高中人教版选修3-4高二(下)第十二章6.惠更斯原理强化练习[答案解析]

人教版选修3-4高二（下）第十二章6.惠更斯原理强化练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、多选题1．关于对惠更斯原理的理解，下列说法正确的是（）A．同一波面上的各质点振动情况完全相同B．同一振源的不同波面上的质点的振动情况可能相同C．球面波的波面是以波源为中心的一个个球面D．波线与平面波的波面垂直，与球面波的波面不垂直2．下列叙述中正确的是（）A．空间点波源发出的球面波，其波面是一个个球面，波线就是以波源为圆心的同心圆B．平面波的波线是一条直线，其波线相互平行C．根据惠更斯原理，波面各点都可看作一个子波源，子波前进的方向的包络面就是该时刻的波面D．利用惠更斯原理，只要知道t时刻波面的位置和波速，就可确定t+Δt时刻波面的位置3．下列哪些现象是由声音的反射形成的（）A．夏天下雨时，我们总是先看到闪电，后听到雷声B．北京天坛的回音壁的回音现象C．同样高的声音在房间里比在旷野里听起来响亮些D．在火车站候车大厅中，我们有时听不清播音员的声音4．下列说法中正确的是（）A．只有平面波的波面才与波线垂直B．任何波的波线与波面都相互垂直C．任何波的波线都表示波的传播方向D．有些波的波面表示波的传播方向二、解答题5．已知声波的速度为340m/s，有一辆汽车以15m/s的速度匀速行驶，在其正前方有一陡峭山崖，汽车鸣笛2s后司机听到回声，则汽车鸣笛时距山崖的距离有多远？若该汽车以10m/s的速度匀速行驶，在其正前方有一陡峭山崖，汽车鸣笛时并同时以2a 的加速度加速，1s后司机听到回声，此时汽车距山崖的距离有多远？10m/s6．一列声波在介质Ⅰ中的波长为0.2m ．当该声波从空气中以某一角度传入介质Ⅱ中时，波长变为0.6m ，如图所示，若介质Ⅰ中的声速是340m/s ．求：（1）该声波在介质Ⅱ中传播时的频率．（2）该声波在介质Ⅱ中传播的速度．（3）若另一种声波在介质Ⅱ中的传播速度为1400m/s ，按图中的方向从介质Ⅰ射入介质Ⅱ中，它在介质Ⅰ和介质Ⅱ中的频率之比．三、单选题7．人耳只能区分相差0.1 s 以上的两个声音，人要听到自己讲话的回声，离障碍物的距离至少要大于( )．A ．34 mB ．17 mC ．100 mD ．170 m8．甲、乙两人平行站在一堵又高又宽的墙前面，二人相距2a ，距墙均为√3a ，当甲开了一枪后，乙在t 时间后听到第一声枪响，则乙听到第二声枪响的时间为（ ） A ．甲开枪t 后B ．甲开枪2t 后C ．甲开枪3t 后D ．甲开枪4t 后9．一列波在第一种均匀介质中的波长为1λ，在第二种均匀介质中的波长为2λ，且123λλ= 那么波在这两种介质中的频率之比和波速之比分别为（ ）A ．3:1，1:1B ．1:3，1:4C ．1:1，3:1D ．1:1，1:310．如图所示是一列机械波从一种介质进入另一种介质中发生的现象．已知波在介质Ⅰ中的速度为v 1，波在介质Ⅱ中的波速为v 2.则v 1∶v 2为( )．A ．1B ∶1C D11．关于波的反射与折射，下列说法正确的是（）A．入射波的波长一定等于反射波的波长，其频率不变B．入射波的波长一定小于反射波的波长，其频率不变C．入射波的波长一定大于折射波的波长，其频率不变D．入射波的波长一定小于折射波的波长，其频率不变12．如图所示，a、b两光波以相同的入射角从空气射向某种介质的界面上，进入介质后a波的偏向角θ1大于b波的偏向角θ2，以下判断正确的是（）A．介质对两种波的折射率n a>n bB．两种波在介质中传播的速度v a>v bC．两种波在介质中的波长λa>λbD．若以相同的入射角从介质射入空气，则a波的偏向角小于b波的偏向角参考答案1．ABC【解析】【详解】A.按照惠更斯原理，波面是由振动情况完全相同的点构成的面，而不同波面上质点的相位不同，选项A符合题意。

B.由于波的周期性，相距为波长整数倍的另一波面上的质点的振动情况与这个波面上质点的振动情况相同，选项B符合题意。

C.由波面和波线的概念知，球面波的波面是以波源为中心的一个球面，选项C符合题意；D.无论怎样的波，线始终和波面垂直，故D不符合题意。

2．BCD【解析】【详解】A.球面波的波线沿球面的半径方向，A不符合题意。

B.平面波的波线是一条直线，由于波线与波面垂直，故平面波的波线相互平行，B符合题意。

C.由惠更斯原理可知，波面各点都可看作一个子波源，子波前进的方向的包络面就是该时刻的波面，C符合题意。

D.利用惠更斯原理，只要知道t时刻波面的位置和波速，就可确定另一时刻的波面的位置，D符合题意。

3．BCD【解析】【详解】A.先看到闪电，后听到雷声是由于光比声音传播得快，不是声音的反射，故A不符合题意；B. 北京天坛的回音壁的回音现象属于声音的反射，选项B符合题意；C. 同样高的声音在房间里比在旷野里听起来响亮些，描述的是声音的反射现象，选项C符合题意；D. 在火车站候车大厅中，我们有时听不清播音员的声音，也是声音的反射造成的，选项D 符合题意；4．BC【解析】【详解】AB.不管是平面波，还是球面波，其波面与波线均垂直，选项A 不符合题意，选项B 符合题意；CD.只有波线才表示波的传播方向，波面不表示波的传播方向，选项C 符合题意，D 不符合题意。

5．355m ；162.5m【详解】画出汽车与声音运动过程示意图如图所示，设汽车在A 点鸣笛，在C 点听到回声，汽车由A 到C 的位移为1s ，C 到山崖B 的距离为2s ，汽车从鸣笛到司机听到回声的时间为t ，有2s t =．根据汽车运动的时间与声波运动的时间相等．则1122=2s s s s v v +=声汽 1215m 30m s =⨯=230m 22s=340m /ss + 解得：2325m s =，即汽车鸣笛时距山崖的距离为 ()12s=30352m 355m s s +=+=．同理：''2'''02121222'v t at s s s t v v +++==声声解得：'2162.5m s =，即此时汽车距山崖的距离为'2162.5m s =6．(1)1700Hz (2) 1020m/s (3)1 : 1【详解】（1）声波在介质I 中传播时，由v f λ=得：11340Hz=1700Hz 0.2v f λ== 由于声波在不同介质中传播时，频率不变，所以声波在介质Ⅱ中传播时，频率为1700Hz ．(2)由v f λ=得声波在介质I 中的传播速度为220.61700m /s 1020m /s v f λ==⨯=(3)波由介质Ⅰ到介质Ⅱ的过程中，只有频率不变，故当波从介质I 进入介质I 时，其频率之比为1:1．7．B【解析】声波在空气中传播的速度约为340 m/s ，因此2x ＝vt ，x ＝2vt ＝17 m ，B 正确． 8．B【解析】【详解】设声速为v ，乙听到第一声枪响必然是甲开枪的声音直接传到乙的耳朵中，故t =2a v ①甲、乙两人与墙的位置如图所示，乙听到的第二声枪响必然是墙反射的枪声，由声波的反射定律和几何关系得：AC= BC=AB=2a 。

故乙听到第二声枪响的时间t′=Ac+BC v =4a v ②，由①②得：t′=2t 。

A. 甲开枪t 后，与结论不相符，选项A 不符合题意；B. 甲开枪2t 后，与结论相符，选项B 符合题意；C. 甲开枪3t 后，与结论不相符，选项C 不符合题意；D. 甲开枪4t 后，与结论不相符，选项D 不符合题意；9．C【详解】试题分析：频率由波源决定，所以频率之比1∶1，根据公式波速v f λ=，波速之比等于波长之比为3∶1，A.3:1，1:1与分析不符，选项A 不符合题意B.1:3，1:4与分析不符，选项B 不符合题意C.1:1，3:1与分析相符，选项C 符合题意D.1:1，1:3与分析不符，选项D 不符合题意10．C【解析】 根据折射定律12sin sin θθ＝12v v .可得12v v ＝6045oo sin sin，所以选项C 正确． 11．A【详解】AB.入射波与反射波在同种介质中波速相同，频率由波源决定，频率相同，由v f λ=知波长相同，选项A 符合题意，B 不符合题意．CD.因不知介质情况，入射波与折射波波长无法比较，选项CD 不符合题意． 12．A【解析】【详解】A.已知光波从空气射入介质，a 波的偏向角θ1大于b 波的偏向角θ2，说明a 波的折射角小于b 波的折射角，由折射定律sini sinr 有：n a >n b ，故A 符合题意。

B.根据公式v =c n 分析可知n a >n b ，则v a <v b ，故B 不符合题意。

C.设同一种光波在真空中波长为λ0，在介质中波长为λ，频率为f ，则有n =c v =λ0f λf =λ0λ，可得λ=λ0n ，a 波的折射率大，在真空中波长短，在介质中波长也短，可得：λa <λb ，故C 不符合题意。

D.若波以相同的入射角从介质射入空气，由折射定律知，a 波的折射角大于b 波的折射角，则a 波的偏向角大于b 波的偏向角，故D 不符合题意。