課后素養(yǎng)落實(shí)9　波的反射和折射-學(xué)年新教材魯科版（2019）高中物理選擇性必修第一冊(cè)檢測(cè)

課后素養(yǎng)落實(shí)(九)波的反射和折射(建議用時(shí)：40分鐘)◎題組一波的反射1．(多選)下列哪些現(xiàn)象是由聲音的反射形成的()A．夏天下雨時(shí)，我們總是先看到閃電，后聽到雷聲B．北京天壇的回音壁的回音現(xiàn)象C．同樣高的聲音在房間里比在曠野里聽起來(lái)響亮些D．在火車站候車大廳中，我們有時(shí)聽不清播音員的聲音BCD[先看到閃電，后聽到雷聲是由于光比聲音傳播得快，不是聲音的反射，故A錯(cuò)；聲音可以同光一樣，具有反射現(xiàn)象，選項(xiàng)B、C、D中描述的都是聲音的反射現(xiàn)象，故B、C、D對(duì)．]2．當(dāng)一個(gè)探險(xiǎn)者進(jìn)入一個(gè)山谷后，為了估測(cè)出山谷的寬度，他吼一聲后，經(jīng)過(guò)0.5s聽到右邊山坡反射回來(lái)的聲音，又經(jīng)過(guò)1.5s后聽到左邊山坡反射回來(lái)的聲音，若聲速為340m/s，則這個(gè)山谷的寬度約為()A．170m B．340mC．425m D．680mC[右邊的聲波從發(fā)出到反射回來(lái)所用時(shí)間為t1＝0.5s，左邊的聲波從發(fā)出到反射回來(lái)所用的時(shí)間為t2＝2s．山谷的寬度s＝eq\f(1,2)v(t1＋t2)＝eq\f(1,2)×340×2.5m＝425m；故C正確．]3．某物體發(fā)出的聲音在空氣中的波長(zhǎng)為1m，波速為340m/s，在海水中的波長(zhǎng)為4.5m．(1)該波的頻率為______________Hz，在海水中的波速為________m/s．(2)若物體在海面上發(fā)出的聲音經(jīng)0.5s聽到回聲，則海水深為多少？(3)若物體以5m/s的速度由海面向海底運(yùn)動(dòng)，則經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間聽到回聲？[解析](1)由f＝eq\f(v,λ)得：f＝eq\f(340,1)Hz＝340Hz．因波的頻率不變，則在海水中的波速為v海＝λf＝4.5×340m/s＝1530m/s．(2)入射聲波和反射聲波用時(shí)相同，則海水深為s＝v海eq\f(t,2)＝1530×eq\f(0.5,2)m＝382.5m．(3)物體與聲音運(yùn)動(dòng)的過(guò)程示意圖如圖所示．設(shè)聽到回聲的時(shí)間為t，則v物t＋v海t＝2s．代入數(shù)據(jù)解得t＝0.498s．[答案](1)3401530(2)382.5m(3)0.498s◎題組二波的折射4．(多選)如圖為某列波從介質(zhì)1入射到介質(zhì)2的波線分布，已知該波在介質(zhì)1中的周期T1、頻率f1、波長(zhǎng)λ1、波速v1，在介質(zhì)2中的周期T2、頻率f2、波長(zhǎng)λ2、波速v2，則下列判斷正確的是()A．T1＞T2 B．f1＞f2C．v1＞v2 D．λ1＞λ2CD[折射現(xiàn)象中，折射前后，波的周期與頻率不變，A、B錯(cuò)誤；從題圖可知入射角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正確；再結(jié)合v＝λf知，λ1＞λ2，D正確．]5．如圖是一列機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象，已知波在介質(zhì)Ⅰ中的波速為v1，波在介質(zhì)Ⅱ中的波速為v2，則v1∶v2為()A．1∶eq\r(2)B．eq\r(2)∶1C．eq\r(3)∶eq\r(2)D．eq\r(2)∶eq\r(3)C[根據(jù)題圖可知入射角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對(duì)．]6．如圖所示，某列波以60°的入射角由甲介質(zhì)射到乙介質(zhì)的界面上同時(shí)產(chǎn)生反射和折射，若反射波的波線與折射波的波線的夾角為90°．該波的折射角為________．[解析]由反射定律可得反射角為60°，由題圖的幾何關(guān)系可得折射角為r＝30°．[答案]30°7．如圖所示為一束平面波從介質(zhì)1進(jìn)入另一種介質(zhì)2的情形，則波從介質(zhì)1進(jìn)入介質(zhì)2時(shí)波速將______(選填“增大”或“減小”)，其入射角和折射角的正弦之比為______．[解析]由公式eq\f(sini,sinr)＝eq\f(v1,v2)可知，當(dāng)v1＞v2時(shí)，i＞r，即折射角折向法線，折射角小于入射角；當(dāng)v1＜v2時(shí)，i＜r，即折射角折離法線，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°的入射角投射到兩種介質(zhì)的交界面，發(fā)生折射，折射角為45°，若入射波的波長(zhǎng)為10cm，則折射波的波長(zhǎng)是多少？[解析]根據(jù)折射定律eq\f(sini,sinr)＝eq\f(v1,v2)，又因?yàn)関＝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]14.14cm9．一列聲波在介質(zhì)Ⅰ中的波長(zhǎng)為0.2m．當(dāng)該聲波從空氣中以某一角度傳入介質(zhì)Ⅱ中時(shí)，波長(zhǎng)變?yōu)?.6m，如圖所示，若介質(zhì)Ⅰ中的聲速為340m/s．(1)求該聲波在介質(zhì)Ⅱ中傳播時(shí)的頻率；(2)求該聲波在介質(zhì)Ⅱ中傳播的速度；(3)若另一種聲波在介質(zhì)Ⅱ中的傳播速度為1400m/s，按圖中的方向從介質(zhì)Ⅰ射入介質(zhì)Ⅱ中，求它在介質(zhì)Ⅰ和介質(zhì)Ⅱ中的頻率之比．[解析](1)聲波在介質(zhì)Ⅰ中傳播時(shí)，由v＝λf得：f＝eq\f(v1,λ1)＝eq\f(340,0.2)Hz＝1700Hz，由于聲波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)，頻率不變，所以聲波在介質(zhì)Ⅱ中傳播時(shí)，頻率為1700Hz．(2)由v＝λf得聲波在介