4. 波的反射与折射（分层作业）物理教科版选择性必修第一册

4． 波的反射与折射 1．一列波以60°的入射角入射到两种介质的界面，反射波线刚好与折射波线垂直，若入射波的波长为0.6m，=1.732，则反射波和折射波的波长分别为（　　） A．0.6m，0.35m B．0.6m，0.6m C．0.35m，0.6m D．0.35m，0.35m 2．在海边游玩时我们会发现一个有趣的现象，平直的海浪从深水区传向海岸时，不管海岸线怎样的蜿蜒曲折，最终波速总是趋向于与海岸线垂直，海浪垂直拍打在沙滩上。这是因为水波速度在浅水区变小从而导致水波的传播方向发生改变，这种现象为波的（　　） A．折射 B．反射 C．干涉 D．衍射 3．以下关于波的认识，正确的是（    ） A．潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的折射原理 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反射 D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向，是波的折射现象 4．如图所示，分别为时平面波的波面，下列说法正确的是（　　） A．波面A和波面B互相平行 B．波面A上的各个质点的振动情况不一定相同 C．波面B上的各个质点的振动情况不一定相同 D．波面A上的各个质点的振动情况相同，波面B上的各个质点的振动情况也相同 5．以下关于波的认识，正确的是（    ） A．潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的折射原理 B．隐形飞机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．雷达利用了波的反射 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 6．关于波的反射与折射，下列说法正确的是（　　） A．波发生反射时，波的频率不变，波速大小变小，波长变短 B．波发生反射时，波的频率、波长、波速大小均不变 C．波发生折射时，波的频率、波长、波速大小均发生变化 D．波发生折射时，波的频率发生改变，但波长、波速大小不变 7．在回音壁一端贴墙小声说话，一、二百米远的墙的另一端可以听得一清二楚。这种现象属于机械波的（　　） A．干涉 B．衍射 C．折射 D．反射 8．波的反射 (1)反射现象：波遇到障碍物会 继续传播的现象。 (2)反射规律：反射线、法线与入射线在 ，反射线与入射线分居 ，反射角 入射角。 9．如图 （选填“a”或“b”）所示是水波的反射现象。机械波发生折射时，传播方向发生改变，但 （选填“波速”、“波长”或“频率”）不变。 10．波是传递能量的一种方式。某一简谐波的振幅为A、圆频率为（在波传播过程中保持不变），用表示波在传播过程中的平均能量密度，即单位体积内具有的能量，则有，（为介质的密度）；用I表示波在传播过程中的能流密度，即单位时间内流过垂直传播方向的单位面积上的平均能量。若不计传播过程中的能量损耗，该简谐波沿直线传播的速度为v，则有（　　） A． B． C． D． 11．关于振动与波，下列说法正确的是（　　） A．在两种介质的分界面处，先发生波的反射，后发生波的折射 B．在地球上测量出星球上某些元素发出的光波频率，若其小于地球上这些元素静止时的发光频率，则利用多普勒效应可以推知该星球在靠近地球 C．空气中产生的声波是纵波，纵波中的质点振动方向与波的传播方向垂直 D．某弹簧振子的振动方程为，则在时刻，振子的速度为零 12．人类生活的陆地被海洋紧密环绕着，美丽而神秘的大海中生活着许多海洋动物，部分海洋生物有着独特的交流方式，如海豚采用发射频率高达150000Hz的超声波和同类进行交流、探路和躲避天敌。已知超声波在海水中的传播速度约为1500m/s，下列说法正确的是（　　） A．超声波从海水传播到空气中时，频率增大 B．在同一介质中，超声波的传播速度比次声波快 C．海豚用超声波探路是利用了波的干涉原理 D．超声波在海水中的波长约为0.01m 13．对于波的折射现象下列说法正确的是（   ） A．当入射速度小于折射速度时，折射后波长变大 B．当波垂直于界面入射时，传播方向不改变，波速和波长都不改变 C．在波的折射中，波的频率不改变，波速和波长都发生改变 D．波发生折射时一定不会发生反射现象 14．已知声波在空气和水中的传播速度大小分别为340m/s和1500m/s。类比光的传播规律可知，当声波从 斜射入 中时可能发生全反射现象，临界角约为 °（保留3位有效数字）。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 4． 波的反射与折射 1．一列波以60°的入射角入射到两种介质的界面，反射波线刚好与折射波线垂直，若入射波的波长为0.6m，=1.732，则反射波和折射波的波长分别为（　　） A．0.6m，0.35m B．0.6m，0.6m C．0.35m，0.6m D．0.35m，0.35m 【答案】A 【详解】反射波与入射波在同一介质中传播，波速和频率都相同，由波速公式可知，两波的波长相同，即反射波的波长为0.6m；已知入射角为60°，根据反射定律得到反射角为60°，由题可知，反射波线刚好与折射波线垂直，则折射角为30°，设入射波的波长为λ0，折射波的波长为λ，频率为f，根据折射定律有 解得 故选A。 2．在海边游玩时我们会发现一个有趣的现象，平直的海浪从深水区传向海岸时，不管海岸线怎样的蜿蜒曲折，最终波速总是趋向于与海岸线垂直，海浪垂直拍打在沙滩上。这是因为水波速度在浅水区变小从而导致水波的传播方向发生改变，这种现象为波的（　　） A．折射 B．反射 C．干涉 D．衍射 【答案】A 【详解】根据折射的定义知，海浪从深水区传向海岸时，水波速度在浅水区变小，从而导致水波的传播方向发生改变的现象为波的折射。 故选A。 3．以下关于波的认识，正确的是（    ） A．潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的折射原理 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反射 D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向，是波的折射现象 【答案】BCD 【详解】A．潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况，声呐采用的是超声波，利用的是超声波的方向性好，遇到障碍物容易反射，故A错误； B．隐形飞机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，所以隐形飞机可能在机身表面涂有高效吸收电磁波的物质，使用吸收雷达电磁波材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现，故B正确； C．雷达的工作原理是利用波的反射，故C正确； D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向，是波的折射现象，故D正确。 故选BCD。 4．如图所示，分别为时平面波的波面，下列说法正确的是（　　） A．波面A和波面B互相平行 B．波面A上的各个质点的振动情况不一定相同 C．波面B上的各个质点的振动情况不一定相同 D．波面A上的各个质点的振动情况相同，波面B上的各个质点的振动情况也相同 【答案】AD 【详解】A．无论怎样的波，波线始终和波面垂直，故平面波面A和平面波面B互相平行，故A正确； BCD．根据惠更斯原理可知，波面A上的各个质点的振动情况相同，波面B上的各个质点的振动情况也相同，故BC错误，D正确， 故选AD。 5．以下关于波的认识，正确的是（    ） A．潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的折射原理 B．隐形飞机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．雷达利用了波的反射 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 【答案】BCD 【详解】A．潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况，声呐采用的是超声波，超声波的方向性好，遇到障碍物容易反射，故A错误； B．隐形飞机在机身表面涂有高效吸收电磁波的物质，使雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现，故B正确； C．雷达利用了波的反射，故C正确； 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，故D正确。 故选BCD。 6．关于波的反射与折射，下列说法正确的是（　　） A．波发生反射时，波的频率不变，波速大小变小，波长变短 B．波发生反射时，波的频率、波长、波速大小均不变 C．波发生折射时，波的频率、波长、波速大小均发生变化 D．波发生折射时，波的频率发生改变，但波长、波速大小不变 【答案】B 【详解】AB．波发生反射时，波在同一种介质中传播，波的频率、波长、波速大小均不变，故A错误，B正确； CD．波发生折射时，波速发生变化，波的频率由波源决定，则波的频率不变，波长发生变化，故CD错误。 故选B。 7．在回音壁一端贴墙小声说话，一、二百米远的墙的另一端可以听得一清二楚。这种现象属于机械波的（　　） A．干涉 B．衍射 C．折射 D．反射 【答案】D 【详解】在回音壁一端贴墙而立说话，声音会沿着墙壁传到一二百米的另一端属于机械波的反射。 故选D。 8．波的反射 (1)反射现象：波遇到障碍物会 继续传播的现象。 (2)反射规律：反射线、法线与入射线在 ，反射线与入射线分居 ，反射角 入射角。 【答案】(1)返回来 (2) 同一平面内 法线两侧 等于 【详解】（1）波遇到障碍物会返回来继续传播的现象，称为反射现象。 （2）[1][2][3]反射定律即反射线、法线与入射线在同一平面内，反射线与入射线分居法线两侧，反射角等于入射角。 9．如图 （选填“a”或“b”）所示是水波的反射现象。机械波发生折射时，传播方向发生改变，但 （选填“波速”、“波长”或“频率”）不变。 【答案】 a 频率 【详解】[1]反射光线与入射光线关于法线对称，所以图a所示是水波的反射现象。 [2] 机械波发生折射时，传播方向发生改变，但频率不变。 10．波是传递能量的一种方式。某一简谐波的振幅为A、圆频率为（在波传播过程中保持不变），用表示波在传播过程中的平均能量密度，即单位体积内具有的能量，则有，（为介质的密度）；用I表示波在传播过程中的能流密度，即单位时间内流过垂直传播方向的单位面积上的平均能量。若不计传播过程中的能量损耗，该简谐波沿直线传播的速度为v，则有（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】设时间内流过垂直传播方向面积上的波，根据其物理意义知，能流密度 故选A。 11．关于振动与波，下列说法正确的是（　　） A．在两种介质的分界面处，先发生波的反射，后发生波的折射 B．在地球上测量出星球上某些元素发出的光波频率，若其小于地球上这些元素静止时的发光频率，则利用多普勒效应可以推知该星球在靠近地球 C．空气中产生的声波是纵波，纵波中的质点振动方向与波的传播方向垂直 D．某弹簧振子的振动方程为，则在时刻，振子的速度为零 【答案】D 【详解】A．在两种介质的分界面处，波的反射和波的折射可以同时发生，故A错误； B．地球上测量出星球上某些元素发出的光波频率，若其小于地球上这些元素静止时的发光频率，则利用多普勒效应可以推知该星球在远离地球，故B错误； C．空气中产生的声波是纵波，纵波中的质点振动方向与波的传播方向在同一直线，可能同向也可能反向，故C错误； D．某弹簧振子的振动方程为 将代入，解得 振子位于最大位移处，速度为零，故D正确。 故选D。 12．人类生活的陆地被海洋紧密环绕着，美丽而神秘的大海中生活着许多海洋动物，部分海洋生物有着独特的交流方式，如海豚采用发射频率高达150000Hz的超声波和同类进行交流、探路和躲避天敌。已知超声波在海水中的传播速度约为1500m/s，下列说法正确的是（　　） A．超声波从海水传播到空气中时，频率增大 B．在同一介质中，超声波的传播速度比次声波快 C．海豚用超声波探路是利用了波的干涉原理 D．超声波在海水中的波长约为0.01m 【答案】D 【详解】A．超声波从海水传播到空气中时，频率不变，故A错误； B．在同一介质中，超声波的传播速度与次声波的相同，故B错误； C．海豚用超声波探路是利用了波的反射原理，故C错误； D．超声波在海水中的波长约为 故D正确。 故选D。 13．对于波的折射现象下列说法正确的是（   ） A．当入射速度小于折射速度时，折射后波长变大 B．当波垂直于界面入射时，传播方向不改变，波速和波长都不改变 C．在波的折射中，波的频率不改变，波速和波长都发生改变 D．波发生折射时一定不会发生反射现象 【答案】AC 【详解】AC．波从一种介质进入另一种介质时周期频率是不变的，则当入射速度小于折射速度时，根据，折射后波长变大，即在波的折射中，波的频率不改变，波速和波长都发生改变，选项AC正确； B．当波垂直于界面入射时，传播方向不改变，但波速和波长都要改变，选项B错误； D．波发生折射时也可以在两种介质界面上发生反射现象，故D错误。 故选AC。 14．已知声波在空气和水中的传播速度大小分别为340m/s和1500m/s。类比光的传播规律可知，当声波从 斜射入 中时可能发生全反射现象，临界角约为 °（保留3位有效数字）。 【答案】 空气 水 13.1 【详解】[1][2]根据题意，声波在空气中的传播速度为340m/s，在水中的传播速度为1500m/s，类比光的全反射现象，声波从传播速度较慢的介质（空气）斜射入传播速度较快的介质（水）中时，可能发生全反射现象。 [3]类比光的折射时的折射率，可得声波的空气中的相对折射率 则发生全反射时的临界角 查表可得C=13.1° / 学科网（北京）股份有限公司 $