物理新教材鲁科版选择性必修一习题：课时素养评价3-2 波的反射和折射

物理新教材鲁科版选择性必修一习题：课时素养评价3-2 波的反射和折射

www.ks5u.com 温馨提示：‎ ‎ 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。‎ 课时素养评价 九　‎ 波的反射和折射 ‎　　　　　　　　 (25分钟·70分)‎ 一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)‎ ‎1.(多选)下列说法中正确的是 (　　)‎ A.只有平面波的波面才与波线垂直 B.任何波的波线与波面都相互垂直 C.任何波的波线都表示波的传播方向 D.有些波的波面表示波的传播方向 ‎【解析】选B、C。不管是平面波,还是球面波,其波面与波线均垂直,故选项A不符合题意,选项B符合题意;只有波线才表示波的传播方向,波面不表示波的传播方向,故选项C符合题意,D不符合题意。‎ ‎2.(多选)下列现象中属于声波反射现象的是 (　　)‎ A.隔着墙能听到房间外面有人讲话 B.音响设备制作时要考虑混合效应 C.夏日的雷声有时轰鸣不绝 D.在水里的人能听到岸上的声音 ‎【解析】选B、C。反射现象是波在同一种介质中的传播,故B、C正确;‎ 波在不同种介质中传播是折射现象,D不正确;A是在另一种介质的另一面不是反射现象,故A错误。‎ ‎3.(多选)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 ‎【解题指南】解答本题时应理解以下两点:‎ ‎(1)根据波的折射定律可知=。‎ ‎(2)入射角改变时,折射角也随之改变,但由两种介质的性质决定,保持不变。‎ ‎【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,故A错、B正确;又因为v水>v空,即是一个小于1的常数,故C错、D正确。‎ ‎4.如图所示1、2、3中分别代表入射波、反射波、折射波的波线,则 (　　)‎ A.2与1的波长、频率相等,波速不相等 B.2与1的波速、频率相等,波长不相等 C.3与1的波速、频率、波长均相等 D.3与1的频率相等,波速、波长均不相等 ‎【解析】选D。反射波2的波长、频率、波速与入射波1的波长、频率、波速都相等,故A、B均错误;折射波3的波长、波速与入射波1的波长、波速都不相等,但频率是相等的,故C错误、D正确。‎ ‎【总结提升】波的反射和折射问题中的规律 ‎(1)频率是由振源决定的。介质中各个质点的振动都是受迫振动,无论是发生反射还是折射,波的频率是不改变的。‎ ‎(2)波速是由介质决定的。波的反射是在同一种介质中传播的,因此波速不变;波的折射是在不同介质中传播的,因此波速改变。‎ ‎(3)波长是由波速和频率共同决定的。在波的反射中,由于波的频率和波速均不变,根据公式λ=可知波长不改变;在波的折射中,当进入新的介质中波速改变,根据公式λ=可知波长也改变。‎ ‎【补偿训练】‎ ‎　　(多选)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 ‎【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可知,λ1>λ2,D正确。‎ ‎5.(多选)关于波的反射与折射,下列说法正确的是 (　　)‎ A.波发生反射时,波的频率不变,波速变小,波长变短 B.波发生反射时,波的频率、波长、波速均不变 C.波发生折射时,波的频率、波长、波速均发生变化 D.波发生折射时,波的频率不变,但波长、波速均发生变化 ‎【解析】选B、D。波发生反射时在同一种介质中,因此波长、波速和频率不变,A错误、B正确;波发生折射时在不同种介质中,波速发生变化,但频率由振源决定,波的频率不变,由v=λf可知波长也发生变化,C错误、D正确。‎ ‎6.一束光线和水面成30°角,从空气射向水面,在水面同时产生了反射和折射,若反射光线和折射光线正好垂直,则反射角和折射角分别为 (　　)‎ A.30°、30°　　　　 B.30°、60°‎ C.60°、30° D.60°、60°‎ ‎【解析】选C。如图,入射光线与界面的夹角是30°,所以入射角为90°-‎ ‎30°=60°‎ 反射角等于入射角也为60°,所以反射光线与界面的夹角为30°;因为折射光线与反射光线垂直,所以折射光线与界面的夹角为90°-30°=60°,因此折射角为90°-60°=30°;故选C。‎ 二、非选择题(本题共2小题,共34分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)‎ ‎7.(16分)(2018·全国卷Ⅱ)声波在空气中的传播速度为340 m/s,在钢铁中的传播速度为4 900 m/s。一平直桥由钢铁制成,某同学用锤子敲击一下桥的一端而发出声音,分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00 s,则桥的长度为________m。若该声波在空气中的波长为λ,则它在钢铁中的波长为λ的________倍。 ‎ ‎【解析】设声音在钢铁中的传播时间为t1,在空气中传播时间为t2,桥长为s。则s=340t2=4 900t1,而t2-t1=1 s,可得s≈365 m;由λ=,频率不变,所以=‎ =。‎ 答案:365　 ‎8.(18分)随着我国经济的快速增长,旅游事业迅速发展,其中回归大自然的滨海游、生态游等休闲度假游备受人们的喜爱。如图所示,一艘汽船以4 m/s的速度在无风河面上航行,船上发出一声鸣笛,旅客在3 s后听到前方悬崖反射回来的声音,问悬崖离汽船原来位置有多远?‎ ‎【解析】如图所示,汽船发出鸣笛声于A处,旅客听到回声位置在B处,若3 s内汽船前进了距离l,则声波经过2s-l的距离。v声t=2s-l=2s-v船t,得,s==‎ m=516 m。‎ 答案:516 m ‎　　　　　　　　 (15分钟·30分)‎ ‎9.(4分)(多选)下列说法正确的是 (　　)‎ A.波在介质中传播的过程中,振动相同的点连接起来组成的面就叫作波面 B.波线是用来表示波的传播方向的,波线与波面总是垂直的 C.无论是球面波,还是平面波,同一波面上各点的振动情况完全一样 D.同一波面上的两个位置的质点振动步调可能相反 ‎【解析】选B、C。振动相同的点在同一时刻组成的面,叫作波面,A错误;波线表示波的传播方向,在同一种介质中传播时,波线与波面总是垂直,表示为一条直线,在不同介质中传播时,表示为折线或曲线,但总跟在对应介质中的波面垂直,B正确;‎ 波面是同一时刻振动相同的点连线组成的,其上各点振动情况一样,C正确,D错误。‎ ‎10.(4分)甲、乙两人平行站在一堵又高又宽的墙前面,二人相距2a,距墙均为a,当甲开了一枪后,乙在t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t后　　 B.甲开枪2t后 C.甲开枪3t后 D.甲开枪4t后 ‎【解析】选B。设声速为v,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t=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=2a;‎ 故乙听到第二声枪响的时间t′==②,由①②得:t′=2t,故选B。‎ ‎11.(4分)(多选)下列哪些现象是由声音的反射形成的 (　　)‎ A.夏天下雨时,我们总是先看到闪电,后听到雷声 B.北京天坛的回音壁的回音现象 C.同样响度的声音在房间里比在旷野里听起来响亮些 D.在火车站候车大厅中,我们有时听不清播音员的声音 ‎【解析】选B、C、D。先看到闪电后听到雷声是由于光比声音传播得快,不是声音的反射,故A不符合题意;‎ 北京天坛的回音壁的回音现象属于声音的反射,选项B符合题意;同样高的声音在房间里比在旷野里听起来响亮些,描述的是声音的反射现象,选项C符合题意;在火车站候车大厅中,我们有时听不清播音员的声音,也是声音的反射造成的,选项D符合题意。‎ ‎12.(8分)一列平面波,以30°的入射角投射到两种介质的交界面,发生折射,折射角为45°,若入射波的波长为10 cm,则折射波的波长是多少?‎ ‎【解析】根据折射定律=,又因为v=λf,f1=f2,‎ 有=== 所以λ2≈14.14 cm。‎ 答案:14.14 cm ‎13. (10分)如图所示,某列波以60°的入射角由甲介质射到乙介质的界面上同时发生反射和折射,若反射波的波线与折射波的波线的夹角为90°,此波在乙介质中的波速为1.2×105 km/s,则 ‎(1)该波的折射角为______。 ‎ ‎(2)该波在甲介质中的传播速度为多少?‎ ‎(3)该波在两种介质中的波长比为多少?‎ ‎【解析】(1)由反射定律可得反射角为60°,由题图的几何关系可得折射角为r=30°。‎ ‎(2)由波的折射定律=,所以v甲=·v乙=·v乙=×1.2×‎ ‎105 km/s=2.08×105 km/s。‎ ‎(3)因波长λ=,又因为波在两种介质中的频率相同,则 ===。‎ 答案:(1)30°　(2)2.08×105 km/s　(3) ‎【补偿训练】‎ ‎　　有一种示波器可以同时显示两列波形。对于这两列波,显示屏上横向每格代表的时间间隔相同。利用此种示波器可以测量液体中的声速,实验装置的一部分如图甲所示:管内盛满液体,音频信号发生器所产生的脉冲信号由置于液体内的发射器发出,被接收器接收。图乙为示波器的显示屏,屏上所显示的上、下两列波形分别为发射信号与接收信号。若已知发射的脉冲信号频率为f=2 000 Hz,发射器与接收器的距离为x=1.30 m,求管内液体中的声速。(已知所测声速应在1 300 ～1 600 m/s之间。结果保留两位有效数字)‎ ‎【解析】设脉冲信号的周期为T,从示波器显示的波形可以看出,图乙中横向每一分度(即两条长竖线间的距离)所表示的时间间隔为Δt= ‎ ①‎ 其中T= ②‎ 对比图乙中上、下两列波形,可知信号在液体中从 ‎　发射器传播至接收器所用的时间为t=Δt(2n+1.6) ③‎ 其中n=0,1,2,…‎ 液体中的声速为v= ④‎ 联立①②③④式,代入已知条件,得v== m/s 考虑到所测声速应在1 300～1 600 m/s之间,‎ 当n=1时,解得v=1.4×103 m/s,在其范围内。‎ 答案:1.4×103 m/s 关闭Word文档返回原板块