EJU 2025 年第 1 回 物理 第 11 题

考点
声的性质与传播
领域
波动
难度
简单
标准答案
①

解析摘要

标准解析

温度、声速与折射角

先把温度关系转为声速关系:vA<vB<vCv_A<v_B<v_C。波的折射满足 sin⁡θ1/v1=sin⁡θ2/v2\sin\theta_1/v_1=\sin\theta_2/v_2,其中角度均从界面的法线量起,本图法线为竖直方向。

在 P 点,声音由 B 进入 A,声速减小。由折射关系,折射角也减小,所以折射声线更靠近竖直法线,选择图中的(a)。在 Q 点,声音由 B 进入 C,声速增大,折射角增大,因此声线更偏离法线、更靠近水平界面,对应(c)。

正确组合为 P处(a)、Q处(c)。判断时不要把光学中常用的折射率大小直接套到温度排序上;本题已经给出声速与温度的关系,直接由波速比较即可。跨界面时频率保持不变,改变的是传播速度、波长和传播方向,音调不会因为这种静止界面的折射而改变。

两条声线都从B出发,但一条去较慢介质、一条去较快介质,因此偏折趋势恰好相反。比较的是折射角与各自入射角,不是两条不同声线之间谁的角度更大。图中的虚线是原来传播方向的延长线,可用来判断候选声线向法线偏还是离法线偏。温度符号 tA,tB,tCt_A,t_B,t_C 在此只用于排序,不要求把温度转成绝对温度代入声速公式,题面已经给足了所需规律。

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