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6.惠更斯原理
基础巩固
1 下列说法正确的是( )
A.只有平面波的波面才与波线垂直
B.任何波的波线都跟波面垂直
C.任何波的波线都能表示波的传播方向
D.有些波的波面表示传播方向
解析：任何波线都与波面互相垂直,A 项错误,B 项正确;波线表示波的传播方向,C 项正确,D 项错误。
答案：BC
2 下列说法正确的是( )
A.同一波面上各点振动情况一定相同
B.同一波面上各点振动情况可以不同
C.空间某一点发出的波面一定是以波源为球心的球面
D.只有横波才有波面
解析：某一时刻振动相同的点连接而成的面叫波面,故 A 项正确,B 项错误;波面是平面的叫平面波,
纵波也会形成波面,故 C、D 两项错误。
答案：A
3 下列说法正确的是( )
A.在波动现象中,介质中任一波阵面上的点,可看成是子波的波源
B.在波动现象中,沿着传播方向的波峰(或波谷)构成的面是波阵面
C.对于球面波,其波阵面是以波源为球心的球面,波线是球的半径2
D.波动在各向同性的均匀介质中传播时,其波阵面的几何形状可能改变
答案：ABC
4 在反射过程中,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：反射波与入射波在同一介质中传播,介质决定了波速,因此波速不变。波的频率由波源决定,
因此波的频率也不改变,根据公式 v=λf,我们可知波长也不改变。能量在传播过程中会逐渐减少,
故振幅也会减小。所以 A、B、C 三项正确,D 项错误。
答案：ABC
5 下列叙述属于波的反射现象的是( )
A.夏日的雷声有时会轰鸣不绝
B.隔墙有耳
C.在空房间里讲话,会感到声音更响
D.水波从深水区进入浅水区传播方向发生改变
解析：雷声轰鸣不绝是声波在地面和云层之间的反射;隔墙有耳是波的衍射;声波在房间里不断地
反射、叠加,会产生混响现象;水波从深水区进入浅水区传播方向发生改变是波的折射现象。所以 A、C
两项正确,B、D 两项错误。
答案：AC
6 一列声波从空气传入水中,已知水中声速较大,则( )
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,波长不变3
解析：由于波的频率由波源决定,因此声波无论在空气中还是在水中频率都不变,选项 C、D 错误。
又因声波在水中速度较大,由公式 v=λf 可得,声波在水中的波长较大,故选项 A 错误,选项 B 正确。
故正确选项为 B。
答案：B
7 机械波从一种介质进入另一种介质中时( )
A.波长不发生变化 B.波线不发生变化
C.波速不发生变化 D.频率不发生变化
解析：由于入射波与折射波在两种不同的介质中传播,因此波速会发生变化。波的频率由波源决定,
即频率不变,由公式 v=λf,可知波长发生变化,D 项正确,A、C 项错误。波线代表了波的传播方向,
折射时传播方向会改变,B 项错误。
答案：D
8 从障碍物反射回来的声波要在原来的声波消失后至少经 s 到达人耳,人才能将回声和
原来的声音区分开来。因此人要听到回声,在空气中距离障碍物的距离至少为 m。(空气中
的声速为 340 m/s)
解析：回声和原声之间的时间间隔要超过 0.1s,人才能区分原声和回声,这段时间里空气中声波的
传播路程为 34m,因此人要听到回声,在空气中距离障碍物的距离至少为 17m。
答案：0.1 17
能力提升
1 下列哪些现象与波的反射有关( )
A.在空谷中叫喊可以听到回声
B.振动的音叉在水面产生涟漪
C.夏日的雷声轰鸣不绝
D.声呐可以用来探测海底深度4
解析：回声是由于声波的反射而形成的,故选项 A 是波的反射,选项 B 是振动产生波,并非波的反射,
声呐的工作原理就是波的反射,D 项正确。雷声轰鸣不绝是由于雷声在地面与云层之间、云层与云
层之间来回反射而形成的,C 项正确。
答案：ACD
2 声波从声源发出,在空中向外传播的过程中( )
A.波速在逐渐变小 B.频率在逐渐变小
C.振幅在逐渐变小 D.波长在逐渐变小
解析：该题考查声波在同一种介质中传播时,波长、频率和波速是否变化的问题。
声波在空中向外传播时,不管是否遇到障碍物引起反射,其波速由空气介质决定。频率(由振源决定)
和波长(λ = v
f)均不变,所以 A、B、D 项错误。又因为机械波是传递能量的方式,能量在传播过程中
会减小,故其振幅也就逐渐变小,C 项正确。
答案：C
3 由振源产生的向四周传播的机械波,在传播过程中出现的情况有( )
A.波上各点振动的频率一定相同
B.在同一种均匀介质中,离振源越远的质点振动的机械能越小
C.波上的质点的运动轨迹就是波线
D.水面上形成的水波的波形是波线的客观形状
解析：机械波在传播的过程中,频率保持不变,波上质点的振动频率与振源相同,A 项正确;振源以波
的形式向周围传递能量,而能量是向四周传播的,在某一方向的能量会越来越少,B 项正确;波传播的
仅是振动这种运动形式,波的质点不会随着波而迁移,C 项错误;水面上形成的水波是由一群振动相
同的点组成的,是波面的客观形状,D 项错误。
答案：AB
★ 4 同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播,某时刻的波形如图,以下说法正确的是( )5
A.声波在水中波长较大,b 是水中声波的波形
B.声波在空气中波长较大,b 是空气中声波的波形
C.水中质点振动频率较高,a 是水中声波的波形
D.空气中质点振动频率较高,a 是空气中声波的波形
解析：波的频率取决于波源的振动频率,与介质无关,故同一音叉发出的声波在水中传播与在空气
中传播时频率相同。机械波在介质中传播的速度只取决于介质的性质,与波的频率无关,声波在水
中的传播速度大于在空气中的传播速度,再由 v=fλ 知,声波在水中的波长较大,对应于题图中波形
b,故 A 正确。
答案：A
5 当一个探险者进入一个山谷后,为了估测出山谷的宽度,他吼一声后,经过 0.5 s 听到右边山坡
反射回来的声音,又经过 1.5 s 后听到左边山坡反射回来的声音,若声速为 340 m/s,则这个山谷的
宽度约为( )
A.170 m B.340 m
C.425 m D.680 m
解析：右边的声波从发出到反射回来所用时间为 t1=0.5s,左边的声波从发出到反射回来所用的时
间为 t2=2s。山谷的宽度 s = 1
2v(t1 + t2) = 1
2 × 340 × 2.5m=425m。故 C 正确。
答案：C
★ 6 在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图如图甲所示,测速仪发出并接收超声波脉冲
信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,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
Δt=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
在反射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。 6
解析：由 p1、p2 之间的时间间隔 Δt=1.0s,可将题图乙中的刻度看作是时间标度,由题图可以确定
所要求的时间,p1 和 n1 之间的时间间隔 t1 = 1.2
3 Δt = 0.4s
由超声波脉冲发射和接收的时间间隔,可知汽车距测速仪的距离。汽车第一次反射脉冲信号时距测
速仪的距离 s1=vt1
2 = 68m
同理可知,p2 和 n2 之间的时间间隔 t2=0.3s
汽车第二次反射脉冲信号时距测速仪的距离
s1=vt2
2 = 51m
汽车在两次反射脉冲信号之间的时间内前进的距离为 s=s1-s2=17m。
汽车两次反射脉冲信号的时间间隔为
t=Δt + t2
2 - t1
2 = 0.95s
汽车的速度 v = s
t = 17.9m/s。
答案：17 17.9
7 一列声波在介质Ⅰ中的波长为 0.2 m。当该声波从空气中以某一角度传入介质Ⅱ中时,波长变
为 0.6 m,如图所示,介质Ⅰ中的声速是 340 m/s。
(1)求该声波在介质Ⅱ中传播时的频率。7
(2)求该声波在介质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 1 400 m/s,按图中的方向从介质Ⅰ射入介质Ⅱ中,求它
在介质Ⅰ和介质Ⅱ中的频率之比。
解析：(1)声波在介质Ⅰ中传播时,由 v=λf 得 f = v1
λ1
= 340
0.2Hz=1700Hz,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=λf 得声波在介质Ⅱ中的传播速度为 v2=λ2f=0.6×1700m/s=1020m/s。
(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Ⅱ时,其频率之比为 1∶
1。
答案：(1)1 700 Hz (2)1 020 m/s (3)1∶1
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