高中物理选择性必修第一册课后习题第3章 机械波 分层作业19 波的反射与折射.docVIP

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第三章分层作业19波的反射与折射

A级必备知识基础练

1.(多选)在波的反射过程中,反射波跟入射波相同的量是()

A.波长 B.波速

C.频率 D.振幅

2.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.入射波线与反射波线一定在同一平面内,法线与这一平面垂直

B.入射波线与反射波线可能在法线同侧

C.“回声”是声波的反射现象

D.“回声”是声波的折射现象

3.一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.(多选)一列波从一种介质进入另一种介质时,发生折射现象,下列说法正确的是()

A.传播方向一定发生变化 B.频率一定发生变化

C.传播速度一定发生变化 D.波长一定发生变化

5.人们听不清对方说话时,除了让一只耳朵转向对方,还习惯性地把同侧的手附在耳旁,这样做是利用声波的特点来提高耳朵的接收能力。?

6.人耳只能区分相差0.1s以上的两个声音,人若要听到自己讲话的回声,人离障碍物的距离至少多少?(已知声音在空气中的传播速度为340m/s)

B级关键能力提升练

7.如图所示,AB是两种介质的界面,上面的横线是入射波的波面,它是一组平行的直线。已知波在上方介质中的传播速率大于在下方介质中的传播速率。

(1)在图上画出一条代表它传播方向的波线,用带箭头的直线表示,箭头方向即为波的传播方向。

(2)在该波线与AB的交点处画出法线。

(3)画出代表反射波传播方向的波线。

8.一列声波在介质Ⅰ中的波长为0.2m。当该声波从介质Ⅰ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中的声速为340m/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1400m/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。

9.渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位。已知某超声波频率为1.0×105Hz,某时刻该超声波在水中传播的波的图像如图所示。

(1)从该时刻开始计时,画出处质点做简谐运动的振动图像(至少一个周期)。

(2)现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4s,求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)。

答案：

1.ABC解析反射波和入射波在同一种介质中传播,故频率f和波速v均不变,由公式λ=vf得波长也不变,A、B、C正确;由于传播过程中能量的损耗,振幅会减小,D

2.C解析波的反射遵循波的反射定律,反射波线、入射波线和法线位于同一平面内,反射波线与入射波线分居法线两侧,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。

3.B解析由于波的频率由波源决定,因此波无论在空气中还是在水中频率都不变,故C、D错误;又因波在水中速度较大,由公式v=λf可知,波在水中的波长变大,故A错误,B正确。

4.CD解析如果一列波从一种介质垂直界面进入另一种介质时,波的传播方向不发生变化,故A错误;一列波从一种介质进入另一种介质,波的频率不发生变化,波速由介质决定,因此波的传播速度发生变化,由v=λf,可知波的波长随之变化,故B错误,C、D正确。

5.答案反射

解析在耳廓原有形状、面积的基础上增加一个手的面积是为了增加波的反射来提高耳朵的接收能力。

6.答案17m

解析从人讲话到声音传到人耳的时间取0.1s时,人与障碍物间的距离最小。单程考虑,声音从人传到障碍物或从障碍物传到人耳所需时间t=0.12s=0.05s,

7.答案见解析图

解析(1)如图所示,波线与波面相互垂直,CO代表传播方向的波线且为入射波线。

(2)过入射点O作边界的垂线即法线,如图所示,虚线即为法线。

(3)根据反射定律作出反射波线,反射角等于入射角,反射波线为OE。

8.答案(1)1700Hz(2)1020m/s(3)1∶1

解析(1)声波在介质Ⅰ中传播时,由v=λf得f=v1λ1=3400.2Hz=1700Hz,由于声波在不同介质中传播时,频率不变

(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)声波由介质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。

9.答案(1)见解析图(2)3000m

解析(1)T=1f=1×10-5s,

(2)由波形图读出波长λ=15×10-3m,由波速公式得v=λf

鱼群与渔船的距离为。