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课时梯级训练(18) 波的反射与折射
1.一列声波从空气传入水中,已知在水中声速较大,下列说法正确的是( )
A.声波频率不变,波长变小
B.声波频率变大,波长不变
C.声波频率变小,波长变大
D.声波频率不变,波长变大
D 解析:声波由空气进入水中,波速变大,频率不变,由波速公式v=λf知,声波的波长变大,D正确。
2.机械波在传播过程中遇到障碍物时会发生反射,如果用射线表示波的传播方向,下列说法正确的是( )
A.入射波线与反射波线一定在同一平面内,法线与这一平面垂直
B.入射波线与反射波线可能在法线同侧
C.“回声”是声波的反射现象
D.“回声”是声波的折射现象
C 解析:波的反射遵守波的反射定律,即反射波线在入射波线和法线所决定的平面内,分居法线两侧,A、B错误;声波遇到障碍物时可发生反射,形成回声,因此 “回声”是声波的反射现象,C正确,D错误。
3.(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 解析: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,A错误;声音可以同光一样,具有反射现象,B、C、D中描述的都是声音的反射现象,B、C、D正确。
4.以下关于波的认识,不正确的是( )
A.潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况,利用的是波的反射原理
B.隐形飞机怪异的外形及其表面涂的特殊隐形物质,是为了减少波的反射,从而达到隐形的目的
C.超声雷达的工作原理是波的折射
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
C 解析:声呐探测水中的暗礁、潜艇等,利用了波的反射原理,A正确;隐形飞机隐形的原理是通过降低飞机的声、光、电等可探测特征量,使雷达等防空探测器无法早期发现隐形飞机;在隐形飞机机身表面涂高效吸收电磁波的物质,或使用吸收雷达电磁波的材料,这样在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱,隐形飞机很难被发现,B正确。超声雷达发射超声波,然后根据被障碍物反射回的波判断状况,即利用波的反射,C错误。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,D正确。
5.甲、乙两人站在一堵墙前面,两人相距2a,距墙均为a。当甲开了一枪后,乙在t时间后听到第一声枪响,则乙在什么时候能听到第二声枪响(假设距离足够大)( )
A.甲开枪后4t时间
B.甲开枪后3t时间
C.甲开枪后2t时间
D.甲开枪后t时间
C 解析:乙听到的第一声枪响是甲开枪的声音直接传到乙的耳中,故t=,甲、乙二人及墙的位置如图所示。
乙听到的第二声枪响是经墙反射传来的枪声,由波的反射定律可知,波线如图中AC和CB,由几何关系可得AC=CB=2a,故第二声枪响传到乙耳中的时间t′===2t,C正确。
6.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?
答案:(1)340 1 530 (2)382.5 m (3)0.498 s
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v海=λ海f=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。
7.医用B超仪发出的超声波频率为7.25×104 Hz,这种超声波在人体内传播的波长为2 cm,在给某患者的肝脏病变部分进行检测时(如图),从探头发出的同一超声脉冲波经病变部分反射回到探头有两个信号,相隔时间为Δt=32 μs。试计算患者病变部分的厚度。
答案:2.32 cm
解析:超声脉冲波在进到病变区的前、后界面上会发生两次反射,忽略波速在肝脏中的速度变化,则有v=λf=2×10-2×7.25×104 m/s=1 450 m/s;病变区厚度h== m=2.32 cm。
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