2018-2019学年高中物理 课时提升作业 十一 12.6 惠更斯原理（含解析）新人教版选修3-4.doc

惠更斯原理(20分钟50分)一、选择题(本题共3小题，每小题7分，共21分)1.一列声波从空气传到水中，已知声波在水中的声速较大，则下列说法中正确的是()A.声波频率不变，波长变小B.声波频率不变，波长变大C.声波频率变小，波长变大D.声波频率变大，波长变小【解析】选B。声波从空气传到水中，只有频率不变，由v=f可得变大，故B正确。2.(多选)在波的反射中，关于入射角，下列说法中正确的是()A.入射波面与法线的夹角为入射角B.入射波面与界面的夹角为入射角C.入射波线与法线的夹角为入射角D.反射角跟入射角相等【解析】选C、D。根据入射角的定义知，C正确，A、B错误，由波的反射规律知，D正确。3.(多选)关于波的反射与折射，下列说法正确的是()A.波发生反射时，波的频率不变，波速变小，波长变短B.波发生反射时，波的频率、波长、波速均不变C.波发生折射时，波的频率、波长、波速均发生变化D.波发生折射时，波的频率不变，但波长、波速均发生变化【解析】选B、D。波发生反射时，在同一种介质中运动，因此波长、波速和频率不变；波发生折射时，频率不变，波速变，波长变。故B、D正确，A、C错误。【补偿训练】(多选)图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则下列说法中正确的是()A.1与2的波长、频率相等，但波速不等B.1与2的波速、频率、波长均相等C.2与3的波速、频率、波长均相等D.2与3的频率相等，波速、波长均不等【解析】选B、D。波1、2都在介质a中传播，故1、2的频率、波速、波长均相等，A错，B对；2、3是在两种不同介质中传播，波速不同，但波源没变，因而频率相等，由v=f得波长不同，故C错，D对。二、非选择题(14分)4.一架飞机水平匀速地从某同学头顶飞过，当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时，发现飞机在他前上方约与地面成60角的方向上，据此可估算出此飞机的速度约为声速的多少倍？【解析】设飞机在人头顶正上方时距地面的高度是h，发动机声传到地面所用的时间是t，声速是v声，有h=v声t。在这段时间t内，设飞机飞出x，飞机速度是v机，则有x=v机t。两式相比v机v声=xh=cot60=33，即飞机速度约为声速的33倍。答案:33倍(1)(5分)(多选)下列说法正确的是()A.波在介质中传播的过程中，振动相同的点连接起来组成的面就叫作波面B.波线是用来表示波的传播方向的，波线与波面总是垂直的C.无论是球面波，还是平面波，同一波面上各点的振动情况完全一样D.波面上的各点都可以看作一个个新的小波源，称为子波，子波在前进方向上任意时刻形成的包络面，就是新的波面E.同一波面上的两个位置的质点振动步调可能相反(2)(10分)随着我国经济的快速增长，旅游事业迅速发展，其中回归大自然的滨海游、生态游等休闲度假游备受人们的喜爱。如图所示，一艘汽船以4 m/s 的速度在无风河面上航行，船上发出一声鸣笛，旅客在3 s后听到前方悬崖反射回来的声音，问悬崖离汽船原来位置有多远？【解析】(1)选B、C、D。振动相同的点在同一时刻组成的面，叫作波面，故A项错误；波线表示波的传播方向，在同一种介质中传播时，波线与波面总是垂直，表示为一条直线，在不同介质中传播时，表示为折线或曲线，但总跟在对应介质中的波面垂直，故B项正确；波面是同一时刻各点连线组成的，其上各点振动情况一样，可以看作相同的一个个新的小波源，这些波向前传播情况一样，经过相同时间到达的位置的连线又可以连接成一个面，就形成新的波面，故C、D项均正确，E项错误。(2)如图所示，汽船发出鸣笛声于B处，旅客听到回声位置在A处，即3 s内汽船前进了A、B间距离l，则声波经过2s-l的距离。v声t=2s-l=2s-v船t，得s=(v声+v船)t2=(340+4)32 m=516 m。答案:(1)B、C、D(2)516 m【补偿训练】如图所示，图甲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，根据发出和接收信号间的时间差，测出被测物体的速度。图乙中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t=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，则根据图乙可知，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=vt，其中t=tP1n1-tP2n2=(1230-930)t=0.1 s，则汽车在接收到P1、P2两个信号的时间间隔内前进的距离为s1-s2=vt2=3400.12 m=17 m。已知测速仪匀速扫描，由图乙记录数据可求出汽车前进(s1-s2)这段距离所用时间为t=t-t2=(1.0-0.12) s=0.95 s，汽车运动的速度v=s1-s2t=170.95 m/s17.9 m/s。答案:1717.9