高中物理鲁科版 (2019)选择性必修 第一册第3章 机械波第2节 波的反射和折射复习练习题

第2节　波的反射和折射

基础过关练

题组一　波面　波的反射与折射现象

1.下列说法中正确的是 (　　)

A.水波是球面波

B.声波是球面波

C.只有横波才能形成球面波

D.只有纵波才能形成球面波

2.(多选)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

3.下列说法正确的是 (　　)

A.入射波面与法线的夹角为入射角

B.入射波面与界面的夹角为入射角

C.入射波线与法线的夹角为入射角

D.在波的折射中,折射角跟入射角相等

4.在室内讲话的声音比在室外空旷处讲话的声音要洪亮,是因为 (　　)

A.室内空气不流动　　　B.室内声波多次反射

C.室内声波发生折射　　　D.室内物体会吸收声波

题组二　波的反射与折射中物理量的变化

5.声波从声源发出,在空中向外传播的过程中 (　易错　)

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

6.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

7.(多选)下列说法正确的是 (　　)

A.波发生反射时,波的频率不变,波速变小,波长变短

B.波发生反射时,频率、波长、波速均不变

C.波发生折射时,波的频率不变,但波长、波速发生变化

D.波发生折射时,波的频率、波长、波速均发生变化

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、波长均相等

D.3与1的频率相等,波速、波长均不等

9.如图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中的波速为v1,波在介质Ⅱ中的波速为v2,则v1∶v2为　　　　。 

题组三　波的反射与折射的分析

10.(多选)以下关于波的认识中正确的是 (　　)

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

11.一列声波在介质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。

答案全解全析

第2节　波的反射和折射

基础过关练

1.B　若波面是球面,则为球面波,与横波、纵波无关,由此可知B正确,C、D错误。由于水波不能在空间中传播,所以它是平面波,A错误。

2.AD　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。

3.C　入射波线与法线的夹角为入射角,A、B错误,C正确;折射波线与法线的夹角为折射角,由于发生折射时波的传播方向改变,折射角不等于入射角,D错误。

4.B　在室内听到的声音洪亮是因为声波在室内墙壁上经过多次反射而得到加强。

5.C　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,形成的包络面,即新波面,但声源提供的能量一定,在形成新的波面后,总能量不变,每个新波面获得的能量减少,故在声波的传播过程中振幅逐渐减小,故选C。

易错警示

本题易误选B项,不能正确分析波传播过程中质点的振动频率由波源决定,参与波动的每一个质点都在做受迫振动,频率等于波源的频率。

6.D　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。

7.BC　波发生反射后回到原来的介质中,频率、波长、波速均不变,选项A错误,B正确;波发生折射时,介质改变,故波速发生变化,但频率由波源决定,波的频率不变,由v=λf可知波长发生变化,选项C正确,D错误。

8.D　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。

9.答案　∶

解析　由折射定律知==∶。

10.ABD　A、B、C选项中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。

11.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=λ2f=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。