2019-2020學(xué)年高中物理 第十二章 機(jī)械波 第5節(jié) 第6節(jié) 惠更斯原理練習(xí)（含解析）新人教版選修3-4

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1、惠更斯原理 [A組　素養(yǎng)達(dá)標(biāo)] 1．(多選)關(guān)于多普勒效應(yīng)的敘述，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．多普勒效應(yīng)說(shuō)明波源的頻率發(fā)生了變化 B．多普勒效應(yīng)是由于波的干涉引起的 C．多普勒效應(yīng)是波共有的特征 D．科學(xué)家通過(guò)哈勃太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)來(lái)自遙遠(yuǎn)的星系上的某種原子光譜，與地球上同種原子的光譜相比較，波長(zhǎng)均變長(zhǎng)，說(shuō)明該星系正在遠(yuǎn)離地球而去 解析：產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，波源發(fā)出的波的個(gè)數(shù)與觀察者接收到的波的個(gè)數(shù)不相同，波源本身的頻率并沒(méi)有變化，一切波都能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，A、B錯(cuò)誤，C正確；當(dāng)某一個(gè)星系遠(yuǎn)離地球時(shí)，在地球上接收到的該星系發(fā)出的光波，會(huì)發(fā)生多普勒

2、效應(yīng)，接收到的頻率變低，即波長(zhǎng)變長(zhǎng)，D正確． 答案：CD 2．下列現(xiàn)象中屬于聲波反射現(xiàn)象的是(　　) A．隔著墻能聽(tīng)到房間外面有人講話 B．夏日的雷聲有時(shí)轟鳴不絕 C．在水里的人能聽(tīng)到岸上的聲音 D．在障礙物的后面可以聽(tīng)到前面人說(shuō)話的聲音 解析：A、D是衍射現(xiàn)象，B是反射現(xiàn)象，C是折射現(xiàn)象，故選B. 答案：B 3．醫(yī)院通過(guò)彩超對(duì)人體進(jìn)行體檢時(shí)，彩超機(jī)向人體內(nèi)發(fā)射頻率已精確掌握的超聲波，超聲波經(jīng)血液反射后被專用儀器接收，然后通過(guò)反射波的頻率變化就可知血液的流速．這一技術(shù)主要體現(xiàn)了哪一種物理現(xiàn)象(　　) A．共振　　　　　　　　 B．波的衍射 C．多普勒效應(yīng) D．波的干涉

3、 解析：根據(jù)題意可知彩超機(jī)工作時(shí)主要體現(xiàn)了多普勒效應(yīng)，C正確． 答案：C 4．(多選)下列關(guān)于波的認(rèn)識(shí)，正確的是(　　) A．潛艇利用聲吶探測(cè)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折射 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 解析：A、B、C選項(xiàng)中應(yīng)用了波的反射現(xiàn)象，A、B正確，C錯(cuò)誤；D選項(xiàng)是波的折射現(xiàn)象，深水區(qū)域和淺水區(qū)域視為不同介質(zhì)，折射率不同，故波的傳播方向發(fā)生改變，D正確． 答案：ABD 5．上課時(shí)老師將一蜂鳴器固定在教鞭一端，然后

4、使蜂鳴器迅速水平旋轉(zhuǎn)，蜂鳴器音調(diào)竟然忽高忽低變化，下列判斷正確的是(　　) A．旋轉(zhuǎn)時(shí)蜂鳴器發(fā)出的頻率變化了 B．由于旋轉(zhuǎn)，改變了同學(xué)們聽(tīng)到的聲音頻率 C．蜂鳴器音調(diào)變高時(shí)，一定是向遠(yuǎn)離觀察者的方向運(yùn)動(dòng) D．音調(diào)的忽高忽低是由波的干涉造成的 解析：旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，聲源(蜂鳴器)與觀察者(同學(xué)們)的距離有時(shí)近，有時(shí)遠(yuǎn)，發(fā)生多普勒效應(yīng)，D錯(cuò)誤；蜂鳴器發(fā)出聲波的頻率不變，只是同學(xué)們聽(tīng)到的聲音頻率變化了，A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)蜂鳴器遠(yuǎn)離觀察者時(shí)，聽(tīng)到聲音的頻率變小即音調(diào)變低，C錯(cuò)誤． 答案：B 6．一列聲波在第一種均勻介質(zhì)中的波長(zhǎng)為λ1，在第二種均勻介質(zhì)中的波長(zhǎng)為λ2，若λ1＝2λ2，則該聲波在

5、兩種介質(zhì)中的頻率之比和波速之比分別為(　　) A．2∶1,1∶1 B．1∶2,1∶4 C．1∶1,2∶1 D．1∶1,1∶2 解析：同一列波，在不同介質(zhì)中波的頻率一定，故頻率之比為1∶1，由v＝λf，有v1∶v2＝λ1∶λ2＝2∶1，選項(xiàng)C正確． 答案：C 7．小明和小剛每天上學(xué)途中都要經(jīng)過(guò)一座鐵橋，學(xué)習(xí)了波的知識(shí)之后，小明和小剛想到了一個(gè)測(cè)量橋長(zhǎng)的方法，一人在鐵橋的一端用錘子敲擊一下，另一人在鐵橋的另一端聽(tīng)傳來(lái)的聲音，結(jié)果發(fā)現(xiàn)經(jīng)空氣和鐵橋，聲音傳到另一端的時(shí)間差為2 s(聲波在空氣中傳播速度v1＝340 m/s，在鋼鐵中的傳播速度為4 900 m/s)，則橋長(zhǎng)大約為(　　)

6、 A．680 m B．9 800 m C．730.7 m D．無(wú)法計(jì)算 解析：由題意可知－＝2 s，解得l≈730.7 m，C正確． 答案：C 8．(多選)如圖甲所示，男同學(xué)站立不動(dòng)吹口哨，一位女同學(xué)坐在秋千上來(lái)回?cái)[動(dòng)，下列關(guān)于女同學(xué)感受的說(shuō)法正確的是(　　) A．女同學(xué)從A向B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，她感受哨聲音調(diào)變高 B．女同學(xué)從E向D運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，她感覺(jué)哨聲音調(diào)變高 C．女同學(xué)在C點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，她感覺(jué)哨聲音調(diào)不變 D．女同學(xué)在C點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，她感覺(jué)哨聲音調(diào)變低 解析：女同學(xué)蕩秋千的過(guò)程中，只要她有向右的速度，她就會(huì)靠近聲源，根據(jù)多普勒效應(yīng)，她就能感到哨聲音調(diào)變高；反之，女同

7、學(xué)向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，她感到音調(diào)變低．故選項(xiàng)A、D正確，B、C錯(cuò)誤． 答案：AD 9．利用超聲波可以探測(cè)魚(yú)群的位置．在漁船上安裝一超聲波發(fā)射裝置，當(dāng)它向選定的方向發(fā)射出頻率為5.8×104 Hz的超聲波后，經(jīng)過(guò)0.64 s收到從魚(yú)群反射回來(lái)的反射波，已知5.8×104 Hz的超聲波在水中的波長(zhǎng)為2.5 cm，則這群魚(yú)跟漁船的距離為_(kāi)_______m. 解析：超聲波在水中的傳播速度 v＝λ·f＝2.5×10－2×5.8×104 m/s＝1.45×103 m/s. 所以魚(yú)群到漁船的距離 s＝v·t＝×1.45×103×0.64 m＝464 m. 答案：464 [B組　素養(yǎng)提升] 10．隨

8、著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，旅游事業(yè)迅速發(fā)展，其中回歸大自然的濱海游、生態(tài)游等休閑度假游，備受人們的喜愛(ài)．一艘汽船以4 m/s的速度在無(wú)風(fēng)河面上航行，船上發(fā)出一聲?shū)Q笛，旅客在3 s后聽(tīng)到前方懸崖反射回來(lái)的聲音，則懸崖離汽船原來(lái)位置的距離為(已知聲速為340 m/s)(　　) A．258 m B．340 m C．516 m D．680 m 解析：如圖所示，汽船發(fā)出鳴笛聲在B處，旅客聽(tīng)到回聲位置在A處，即3 s內(nèi)汽船前進(jìn)了A、B間距離l，則聲波經(jīng)過(guò)了2s－l的距離． v聲t＝2s－l＝2s－v船t，得s＝＝ m＝516 m. 答案：C 11．如圖所示，人在距公路約50 m的M處

9、，一輛汽車以25 m/s的速度從公路上勻速駛過(guò)，人聽(tīng)到的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的頻率(　　) A．一直是穩(wěn)定的 B．變得越來(lái)越高 C．變得越來(lái)越低 D．先變高后變低 解析：汽車靠近人的過(guò)程，人聽(tīng)到汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的頻率變高，遠(yuǎn)離人的過(guò)程中聽(tīng)到的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的頻率變低，故D正確． 答案：D 12．一聲波在空氣中的波長(zhǎng)為25 cm，速度為340 m/s，當(dāng)發(fā)生折射進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，波長(zhǎng)變?yōu)?0 cm，求： (1)聲波在這種介質(zhì)中的頻率； (2)聲波在這種介質(zhì)中的傳播速度的大?。? 解析：(1)聲波由空氣進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，頻率不變，由v＝λf得f＝＝ Hz＝1 360 Hz. (2)因頻率不變

10、，有＝ 得v′＝v＝×340 m/s＝1 088 m/s. 答案：(1)1 360 Hz　(2)1 088 m/s [C組　學(xué)霸沖刺] 13．漁船常利用超聲波來(lái)探測(cè)遠(yuǎn)處魚(yú)群的方位．已知某超聲波頻率為1.0×105 Hz，某時(shí)刻該超聲波在水中傳播的波動(dòng)圖象如圖所示． (1)從該時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，畫(huà)出x＝7.5×10－3m處質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象(至少一個(gè)周期)． (2)現(xiàn)測(cè)得超聲波信號(hào)從漁船到魚(yú)群往返一次所用時(shí)間為4 s，求魚(yú)群與漁船間的距離(忽略船和魚(yú)群的運(yùn)動(dòng))． 解析：(1)如圖所示． (2)由波形圖讀出波長(zhǎng)λ＝15×10－3m，由波速公式得v＝fλ① 魚(yú)群與漁船的距離為x＝vt② 聯(lián)立①②式，代入數(shù)據(jù)得x＝3 000 m. 答案：見(jiàn)解析 - 5 -