3.3波的反射、折射和衍射同步练习基础过关——2021-2022学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册(word含答案)

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名称 3.3波的反射、折射和衍射同步练习基础过关——2021-2022学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册(word含答案)
格式 docx
文件大小 187.8KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-11-07 08:35:51

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文档简介

第三章机械波第三节波的反射、折射和衍射高二上学期选择性必修第一册同步练习基础过关(人教版2019)
练习
一、单选题,共12小题
1.根据波的反射和折射原理,以下说法正确的是(  )
A.声波从空气传到平静的湖面上,声波只在水面处发生反射
B.声波从空气传到平静的湖面上,声波只在水面处发生折射
C.声波从空气传到平静的湖面上时既发生反射又发生折射
D.声波从空气传到平静的湖面上时既不发生反射又不发生折射
2.下列现象中属于声波的衍射现象的有(  )
A.隔着墙壁听到别人说话声 B.雨天雷声轰鸣
C.山谷中听到回声 D.在室外演讲更费力
3.如图所示,当波源和障碍物都静止不动时,波源发出的波在障碍物处不能发生明显衍射。下列措施可能使波发生较为明显射的是(  )
A.增大波源的振动频率
B.减小波源的振动频率
C.增大障碍物的长度
D.波源远离障碍物运动
4.在做水波通过小孔衍射的实验时,激发水波的振子的振动频率为,声波在水槽中的传播速度为.为了使实验效果更明显,使用小孔的直径d应为( ).
A.小于 B.小于 C.大于 D.越小越明显
5.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
6.如图,挡板M是固定的,挡板 N 可以上下移动.现在把M、 N两块挡板中的空隙当做一个“小孔”做水波的衍射实验,出现了图示的图样, P点的水没有振动起来.为了使挡板左边的振动传到P点,可以采用的办法有
A.挡板M向上移动
B.挡板 N 向下移动
C.增大波的频率
D.减小波的频率
7.我们生活中的物理现象随处可见,下列物理现象分别属于波的(  )
(1)“闻其声而不见其人”;
(2)在春天里一次闪电过后,有时雷声轰鸣不绝;
(3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音;
(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高。
A.反射、衍射、干涉、多普勒效应
B.折射、衍射、多普勒效应、干涉
C.反射、折射、干涉、多普勒效应
D.衍射、反射、干涉、多普勒效应
8.关于光的衍射,下列说法中错误的是(  )
A.光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物的现象
B.只有两列频率相同的光波叠加后才能发生衍射
C.光的衍射没有否定光直线传播的结论
D.光的衍射现象为波动说提供了有利的证据
9.如图所示,P和Q是两个相干波源,它们在水池中做同相位振动,使得水面产生波动.图中能正确地描绘由干涉加强点所连成的曲线是( ).
A. B. C. D.
10.如图所示中分别代表入射波、反射波、折射波的波线,则(  ).
A.2与1的波长、频率相等,波速不等
B.2与1的波速、频率相等,波长不等
C.3与1的波速、频率、波长均相等
D.3与1的频率相等,波速、波长均不等
11.如图所示,甲为某一简谐波在t=1.0s时刻的图象,乙为甲图中C点的振动图象.则下列说法正确的是(  )。
A.甲图中B点的运动方向向左
B.波速v=4 m/s
C.要使该波能够发生明显的衍射,则要求障碍物的尺寸远大于4 m
D.该波与另一列波发生稳定的干涉,则另一列波的频率为1 Hz
12.当一个探险者进入一个山谷后,为了估测出山谷的宽度,他吼一声后,经过0.5 s听到右边山坡反射回来的声音,又经过1.5 s后听到左边山坡反射回来的声音,若声速为340 m/s,则这个山谷的宽度约为(  )
A.170 m B.340 m C.425 m D.680 m
二、多选题,共4小题
13.如图所示,是一演示波的衍射的装置,S为在水面上振动的波源,M、N是水面上的两块挡板,其中N板可以移动,两板中有一狭缝,此时测得图中A处水没有振动,为了使A处的水也能发生振动,下列措施可行的是(  )
A.使波源的振动频率增大 B.使波源的振动频率减小
C.移动N板使狭缝的间距增大 D.移动N板使狭缝的间距减小
14.如图所示是观察水面波衍射的实验装置,和是两块挡板,是一个孔,O是波源。图中已画出波源所在区域的传播情况,每两条相邻波纹图中曲线之间距离表示一个波长;关于波经过孔之后的传播情况,下列描述中不正确的是(  )
A.此时能明显观察到波的衍射现象
B.水波通过挡板前后波纹间距离相等
C.如果将孔扩大,有可能观察不到明显的衍射现象
D.如果孔的大小不变,使波源频率增大,能更明显观察到衍射现象
15.图甲所示为一列沿水平方向传播的简谐横波在时刻的波形图,如图乙所示为质点从时刻开始计时的振动图像,则下列说法中正确的是(  )
A.该简谐横波沿轴正方向传播
B.该简谐横波波速为0.4
C.再经过1.25s质点通过的路程为0.5m
D.再经过1.25s质点通过的路程为10cm
E.当该波传播中遇到尺寸为3m的障碍物,能发生明显的衍射现象
16.一列沿x轴传播的简谐横波在t=2s时的波动图象如图甲所示,该波传播路径上某质点的振动图象如图乙所示。则下列判断正确的是(  )
A.该波中的质点的振动频率为4Hz
B.若图乙是质点P的振动图象,则简谐波向x轴负方向传播
C.若简谐波向x轴正方向传播,则t=3s时,质点P运动到波峰位置
D.若此波传入另一介质中其波速变为0.8m/s,则它在该介质中的传播周期为5s
E.该波在传播过程中若遇到直径d=3.8m的圆形障碍物,能发生明显衍射现象
试卷第1页,共3页
参考答案
1.C
【详解】
根据波的反射和折射原理,声波从空气传到平静的湖面上时既发生反射又发生折射,故C正确,ABD错误。
故选C。
2.A
【详解】
A.隔着墙壁听到别人说话声,这是因为声波绕过墙壁,即发生了衍射,A属于;
B.夏日里在一次闪电过后,雷声轰鸣不绝,这是声波的多次反射造成的,B不属于;
C.山谷中听到回声是声波的反射造成的,C不属于;
D.在室内说话,说话的声音传到墙壁上又反射回来,时间差太短,我们不能分辨出回声与原声,我们听到的是回声与原声的混合,因此我们听到的响亮,在空旷的场合我们说话,声音传播出去,周围没有高大的建筑物,声音不能反射回来,我们听到的只是原声,因此听起来就没有室内响亮,所以在室外演讲更费力,这不属于波的衍射,D不属于。
故选A。
3.B
【详解】
波发生明显衍射条件即为当波的波长大于障碍物尺寸或与障碍物尺寸相差不多
A.增大波源的振动频率,由公式可知,波长减小,则波不能发生明显衍射,故A错误;
B.减小波源的振动频率,由公式可知,波长增大,则波可能发生明显衍射,故B正确;
C.增大障碍物的长度,则波不能发生明显衍射,故C错误;
D.波能否发生明显衍射现象与波源和障碍物的相对运动无关,故D错误。
故选B。
4.A
【详解】
由发生明显衍射现象的条件知,当d≤λ时满足要求,由v=λf得
因为d≤λ,所以
d≤0.01m
A. 小于与分析相符,故A正确。
B. 小于与分析不符,故B错误。
C. 大于与分析不符,故C错误。
D. 越小越明显与分析不符,故D错误。
5.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。
6.D
【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处质点振动,可采用N板上移或M下移减小小孔的间距或增大波的波长,即减小频率,D正确.
【点睛】发生明显衍射的条件是当缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或比波长更小.
7.D
【详解】
(1)“闻其声而不见其人”,听到声音,却看不见人,这是声音的衍射;
(2)春天里在一次闪电过后,有时雷声轰鸣不绝,是由于声音在云层间来回传播,这是声音的反射;
(3)围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音,音叉发出两个频率相同的声波相互叠加,从而出现加强区与减弱区。这是声音的干涉;
(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高。音调变高就是频率变高,因此这是多普勒效应现象。
故选D。
8.B
【详解】
A.光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物的现象,选项A正确,不符合题意;
B.只有两列频率相同的光波叠加后才能发生干涉,选项B错误,符合题意;
C.光的衍射没有否定光直线传播的结论,选项C正确,不符合题意;
D.光的衍射现象为波动说提供了有利的证据,选项D正确,不符合题意。
故选B。
9.B
【详解】
相干结果相同点振动步调一致,与波源的路程差为0或半波长的偶数倍,P、Q的中垂线到P、Q的路程差为0,为振动加强点,与波源的路程差为半波长的偶数倍点的轨迹是中垂线上下两条曲线。
A. 图像与分析不符,故A错误。
B. 图像与分析相符,故B正确。
C. 图像与分析不符,故C错误。
D. 图像与分析不符,故D错误。
10.D
【详解】
入射角大于折射角,可见介质1为光疏介质,介质2为光密介质,由 ,,可知,3与1的频率相等,波速、波长均不等,2与1的波长、频率相等,波速相等,故D正确ABC错误。
故选D。
11.D
【详解】
A、简谐横波在x轴方向上传播,B点上下振动,不可能向右运动.故A错误.
B、由图λ=4m,T=1s,则波速v==4m/s.故B错误.
C、该波波长λ=4m,能够发生明显衍射的条件是,障碍物的尺寸和4m差不多或小于4m.故C错误.
D、该波频率f==1Hz.故D正确.
故选D
12.C
【详解】
右边的声波从发出到反射回来所用时间为t1=0.5 s,左边的声波从发出到反射回来所用的时间为t2=2 s.山谷的宽度
d=v(t1+t2)=×340×2.5 m=425 m
故选C
13.BD
【详解】
A处质点没有振动,说明A点波没有衍射过去,根据发生明显衍射现象的条件知原因是MN间的缝太宽或波长太小,故要使A处质点振动,根据
可使波源的振动频率减小,波长增大,或移动N板使狭缝的间距减小,故选BD。
14.ABC
【详解】
A.由图可知,孔的尺寸与波长相近,能明显观察到波的衍射现象,A正确;
B.频率由波源决定保持不变,波速由介质决定不变,由可知波长不变,故水波通过挡板前后波纹间距离相等,B正确;
C.如果将孔扩大,有可能观察不到明显的衍射现象,C正确;
D.如果孔的大小不变,使波源频率增大,波长变短,有可能观察不到明显的衍射现象,D错误。
故选ABC。
15.ABE
【详解】
A.由图乙知,质点b时刻t的振动方向沿y轴负方向,则该简谐横波沿轴正方向传播,选项A正确;
B.由两幅图知,波长,周期,则波速
选项B正确;
CD.再经过1.25s,质点a振动,由正的最大位移处振动到处,质点a通过的路程
选项CD错误;
E.波的波长,当该波传播中遇到尺寸为3m的障碍物,能发生明显的衍射现象,选项E正确。
故选ABE。
【点睛】
质点的振动不是半周期整数倍时,振动的路程不一定等于。
16.BCE
【详解】
A.由题图乙可知简谐横波中质点的振动周期为4s,所以该波中质点的振动频率为0.25Hz,故A错误;
B.若题图乙是质点P的振动图象,在t=2s时质点P沿y轴负方向振动,根据同侧法可以判断简谐波向x轴负方向传播,故B正确;
C.若简谐波向x轴正方向传播,在t=2s时质点P沿y轴正方向振动,t=3s时,质点P运动到波峰位置,故C正确;
D.机械波从一种介质传入另一种介质时频率不变,则
T=
不变,故D错误;
E.d=3.8m略小于λ=4m,能发生明显衍射现象,故E正确。
故选BCE。
答案第1页,共2页
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