3.3波的反射、折射和衍射 同步作业(word解析版)

文档属性

名称 3.3波的反射、折射和衍射 同步作业(word解析版)
格式 doc
文件大小 362.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-10-11 05:46:47

图片预览

文档简介

2021-2022学年人教版(2019)选择性必修第一册
3.3波的反射、折射和衍射 同步作业(解析版)
1.水槽内有一振源振动时产生的水波通过一个空隙发生衍射现象,为了使衍射现象更明显,可采用的方法是( ).
A.增加空隙宽度 B.减小空隙宽度
C.增加振源的振动频率 D.减小振源的振动波长
2.下列说法中正确的是(  )
A.振动方向与传播方向均为水平的波可能是横波,也可能是纵波
B.波速表示了质点在平衡位置附近振动的快慢,且质点不会沿波的传播方向迁移
C.惠更斯原理完美地解释了波传播过程中的所有现象
D.做简谐运动的物体,当它每次经过同一位置时,速度一定相同
3.如图所示,在水平面上有两个完全相同的振源和,在和连线的中垂线上有a、b、c三点.已知在某一时刻两列波的波峰在a点相遇,波谷在c点相遇,b为a、c连线的中点,如图所示,下列结论中正确的是( ).
A.a、c两点是振动加强点,b点是振动减弱点
B.a点是振动加强点,C点是振动减弱点,b点振动情况不确定
C.a、b、c三点的振幅都为零
D.a、c连线上所有点都为振动加强点
4.假期里,小明在家里利用手机上的影视APP观看电影,但觉得电影情节过于冗长,所以他开启了倍速播放模式。与原速播放相比,开启倍速播放后,手机发出的声音(  )
A.频率降低
B.波长变短
C.传播速度增大
D.更容易发生衍射
5.如图所示,在平静水面上,为波源,M、为两块挡板,其中M板固定,N板可上下移动,两板中间有一狭缝,此时观察不到A点的振动,为了能观察到A点的振动,可采用的办法是(  )
A.增大波源的频率 B.将波源S向左移动一些
C.将N板向上移动一些 D.将N板向下移动一些
6.关于波的干涉,以下说法正确的是( ).
A.一列波影响了另一列波,这就叫波的干涉 B.两列波相互叠加时,必定产生干涉
C.两列波发生干涉是波叠加的结果 D.频率不同的两列波也可能发生干涉
7.声波能绕过某一建筑物传播,这是因为 ( )
A.声波是纵波 B.声波是横波
C.声波的波长较长 D.声波的频率较长
8.一列简谐波沿x铀正方向传播,t=0时刻的波形如图所示,介质中质点A的平衡位置在距坐标原点8cm处,质点B的平衡位置在距坐标原点18cm处。t=0.04s质点A第一次回到平衡位置,则(  )
A.该简谐波的频率为25Hz
B.从图示时刻起,质点A比质点B先回到平衡位置
C.该波传播过程中遇到宽度为5m的障碍物能发生明显的衍射现象
D.介质中平衡位置在处质点的振动方程为
9.如图所示,一简谐横渡在某区域沿x轴传播,实线a为t=0时刻的波形图线,虚线b为t=0.5s时刻的波形图线,虚线b与x轴交点P的坐标为xp=1m下列说法正确的是(  )
A.t=0时刻P质点的位移为5cm
B.这列波的传播速度大小可能为32m/s
C.这列波的波源振动频率可能为2.5Hz
D.若该波遇到宽度为6m的障碍物能发生明显的衍射现象
10.小河中有一个实心桥墩P,A为靠近桥墩浮在水面上的一片树叶,俯视如图所示,小河水面平静。现在S处以某一频率拍打水面,树叶A未发生明显振动。要使树叶A发生明显振动,可以采用的方法是(  )
A.提高拍打水面的频率
B.降低拍打水面的频率
C.提高拍打水面的力度
D.无论怎样拍打,A都不会振动起来
11.已知声波在空气中传播速度为,在两悬崖、B之间距为处的点鸣枪,听到最初两声回音时间间隔,则两悬崖间距离为(  )
A. B. C. D.
12.关于波的衍射现象下列说法正确的是( )
A.当孔的尺寸比波长大时,一定不会发生衍射现象
B.只有孔的尺寸与波长相差不多时,或者比波长还小时会观察到明显的衍射现象
C.只有波才有衍射现象
D.以上说法均不正确
13.一列简谐机械横波沿x轴正方向传播,波速为2m/s.某时刻波形如图所示,a、b两质点的平衡位置的横坐标分别为xa=2.5m,xb=4.5m,则下列说法中正确的是(  )
A.质点b振动的周期为 4 s
B.平衡位置x=10.5m处的质点 (图中未画出)与a质点的振动情况总相同
C.此时质点a的速度比质点 b 的速度大
D.质点a从图示开始在经过个周期的时间内通过的路程为 2cm
E.如果该波在传播过程中遇到尺寸小于 8m 的障碍物,该波可发生明显的衍射现象
14.一列简谐横波在时的波形图如图甲所示,、是介质中的两个质点。图乙是质点的振动图象。则下列说法正确的是( )
A.波的传播方向沿轴负方向传播,波速为
B.波的传播方向沿轴正方向传播,波速为
C.质点的平衡位置的坐标为
D.该波遇到尺寸为的障碍物时能发生明显的衍射现象
15.一列周期为0.8 s的简谐波在均匀介质中沿x轴传播,该波在某一时刻的波形如图所示;A、B、C是介质中的三个质点,平衡位置分别位于2 m、3 m、6 m处,此时B质点的速度方向为-y方向,下列说法正确的是(  )
A.该波沿x轴正方向传播,波速为10 m/s
B.A质点比B质点晚振动0.1 s
C.由图示时刻经0.2 s,B质点的运动路程为2 cm
D.该列波在传播过程中遇到宽度为d=4 m的障碍物时不会发生明显的衍射现象
16.波的衍射的普遍性:一切波都能发生_______,_______是波特有的现象。
17.波能够________________继续前进的现象,叫做波的衍射。能够发生明显的衍射现象的条件是:________________。
18.蝙蝠是通过声波的反射来判断前方是否有障碍物的。科学家在蝙蝠飞行的空间里横跨了很多系有铜铃的绳索,蝙蝠黑暗中在此空间飞行时不会碰撞这些绳索而导致铜铃发声。据此,你认为蝙蝠发出的声波频率应该具有怎样的特征?尽可能用数量级来描述你的估算。
19.如图,挡板是固定的,挡板可以上下移动。现在把、两块挡板中的空隙当作一个“小孔”做水波的衍射实验,出现了图示中的图样,点的水没有振动起来。为了使挡板左边的振动传到点,可以采用什么办法?
参考答案
1.B
【详解】
发生明显衍射现象的条件是:障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多,因此,为使衍射现象更明显,可采用的方法是减小空隙宽度或用频率较低的波,振动频率低,则对于波长变大。
A. 增加空隙宽度与分析不符,故A错误。
B. 减小空隙宽度与分析相符,故B正确。
C. 增加振源的振动频率与分析不符,故C错误。
D. 减小振源的振动波长与分析不符,故D错误。
2.C
【详解】
A.振动方向与传播方向垂直的波是横波,振动方向与传播方向平行的波是纵波,故A错误;
B.波速是单位时间内波形传播的距离,表示了波形传播的快慢,且质点不会沿波的传播方向迁移,故B错误;
C.惠更斯原理是以波动理论解释光的传播规律的基本原理,完美地解释了波传播过程中的所有现象,故C正确;
D.做简谐运动的物体,当它每次经过同一位置时,速度方向有两种情况,故D错误。
故选C。
3.D
【解析】
【详解】
两个完全相同的振源和,a、b、c三点在连线的中垂线上,则a、b、c到两个波源的距离都相等,路程差都为零,三点的振动都加强,但振动加强点也仍在周期性振动,故振幅并非都为零。
A. a、c两点是振动加强点,b点是振动减弱点与分析不符,故A错误。
B. a点是振动加强点,C点是振动减弱点,b点振动情况不确定与分析不符,故B错误。
C. a、b、c三点的振幅都为零与分析不符,故C错误。
D. a、c连线上所有点到两个波源的距离都相等,路程差都为零,都为振动加强点与分析相符,故D正确。
4.B
【详解】
与原速播放相比,开启倍速播放后,因播放速度变大,则手机发出的声音频率升高,波长变短,更不容易发生衍射,但是传播速度不变。
故选B。
5.C
【详解】
当缝的尺寸跟波长相差不多,或比波长更小时,会发生明显的衍射,所以为了使A点能发生振动,一个方法是增大波长,即减小波源的频率(因为波速不变,频率减小,波长变大)。一个方法是减小狭缝的宽度,即将N板向上移动一些。
故选C。
6.C
【详解】
AB. 频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,而且振动加强的区域和振动减弱的区域相互隔开。这种现象叫做波的干涉。一列波影响了另一列波,不一定是干涉,两列波相互叠加时,频率关系不确定,也不一定产生干涉,故AB错误。
C. 两列波发生干涉是波叠加的结果,故C正确。
D. 两列波发生干涉的条件是两列波的频率相同,故D错误。
7.C
【详解】
声波的波长较长,容易发生衍射,从而绕过障碍物,故C正确
8.D
【详解】
A.根据质点振动方向与波的传播方向关系可知t=0时平衡位置在x=0处的质点正经过平衡位置沿y轴正方向运动,由题意可知t=0.04s时,质点A具有与t=0时x=0处质点相同的运动状态,即波从x=0传播到x=8cm所用时间为0.04s,故波速为
该简谐波的波长为λ=20cm,所以频率为
故A错误;
B.从图示时刻起,质点A回到平衡位置所用的时间为波从x=0传播到x=8cm所用的时间,而质点B回到平衡位置所用的时间为波从x=10cm传播到x=18cm所用的时间,故质点A和质点B同时回到平衡位置,故B错误;
C.只有障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能发生明显的衍射现象,由于5m大于20cm,故C错误;
D. t=0时介质中平衡位置在x=10cm处质点由平衡位置向y轴负方向运动,初相位为π,振动的角频率为
所以振动方程为
故D正确。
故选D。
9.D
【详解】
A.t=0时刻P质点的位移
A错误;
B.波长
若波向右传播,波速
无论n取何值都不可能为32m/s,若波向左传播,波速
无论n取何值也不可能为32m/s,B错误;
C.根据
因此,若波向右传播,频率
无论n取何值频率不可能为2.5Hz,若波向左传播,频率
无论n取何值频率也不可能为2.5Hz,C错误;
D.当障碍物的尺寸跟波长差不多或比波长小得多的情况下,会发生明显的衍射现象,因此该波遇到宽度为6m的障碍物能发生明显的衍射现象,D正确。
故选D。
10.B
【详解】
拍打水面时,水波中的质点上下振动,形成的波向前传播,提高拍打水面的频率,则质点振动的频率增加,波的频率与振动的频率相等,根据
可知波速不变,频率增大,波长减小,衍射现象不明显,反之降低频率,波长增大,衍射现象更明显,故ACD错误,B正确。
故选B。
11.C
【详解】
设两悬崖、B间距离为,点距为,声音由点经反射回到点所用时间
声音由点经B反射回到所用时间
而且有


两悬崖间距离为
故选C。
12.BC
【详解】
AB.当孔的尺寸比波长大时,会发生衍射现象,只不过不明显.只有当孔、缝或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才会发生明显衍射现象,故A错误,B正确;
CD.衍射现象是波的特有现象,故C正确,D错误.
故选BC.
13.ABE
【详解】
A、由图能直接读出波长,由波速公式,该波的周期,则质点a振动的周期为4s,A正确;
B、处的质点与a质点相距一个波长,步调总是一致,振动情况总是相同,B正确;
C、质点a离平衡位置比b远,所以此时质点a的速度比b的速度小,C错误;
D、图象时刻,质点a向上运动,速度减小,再经过个周期,质点a通过的路程小于一个振幅,即小于2cm,D错误;
E、此列波的波长,尺寸小于 8m 的障碍物满足发生明显衍射的条件,所以该波可发生明显的衍射现象,E正确;
故选ABE.
14.AC
【详解】
AB.根据图乙可知在时Q点向上振动,根据同侧法可知该波向x轴负向传播;根据图甲可知波长λ=36cm;该波的波速为
选项A正确,B错误;
C.由图乙可知,在t=0时Q点处于平衡位置,经过,其振动状态向x轴负方向传播到P点处,所以
xQ-xP=v△t=18×cm=6cm
由数学知识可知xP=3cm,则xQ=9cm。故C正确。
D.因该波的波长为36cm,则该波遇到尺寸为的障碍物时不能发生明显的衍射现象,选项D错误。
故选AC。
15.BC
【详解】
A.由题图知,波长λ=8 m,则波速为
此时B质点的速度方向为-y方向,由波形的平移法知,该波沿x轴负方向传播,故A错误;
B.A质点与B质点平衡位置相距x=1 m,则波从B质点传到A质点的时间
故B正确;
C.由题图所示时刻经,由波形平移法可知,x=5 m处质点的状态传到B质点,B质点的运动路程为
s=2y=2 cm
故C正确;
D.因该列波的波长为8 m,则该列波在传播过程中遇到宽度为d=4 m的障碍物时会发生明显的衍射现象,故D错误。
故选BC。
16.衍射 干涉
【详解】

17.绕过障碍物 孔径、障碍物尺寸小于波长或者与波长相差不大
【详解】
[1]遇到障碍物或小孔后能够绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射.
[2]发生明显衍射的条件是孔径、障碍物尺寸小于波长或者与波长相差不大.
18.见解析
【详解】
我们人耳能听见的声音频率范围在到之间,蝙蝠发出的是超声波,频率大于。
19.N板上移或减小水波的频率
【详解】
P处质点没有振动,说明P点波没有明显衍射过去,原因是MN间的缝太宽或波长太小,因此若使P点的水振动起来,可采用N板上移减小小孔的间距;也可以增大水波的波长,即减小水波的频率。