高中物理 粤教版选修3-4 课后作业 2.3　惠更斯原理及其应用 Word版含解析

1．(多选)在波的反射过程中，反射波跟入射波相同的量是(　　)
A．波长　　　 B．波速
C．频率 D．振幅
【解析】　反射波和入射波在同一种介质中传播，故频率f和波速v均不变，而由公式λ＝得波长也不变，A、B、C正确；由于传播中能量损耗，振幅会减小，D错误．
【答案】　ABC
2．(多选)关于波面和波线的下列说法中正确的是(　　)
A．只有波峰(或波谷)在同一时刻构成的面才叫波面
B．波线用来表示波的传播方向
C．只有平面波中波线才与波面垂直
D．波线总与波面垂直
【解析】　沿波的传播方向，任一时刻振动情况都相同的质点构成的面就是波面，故A错；与波面垂直，表示波的传播方向的线叫波线，它总与波面垂直，故B、D正确，C错．
【答案】　BD
3．以下关于波的认识，不正确的是(　　)
A．潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的折射原理
B．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的
C．雷达的工作原理是利用波的反射
D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象
【解析】　潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况、隐形飞机怪异外形及表面涂特殊隐形物质、雷达的工作原理都是利用波的反射，故A错误，B、C正确；水波从深水区传到浅水区改变传播方向的同时，传播速度和波长都会改变，属于波的折射现象．故D正确．
【答案】　A
4．人在室内讲话的声音比在室外空旷处讲话声音要洪亮，下列说法正确的是(　　)
A．室内空气不流动 B．室内声源多次反射
C．室内声音发生折射 D．室内物体会吸收声音
【解析】　波遇到普通房间的墙壁、地面、天花板会反射，当声源停止发声时，声音要经过一段时间才会消失，而且原声与回声相隔时间很短，人耳分辨不开，所以感觉声音洪亮，故选项B正确，其他选项错误．
【答案】　B
5．人们听不清对方说话时，除了让一只耳朵转向对方，还习惯性地把同侧的手附在耳旁，这样做是利用声波的________提高耳朵的接收能力．
【解析】　人们听不清对方说话时，有时会习惯地把同侧的手附在耳边，目的就是让一部分本来不能进入耳朵的声波经手掌反射后进入耳朵．
【答案】　反射
6．利用超声波可以探测鱼群的位置，在一只装有超声波发射和接收装置的渔船上，当它向选定的方向发射出频率为5.8×104 Hz的超声波后，经过0.64 s收到从鱼群反射回来的反射波，已知5.8×104 Hz的超声波在水中的波长为2.5 cm，则这群鱼跟渔船的距离为________m.
【解析】　超声波在水中的传播速度
v＝λ·f＝2.5×10－2×5.8×104 m/s＝1.45×103 m/s.所以鱼群到船的距离s＝v·t＝×1.45×103×0.64 m＝464 m.
【答案】　464
7．一列声波在空气中的波长为34 cm，传播速度为340 m/s，这列声波传入另一介质时，波长变为68 cm，则它在这种介质中的传播速度是多少？该声波在空气中与介质中的频率各是多少？
【解析】　在空气中fλ＝v，f＝＝＝1 000 Hz，在介质中fλ′＝v′，v′＝1 000×68×10－2 m/s＝680 m/s.
【答案】　680 m/s　1 000 Hz　1 000 Hz
[能力提升练]
8．渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位．已知某超声波频率为1.0×105 Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图像如图所示．
(1)从该时刻开始计时，画出x＝7.5×10－3 m处质点做简谐运动的振动图像(至少一个周期)．
(2)现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4 s，求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)．
【解析】　(1)该波的周期为T＝＝1×10－5 s，由波动图象知，此时x＝7.5×10－3 m处的质点位于负的最大位移处，所以，从该时刻开始计时，该质点的振动图象，如图所示．
(2)由波形图读出波长λ＝15×10－3 m
由波速公式得
v＝λf①
鱼群与渔船的距离为x＝vt②
联立①②式，代入数据得x＝3 000 m③
【答案】　(1)图见解析
(2)3 000 m
9．一辆火车在经过某直线路段时，司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道，遂鸣笛，5 s后听到回声，听到回声后又行驶10 s司机第二次鸣笛，3 s后听到回声．已知声音在空气中的传播速度为340 m/s，此路段的最高限速为120 km/h，请你根据以上数据帮助司机计算一下，看火车是否超速行驶？
【解析】　设火车行驶的速度为v1，声速为v2，火车第一次鸣笛时离悬崖的距离为L.由题意，在火车第一次鸣笛到听到回声的过程中，有2L－v1t1＝v2t1
当火车第二次鸣笛时，火车离悬崖的距离为L′＝L－v1(t′＋t1)，
同理有2L′－v1t2＝v2t2
将数据代入，整理得
v1＝≈24.3 m/s
≈87.5 km/h<120 km/h
故火车没有超速行驶．
【答案】　见解析