【全程復習方略】2021年春高中物理選修3-4-課時達標·效果檢測-12.6-惠更斯原理

溫馨提示：此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標滾軸，調整合適的觀看比例，答案解析附后。關閉Word文檔返回原板塊。課時達標·效果檢測一、選擇題1.(多選)(2022·聊城高二檢測)下列敘述屬于波的反射現(xiàn)象的是()A.夏日的雷聲有時會轟鳴不絕B.在空房間里講話,會感到聲音比在野外響C.墻里講話墻外聽D.講話者又聽到自己的回聲【解析】選A、B、D。選項A、B、D都屬于波的反射現(xiàn)象,C屬于波的衍射現(xiàn)象。2.(多選)下列說法正確的是()A.任何波的波線表示波的傳播方向B.波面表示波的傳播方向C.只有橫波才有波面D.波傳播中某時刻任一波面上各子波波面的包絡面就是新的波面【解析】選A、D。波線表示波的傳播方向,故A選項正確,B選項錯誤;全部的波都具有波面,故C選項錯誤;由惠更斯原理可知,D選項正確。3.關于惠更斯原理、波的反射、波的折射,下列說法正確的是()A.惠更斯原理能夠解釋全部波的現(xiàn)象B.子波的波速與頻率等于初級波的波速和頻率C.用惠更斯原理不能解釋波的衍射現(xiàn)象D.同一波面上的兩個位置的質點振動步調也可能相反【解析】選B?；莞乖聿荒軌蚪忉屓康牟ǖ默F(xiàn)象,有確定的局限性,A錯。波面上的每一點(面源)都是一個次級球面波的子波源,子波的波速與頻率等于初級波的波速和頻率,B對。用惠更斯原理能夠解釋波的衍射現(xiàn)象,C錯。同一波面上的兩個位置的質點振動狀況確定相同,D錯。4.下列說法正確的是()A.入射角與折射角的比等于兩波速比B.入射波的波長小于折射波的波長C.入射波的波長大于折射波的波長D.入射波的波長等于反射波的波長【解析】選D。由于確定介質中的波速是確定的,是一個只與兩種介質的性質有關,而與入射角、折射角無關的常數(shù),A錯。介質不確定時,入射波和折射波的波長大小關系無法確定,B、C錯。5.甲、乙兩人平行站在一堵墻前面,兩人相距2a,距離墻均為QUOTEa,當甲開了一槍后,乙在時間t后聽到第一聲槍響,則乙聽到其次聲槍響的時間為()A.聽不到 B.甲開槍3t后C.甲開槍2t后 D.甲開槍QUOTEt后【解析】選C。乙聽到第一聲槍響必定是甲開槍的聲音直接傳到乙的耳中,設槍響聲音的傳播速度為v,故t=QUOTE。甲、乙兩人及墻的位置如圖所示,乙聽到其次聲槍響必定是墻反射的槍聲,由反射定律可知,波線如圖中AC和CB,由幾何關系可得:AC=CB=2a,故其次聲槍響傳到乙的耳中的時間為t′=QUOTE=QUOTE=2t。二、非選擇題6.(2022·洛陽高二檢測)某雷達站正在跟蹤一架飛機,此時飛機正朝著雷達站方向勻速飛來;某一時刻雷達發(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=3×108【解析】由于c?v,故可不考慮電磁波傳播過程中飛機的位移;設雷達兩次放射電磁波時飛機分別位于x1、x2處,則第一次:2x1=ct1,其次次:2x2=ct2,飛機的飛行速度:v=QUOTE且Δt=0.8s,代入數(shù)據(jù)解得:v=375m/s。答案:375m/s一、選擇題1.(2022·大連高二檢測)人耳只能區(qū)分相差0.1s以上的兩個聲音,人要聽到自己講話的回聲,人離障礙物的距離至少要大于(已知聲音在空氣中的傳播速度為340m/s)()A.34m B.17mC.100m D.170m【解析】選B。從人講話到聲音傳到人耳的時間取0.1s時,人與障礙物間的距離最小。單程考慮,聲音從人傳到障礙物或從障礙物傳到人耳時t=QUOTEs=0.05s,故人離障礙物的最小距離x=vt=340×0.05m=17m,故B正確。2.(多選)下列說法中正確的是()A.只有平面波的波面才與波線垂直B.有些波的波面表示波的傳播方向C.無論是反射波還是折射波都與入射波的頻率相同D.反射波與入射波在同一介質中傳播,故波速不變【解析】選C、D。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;只有波線才表示波的傳播方向,選項B錯誤;頻率f由波源打算,故無論是反射波還是折射波都與入射波的頻率,即波源的振動頻率相同,選項C正確;波速v由介質打算,因反射波與入射波在同一介質中傳播,故波速不變,選項D正確。3.當一個探險者進入一個山谷后,為了估測出山谷的寬度,他吼一聲后,經(jīng)過0.5s聽到右邊山坡反射回來的聲音,又經(jīng)過1.5s后聽到左邊山坡反射回來的聲音,若聲速為340m/s,則這個山谷的寬度約為()A.170mB.340mC.425mD.680m【解析】選C。右邊的聲波從發(fā)出到反射回來所用時間為t1=0.5s,左邊的聲波從發(fā)出到反射回來所用的時間為t2=2s。山谷的寬度s=QUOTEv(t1+t2)=QUOTE×340×2.5m=425m。故C正確。【變式訓練】利用回聲探測器測量海水的深度,若聲波在海水中的傳播速度為1500m/s,要使該儀器在測量大于30m深度時,誤差不超過5%,則在測定信號發(fā)出及返回的時刻,精確度至少應達到()A.0.01s B.0.05sC.0.001s D.0.005s【解析】選C。利用回聲探測器測量海水深度,需記錄聲波放射時刻及接收到被海底反射回來的聲波的時刻,從而得到聲波在海水中來回一次的時間Δt,海水深度為QUOTE。現(xiàn)要求測30m以上深度時誤差不超過5%,則時間測量值Δt的誤差φ<QUOTE=0.002s,故測定信號發(fā)出及返回的時刻,精確度至少應達到0.001s。4.隨著我國經(jīng)濟的快速增長,旅游事業(yè)快速進展,其中回歸大自然的濱海游、生態(tài)游等休閑度假游備受人們的寵愛。如圖所示,一艘汽船以4m/s的速度在無風河面上航行,船上發(fā)出一聲鳴笛,旅客在3s后聽到前方懸崖反射回來的聲音,則懸崖離汽船原來位置的距離為()A.258m B.340m C.516m D.680m【解題指南】解答本題時要留意把握以下兩點:(1)畫出汽船的運動示意圖,明確聲波和汽船在相同時間內的路程。(2)要留意聲音在傳播的同時,汽船和人也在運動。【解析】選C。如圖所示,汽船發(fā)出鳴笛聲于B處,旅客聽到回聲位置在A處,即3s內汽船前進了A、B間距離l,則聲波經(jīng)過2s-l的距離。v聲t=2s-l=2s-v船t,得s=QUOTE=QUOTEm=516m。二、非選擇題5.一木匠在房頂上用鐵錘釘釘子,有一位過路者在觀看,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,他便很快估量出他到木匠的最小距離不小于85m,設聲速為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式?！窘馕觥坑深}意知木匠舉錘的時間為t1=QUOTEs,最短距離x1=vt1=340×QUOTEm=85m。而由于敲打的周期性,敲擊聲跟錘子舉到最高點之間的時間為t=QUOTE(2n+1)s(n=0,1,2,…),因而可能的距離為x=vt=85(2n+1)m(n=0,1,2,…)。答案:見解析【變式訓練】“大洋一號”配備有一種聲吶探測系統(tǒng),用它可測量海水的深度。其原理是用超聲波發(fā)生器垂直向海底放射超聲波,超聲波在海底會反射回來,若已知超聲波在海水中的波速,通過測量從放射超聲波到接收到反射波的時間,就可推算出船所在位置的海水深度。現(xiàn)已知超聲波在海水中的波速為1500m/s,船靜止時,測量從放射超聲波到接收到反射波的時間為8s,試計算該船所在位置的海水深度。【解析】超聲波傳播的距離x=vt=1500×8m=1.2×104海水深度為傳播距離的一半,即h=QUOTE=6×103m。答案:6×106.一列聲波在介質Ⅰ中的波長為0.2m。當該聲波從空氣中以某一角度傳入介質Ⅱ中時,波長變?yōu)?.6m,如圖所示,若介質Ⅰ中的聲速是340m/s。(1)求該聲波在介質Ⅱ中傳播時的頻率;(2)求該聲波在介質Ⅱ中傳播的速度;(3)若另一種聲波在介質Ⅱ中的傳播速度為1400m/s,按圖中的方向從介質Ⅰ射入介質Ⅱ中,求它在介質Ⅰ和介質Ⅱ中的頻率之比?！窘馕觥?1)聲波在介質Ⅰ中傳播時,由v=λf得:f=QUOTE=QUOTEHz=1700Hz,由于聲波在不同介質中傳播時,頻率不變,所以聲波在介質Ⅱ中傳播時,頻率為1700Hz。(2)由v=λf得聲波在介質Ⅱ中的傳播速度為v2=λ2f=0.6×1700m/s=1020m(3)波由介質Ⅰ到介質Ⅱ的過程中,只有頻率不變,故當波從介質Ⅰ進入介質Ⅱ時,其頻率之比為1∶1。答案:(1)1700Hz(2)1020m/s(3)1∶1【總結提升】應用v=λf進行求解的一般步驟(1)明確爭辯對象。(2)對所爭辯的對象進行分析,看它是在哪種介質中傳播,哪些