《2025年人教金学典同步解析与测评高中物理选择性必修第一册人教版》

例题 1 （多选）以下关于波的相关说法，正确的是（ ）。

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.隐形飞机有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.雷达是利用波的折射原理进行工作的
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： 解析 潜艇利用反射回来的声波来分析周围的水域情况，选项 A 正确。隐形飞机怪异的外形及其表面所涂特殊物质可以减少波的反射，让敌方雷达难以接收到信号，选项 B 正确。雷达是利用波的反射原理进行工作的，选项 C 错误。深水区和浅水区可视为不同的介质，这是波的折射现象，选项 D 正确。
因此本题选 A、B、D。

例题 2 在做水波通过小孔发生衍射现象的演示实验时，激发水波的振子振动频率为 $ 5Hz $，水波在水槽中的传播速度为 $ 0.05m/s $。为使实验效果更明显，则使用的小孔直径 $ d $ 应满足什么条件？

答案： 解析 解决此类问题的关键是分析波长与障碍物的尺寸或缝宽的关系，在求解波长时，往往利用 $ v = \lambda f $ 这一关系式。
波发生明显衍射现象的条件是 $ d \leq \lambda $，由 $ v = \lambda f $，有 $ \lambda = \frac{v}{f} = \frac{0.05}{5}m = 0.01m $，所以 $ d \leq 0.01m $。

1. 在室内讲话的声音比在室外空旷处讲话的声音要洪亮，是因为（ ）。

A.室内空气不流动
B.室内声波发生多次反射
C.室内声波发生折射
D.室内物体会吸收声波

答案： 1.B
[解析]在室内说话时，声音会被墙壁反射回来，因为时间差短，我们不能分辨原声和回声，听到的是原声与回声的混合声，所以声音洪亮。在室外空旷处讲话，声音不能反射回来，我们听到的只有原声，因此声音没有在室内讲话洪亮。故选B。

2. 一列波在第一种均匀介质中的波长为 $ \lambda_1 $，在第二种均匀介质中的波长为 $ \lambda_2 $，且 $ \lambda_1 = 3\lambda_2 $，那么，波在这两种介质中的频率之比和波速之比分别为（ ）。

A.$ 3:1 $，$ 1:1 $
B.$ 1:3 $，$ 1:4 $
C.$ 1:1 $，$ 3:1 $
D.$ 1:1 $，$ 1:3 $

答案： 2.C
[解析]机械波的频率由波源决定，与介质无关，所以频率不变。波速等于波长与频率的乘积，所以波速与波长成正比。故选C。

3. 同一音叉发出的声波在水和空气中传播，某时刻的波形曲线如图 3.3 - 3 所示，以下说法正确的是（ ）。

A.声波在水中的波长较大，$ b $ 是水中声波的波形曲线
B.声波在空气中的波长较大，$ b $ 是空气中声波的波形曲线
C.水中质点振动频率较高，$ a $ 是水中声波的波形曲线
D.空气中质点振动频率较高，$ a $ 是空气中声波的波形曲线

答案： 3.A
[解析]波的频率由波源决定，因此同一音叉发出的声波在水和空气中传播时，频率相同。声波在水中比在空气中的传播速度大，所以声波在水中的波长较大。故选A。

4. 甲、乙两人平行站在一堵墙前面，二人相距 $ 2a $，距离墙均为 $ \sqrt{3}a $。甲开了一枪，乙在 $ t $ 时间后听到第一声枪响，则乙听到第二声枪响的时间为（ ）。

A.甲开枪 $ 4t $ 后
B.甲开枪 $ 3t $ 后
C.甲开枪 $ 2t $ 后
D.甲开枪 $ \frac{\sqrt{3} + \sqrt{7}}{2}t $ 后

答案：
4.C
[解析]乙听到的第一声枪响是开枪的声音直接传到乙的耳朵，则有$t = \frac{2a}{v}。$乙听到的第二声枪响是开枪的声音经墙反射传来的枪声，如答图3.3−1所示，由几何关系得声波传播的距离s = 4a，则$t' = \frac{4a}{v} = 2t。$故选C。

思路点拨
根据反射定律画出声波传播的示意图，再结合传播速度公式求时间。反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同。