3.2波的反射和折射 练习（word版含答案）

鲁科版 （2019）选择性必修一 3.2 波的反射和折射
一、单选题
1．以下关于波的认识，不正确的是（　　）
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．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的
C．超声雷达的工作原理是波的折射
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
2．一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
3．下列说法中正确的是（　　）
A．波源与观察者互相远离时，接收到的波的频率会增大
B．受迫振动的频率与物体的固有频率有关
C．用惠更斯原理可以解释波的传播方向
D．波长越长的波，沿直线传播的特性越明显
4．以下关于波的认识，不正确的是（　　）
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．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的
C．超声雷达的工作原理是波的折射
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
5．一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
6．在均匀介质中，关于波线和波面，下列说法正确的是（　　）
A．波面一定是球面（形状）
B．波线一定是平行直线
C．波线有时候与波面垂直，有时候与波面平行
D．同一波源的不同波面上的各点振动周期相同
7．下列说法正确的是（　　）
A．入射波的波长和反射波的波长相等
B．入射波的波长大于折射波的波长
C．入射波的波长小于折射波的波长
D．入射角与折射角之比等于两波速之比
8．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
9．关于波的反射与折射，下列说法正确的是（ ）
A．入射波的波长一定等于反射波的波长，其频率不变
B．入射波的波长一定小于反射波的波长，其频率不变
C．入射波的波长一定大于折射波的波长，其频率不变
D．入射波的波长一定小于折射波的波长，其频率不变
10．关于波的反射与折射，下列说法正确的是（ ）
A．入射波的波长一定等于反射波的波长，其频率不变
B．入射波的波长一定小于反射波的波长，其频率不变
C．入射波的波长一定大于折射波的波长，其频率不变
D．入射波的波长一定小于折射波的波长，其频率不变
11．一列波以60°的入射角入射到两种介质的界面，反射波线刚好与折射波线垂直，若入射波的波长为，则反射波和折射波的波长分别为（　　）
A．， B．，
C．， D．，
12．“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．
13．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
14．下列关于机械波的描述正确的是（　　）
A．所有的机械波都必有波峰和波谷
B．波绕过障碍物继续传播的现象叫波的干涉
C．当波源和接收者间相互靠近时，接收者接收到的波的频率会逐渐降低
D．由惠更斯原理知道，波的折射是由于不同介质中波速不同
15．下列说法中正确的是（　　）
A．波源与观察者互相远离时，接收到的波的频率会增大
B．受迫振动的频率与物体的固有频率有关
C．用惠更斯原理可以解释波的传播方向
D．波长越长的波，沿直线传播的特性越明显
二、解答题
16．某物体发出的声音在空气中的波长为，波速为，在海水中的波长为。此物体在海面上对着海底发出的声音经听到回声，则海水深为多少米？
17．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．
18．一列声波在介质Ⅰ中的波长为．当该声波从空气中以某一角度传入介质Ⅱ中时，波长变为，如图所示，若介质Ⅰ中的声速是．求：
（1）该声波在介质Ⅱ中传播时的频率．
（2）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，按图中的方向从介质Ⅰ射入介质Ⅱ中，它在介质Ⅰ和介质Ⅱ中的频率之比．
19．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)．
20．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)．
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
A．声呐探测水中的暗礁、潜艇等，利用了波的反射原理，A正确，不符合题意；
B．隐形飞机隐形的原理是：通过降低飞机的声、光、电等可探测特征量，使雷达等防空探测器无法早期发现。可在隐形飞机机身表面涂高效吸收电磁波的物质，或使用吸收雷达电磁波的材料，这样在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，隐形飞机很难被发现，B正确，不符合题意；
C．超声雷达发射超声波，然后根据被障碍物反射回的波判断状况，即利用波的反射，C错误，符合题意；
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，D正确，不符合题意。
故选C。
2．D
【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。
3．C
【详解】
A．根据多普勒效应，当波源与观察者互相远离时，接收到的波的频率会减小，选项A错误；
B．受迫振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关，选项B错误；
C．用惠更斯原理可以解释波的传播方向，选项C正确；
D．波长越短的波不容易发生衍射，沿直线传播的特性越明显，选项D错误。
故选C。
4．C
【详解】
A．声呐探测水中的暗礁、潜艇等，利用了波的反射原理，A正确，不符合题意；
B．隐形飞机隐形的原理是：通过降低飞机的声、光、电等可探测特征量，使雷达等防空探测器无法早期发现。可在隐形飞机机身表面涂高效吸收电磁波的物质，或使用吸收雷达电磁波的材料，这样在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，隐形飞机很难被发现，B正确，不符合题意；
C．超声雷达发射超声波，然后根据被障碍物反射回的波判断状况，即利用波的反射，C错误，符合题意；
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，D正确，不符合题意。
故选C。
5．D
【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。
6．D
【详解】
A．波面可以是球面（形状），也可以是平面（形状），选项A错误；
B．波线可以是平行直线，如平面波的波线，也可以不是平行直线，如球面波的波线，选项B错误；
C．波线总是与波面垂直，选项C错误；
D．同一波源的不同波面上的各点振动周期相同，都等于波源的周期，选项D正确；
故选D。
7．A
【详解】
A．因为入射波和反射波在同种介质中，所以它们的波长相等，故A正确；
BC．介质不确定时，不能确定入射波长和折射波长的大小关系，故BC错误；
D．根据光的折射定律
则入射角的正弦值与折射角的正弦值之比等于两波速之比，故D错误。
故选A。
8．C
【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。
9．A
【详解】
AB.入射波与反射波在同种介质中波速相同，频率由波源决定，频率相同，由知波长相同，选项A符合题意，B不符合题意．
CD.因不知介质情况，入射波与折射波波长无法比较，选项CD不符合题意．
10．A
【详解】
AB.入射波与反射波在同种介质中波速相同，频率由波源决定，频率相同，由知波长相同，选项A符合题意，B不符合题意．
CD.因不知介质情况，入射波与折射波波长无法比较，选项CD不符合题意．
11．A
【详解】
反射波与入射波在同一介质中传播，波速和频率都相同，由波速公式
分析得知两波的波长相同，即反射波的波长为。已知入射角
根据反射定律得到反射角，由题可知，反射波线刚好与折射波线垂直，得到折射角
设入射波的波长为，折射波的波长为，频率为，根据折射定律有
代入解得
故A正确，BCD错误。
故选A。
12．D
【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。
13．D
【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。
14．D
【详解】
A．只有横波才有波峰和波谷，故A项错误；
B．波可以绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射，故B错误；
C．根据多普勒效应可以知道，波源与观察者相互靠近时，观察者接收的波的频率会变大，故C项错误；
D．用惠更斯原理知道，波的折射是由于不同介质中波速不同，故D项正确；
故选D。
15．C
【详解】
A．根据多普勒效应，当波源与观察者互相远离时，接收到的波的频率会减小，选项A错误；
B．受迫振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关，选项B错误；
C．用惠更斯原理可以解释波的传播方向，选项C正确；
D．波长越短的波不容易发生衍射，沿直线传播的特性越明显，选项D错误。
故选C。
16．
【详解】
同一列波在不同介质中传播时，频率保持不变，由声音在空气中传播的速度和波长，代入波速公式得
声音在海水中的传播速度
海水的深度
17．
【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.
18．(1)(2) (3)1 : 1
【详解】
（1）声波在介质I中传播时，由得：
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．
(2)由得声波在介质I中的传播速度为
(3)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I时，其频率之比为1:1．
19．(1) ； (2) 3000m
【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
20．(1) ； (2) 3000m
【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
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页