鲁科版（2019）选择性必修一3.2波的反射和折射 同步练习（Word版含解析）

鲁科版 （2019）选择性必修一 3.2 波的反射和折射
一、单选题
1．下面四幅图描述的场景分别是：图甲是测量单摆的周期时选取计时的开始（和终止）的位置；图乙是用惠更斯原理解释球面波的传播；图丙是产生电磁振荡的电路；图丁是氢原子能级图。下列关于四幅图的说法正确的是（　　）
A．图甲中取小球到达最高点时作为计时起点较好
B．图乙中波面上的每一点都可以看成新的子波源
C．图丙中开关从a端拨到b端的一瞬间线圈L中的磁场能最大
D．图丁中的若干条“跃迁线”说明氢原子光谱是连续谱
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
3．下列说法中正确的是（　　）
A．振动方向与传播方向均为水平的波可能是横波，也可能是纵波
B．波速表示了质点在平衡位置附近振动的快慢，且质点不会沿波的传播方向迁移
C．惠更斯原理完美地解释了波传播过程中的所有现象
D．做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，速度一定相同
4．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
5．甲、乙两人平行站在一堵又高又宽的墙前面，二人相距，距墙均为，当甲开了一枪后，乙在时间后听到第一声枪响，则乙听到第二声枪响的时间为（ ）
A．甲开枪后 B．甲开枪后
C．甲开枪后 D．甲开枪后
6．如图所示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中的速度为v1，波在介质Ⅱ中的波速为v2.则v1∶v2为(　　)．
A．1∶ B．∶1
C．∶ D．∶
7．下列现象中利用波的反射的有（　　）
①手扶耳旁听远处的人说话
②医生给病人做超声波检查
③雷达的工作原理
④潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．①②③④
8．以下各种说法中，正确的是（ ）
A．一单摆做简谐运动，小球相继两次通过同一位置时的速度必相同
B．波源与接收者相互靠近会使波源的发射频率变高
C．红外线的频率与固体物质分子频率接近，容易引起固体物质分子的共振
D．雷达是利用声波的反射来测定物体的位置
9．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
10．“超”可用于探测人体内脏的病变状况。图是超声波从肝脏表面入射，经折射与反射，最后从肝脏表面射出的示意图。超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似，可表述为（式中是入射角，是折射角，分别是超声波在肝外和肝内的传播速度），超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同，已知，入射点与出射点之间的距离是，入射角为，肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行，则肿瘤离肝脏表面的深度为（　　）
A． B．
C． D．
11．我们生活中的物理现象随处可见，下列物理现象分别属于波的（　　）
(1)“闻其声而不见其人”；
(2)在春天里一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；
(3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；
(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。
A．反射、衍射、干涉、多普勒效应
B．折射、衍射、多普勒效应、干涉
C．反射、折射、干涉、多普勒效应
D．衍射、反射、干涉、多普勒效应
12．如图所示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中的速度为v1，波在介质Ⅱ中的波速为v2.则v1∶v2为(　　)．
A．1∶ B．∶1
C．∶ D．∶
13．下列关于波的反射的说法正确的是（　　）
A．反射波线与法线的夹角为反射角
B．入射波线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．在波的反射中，入射角等于反射角
14．甲、乙两人站在一堵墙前面，两人相距，距墙均为。当甲开了一枪后，乙在时间后听到第一声枪响，则乙在什么时候能听到第二声枪响（假设距离足够大）（　　）
A．甲开枪后时间
B．甲开枪后时间
C．甲开枪后时间
D．甲开枪后时间
15．一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．声波频率变大，波长不变
C．声波频率变小，波长变大 D．声波频率不变，波长变大
二、解答题
16．蝙蝠有完善的发射和接收超声波的器官，一只蝙蝠以的速度垂直于墙飞行，且以的频率发超声波，并经接收到回声。若声速是，求蝙蝠发射超声波时离墙的距离及蝙蝠所发出的超声波的波长？
17．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动图像如图所示．
(1)从该时刻开始计时，画出x＝7.5×10－3 m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4 s，求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)．
18．一只汽船以的速度在无风河面上航行，船上发出声鸣笛，旅客在后听到前方悬崖反射回来的声音，已知声音在空气中的传播速度为。则悬崖离汽船鸣笛时的位置有多远。
19．天空有近似等高的浓云层.为了测量云层的高度,在水平地面上与观测者的距离为d =3.0 km处进行一次爆炸,观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差Δt=6.0s.试估算云层下表面的高度.已知空气中的声速v =km/s．
20．某旅游者走过一个山谷，他拍手后经过0.5听到右侧山坡反射回来的声音，经过1.5s听到左侧山坡反射回来的声音。这个山谷的宽度大约是多少？（声音在空气中的传播速度约为340m/s）
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
A．图甲中取小球到达平衡位置时作为计时起点较好，选项A错误；
B．图乙中波面上的每一点都可以看成新的子波源，选项B正确；
C．图丙中开关从a端拨到b端的一瞬间，电容器要开始放电，此时振荡回路中电流为零，此时线圈L中的磁场能最小，选项C错误；
D．图丁中的若干条“跃迁线”说明氢原子光谱是不连续谱，选项D错误。
故选B。
2．C
【解析】
【详解】
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，但新波面单位面积内获得的能量减少，故在波的传播过程中振幅逐渐减少，综上分析ABD错误，C正确。
故选 C。
3．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．振动方向与传播方向垂直的波是横波，振动方向与传播方向平行的波是纵波，故A错误；
B．波速是单位时间内波形传播的距离，表示了波形传播的快慢，且质点不会沿波的传播方向迁移，故B错误；
C．惠更斯原理是以波动理论解释光的传播规律的基本原理，完美地解释了波传播过程中的所有现象，故C正确；
D．做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，速度方向有两种情况，故D错误。
故选C。
4．C
【解析】
【分析】
【详解】
AB．波的反射遵守波的反射定律，即反射线在入射线和法线所决定的平面内，分居法线两侧，故AB错误；
CD．声波遇到障碍物时可发声反射，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。
5．B
【解析】
【详解】
设声速为，乙听到第一声枪响必然是甲开枪的声音直接传到乙的耳朵中，故①
甲、乙两人与墙的位置如图所示，乙听到的第二声枪响必然是墙反射的枪声，由声波的反射定律和几何关系得：AC= BC=AB=．
故乙听到第二声枪响的时间
②，
由①②得：．
A. 甲开枪后，与结论不相符，选项A不符合题意；
B. 甲开枪后，与结论相符，选项B符合题意；
C. 甲开枪后，与结论不相符，选项C不符合题意；
D. 甲开枪后，与结论不相符，选项D不符合题意；
6．C
【解析】
【详解】
根据折射定律＝.可得＝＝∶，所以选项C正确．
7．D
【解析】
【详解】
①手扶耳旁听远处的人说话，利用声波的反射使能量集中，听得更清楚，①正确；
②超声波检查身体利用了波的反射，②正确；
③雷达则是利用了电磁波的反射，③正确；
④潜艇声呐探测都利用了超声波的反射；④正确；
故选D。
8．C
【解析】
【详解】
A．作简谐运动的物体每次通过同一位置时都具有相同的加速度，而速度有两种方向，可能不同，A错误；
B．波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到的波的频率都会发生变化，而波源的发射频率不变，B错误；
C．红外线的频率与固体物质分子频率接近，容易引起固体物质分子的共振，C正确；
D．雷达是利用电磁波的反射来测定物体位置的，D错误。
故选C。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
AB．波的反射遵守波的反射定律，即反射线在入射线和法线所决定的平面内，分居法线两侧，故AB错误；
CD．声波遇到障碍物时可发声反射，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。
10．D
【解析】
【详解】
画出波的传播示意图如图所示
由题意
得
由几何知识有
解得
故D正确，ABC错误。
故选D。
11．D
【解析】
【详解】
(1)“闻其声而不见其人”，听到声音，却看不见人，这是声音的衍射；
(2)春天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝，是由于声音在云层间来回传播，这是声音的反射；
(3)围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音，音叉发出两个频率相同的声波相互叠加，从而出现加强区与减弱区。这是声音的干涉；
(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。音调变高就是频率变高，因此这是多普勒效应现象。
故选D。
12．C
【解析】
【详解】
根据折射定律＝.可得＝＝∶，所以选项C正确．
13．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．反射波线与法线的夹角为反射角，故A错误；
BC．入射波线与法线的夹角为入射角，故B错误，C正确；
D．在波的反射中，不能说入射角等于反射角，只能说反射角等于入射角，故D错误。
故选C。
14．C
【解析】
【详解】
乙听到的第一声枪响必然是甲开枪的声音直接传到乙的耳中，故
甲、乙二人及墙的位置如图所示
乙听到的第二声枪响必然是经墙反射传来的枪声，由反射定律可知，波线如图中和，由几何关系可得
故第二声枪响传到乙耳中的时间为
故选C。
15．D
【解析】
【分析】
【详解】
声波由空气进入水中，波速变大，频率不变，由波速公式
v=λf
得知，声波的波长变大。
故选D。
16．，
【解析】
【详解】
声音传播时蝙蝠也在向前运动，设蝙蝠的速度为，声音的速度为，蝙蝠发出超声波时到墙的距离为，则有
代入数据解得
由
解得
17．(1) ； (2) 3000m
【解析】
【详解】
(1)该波的周期为
T==1×10－5s
由波动图像知，此时
x＝7.5×10－3 m
处的质点位于负的最大位移处，所以，从该时刻开始计时，该质点的振动图像如图所示
(2)由波形图读出波长
λ＝15×10－3 m
由波速公式得
v=λf
鱼群与渔船的距离为
x=vt
联立代入数据得
x=3000m
18．
【解析】
【详解】
如图所示，汽船于B处发出鸣笛声，旅客听到回声的位置在A处，即内汽船前进了距离，则声波走过的距离。所以
所以
19．
【解析】
【详解】
由题意画出其平面图如图所示．
设云层下表面的高度为h，则由云层反射来的爆炸声传播距离为s＝2，声音反射传来的时间为t1＝，声音直接传来的时间为t2＝.则t1－t2＝Δt，将数据代入以上各式得：h＝2.0 km.
20．340m
【解析】
【分析】
【详解】
根据题意，由公式
得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页