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2019-2020年高中物理 2.4惠更斯原理 波的反射與折射自我小測 滬科版選修3-4 1一列波從空氣傳入水中，保持不變的物理量是(　　) A．波速 B．波長 C．頻率 D．振幅 2下列說法正確的是(　　) A．波發(fā)生反射時波的頻率不變，波速變小，波長變短 B．波發(fā)生反射時頻率、波長、波速均不變 C．波發(fā)生折射時波的頻率不變，但波長、波速發(fā)生變化 D．波發(fā)生折射時波的頻率、波長、波速均發(fā)生變化 3如圖所示，是聲波從介質(zhì)Ⅰ進(jìn)入介質(zhì)Ⅱ的折射情況，由圖判斷下面說法中正確的是(　　) A．入射角大于折射角，聲波在介質(zhì)Ⅰ中的波速大于它在介質(zhì)Ⅱ中的波速 B．入射角大于折射角，Ⅰ可能是空氣，Ⅱ可能是水 C．入射角小于折射角，Ⅰ可能是鋼鐵，Ⅱ可能是空氣 D．介質(zhì)Ⅰ中波速v1與介質(zhì)Ⅱ中波速v2滿足＝ 4甲、乙兩人平行站在一堵墻前面，兩人相距2a，距離墻均為a，當(dāng)甲開了一槍后，乙在時間t后聽到第一聲槍響，則乙聽到第二聲槍響的時間為(　　) A．聽不到 B．甲開槍3t后 C．甲開槍2t后 D．甲開槍t后 5同一音叉發(fā)出的聲波同時在水和空氣中傳播，某時刻的波形曲線如圖，以下說法正確的是(　　) A．聲波在水中波長較大，b是水中聲波的波形曲線 B．聲波在空氣中波長較大，b是空氣中聲波的波形曲線 C．水中質(zhì)點振動頻率較高，a是水中聲波的波形曲線 D．空氣中質(zhì)點振動頻率較高，a是空氣中聲波的波形曲線 6如圖中1、2、3分別代表入射波、反射波、折射波的波線，則 (　　) A．2與1的波長、頻率相等，波速不等 B．2與1的波速、頻率相等，波長不等 C．3與1的波速、頻率、波長均相等 D．3與1的頻率相等，波速、波長均不等 7下列說法正確的是(　　) A．入射波面與法線的夾角為入射角 B．入射波面與界面的夾角為入射角 C．入射波線與法線的夾角為入射角 D．入射角與折射角相等 8某測量員是這樣利用回聲測距離的：他站在兩平行峭壁間某一位置鳴槍，經(jīng)過1.00 s第一次聽到回聲，又經(jīng)過0.50 s再次聽到回聲，已知聲速為340 m/s，則兩峭壁間距離為__________。 9如圖所示，圖a是高速公路上用超聲波測速儀測量車速的示意圖，測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號，根據(jù)發(fā)出和接收的信號間的時間差，測出被測物體的速度。圖b中P1、P2是測速儀發(fā)出的超聲波信號，n1、n2分別是P1、P2由汽車反射回來的信號。設(shè)測速儀勻速掃描，P1、P2之間的時間間隔Δt＝1.0 s，超聲波在空氣中的傳播速度是v＝340 m/s，若汽車是勻速行駛的，則根據(jù)圖b可知，汽車在接收到P1、P2兩個信號之間的時間內(nèi)前進(jìn)的距離是__________ m，汽車的速度是__________ m/s。 10某人想聽到自己發(fā)出聲音的回聲，若已知聲音在空氣中的傳播速度為340 m/s，那么他至少要離障礙物多遠(yuǎn)？(原聲與回聲區(qū)分的最短時間為0.1 s) 11天空有近似等高的濃云層。為了測量云層的高度，在水平地面上與觀測者的距離為d＝3.0 km處進(jìn)行一次爆炸，觀測者聽到由空氣直接傳來的爆炸聲和由云層反射來的爆炸聲時間上相差Δt＝6.0 s。試估算云層下表面的高度。已知空氣中的聲速v＝ km/s。 12一聲波在空氣中的波長為25 cm，速度為340 m/s，當(dāng)折射入另一種介質(zhì)時，波長變?yōu)?0 cm，求： (1)聲波在這種介質(zhì)中的傳播速度； (2)入射角的正弦與折射角的正弦之比。 答案 1解析：波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)即發(fā)生波的折射現(xiàn)象時，波的頻率不變，因為它是由波源決定的，C正確。 答案：C 2解析：波發(fā)生反射時在同一介質(zhì)中，頻率、波長和波速均不變，故B選項正確；波發(fā)生折射時，介質(zhì)改變，故波速發(fā)生變化，但頻率由振源決定，波的頻率不變，由v＝λf可知波長也發(fā)生變化，故C選項正確。 答案：BC 3解析：由圖中可直接看出i為入射角，r為折射角，有i>r，選項C錯誤；根據(jù)折射規(guī)律有＝>1，所以v1>v2，選項D錯誤，選項A正確；聲波在液體、固體中的速度大于在氣體中的速度，選項B錯誤。故正確答案為A。 答案：A 4解析：乙聽到第一聲槍響必然是甲放槍的聲音直接傳到乙的耳中，設(shè)槍響聲音的傳播速度為v，故t＝。甲、乙兩人及墻的位置如圖所示，乙聽到第二聲槍響必然是墻反射的槍聲，由反射定律可知，波線如圖中AC和CB，由幾何關(guān)系可得：AC＝CB＝2a，故第二聲槍響傳到乙的耳中的時間為t′＝＝＝2t。 答案：C 5解析：波的頻率取決于波源的振動頻率，與介質(zhì)無關(guān)，故同一音叉發(fā)出的聲波在水中傳播與在空氣中傳播時頻率相同。機械波在介質(zhì)中傳播的速度只取決于介質(zhì)的性質(zhì)，與波的頻率無關(guān)，聲波在水中的傳播速度大于在空氣中的傳播速度，再由v＝fλ知，聲波在水中的波長較大，對應(yīng)于題圖中波形曲線b，故A正確。 答案：A 6解析：反射波的波長、頻率、波速與入射波都應(yīng)該相等，故A錯，B錯。折射波的波長、波速與入射波都不等，但頻率相等，故C錯，D正確。 答案：D 7解析：入射波線與法線的夾角為入射角，A、B錯，C對，折射波線與法線的夾角為折射角，由于發(fā)生折射時波的傳播方向改變，入射角不等于折射角。 答案：C 8解析：如圖所示，設(shè)人站在A處，則聲波從A→B→A的過程所需時間為1 s，即tAB＝0.5 s，聲波從A→C→A過程所需時間為1.5 s，即tAC＝0.75 s，所以AB＋AC＝v0.5＋v0.75＝425 m。 答案：425 m 9解析：設(shè)汽車在接收到P1、P2兩個信號時距測速儀的距離分別為s1、s2，則有：2s1－2s2＝vΔt′，其中Δt′＝ s＝0.1 s，汽車在接收到P1、P2兩個信號的時間間隔內(nèi)前進(jìn)的距離為：s1－s2＝＝ m＝17 m。 已知測速儀勻速掃描，由圖b記錄數(shù)據(jù)可求出汽車前進(jìn)(s1－s2)這段距離所用時間為Δt″＝Δt－＝(1.0－) s＝0.95 s，汽車運動的速度v＝＝ m/s≈17.9 m/s。 答案：17.9 m/s 10解析：在波的反射現(xiàn)象中，反射波的波長、頻率和波速都跟入射波的相同，只有聲波從人所站立的地方到障礙物再返回來全部經(jīng)歷的時間在0.1 s以上，才能辨別出回聲，設(shè)障礙物至少和人相距s，則應(yīng)有2s＝vt。 可得s＝＝ m＝17 m。 答案：17 m 11解析：由題意畫出其平面圖如圖所示。 設(shè)云層下表面的高度為h，則由云層反射來的爆炸聲傳播距離為s＝2， 聲音反射傳來的時間為t1＝，聲音直接傳來的時間為t2＝。則t1－t2＝Δt，將數(shù)據(jù)代入以上各式得：h＝2.0 km。 答案：2.0 km 12解析：(1)頻率不變，有＝，得：v2＝v1＝340 m/s＝1 088 m/s。 (2)由折射定律：＝＝＝。 答案：(1)1 088 m/s　(2)1∶3.2