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2024鲁科版高中物理选择性必修第一册同步
第3章　机械波
第2节　波的反射和折射
基础过关练
题组一　波面　波的反射与折射现象
1.如图所示,A、B分别为t=t1、t=t2时平面波的波面,下列说法正确的是 (　　)
A.波面A和波面B互相平行
B.波面A上的各个质点的振动情况不一定相同
C.波面B上的各个质点的振动情况不一定相同
D.波面A上的各个质点的振动情况相同,波面B上的各个质点的振动情况也相同
2.(2021北京延庆教育科学研究中心期末)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
3.以下关于波的认识正确的是 (　　)
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.隐形飞机外形很怪异并且表面涂有特殊隐形物质,这是为了减少波的反射,从而达到隐形的目的
C.雷达的工作原理是利用波的折射
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
题组二　波的反射与折射中物理量的变化
4.对于波长为100 m的声波,下列说法正确的是　 (　　)
A.在同一介质中,比波长为20 m的声波传播得快
B.在空气中的频率比在水中大
C.能发生折射,折射后频率发生变化
D.能发生反射,反射后波速不变
5.如图所示,1、2、3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,波速不等
B.2与1的波速、频率相等,波长不等
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、波长均不等
题组三　波的反射与折射的分析
6.一列声波在介质Ⅰ中的波长为0.2 m。当该声波从空气中以某一角度传入介质Ⅱ中时,波长变为0.6 m,如图所示,已知介质Ⅰ中的声速为340 m/s。
(1)求该声波在介质Ⅱ中传播时的频率;
(2)求该声波在介质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1 400 m/s,按图中的方向从介质Ⅰ射入介质Ⅱ中,求它在介质Ⅰ和介质Ⅱ中的频率之比。
答案与分层梯度式解析
第3章　机械波
第2节　波的反射和折射
基础过关练
1.AD 2.C 3.ABD 4.D 5.D
1.AD　由波面的定义可得,B、C错误,D正确,平面波各个时刻的波面相互平行,故A正确。
2.C　波的反射遵循波的反射定律,即反射线在入射线和法线所决定的平面内,入射线和反射线分居法线两侧,故A、B错误;声波遇到障碍物时,发生反射,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。
3.ABD　A、B、C选项中都应用了波的反射原理,A、B正确,C错误;D选项中是波的折射现象,深水区和浅水区可视为不同介质,故波的传播方向发生改变,故D正确。
4.D　机械波的传播速度由介质决定,波的频率由波源决定,与介质无关,所以折射后,波进入另一种介质,传播速度发生变化,反射后回到原来的介质,传播速度不变,故D选项正确。
5.D　波1、2都在介质a中传播,故1、2的频率、波速、波长均相等,A、B错。波1、3是在两种不同介质中传播,波速不同,但波源没变,因而频率相等,由λ=得波长不同,故C错,D对。
6.答案　(1)1 700 Hz　
(2)1 020 m/s　
(3)1∶1
解析　(1)声波在介质Ⅰ中传播时,由v=λf得f= Hz=1 700 Hz,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1 700 Hz。
(2)由v=λf得声波在介质 Ⅱ 中的传播速度为v2=λ2 f=0.6×1 700 m/s=1 020 m/s。
(3)该声波由介质Ⅰ到介质Ⅱ的过程中,频率不变,故它在介质Ⅰ和介质Ⅱ中的频率之比为1∶1。
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