2019-2020年高中物理 第2章 第2节波的反射和折射课时训练 鲁科版选修3-4.doc

2019-2020年高中物理 第2章 第2节波的反射和折射课时训练 鲁科版选修3-4【基础达标】1.(基础理论辨析题)下列关于波的说法中正确的是()A.任何波的波线都表示波的传播方向B.波面一定是平面C.同一波面上的各质点振动不一定相同D.同一振源的不同波面上的质点的振动情况都相同E.球面波的波面是以波源为中心的一个个球面F.无论怎样的波，波线始终和波面垂直2.下列现象属于波的反射的是()A.隔着墙能听到房间外面有人说话B.音响设备制作时要考虑混响效果C.夏日的雷声有时轰鸣不绝D.在水里能听到岸上的声音3.(xx泉州高二检测)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4.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 mB.340 mC.425 mD.680 m5.在波的反射现象中，反射波跟入射波不相同的量是()A.波长 B.波速C.频率 D.振幅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，已知波在介质中的波速为v1，波在介质中的波速为v2，则v1v2为()A.1 B.1C. D.7.某人想听到自己发出声音的回声，若已知声音在空气中的传播速度为340 m/s，那么他至少要离障碍物多远?8.水波的速度跟水的深度有关，其关系为v=，式中h为水的深度，g为重力加速度。如图甲所示是一池塘的剖面图，A、B两部分水深不同，图乙是从上往下俯视看到的从P处向外传播的水波波形(弧形实线代表波峰)，深水区B水波波长是浅水区A水波波长的两倍，若已知A处水深20cm，那么B处水深是多少?【能力提升】1.(xx沈阳高二检测)一列波在第一种均匀介质中的波长为1，在第二种均匀介质中的波长为2，且1=32，那么波在这两种介质中的频率之比和波速之比分别为()A.31，11 B.13，14C.11，31 D.11，132.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1、波速v1，在介质2中的周期T2、频率f2、波长2、波速v2，则下列判断正确的是()A.T1T2 B.f1f2C.v1v2 D.123.已知某声波在水中的速度v水大于在空气中的速度v空，该声波从空气射入水里，入射角i从零开始逐渐增大时，下列说法中正确的是()A.比值不变B.比值不变C.比值是一个大于1的常数D.比值是一个小于1的常数4.声波在空气中的传播速度为340m/s，一木匠在屋顶上每秒敲打2下，一观察者恰巧在看到木匠把锤举到最高时，听见敲打的声音，如果木匠上举和下击锤的时间相等，则观察者和木匠之间的最短距离是m，如果观察者是在远处借助仪器看到木匠的动作和听到敲打的声音，若用n表示听到响声后看到木匠把锤举到最高处的次数，则它们之间可能距离的一般表达式为m5.(能力挑战题)一声波在空气中的波长为25 cm，速度为340 m/s，当折射入另一种介质时，波长变为80 cm，求：(1)声波在这种介质中的频率；(2)声波在这种介质中的传播速度。答案解析【基础达标】1.【解析】选A、E、F。波线表示波的传播方向，A正确；波面不一定是平面，也可能是球面，B错误；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，故C、D不正确。由波面和波线的概念，不难判断E、F正确。2.【解析】选B、C。隔着墙能听到房间外面有人说话和在水里能听到岸上的声音，说明声波具有穿透能力，能够穿过墙或水继续传播，A、D错误。音响设备发声要考虑声波反射造成的混响的影响，B正确。夏日的雷声有时轰鸣不绝，是因为雷声在云层之间多次反射造成的，C正确。3.【解析】选B。声波在水中和空气中传播的频率是相同的，由于声波在水中的传播速度大于在空气中的传播速度，根据v=f可知，声波在水中的波长大于在空气中的波长，选B。4.【解析】选C。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。山谷的宽度为s=v(t1+t2)=3402.5 m=425 m。故C正确。5.【解析】选D。反射波跟入射波波速相同、频率相同、波长相同，所以A、B、C相同。波在传播及反射过程中能量有损失，故振幅逐渐变小，D不相同，答案为D。6.【解析】选C。根据题图可知入射角i=60，折射角=45，由波的折射定律=，得=。故C对。【变式备选】如图所示是一列机械波从介质1进入介质2发生的现象，已知波在介质1中的波长为1，入射波与界面的夹角为30，波在介质2中的波长为2，折射波线与法线的夹角为45，则12为()A.1 B.1C. D.【解析】选C。由题图可知入射角i=60，折射角r=45，由波的折射定律可知：=，又v1=1f、v2=2f，即12=v1v2=，C正确。【总结提升】折射问题的处理技巧求解折射问题时应把握以下三点技巧：(1)弄清折射现象发生的条件：当波从一种介质斜射入另一种介质时，波才发生折射现象。(当波垂直入射时不发生折射现象)(2)抓住入射波与折射波的区别与联系：波的频率相同、波速不同、波长不同。(3)计算时，注意公式“=”中角度与速度的对应；另外，可结合v=f及频率不变的特点，将公式转化为波长与角度的关系(=)解决有关波长的问题。7.【解析】区别人发出的声音与回声至少需要0.1 s的时间。设障碍物至少和人相距s，则有2s=vt，得s=m=17 m。答案：17 m8.【解题指南】紧紧抓住水波由浅水区进入深水区时频率不变的特点进行解题。【解析】设浅水区、深水区中的波速分别为vA、vB，水波由浅水区进入深水区，频率f不变，据v=f，可知=，即=，hB=4hA=420cm=80cm=0.8m。答案：0.8m【能力提升】1.【解析】选C。频率由波源决定，故f1f2=11，由公式v=f可知，波速之比等于波长之比，即v1v2=12=31，故C正确。2.【解析】选C、D。折射现象中，折射前后，波的周期与频率不变，A、B错。从题图可知入射角i大于折射角r，由折射定律公式=得，v1v2，C正确，再结合v=f知，12，D正确。3.【解析】选B、D。由波的折射定律知=，速度由介质决定，所以为由两种介质决定的常数，A错、B正确；又因为v水v空，即是一个小于1的常数，C错、D正确。4.【解析】由于木匠上举和下击锤的时间相等，则每次上举时间t=1s=s，观察者和木匠之间的最短距离为s1=vt=340m=85m。若用n表示听到响声后已看到木匠把锤举到最高处的次数，则它们之间的距离的一般表达式s=vt(2n+1)=340(2n+1)=85(2n+1)，nN。答案：85s=85(2n+1)，nN5.【解析】(1)声波由空气进入另一种介质时，频率不变，由v=f得f=Hz=1 360 Hz。(2)因频率不变，有=得：v=v=340 m/s=1 088 m/s。答案：(1)1 360 Hz(2)1 088 m/s