面波【答案】B【解析】該題考查了波面，根據(jù)球面波的定義可知：若波面是球面則為球面波，與橫波、縱波無關(guān)，由此可知B正確．由于水波不能在空間中傳播，所以它不是球面波，A不正確。故選B。12．（2018·全國期末）人在室內(nèi)講話的聲音比在空曠的室外講話聲音要洪亮，是因?yàn)?)A．室內(nèi)空氣不流動(dòng)B．室內(nèi)聲音多次被反射C．室內(nèi)聲音發(fā)生折射D．室內(nèi)物體會(huì)吸收聲音【答案】B【解析】在室內(nèi)說話，說話的聲音傳到墻壁上又反射回來，時(shí)間差太短，我們不能分辨出回聲與原聲，我們聽到的是回聲與原聲的混合，因此我們聽到的響亮，在空曠的場合我們說話，聲音傳播出去，周圍沒有高大的建筑物，聲音不能反射回來，我們聽到的只是原聲，因此聽起來就沒有室內(nèi)響亮，綜上分析，ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。三、解答題13．（2020·全國高三課時(shí)練習(xí)）已知聲波的速度為，有一輛汽車以的速度勻速行駛，在其正前方有一陡峭山崖，汽車鳴笛后司機(jī)聽到回聲，則汽車鳴笛時(shí)距山崖的距離有多遠(yuǎn)？若該汽車以的速度勻速行駛，在其正前