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

惠更斯原理 [A組　素養(yǎng)達標] 1．(多選)關(guān)于多普勒效應(yīng)的敘述，下列說法中正確的是(　　) A．多普勒效應(yīng)說明波源的頻率發(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．科學家通過哈勃太空望遠鏡發(fā)現(xiàn)來自遙遠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，波長均變長，說明該星系正在遠離地球而去 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運動，波源發(fā)出的波的個數(shù)與觀察者接收到的波的個數(shù)不相同，波源本身的頻率并沒有變化，一切波都能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，A、B錯誤，C正確；當某一個星系遠離地球時，在地球上接收到的該星系發(fā)出的光波，會發(fā)生多普勒效應(yīng)，接收到的頻率變低，即波長變長，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．隔著墻能聽到房間外面有人講話 B．夏日的雷聲有時轟鳴不絕 C．在水里的人能聽到岸上的聲音 D．在障礙物的后面可以聽到前面人說話的聲音 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)院通過彩超對人體進行體檢時，彩超機向人體內(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 解析：根據(jù)題意可知彩超機工作時主要體現(xiàn)了多普勒效應(yīng)，C正確． 答案：C 4．(多選)下列關(guān)于波的認識，正確的是(　　) A．潛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，從而達到隱形的目的 C．雷達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選項中應(yīng)用了波的反射現(xiàn)象，A、B正確，C錯誤；D選項是波的折射現(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．上課時老師將一蜂鳴器固定在教鞭一端，然后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)時蜂鳴器發(fā)出的頻率變化了 B．由于旋轉(zhuǎn)，改變了同學們聽到的聲音頻率 C．蜂鳴器音調(diào)變高時，一定是向遠離觀察者的方向運動 D．音調(diào)的忽高忽低是由波的干涉造成的 解析：旋轉(zhuǎn)過程中，聲源(蜂鳴器)與觀察者(同學們)的距離有時近，有時遠，發(fā)生多普勒效應(yīng)，D錯誤；蜂鳴器發(fā)出聲波的頻率不變，只是同學們聽到的聲音頻率變化了，A錯誤，B正確；當蜂鳴器遠離觀察者時，聽到聲音的頻率變小即音調(diào)變低，C錯誤． 答案：B 6．一列聲波在第一種均勻介質(zhì)中的波長為λ1，在第二種均勻介質(zhì)中的波長為λ2，若λ1＝2λ2，則該聲波在兩種介質(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C正確． 答案：C 7．小明和小剛每天上學途中都要經(jīng)過一座鐵橋，學習了波的知識之后，小明和小剛想到了一個測量橋長的方法，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傳來的聲音，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)，則橋長大約為(　　) A．680 m B．9 800 m C．730.7 m D．無法計算 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，男同學站立不動吹口哨，一位女同學坐在秋千上來回擺動，下列關(guān)于女同學感受的說法正確的是(　　) A．女同學從A向B運動過程中，她感受哨聲音調(diào)變高 B．女同學從E向D運動過程中，她感覺哨聲音調(diào)變高 C．女同學在C點向右運動時，她感覺哨聲音調(diào)不變 D．女同學在C點向左運動時，她感覺哨聲音調(diào)變低 解析：女同學蕩秋千的過程中，只要她有向右的速度，她就會靠近聲源，根據(jù)多普勒效應(yīng)，她就能感到哨聲音調(diào)變高；反之，女同學向左運動時，她感到音調(diào)變低．故選項A、D正確，B、C錯誤． 答案：AD 9．利用超聲波可以探測魚群的位置．在漁船上安裝一超聲波發(fā)射裝置，當它向選定的方向發(fā)射出頻率為5.8×104 Hz的超聲波后，經(jīng)過0.64 s收到從魚群反射回來的反射波，已知5.8×104 Hz的超聲波在水中的波長為2.5 cm，則這群魚跟漁船的距離為________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．隨著我國經(jīng)濟的快速增長，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．一艘汽船以4 m/s的速度在無風河面上航行，船上發(fā)出一聲鳴笛，旅客在3 s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(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，旅客聽到回聲位置在A處，即3 s內(nèi)汽船前進了A、B間距離l，則聲波經(jīng)過了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，一輛汽車以25 m/s的速度從公路上勻速駛過，人聽到的汽車發(fā)動機的頻率(　　) A．一直是穩(wěn)定的 B．變得越來越高 C．變得越來越低 D．先變高后變低 解析：汽車靠近人的過程，人聽到汽車發(fā)動機的頻率變高，遠離人的過程中聽到的汽車發(fā)動機的頻率變低，故D正確． 答案：D 12．一聲波在空氣中的波長為25 cm，速度為340 m/s，當發(fā)生折射進入另一種介質(zhì)時，波長變?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)中的傳播速度的大小． 解析：(1)聲波由空氣進入另一種介質(zhì)時，頻率不變，由v＝λf得f＝＝ Hz＝1 360 Hz. (2)因頻率不變，有＝ 得v′＝v＝×340 m/s＝1 088 m/s. 答案：(1)1 360 Hz　(2)1 088 m/s [C組　學霸沖刺] 13．漁船常利用超聲波來探測遠處魚群的方位．已知某超聲波頻率為1.0×105 Hz，某時刻該超聲波在水中傳播的波動圖象如圖所示． (1)從該時刻開始計時，畫出x＝7.5×10－3m處質(zhì)點做簡諧運動的振動圖象(至少一個周期)． (2)現(xiàn)測得超聲波信號從漁船到魚群往返一次所用時間為4 s，求魚群與漁船間的距離(忽略船和魚群的運動)． 解析：(1)如圖所示． (2)由波形圖讀出波長λ＝15×10－3m，由波速公式得v＝fλ① 魚群與漁船的距離為x＝vt② 聯(lián)立①②式，代入數(shù)據(jù)得x＝3 000 m. 答案：見解析 - 5 -