内容正文:
4 波的反射与折射
基础巩固
1.根据波的反射和折射原理,以下说法正确的是( C )
A.声波从空气传到平静的湖面上时,声波只在水面处发生反射
B.声波从空气传到平静的湖面上时,声波只在水面处发生折射
C.声波从空气传到平静的湖面上时,既发生反射又发生折射
D.声波从空气传到平静的湖面上时,既不发生反射又不发生折射
解析:根据波的反射和折射原理,声波从空气传到平静的湖面上时,既发生反射又发生折射,故C正确,A、B、D错误。
2.(多选)下列现象中属于声波反射现象的是( ABC )
A.人在空旷的大厅说话会听到回声
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:反射现象是波在同一种介质中的传播,A、B、C正确;波在不同种介质中传播属于折射现象,D错误。
3.声波从声源发出,在向外传播的过程中,下列说法正确的是( C )
A.波速在逐渐变小 B.频率在逐渐变小
C.振幅在逐渐变小 D.波长在逐渐变小
解析:声波在向外传播时,不管是否遇到障碍物引起反射,其波速
(由介质决定),频率(由波源决定)和波长(λ=)均不变,A、B、D错误;机械波是传递能量的一种方式,传递过程中有能量损耗,其振幅逐渐变小,C正确。
4.(多选)以下关于波的认识,正确的是( ABD )
A.潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况,用的是波的反射原理
B.隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质,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
解析:A、B、C选项中应用了波的反射原理,A、B正确、C错误;D选项是波的折射现象,深水区域和浅水区域视为不同介质,故波的传播
方向发生改变,D正确。
5.人耳只能区分相差0.1 s以上的两个声音,人要能听到自己讲话的回声,离障碍物的距离至少要大于( B )
A.34 m B.17 m
C.100 m D.170 m
解析:声波在空气中传播的速度约为340 m/s,因此2s=vt,s==17 m,
B正确。
6.一列波遇到障碍物发生反射,反射后它的( D )
A.只有波长不变
B.只有波速不变
C.只有频率不变
D.波长、波速、频率均不发生变化
解析:波在发生反射时,入射波和反射波都在同一种介质中传播,所以入射波和反射波的波速相等,又因入射波和反射波的频率相等,从而二者的波长也是相等的,选项D正确。
7.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( C )
A.1∶ B.∶1
C.∶ D.∶
解析:根据题图可知入射角i=60°,折射角r=45°,由波的折射定律=,得==,故C正确。
能力提升
8.如图所示为直线波的反射情形,已知∠A=30°,则下列说法错误的是( B )
A.∠B=30°
B.∠C=90°
C.入射波前进方向与障碍物之间夹角为60°
D.反射波前进方向与障碍物之间夹角为60°
解析:由题可知∠A=30°,则入射角为30°,则反射角也为30°,
∠B=30°,则∠C=120°,A正确,B错误;入射波前进方向与障碍物之间夹角即入射波的波线与障碍物的夹角为60°,反射波前进方向与障碍物之间夹角也为60°,C、D正确。
9.如图所示表示声波从介质Ⅰ进入介质Ⅱ的折射情况,由图判断下面说法正确的是( A )
A.θ1>θ2,声波在介质Ⅰ中的波速大于它在介质Ⅱ中的波速
B.θ1>θ2,Ⅰ可能是空气,Ⅱ可能是水
C.θ1<θ2,Ⅰ可能是钢铁,Ⅱ可能是空气
D.介质Ⅰ中波速v1与介质Ⅱ中波速v2满足=
解析:题图中MN为介质分界面,虚线为法线,θ1为入射角,θ2为折射角,从题图中可直接看出入射角大于折射角(θ1>θ2),选项C错误;根据波的折射定律有=>1,所以v1>v2,选项A正确,D错误;声波在液体、固体中的传播速度大于在气体中的传播速度,选项B错误。
10.一列波以60°的入射角入射到两种介质的交界面,反射波刚好与折射波垂直,若入射波的波长为0.6 m,则反射波和折射波的波长分别为( A )
A.0.6 m,0.35 m
B.0.6 m,0.6 m
C.0.35 m,0.6 m
D.0.35 m,0.35 m
解析:反射波与入射波在同一介质中传播,波速和频率都相同,由波速公式v=λf分析得知波长相同,即反射波的波长为0.6 m。已知
入射角i=60°,根据反射定律得到反射角i′=60°,由题可知,反射波刚好与折射波垂直得到折射角r=30°,由于在不同介质中传播,
频率都相同,由折射定律得,==,解得折射波的波长
λ′= λ= m≈0.35 m,选项A正确。
11.汽车P在公路上