高中物理教科版 (2019)选择性必修 第一册第三章 机械波4 波的反射与折射课时训练

这是一份高中物理教科版 (2019)选择性必修 第一册第三章 机械波4 波的反射与折射课时训练，共9页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
4.波的反射与折射一、单项选择题 1、机械波在传播过程中遇到障碍物时会发生反射,如果用射线表示波的传播方向,下列说法正确的是(　　)A.入射线与反射线一定在同一平面内,法线与这一平面垂直B.入射线与反射线可能在法线同侧C.“回声”是声波的反射现象D.“回声”是声波的折射现象2、对于波长为100 m的声波,下列说法正确的是　(　　)A.在同一介质中,比波长为20 m的声波传播得快B.在空气中的频率比在水中大C.能发生折射,折射后频率发生变化D.能发生反射,反射后波速不变3、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 mC．425 m            D．680 m4、如图所示,1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线,则(　　)A.2与1的波长、频率相等,波速不等B.2与1的波速、频率相等,波长不等C.3与1的波速、频率、波长均相等D.3与1的频率相等,波速、波长均不等5、同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播，某时刻的波形曲线如图所示．以下说法正确的是（  ）A．声波在水中波长较大，b是水中声波的波形曲线B．声波在空气中波长较大，b是空气中声波的波形曲线C．水中质点振动频率较高，a是水中声波的波形曲线D．空气中质点振动频率较高，a是空气中声波的波形曲线6、如图是一列机械波从一种介质进入另一种介质时发生的现象，已知波在介质Ⅰ中的波速为v1，波在介质Ⅱ中的波速为v2，则v1∶v2为(　　)A．1∶         B．∶1  C．∶         D．∶7、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8、如图所示，1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则 (　　)．A．2与1的波长、频率相等，波速不等B．2与1的波速、频率相等，波长不等C．3与1的波速、频率、波长相等D．3与1的频率相等，波速、波长均不等二、多项选择题9、以下关于波的认识正确的是(　　)A.潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况,利用的是波的反射原理B.隐形飞机外形很怪异并且表面涂有特殊隐形物质,这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折射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10、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11、如图所示,A、B分别为t=t1、t=t2时平面波的波面,下列说法正确的是(　　)A.波面A和波面B互相平行B.波面A上的各个质点的振动情况不一定相同C.波面B上的各个质点的振动情况不一定相同D.波面A上的各个质点的振动情况相同,波面B上的各个质点的振动情况也相同12、如图为某列波从介质1入射到介质2的波线分布，已知该波在介质1中的周期T1、频率f1、波长λ1、波速v1，在介质2中的周期T2、频率f2、波长λ2、波速v2，则下列判断正确的是(　　)A．T1＞T2         B．f1＞f2C．v1＞v2         D．λ1＞λ213、如图所示，一机械波由介质Ⅰ射入介质Ⅱ，在界面MN上发生偏折．下列说法正确的是（  ）A．波在介质Ⅰ中传播的速度大B．波在介质Ⅱ中传播的速度大C．波在介质Ⅰ中和介质Ⅱ中传播的速度之比为D．波在介质Ⅱ中和介质Ⅰ中传播的速度之比为三、非选择题14、如图所示，某列波以60°的入射角由甲介质射到乙介质的界面上同时产生反射和折射，若反射波的波线与折射波的波线的夹角为90°．该波的折射角为________．15、如图所示为一束平面波从介质1进入另一种介质2的情形，则波从介质1进入介质2时波速将______(选填“增大”或“减小”)，其入射角和折射角的正弦之比为______．16、某物体发出的声音在空气中的波长为1 m，波速为340 m/s，在海水中的波长为4.5 m．(1)该波的频率为______________Hz，在海水中的波速为________m/s．(2)若物体在海面上发出的声音经0.5 s听到回声，则海水深为多少？(3)若物体以5 m/s的速度由海面向海底运动，则经过多长时间听到回声？17、一个观察者在高处用望远镜注视到在地上的木工以每秒2次的频率击打钉子，他听到声音时恰好看到击锤动作．若观察者距木工680 m，当木工停止击锤后，他还能听到几次击钉声？(声波在空气中传播速度为340 m/s)18、一列平面波，以30 °的入射角投射到两种介质的交界面，发生折射，折射角为45 °，若入射波的波长为10 cm，则折射波的波长是多少？19、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,已知介质Ⅰ中的声速为340 m/s。(1)求该声波在介质Ⅱ中传播时的频率;(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。       答案与解析1、C解析：波的反射遵循波的反射定律,即反射线在入射线和法线所决定的平面内,入射线和反射线分居法线两侧,故A、B错误;声波遇到障碍物时,发生反射,形成回声,因此“回声”是声波的反射现象,故C正确,D错误。故选C。2、D解析：机械波的传播速度由介质决定,波的频率由波源决定,与介质无关,所以折射后,波进入另一种介质,传播速度发生变化,反射后回到原来的介质,传播速度不变,故D选项正确。3、C解析：右边的声波从发出到反射回来所用时间为t1＝0.5 s，左边的声波从发出到反射回来所用的时间为t2＝2 s．山谷的宽度s＝v(t1＋t2)＝×340×2.5 m＝425 m；故C正确．4、D解析：波1、2都在介质a中传播,故1、2的频率、波速、波长均相等,A、B错。波1、3是在两种不同介质中传播,波速不同,但波源没变,因而频率相等,由λ=得波长不同,故C错,D对。5、A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与在空气中传播时频率相同．但机械波在介质中传播的速度只取决于介质性质，与波的频率无关，声波在水中传播的速度大于在空气中传播的速度．由v＝λf知，声波在水中的波长应较大，对应于题图中波形曲线b，故只有A正确．6、C解析：根据题图可知入射角i＝60°，折射角r＝45°，由波的折射定律＝得＝＝．故C对．7、C解析：根据惠更斯原理知，声波从声源发出后，在空中向外传播的过程中，形成了以波源为中心的波面，波面上的每个点都是子波的波源，然后又形成子波波面．形成包络面，即为新波面，但声源提供的能量一定，在形成新的波面后，总能量不变，但每个新波面获得的能量减少，故在波的传播过程中振幅逐渐减少，故应选C.8、D解析：反射波的波长、频率、波速与入射波都应该相等，故A错、B错，折射波的波长、波速与入射波都不等，但频率相等，故C错、D正确．9、ABD解析：A、B、C选项中都应用了波的反射原理,A、B正确,C错误;D选项中是波的折射现象,深水区和浅水区可视为不同介质,故波的传播方向发生改变,故D正确。10、BCD解析：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错；声音可以同光一样，具有反射现象，选项B、C、D中描述的都是声音的反射现象，故B、C、D对．11、AD解析：由波面的定义可得,B、C错误,D正确,平面波各个时刻的波面相互平行,故A正确。12、CD解析：折射现象中，折射前后，波的周期与频率不变，A、B错误；从题图可知入射角i大于折射角r，由折射定律公式＝得，v1＞v2，C正确；再结合v＝λf知，λ1＞λ2，D正确．13、BD解析：由波的折射定律＝可知v1＜v2，且＝＝＝，故B、D正确．14、解析：由反射定律可得反射角为60°，由题图的几何关系可得折射角为r＝30°．答案：30°15、解析：由公式＝可知，当v1＞v2时，i＞r，即折射角折向法线，折射角小于入射角；当v1＜v2时，i＜r，即折射角折离法线，折射角大于入射角；＝＝＝．答案：增大　16、解析：(1)由f＝得：f＝ Hz＝340 Hz．因波的频率不变，则在海水中的波速为v海＝λf＝4.5×340 m/s＝1 530 m/s．(2)入射声波和反射声波用时相同，则海水深为s＝v海＝1 530× m＝382.5 m．(3)物体与声音运动的过程示意图如图所示．设听到回声的时间为t，则v物t＋v海t＝2s．代入数据解得t＝0.498 s．答案：(1)340　1 530(2)382.5 m(3)0.498 s17、解析：题中木工击钉子产生的声波属于一种时间短暂的“脉冲波”，如图所示，设脉冲的间距为d，由于声速是v＝340 m/s，木工击钉频率为f＝2 Hz，所以d＝＝ m＝170 m.因此在680 m距离内有n＝＝4个脉冲间隔，也就是说木工停止击钉后还能听到4次击钉声．答案：4次18、解析：根据折射定律＝，又因为v＝λf，f1＝f2，有＝＝＝所以λ2≈14.14 cm．答案：14.14 cm19、答案：(1)1 700 Hz(2)1 020 m/s(3)1∶1解析：(1)声波在介质Ⅰ中传播时,由v=λf得:f== Hz=1 700 Hz,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1 700 Hz。(2)由v=λf得声波在介质 Ⅱ 中的传播速度为v2=λ2 f=0.6×1 700 m/s=1 020 m/s。(3)该声波由介质Ⅰ到介质Ⅱ的过程中,频率不变,故它在介质Ⅰ和介质Ⅱ中的频率之比为1∶1。