第三章 第3节 波的反射、折射和衍射 同步练习
一、多选题
1.下列说法正确的是
A.简谐振动是靠惯性运动的,不需要有力的作用
B.激光雷达能根据多普勒效应测出目标的运动速度,从而对目标进行跟踪
C.红外线比可见光更难发生衍射
D.声波绕过障碍物,发生了衍射现象
E.在横波中质点的振动方向和波的传播方向一定不同
2.关于机械波与电磁波,下列说法中正确的是( )
A.弹簧振子在四分之一周期里运动的路程一定等于一个振幅
B.用超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度,是利用了波的多普勒效应
C.摆钟偏慢时可通过缩短摆长进行校准
D.光学镜头上的增透膜是利用了光的偏振
E.电磁波衍射能力由强到弱的顺序是无线电波、红外线、可见光、γ射线
3.下列说法正确的是( )
A.军队过桥时整齐的步伐会造成桥梁断裂,是因为产生了一个巨大的作用力
B.交通警察向行进的车辆发射超声波,通过测量反射波的频率变化确定车辆的速度,这是应用了波的多普勒效应
C.“闻其声而不见其人”是生活中司空见惯的现象,其原理是声波的干涉
D.介质中的质点同时参与几列波的振动,质点的振动位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和
4.下列说法正确的是( )
A.电磁波的传播不需要依赖介质
B.物体做受迫振动时,驱动力的频率越高,受迫振动的物体振幅越大
C.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度利用了光的全反射
D.同一单摆摆角很小时在高山山脚的振动周期一定小于在该山山顶的振动周期
E.未见其人先闻其声,是因为声波波长较,容易发生衍射现象
二、单选题
5.下列说法正确的是( )
A.在机械波中,沿波的传播方向上某个质点的振动速度就是波的传播速度
B.“闻其声,不见其人”是声波发生干涉产生的一种现象
C.机械波的频率是由波源振动的频率决定的,与波在哪种介质中传播无关
D.在完全相同的两列水波相遇而叠加的区域,某时刻介质中的P点是两列波的波峰相遇点,此时P点位移最大,经过周期,P点的位移变为零,这说明P点的振动时而加强、时而减弱
6.对于教材中的四幅插图,下列说法正确的是( )
A.图甲中,由电子偏转轨迹可判断a端应为磁铁的N极
B.图乙中,回旋加速器所接电压U应为直流电
C.图丙中,线圈中插入铁芯,自感系数L将变小
D.图丁中,水波波长远小于狭缝的宽度
7.如图所示,在张紧的绳上挂了、、、四个单摆,四个单摆的摆长关系为,先让摆摆动起来(摆角不超过),则下列说法中正确的是( )
A.摆发生振动,其余摆均不动
B.所有摆均以相同频率振动
C.摆动过程中,c摆的振幅最大
D.摆动过程中,c摆的周期最大
8.如图所示的四种情景中,属于光的折射的是( ).A. B.
C. D.
9.下列有关机械波的说法中不正确的是( )
A.我们能够听到墙外的声音是声波发生干涉的结果
B.超声波的波长比人耳能听到的声波波长小得多
C.医院中的“B超”是利用超声波的反射来检查身体有无异常
D.根据听到的火车汽笛声的音调变化判断火车的行驶方向是多普勒效应的应用
10.下列关于振动和波的说法,正确的是( )
A.声波在空气中传播时,空气中各点有不相同的振动频率
B.声波容易绕过障碍物传播是因为声波波长较长,容易发生衍射
C.水波在水面上传播时,水面上各点沿波传播方向移动
D.当两列波发生干涉时,如果两列波波峰在某质点相遇,则该质点位移始终最大
11.下列说法正确的是( )
A.当驱动力的频率等于固有频率时,物体会发生共振现象
B.弹簧振子的振动周期只与弹簧的劲度系数有关,与振子的质量无关
C.受迫振动的振幅由驱动力的大小决定,与系统的固有频率无关
D.阻尼振动可能是简谐运动
12.如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图象,从图象可知( )
A.B侧波是衍射波
B.A侧波速与B侧波速相等
C.增大水波波源的频率,衍射现象将更明显
D.增大挡板之间的距离,衍射现象将更明显
13.图甲所示为一列简谐横波在时的波形图,图乙为该波上A质点的振动图象,则下列判断正确的是
A.这列波的波速为
B.这列波沿x轴正向传播
C.若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象,则所遇到的波的频率为
D.若该波遇到一障碍物能发生明显的衍射现象,则该障碍物的尺寸一定比40cm小很多
14.下列说法正确的是( )
A.甲乙在同一明亮空间,甲从平面镜中看见乙的眼睛时,乙一定能从镜中看见甲的眼睛
B.我们能从某位置通过固定的任意透明的介质看见另一侧的所有景物
C.可见光的传播速度总是大于电磁波的传播速度
D.在介质中光总是沿直线传播
三、填空题
15.如图,一列简谐横波沿x轴正方向传播,实线为t=0时的波形图,虚线为t=0.5 s时的波形图.已知该简谐波的周期大于0.5 s.关于该简谐波,下列说法正确的是_______
A.波长为2 m
B.波速为6 m/s
C.频率为1.5Hz
D.t=1 s时,x=1 m处的质点正在向上运动
E.t=2 s时,x=2 m处的质点处于波峰位置
16.一列简谐横波沿x轴正方向传播,图甲是波传播到x=5 m的M点的波形图,图乙是质点N(x= 3 m)从此时刻开始计时的振动图象,Q是位于x=10 m处的质点.下列说法正确的是_______.
A.这列波的波长是4 m
B.这列波的传播速度是1.25m/s
C.M点以后的各质点开始振动时的方向都沿一y方向
D.质点Q经过8 s时,第一次到达波峰
E.在0~16 s内,质点Q经过的路程为1.6m
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.BDE
【解析】
【详解】
A.简谐振动需要回复力来维持,故A错误;
B.根据多普勒效应可知,激光雷达如何测量目标的运动速度,故B正确;
C.红外线比可见光的波长长,更容易发生衍射,故C错误;
D.声波的波长较长,容易发生衍射,从而能绕过障碍物,故D正确;
E.对于横波,质点的振动方向与的传播方向垂直,则在横波中质点的振动方向和波的传播方向一定不同,故E正确。
故选BDE。
2.BCE
【解析】
【详解】
A.弹簧振子在四分之一个周期里运动的路程不一定等于一个振幅,比如弹簧振子从平衡位置上方向下运动的过程中,在四分之一个周期里运动的路程大于一个振幅,故A错误;
B.利用多普勒效应,当间距变化时,接收的频率与发出频率不相同,则可测量血流速度,故B正确;
C.根据单摆周期公式
摆钟偏慢时,周期偏大,可以缩短摆长调快一些,故C正确;
D.光学镜头上的增透膜是利用光的薄膜干涉现象,故D错误;
E.波长越长,越容易发生衍射现象,电磁波中波长由长到短的顺序是无线电波、红外线、可见光、γ射线,故衍射能力逐渐减弱,故E正确;
故选BCE。
3.BD
【解析】
【详解】
A.军队过桥时整齐的步伐会造成桥梁断裂,这是因为产生共振,出现振幅变大,导致桥损坏,选项A错误;
B.交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度是利用超声波的多普勒效应,选项B正确;
C.“闻其声而不见其人”其原理是声波的衍射现象,选项C错误;
D.根据波的传播的独立性可知,介质中的质点同时参与几列波的振动,质点的振动位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和,选项D正确。
故选BD。
4.ADE
【解析】
【详解】
A.电磁波的传播不需要依赖介质,A项正确;
B.物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率,当系统的固有频率等于驱动力的频率时,振幅达到最大,这种现象称为共振,B项错误;
C.用全息照片记录资料和用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度都是利用了光的干涉现象;故选项C项错误;
D.重力加速度随着高度的增大而减小,根据公式上,可知同一单摆在高山山脚的振动周期一定小于在该山山顶的振动周期,D项正确;
E.未见其人先闯其声,是因为声波波长较长,绕过障碍物,继续向前传播,发生衍射现象,故E项正确。
故选ADE。
5.C
【解析】
【详解】
在机械波中,波形匀速平移的同时,各个质点在做简谐运动;沿波的传播方向上某个质点的振动速度与波形的传播速度是不同的速度,故A错误;“闻其声,不见其人”是声波发生衍射产生的一种现象,故B错误;机械波的频率是由波源振动的频率决定的,与波在哪种介质中传播无关,故C正确;某时刻介质中的P点是两列波的波峰相遇点,此时P点位移最大,故该点为振动加强点;经过经过周期,P点的位移变为零,故D错误.所以C正确,ABD错误.
6.A
【解析】
【详解】
A.图甲中,由电子偏转轨迹根据左手定则可以判断a端应为磁铁的N极,所以A正确;
B.图乙中,回旋加速器所接电压U应为变化电流,所以B错误;
C.图丙中,线圈中插入铁芯,自感系数L将变大,所以C错误;
D.图丁中,水波波长远大于狭缝的宽度,水波的衍射效果才明显,所以D错误;
故选A。
7.B
【解析】
【详解】
ABD.当d摆摆动起来,其它摆做受迫振动,振动的频率等于d摆的频率,所以所有摆的周期相同,故AD错误,B正确;
C.因为b摆的摆长等于d摆的摆长,所以b摆的固有频率等于受迫振动的频率,所以b摆发生共振,振幅最大,故C错误;
故选B。
8.B
【解析】
【详解】
A属于光沿直线传播;B属于光的折射;C属于光沿直线传播,C属于光的反射,故B正确.
9.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.我们能够听到墙外的声音是声波发生衍射的结果,选项A错误,符合题意;
B.超声波的波长比人耳能听到的声波波长小得多,选项B正确,不符合题意;
C.医院中的“B超”是利用超声波的反射来检查身体有无异常,选项C正确,不符合题意;
D.根据听到的火车汽笛声的音调变化判断火车的行驶方向是多普勒效应的应用,选项D正确,不符合题意;
故选A。
10.B
【解析】
【详解】
A. 声波在空气中传播时,空气中各点在波源带动下做受迫振动,则各点有相同的振动频率,选项A错误;
B. 声波容易绕过障碍物传播是因为声波波长较长,容易发生衍射,选项B正确;
C. 水波在水面上传播时,水面上各点只在自己平衡位置上下振动,而不沿波传播方向移动,选项C错误;
D. 当两列波发生干涉时,如果两列波波峰在某质点相遇,则该质点振动加强,振幅变大,但是位移不是始终最大,选项D错误。
故选B。
11.A
【解析】
【详解】
A.物体受到驱动力的频率与物体的固有频率相等时,振动的物体就会产生共振现象,选项A正确;
B.弹簧振子的周期公式为
所以弹簧振子的振动周期与弹簧的劲度系数和振子的质量均有关,选项B错误;
C.做受迫振动的物体的频率等于驱动力的频率,当物体的驱动力频率等于物体的固有频率时,物体的振幅最大,所以受迫振动的振幅与系统的固有频率有关,选项C错误;
D.简谐运动的位移随时间按正弦规律变化,且振幅保持不变,阻尼振动位移随时间不是按正弦规律变化,且振幅逐渐减小,所以阻尼振动一定不是简谐运动,选项D错误。
故选A。
12.B
【解析】
【详解】
A.档板左边是衍射波的波源,故A错误;
B.在同一种介质水中,机械波的波速相等,故B正确;
C.波速不变,增大水波波源的频率,水波的波长将在减小,而挡板间距没变,所以衍射现象将没有原来的明显,故C错误;
D.在波长没改变的情况下,可以增大挡板间距,衍射现象将没有原来的明显,故D错误。
故选B。
13.C
【解析】
【详解】
A.由图象知:T=0.4s,λ=0.4m,则波速为,故A错误.
B.由图乙知:t=0.2s时刻质点A正通过平衡位置向上振动,根据波形的平移法可知该列波沿x轴负方向传播.故B错误.
C.发生稳定的干涉现象需要频率相同,则所遇到的波的频率 f=1/T=2.5Hz时才能产生的稳定干涉,故C正确.
D.若该波遇到一障碍物能发生明显的衍射现象,则该障碍物的尺寸一定与40cm差不多或比40cm小,故D错误.
14.A
【解析】
【详解】
A.根据光路的可逆性甲从平面镜中看见乙的眼睛时,乙一定能从镜中看见甲的眼睛,A正确;
B.由于光的折射,通过透明的介质观察景物时总是存在一定的视角,若发生全反射时,无法看见另一侧的所有景物,B错误;
C.可见光和电磁波在真空中的传播速度相等,C错误;
D.在单一均匀介质中光才能沿直线传播,D错误。
故选A。
15.BCD
【解析】
【详解】
A.由图可知,波长,故A错误;
BC.由于波沿x轴正方向传播,在0.5s内波传播的距离为,由于周期大于0.5s,,解得:,频率,波速,故B正确,C正确;
D. t=0时x=1 m处的质点位于波峰,经t=1 s,即经过1.5个周期,该质点正在向上运动,故D正确;
E.t=2s=3T是周期的整数倍,故t=0时,x=2m在平衡位置,t=2s,该质点同样经过平衡位置正向上运动,故E错误.
故选BCD。
16.ACD
【解析】
【详解】
由甲图得到波长为4m,故A正确;由乙图得到周期为4s,故波速;故B错误;各个质点开始振动的方向均与波前的运动方向相同,由波形图可知波前M向下运动,故M点以后的各质点开始振动时的方向都沿-y方向,故C正确;x=2m处的波峰传到Q点时,质点第一次到达波峰,故;故D正确;波速为1m/s,故在5s末,波前传到Q点;此后的时间:△t=11s=2T,质点Q从平衡位置开始运动,故其运动的路程为:S=11A=11×10cm=110cm=1.1m,故E错误;故选ACD.
【点睛】
本题考查基本的读图能力,由波动图象读出波长,由波的传播方向判断质点的振动方向,由振动图象读出周期,判断质点的振动方向等等都是基本功,要加强训练,熟练掌握.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页