(练习)课时分层作业9 波的反射和折射-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册(鲁科版2019)

课时分层作业(九)　波的反射和折射 ◎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0.5 s听到右边山坡反射回来的声音，又经过1.5 s后听到左边山坡反射回来的声音，若声速为340 m/s，则这个山谷的宽度约为(　　) A．170 m　　　 B．340 m C．425 m D．680 m C　[右边的声波从发出到反射回来所用时间为t1＝0.5 s，左边的声波从发出到反射回来所用的时间为t2＝2 s．山谷的宽度s＝v(t1＋t2)＝×340×2.5 m＝425 m；故C正确．] 3．某物体发出的声音在空气中的波长为1 m，波速为340 m/s，在海水中的波长为4.5 m． (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0.5 s听到回声，则海水深为多少？ (3)若物体以5 m/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＝得：f＝ Hz＝340 Hz．因波的频率不变，则在海水中的波速为v海＝λf＝4.5×340 m/s＝1 530 m/s． (2)入射声波和反射声波用时相同，则海水深为 s＝v海＝1 530× m＝382.5 m． (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＝0.498 s． [答案]　(1)340　1 530　(2)382.5 m (3)0.498 s ◎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＞f2 C．v1＞v2 D．λ1＞λ2 CD　[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＝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∶ B．∶1 C．∶ D．∶ C　[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对．] 6．(新情境题)“B超”可用于探测人体内脏的病变状况．下图是超声波从肝脏表面入射，经折射与反射，最后从肝脏表面射出的示意图．超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似，可表述为＝(式中θ1是入射角，θ2是折射角，v1、v2分别是超声波在肝外和肝内的传播速度)，超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同．已知v2＝0.9v1，入射点与出射点之间的距离是d，入射角为i，肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行，则肿瘤离肝脏表面的深度h为(　　) A．　 B． C． D． D　[如图所示，由题意知＝＝＝，得sin r＝sin i，由几何知识有sin r＝，解得h＝．] 7．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° 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10 cm，则折射波的波长是多少？ [解析]　根据折射定律＝，又因为v＝λf，f1＝f2， 有＝＝＝ 所以λ2≈14.14 cm． [答案]　14.14 cm 9．一列声波在介质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，若介质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． [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