课后素养落实9　波的反射和折射-学年新教材鲁科版（2019）高中物理选择性必修第一册检测

课后素养落实(九)波的反射和折射(建议用时：40分钟)◎题组一波的反射1．(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．同样高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BCD[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错；声音可以同光一样，具有反射现象，选项B、C、D中描述的都是声音的反射现象，故B、C、D对．]2．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0.5s听到右边山坡反射回来的声音，又经过1.5s后听到左边山坡反射回来的声音，若声速为340m/s，则这个山谷的宽度约为()A．170m B．340mC．425m D．680mC[右边的声波从发出到反射回来所用时间为t1＝0.5s，左边的声波从发出到反射回来所用的时间为t2＝2s．山谷的宽度s＝eq\f(1,2)v(t1＋t2)＝eq\f(1,2)×340×2.5m＝425m；故C正确．]3．某物体发出的声音在空气中的波长为1m，波速为340m/s，在海水中的波长为4.5m．(1)该波的频率为______________Hz，在海水中的波速为________m/s．(2)若物体在海面上发出的声音经0.5s听到回声，则海水深为多少？(3)若物体以5m/s的速度由海面向海底运动，则经过多长时间听到回声？[解析](1)由f＝eq\f(v,λ)得：f＝eq\f(340,1)Hz＝340Hz．因波的频率不变，则在海水中的波速为v海＝λf＝4.5×340m/s＝1530m/s．(2)入射声波和反射声波用时相同，则海水深为s＝v海eq\f(t,2)＝1530×eq\f(0.5,2)m＝382.5m．(3)物体与声音运动的过程示意图如图所示．设听到回声的时间为t，则v物t＋v海t＝2s．代入数据解得t＝0.498s．[答案](1)3401530(2)382.5m(3)0.498s◎题组二波的折射4．(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＞f2C．v1＞v2 D．λ1＞λ2CD[折射现象中，折射前后，波的周期与频率不变，A、B错误；从题图可知入射角i大于折射角r，由折射定律公式eq\f(sini,sinr)＝eq\f(v1,v2)得，v1＞v2，C正确；再结合v＝λf知，λ1＞λ2，D正确．]5．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∶eq\r(2)B．eq\r(2)∶1C．eq\r(3)∶eq\r(2)D．eq\r(2)∶eq\r(3)C[根据题图可知入射角i＝60°，折射角r＝45°，由波的折射定律eq\f(sini,sinr)＝eq\f(v1,v2)得eq\f(v1,v2)＝eq\f(sin60°,sin45°)＝eq\f(\r(3),\r(2))．故C对．]6．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产生反射和折射，若反射波的波线与折射波的波线的夹角为90°．该波的折射角为________．[解析]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°．[答案]30°7．如图所示为一束平面波从介质1进入另一种介质2的情形，则波从介质1进入介质2时波速将______(选填“增大”或“减小”)，其入射角和折射角的正弦之比为______．[解析]由公式eq\f(sini,sinr)＝eq\f(v1,v2)可知，当v1＞v2时，i＞r，即折射角折向法线，折射角小于入射角；当v1＜v2时，i＜r，即折射角折离法线，折射角大于入射角；eq\f(sini,sinr)＝eq\f(sin30°,sin60°)＝eq\f(\f(1,2),\f(\r(3),2))＝eq\f(\r(3),3)．[答案]增大eq\f(\r(3),3)8．一列平面波，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10cm，则折射波的波长是多少？[解析]根据折射定律eq\f(sini,sinr)＝eq\f(v1,v2)，又因为v＝λf，f1＝f2，有eq\f(sin30°,sin45°)＝eq\f(λ1f1,λ2f2)＝eq\f(λ1,λ2)＝eq\f(10,λ2)所以λ2≈14.14cm．[答案]14.14cm9．一列声波在介质Ⅰ中的波长为0.2m．当该声波从空气中以某一角度传入介质Ⅱ中时，波长变为0.6m，如图所示，若介质Ⅰ中的声速为340m/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1400m/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．[解析](1)声波在介质Ⅰ中传播时，由v＝λf得：f＝eq\f(v1,λ1)＝eq\f(340,0.2)Hz＝1700Hz，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1700Hz．(2)由v＝λf得声波在介