3.2波的反射和折射（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．人在室内讲话的声音比在空旷的室外讲话声音要洪亮，是因为( 　　)
A．室内空气不流动
B．室内声音多次被反射
C．室内声音发生折射
D．室内物体会吸收声音
2．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
3．“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．
4．一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
5．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
6．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
7．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
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．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
10．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
11．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
12．一列水波由深水区进入浅水区，入射波与界面夹角为45°，折射波与界面夹角为60°，则下列说法正确的是 （　　）
A．波在深水区与浅水区的波速相同，频率不同，波长不同
B．波在浅水区与深水区中传播时，波速、频率、波长都相同
C．深水区中的波速、波长比浅水区中小
D．深水区中的波速、波长比浅水区中大
13．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
14．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
15．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
二、解答题
16．一列声波在介质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．
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．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？
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．B
【详解】
在室内说话，说话的声音传到墙壁上又反射回来，时间差太短，我们不能分辨出回声与原声，我们听到的是回声与原声的混合，因此我们听到的响亮，在空旷的场合我们说话，声音传播出去，周围没有高大的建筑物，声音不能反射回来，我们听到的只是原声，因此听起来就没有室内响亮，综上分析，ACD错误，B正确。
故选B。
2．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。
3．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。
4．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。
5．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．
6．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。
7．C
【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。
8．C
【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
【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。
10．C
【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。
11．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．
12．D
【详解】
波由深水区进入浅水区，频率不变，而波与界面的夹角由45°变为60°，如图所示。当波线a到达界面A点，设b波线刚好到达B点，此时AB与波线垂直，刚好在同一波面上，设经Δt，b光线也刚到达界面上B′点，此时a波已在浅水区传到A′处，B′A′刚好也是波面，且与波线垂直，由波线与界面的夹角知BB′>AA′，设该波在深水区的波速为v1，在浅水区波速为v2，则
BB′=v1·Δt， AA′=v2·Δt
所以有
v1>v2
由v=λf知
λ1>λ2
故选D。
13．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。
14．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。
15．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。
16．(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．
17．(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
18．
【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．，
【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
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