2.2 波的反射和折射 同步练习 (含解析) (3)

2.2
波的反射和折射
同步练习
1.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
3.一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
m　　　B.340
m　　　C.425
m　　　D.680
m
5.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Ⅰ中的波速为v1，波在介质Ⅱ中的波速为v2，则v1∶v2为(　　)
A.1∶
B.∶1
C.∶
D.∶
7.一列波在第一种均匀介质中的波长为λ1，在第二种均匀介质中的波长为λ2，且λ1=3λ2，那么波在这两种介质中的频率之比和波速之比分别为(　　)
A.3∶1，1∶1
B.1∶3，1∶4
C.1∶1，3∶1
D.1∶1，1∶3
8.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λ1、波速v1，在介质2中的周期T2、频率f2、波长λ2、波速v2，则下列判断正确的是　(　　)
A.T1>T2
B.f1>f2
C.v1>v2
D.λ1>λ2
9.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
10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λ1，入射波与界面的夹角为30°，波在介质2中的波长为λ2，折射波线与法线的夹角为45°，则λ1∶λ2为　(　　)
A.1∶
B.∶1
C.∶
D.∶
11.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　　　　m
12.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
13.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
14.一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
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=λf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)
=×340×2.5
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γ=45°，由波的折射定律=，得==。故C对。
7.【解析】选C。频率由波源决定，故f1∶f2=1∶1，由公式v=λf可知，波速之比等于波长之比，即v1∶v2=λ1∶λ2=3∶1，故C正确。
8.【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，v1>v2，C正确，再结合v=λf知，λ1>λ2，D正确。
9.【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。
10【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=λ1f、v2=λ2f，即λ1∶λ2=v1∶v2=∶，C正确。
11.【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=340×m=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)，n∈N。
答案：85　s=85(2n+1)，n∈N
12.【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
m
13.【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=λf，可知==，即=，hB=4hA=4×20cm=80cm=0.8m。
答案：0.8m
14.【解析】(1)声波由空气进入另一种介质时，频率不变，由v=λf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