第三章 3 波的反射、折射和衍射同步检测（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第三章 3 波的反射、折射和衍射同步检测（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 257.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-24 21:19:33 | ||
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文档简介
2021人教版选择性必修第一册 第三章 3 波的反射、折射和衍射 同步检测
一、单选题
1．如图所示，光在真空和某介质的界面MN上发生折射，由图可知( )
A．光是从真空射入介质的
B．介质的折射率为
C．介质的折射率为
D．反射光线与折射光线的夹角为60°
2．下列关于简谐运动和波的说法正确的是（ ）
A．简谐运动的平衡位置一定是物体所受合外力为零的位置．
B．横波在介质中的传播速度由波源本身的性质决定．
C．“闻其声而不见其人”说明：声音能发生衍射现象，光不能发生衍射现象．
D．当声波从空气进入水中时，声波的频率不变，波长变长．
3．一列简谐横波沿轴正方向传播，其波速为10m/s，时刻的波形如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．时刻，质点速度最大
B．时刻，质点向轴方向运动
C．质点比质点早到达平衡位置处
D．若此波传播过程中遇到的障碍物的尺寸为80m，能发生明显衍射现象
4．以下关于波的认识，不正确的是（ ）
A．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，利用的是波的反射原理
B．隐形飞机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．超声雷达的工作原理是波的折射
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
5．在水槽里放两块挡板，中间留一个狭缝，水波通过狭缝的传播情况如图所示。若在挡板后的M点放置一乒乓球，以下说法正确的是（ ）
A．乒乓球会随水波的传播向远处运动
B．若仅将右侧挡板向左平移一小段距离，乒乓球的振动会变得比原来明显
C．若仅增大水波波源的振动频率，乒乓球的振动会变得比原来明显
D．此实验研究的是水波的干涉
6．观察水面波衍射的实验装置如图所示，CA、BD是挡板，它们之间有一个缝，S是波源，相邻两波纹之间的距离表示一个波长。则波穿过缝之后
A．波纹间距变大 B．波的振幅变大
C．观察不到衍射现象 D．偏离直线传播路径
7．一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球振动的固有频率为2Hz，现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同振幅A。上下振动了一段时间，某时刻两个振源在长绳上形成波形如图所示，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而小球第二次发生了共振现象，则（ ）
A．由Q振源产生的波先到达弹簧振子处
B．两列波可能形成干涉
C．由Q振源产生的波的波速较接近4m/s
D．绳上不会出现振动位移大小为2A的点
8．声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为
A．声波是纵波，光波是横波 B．声波振幅大，光波振幅小
C．声波波长较长，光波波长很短 D．声波波速较小，光波波速很大
9．下列说法正确的是（ ）
A．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应
B．紫外线的穿透本领较强，医疗方面可以杀菌消毒还可以透视
C．医生用超声波检查胆结石，是因为超声波波长较长，遇到结石更容易发生衍射
D．第四代移动通信系统（4G）采用1880～2690MHz间的四个频段，该电磁波信号的磁感应强度随时间是均匀变化的
10．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作一个“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
11．关于机械波的特性，下列说法正确的是（ ）
A．频率不同的同类机械波相遇时，可以叠加，但不会发生干涉现象
B．机械波在进入两种不同介质界面前后，波速不变，频率随波长变化
C．只有波长比障碍物的尺寸小或相差不多的时候才会发生明显的衍射现象
D．火车鸣笛时向我们驶来，听到的笛声频率将比声源发出的频率低，声音变得低沉
二、多选题
12．机械振动在介质中传播形成机械波．下列说法正确的是___________
A．如果波源停止振动，则机械波的传播也将立即停止
B．纵波中质点振动的速度方向与波的传播速度方向平行
C．纵波中的质点在一个周期内沿波的传播方向运动一个波长的距离
D．横波中两个振动情况总相同的质点间的距离一定等于波长的整数倍
E．一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象
13．如下图甲所示，一均匀介质中沿x轴有等间距的O、P、Q质点，相邻两质点间距离为0.75m，在x＝10 m处有一接收器(图中未画出)．t＝0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴方向一直振动，并产生沿x轴正方向传播的波，O质点的振动图像如图乙所示．当O质点第一次达到负向最大位移时，P质点刚开始振动．则
A．质点Q的起振方向为y轴正方向
B．这列波传播的速度为0.25m/s
C．若该波在传播过程中若遇到0.5m的障碍物，不能发生明显衍射现象
D．若波源O向x轴正方向运动，接收器接收到波的频率可能为0.2Hz
14．下列说法中正确的是（ ）
A．若声波波源向观察者靠近，则观察者接收到的声波频率减小
B．声波击碎玻璃杯的实验原理是共振
C．超声波在水中传播的距离要比光波和无线电波远得多
D．“闻其声不见其人”是声波的干涉现象
15．如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为20 m/s，则下列说法正确的是
A．图中质点b的正在做减速运动
B．从图示时刻开始，经0.05 s质点b通过的路程为20 cm
C．从图示时刻开始，经0.05 s质点a沿着传播方向移动1m
D．若该波在传播过程中遇到人，会发生明显的衍射现象
16．下列说法正确的是_________
A．对于受迫振动，驱动力频率越大，受迫振动的振幅一定越大
B．一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象
C．波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的频率会发生变化
D．光速在任何条件下都是3×108m/s
E．紫外线具有较高的能量，许多物质在紫外线的照射下会发出荧光
17．下列说法中正确的是（ ）
A．根据惠更斯原理可知，介质中任一波面上的各点都可以看作发射子波的波源
B．惠更斯原理只能解释球面波的传播，不能解释平面波的传播
C．若知道某时刻一列波的某个波面的位置，由惠更斯原理就可以确定波的传播方向
D．惠更斯原理不但可以解释波的直线传播，还可以解释波的反射与折射等相关现象
三、解答题
18．有一列简谐横波沿着x轴正方向传播，波源位于原点O的位置，P、Q是x轴上的两个点，P点距离原点O的距离为3m，Q点距离原点O的距离为4m．波源在某时刻开始起振，起振方向沿y轴正方向，波源起振4s后，位于P处的质点位移第一次达到最大值2m，再经过3s，位于Q处的质点第一次达到负的最大位移－2m．求：
①波长和波速；
②波源起振20s时，平衡位置距离O点为5m的质点R的位移和该20s内质点R运动的路程．
19．如图所示，警车S和轿车A都沿x轴正方向运动，相对于地面的速率分别为和．警车上装有信号源，轿车上装有信号接收器，空气中信号传播的速率为,设，，空气相对于地面没有流动，若信号源相继发出两个信号．时间间隔为,请根据发出的这两个信号从信号源传播到接收器的过程．确定接收器接收到这两个信号的时间间隔．
20．观察水波衍射的实验装置示意图如图所示。AC和BD是两块挡板，两板间有一狭缝AB，O是波源。图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻的波纹（图中曲线）之间的距离表示一个波长如何使衍射现象更明显？为什么？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
A.光线的入射角为30°，折射角为60°，知光线有介质进入真空，故A错误；
BC.根据折射定律得，故B错误，C正确；
D.反射角等于入射角，则反射镜与界面的夹角为60°，则反射光线与折射光线的夹角为90°，故D错误．
2．D
【解析】
【详解】
有些简谐运动的平衡位置物体所受合外力不一定为零，A错；横波在介质中的传播速度由介质的性质决定，B错；光也能发生衍射现象，C错；因声波的频率由波源决定，与介质无关，D对．
3．B
【解析】
【详解】
A．由图可知该波的波长为
则周期为
由同侧法知时刻Q点向下振动，时刻，即经过，Q到达最大位移处，质点Q的速度为零，故A错误；
B．经过0.6s，波向前传播
则时刻的波形图如下图所示
由同侧法可知质点向轴方向运动，故B正确；
C．时刻P点向下振动，M先向上振动，在向下振动，所以质点比质点M早到达平衡位置处，故C错误；
D．发生明显衍射现象的条件障碍物的尺寸比波长小，由题可知障碍物的尺寸远大于波的波长，故不能发生明显的衍射现象，故D错误。
故选B。
4．C
【解析】
【详解】
A．声呐探测水中的暗礁、潜艇等，利用了波的反射原理，A正确，不符合题意；
B．隐形飞机隐形的原理是：通过降低飞机的声、光、电等可探测特征量，使雷达等防空探测器无法早期发现。可在隐形飞机机身表面涂高效吸收电磁波的物质，或使用吸收雷达电磁波的材料，这样在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，隐形飞机很难被发现，B正确，不符合题意；
C．超声雷达发射超声波，然后根据被障碍物反射回的波判断状况，即利用波的反射，C错误，符合题意；
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，D正确，不符合题意。
故选C。
5．B
【解析】
【详解】
A．乒乓球会在平衡位置附近振动，但不会向远处传播，A错误；
B．将右侧挡板向左平移一小段距离，缝的宽度减小，衍射现象更加明显，所以乒乓球的振动会变得比原来更明显，B正确；
C．增大波源的振动频率，则波长会变小，衍射现象较之前比变得不明显，乒乓球的振动没有原来明显，C错误；
D．此实验研究的是水波的衍射，D错误。
故选B。
6．D
【解析】
【详解】
AB．波穿过AB缝之后发生衍射；但是波的周期不变，因波速不变，可知波长不变，即波纹间距不变，波的振幅不变，选项AB错误；
C．因波长不变，则波能饶过缝之后仍能观察到衍射现象，选项C错误；
D．波发生衍射后将偏离直线传播路径，选项 D正确；
故选D.
7．C
【解析】
【详解】
A．因为小球第一次振动时起振方向向上，根据P、Q振源产生波的波形可知，由P振源产生的波先到达弹簧振子处，故A错误；
BC．由题意可知，P、Q两振源的频率不等，所以不能形成干涉。其中Q的频率比较接近小球振动的固有频率2Hz，所以由Q振源产生的波的波速较接近于
故B错误，C正确；
D．虽然两列波的频率不同，不会产生稳定的干涉，但根据波的叠加原理，在绳上一定会有这两列波的波峰与波峰相遇、波谷与波谷相遇的位置，此位置质点振动位移大小为2A，故D错误。
故选C。
8．C
【解析】
【详解】
波发生明显的衍射现象的条件是：孔缝的宽度或障碍物尺寸与波长相比差不多或比波长更短．由于声波的波长比较大（1.7cm～17m）和楼房的高度相近，故可以发生明显的衍射现象，而可见光的波长很小，无法发生明显的衍射现象．故只有C正确．
9．A
【解析】
【详解】
A．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应，A正确；
B．紫外线可以杀菌消毒，但不能透视，X射线的穿透能力较强，B错误；
C．医生用超声波检查胆结石，是因为超声波波长较短，遇到结石不容易发生衍射，C错误；
D．第四代移动通信系统（4G）采用1880MHz﹣2690MHz间的四个频段，该电磁波信号的磁感应强度随时间是周期性变化的，D错误；
10．D
【解析】
【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．
11．A
【解析】
【详解】
A．频率相同是发生干涉现象的必要条件，故频率不同的同类机械波相遇时，可以叠加，但不会发生干涉现象。故A正确；
B．机械波在进入两种不同介质界面前后，频率不变，波长与波速变化。故B错误；
C．发生明显的衍射现象的条件是障碍物的尺寸比波长小或相差不多。故C错误；
D．火车鸣笛时向我们驶来，距离变小，听到的笛声频率将比声源发出的频率高，声音变得高亢。故D错误。
故选A。
12．BDE
【解析】
【详解】
A、波是把振动的形式传播出去，如果波源停止振动，已经振动的质点继续把振动形式传播出去，故机械波的传播不会立即停止，故A错误；
B、波分横波和纵波，纵波的质点振动方向与波的传播方向在同一条直线上，即纵波中质点振动的速度方向与波的传播速度方向平行，故B正确；
C、纵波中的质点绕着平衡位置做往返运动，一个周期内，走过的路程为4倍的振幅，故不会沿波的传播方向上运动一个波长的距离，故C错误；
D、两个振动情况完全相同的相邻质点间的距离等于波长，故横波中两个振动情况总相同的质点间的距离一定等于波长的整数倍，故D正确；
E、干涉和衍射是波特有的现象，故一切波都能发生衍射，故E正确．
13．AB
【解析】
【分析】
根据波源的起振方向判断质点Q的起振方向．根据题干条件，分析O、P两质点之间的距离与波长的关系，求出波长，由振动图象读出周期，并求出波速．障碍物的尺寸与波长差不多时能产生明显的衍射现象，当波源与观察者距离减小时，接收到的频率增大．
【详解】
由振动图象，质点O在t=0的起振方向沿y轴正方向，介质中各质点的起振方向均沿y轴正方向，A错误；当O质点第一次达到负向最大位移时，P质点刚开始振动，OP距离是波长，则波长，由振动图象，则波速，B正确；因该波的波长为1m＞0.5m，所以遇到宽0.5m的障碍物能发生较明显的衍射现象，C错误；该波的频率，若波源从O点沿x轴正向运动，根据多普勒效应可知，接收器接收到的波的频率将大于0.25Hz，D错误．
14．BC
【解析】
【分析】
【详解】
A．由多普勒效应可知，若声波波源向观察者运动，则接收到的声波频率增大，A错误；
B．声波击碎玻璃杯是因为声波频率与玻璃杯的固有频率相同，发生共振导致玻璃杯破碎，B正确；
C．由于水对光波和无线电波的吸收比对声波吸收得多，所以超声波在水中传播的距离比光波和无线电波在水中传播的距离远得多，C正确；
D．“闻其声不见其人”是声波的衍射现象，D错误；
故选BC。
15．AD
【解析】
【详解】
A．简谐横波沿x轴正方向传播，由波形平移法知图示时刻b点的振动方向沿y轴负方向，正远离平衡位置，其速度正在减小．故A正确．
B．由图可知波长为：，周期为：
从图示时刻开始，经0.05 s，即，由图可知经0.05 s质点b通过的路程小于20 cm．故B错误．
C．质点a在平衡位置附近做周期性振动，并不随随波迁移．故C错误．
D．该波的波长为4m，若该波发生明显的衍射，知波遇到的障碍物或孔的尺寸比4m小，或与4m相当．故D正确．
16．BCE
【解析】
【详解】
A.物体做受迫振动时，当物体的固有频率等于驱动力频率时，即发生共振现象时，振幅最大，故A不符合题意；
B.一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象，B符合题意；
C.根据多普勒效应可得波源与观察者互相靠近或者互相远离时，单位时间内接受到波的个数发生变化，所以接收到的频率会发生变化，C符合题意；
D.光在真空中传播的速度为，而在空气中或者其他介质中传播时，速度减小，D不符合题意；
E.紫外线具有较高的能量，许多物质在紫外线的照射下会发出荧光，E符合题意．
17．AD
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据惠更斯原理，我们可以知道，介质中任意波面上的各点都可以看作发射子波的波源，其后任意时刻，这些子波在波前进方向的包络面就是新的波面，故A正确；
B．惠更斯原理可以解释球面波的传播，也可以解释平面波的传播，故B错误；
C．若知道某时刻一列波的某个波面的位置，还必须要知道波速，才能利用惠更斯原理得到下一时刻这个波的位置，从而确定波的传播方向，故C错误；
D．惠更斯原理不但可以解释波的直线传播，还可以解释波的反射与折射等相关现象，故D正确。
故选AD。
18．（1）1m/s；4m (2)-2m；30m
【解析】
【详解】
解：(1)由题意可知，P点从开始振动到第一次到达波峰的时间为
故波传到A点的时间为：
则有：
同理，B点从开始振动到第一次到达波谷的时间为
故波传到B点的时间为：
则有：
联立解得：，
波长：
(2)距离O点为5m的质点R第一次向上振动的时刻为：
波源起振20s时，质点R已振动了：
因此波源起振20s时质点R在波谷，位移：
波源起振20s质点R运动的路程：
19．
【解析】
【详解】
设t1、t2为声源S发出两个信号的时刻，t′1、t′2为观察者接收到两个信号的时刻．
则第一个信号经过（t′1-t1）时间被观察者A接收到，第二个信号经过（t′2-t2）时间被观察者A接收到．且t2-t1=△t t'2-t′1=△t′；设声源发出第一个信号时，S、A两点间的距离为L，两个声信号从声源传播到观察者的过程中，它们运动的距离关系如图所示，可得：
vP（t′1-t1）=L+vA（t′1-t1）
vP（t′2-t2）=L+vA（t′2-t1）-vS△t
由以上各式，得△t′＝△t；
【点睛】
两个声信号从声源传播到观察者的过程，由于频率发生变化，导致速度也变化，所以时间也会变化；当观察者与波源的距离发生变化时，接收频率与发射频率出现不等现象.
20．减小峡缝AB之间的距离，使波源频率减小，见解析
【解析】
【分析】
【详解】
当孔、缝的宽度与波长差不多或者比波长还小时，就能够发生明显的衍射现象，当减小峡缝AB之间的距离时，衍射现象更明显，或者是使波源频率减小，因为波速不变，根据
波长会增大，衍射现象更明显。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．如图所示，光在真空和某介质的界面MN上发生折射，由图可知( )
A．光是从真空射入介质的
B．介质的折射率为
C．介质的折射率为
D．反射光线与折射光线的夹角为60°
2．下列关于简谐运动和波的说法正确的是（ ）
A．简谐运动的平衡位置一定是物体所受合外力为零的位置．
B．横波在介质中的传播速度由波源本身的性质决定．
C．“闻其声而不见其人”说明：声音能发生衍射现象，光不能发生衍射现象．
D．当声波从空气进入水中时，声波的频率不变，波长变长．
3．一列简谐横波沿轴正方向传播，其波速为10m/s，时刻的波形如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．时刻，质点速度最大
B．时刻，质点向轴方向运动
C．质点比质点早到达平衡位置处
D．若此波传播过程中遇到的障碍物的尺寸为80m，能发生明显衍射现象
4．以下关于波的认识，不正确的是（ ）
A．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，利用的是波的反射原理
B．隐形飞机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．超声雷达的工作原理是波的折射
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
5．在水槽里放两块挡板，中间留一个狭缝，水波通过狭缝的传播情况如图所示。若在挡板后的M点放置一乒乓球，以下说法正确的是（ ）
A．乒乓球会随水波的传播向远处运动
B．若仅将右侧挡板向左平移一小段距离，乒乓球的振动会变得比原来明显
C．若仅增大水波波源的振动频率，乒乓球的振动会变得比原来明显
D．此实验研究的是水波的干涉
6．观察水面波衍射的实验装置如图所示，CA、BD是挡板，它们之间有一个缝，S是波源，相邻两波纹之间的距离表示一个波长。则波穿过缝之后
A．波纹间距变大 B．波的振幅变大
C．观察不到衍射现象 D．偏离直线传播路径
7．一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球振动的固有频率为2Hz，现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同振幅A。上下振动了一段时间，某时刻两个振源在长绳上形成波形如图所示，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而小球第二次发生了共振现象，则（ ）
A．由Q振源产生的波先到达弹簧振子处
B．两列波可能形成干涉
C．由Q振源产生的波的波速较接近4m/s
D．绳上不会出现振动位移大小为2A的点
8．声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为
A．声波是纵波，光波是横波 B．声波振幅大，光波振幅小
C．声波波长较长，光波波长很短 D．声波波速较小，光波波速很大
9．下列说法正确的是（ ）
A．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应
B．紫外线的穿透本领较强，医疗方面可以杀菌消毒还可以透视
C．医生用超声波检查胆结石，是因为超声波波长较长，遇到结石更容易发生衍射
D．第四代移动通信系统（4G）采用1880～2690MHz间的四个频段，该电磁波信号的磁感应强度随时间是均匀变化的
10．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作一个“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
11．关于机械波的特性，下列说法正确的是（ ）
A．频率不同的同类机械波相遇时，可以叠加，但不会发生干涉现象
B．机械波在进入两种不同介质界面前后，波速不变，频率随波长变化
C．只有波长比障碍物的尺寸小或相差不多的时候才会发生明显的衍射现象
D．火车鸣笛时向我们驶来，听到的笛声频率将比声源发出的频率低，声音变得低沉
二、多选题
12．机械振动在介质中传播形成机械波．下列说法正确的是___________
A．如果波源停止振动，则机械波的传播也将立即停止
B．纵波中质点振动的速度方向与波的传播速度方向平行
C．纵波中的质点在一个周期内沿波的传播方向运动一个波长的距离
D．横波中两个振动情况总相同的质点间的距离一定等于波长的整数倍
E．一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象
13．如下图甲所示，一均匀介质中沿x轴有等间距的O、P、Q质点，相邻两质点间距离为0.75m，在x＝10 m处有一接收器(图中未画出)．t＝0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴方向一直振动，并产生沿x轴正方向传播的波，O质点的振动图像如图乙所示．当O质点第一次达到负向最大位移时，P质点刚开始振动．则
A．质点Q的起振方向为y轴正方向
B．这列波传播的速度为0.25m/s
C．若该波在传播过程中若遇到0.5m的障碍物，不能发生明显衍射现象
D．若波源O向x轴正方向运动，接收器接收到波的频率可能为0.2Hz
14．下列说法中正确的是（ ）
A．若声波波源向观察者靠近，则观察者接收到的声波频率减小
B．声波击碎玻璃杯的实验原理是共振
C．超声波在水中传播的距离要比光波和无线电波远得多
D．“闻其声不见其人”是声波的干涉现象
15．如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为20 m/s，则下列说法正确的是
A．图中质点b的正在做减速运动
B．从图示时刻开始，经0.05 s质点b通过的路程为20 cm
C．从图示时刻开始，经0.05 s质点a沿着传播方向移动1m
D．若该波在传播过程中遇到人，会发生明显的衍射现象
16．下列说法正确的是_________
A．对于受迫振动，驱动力频率越大，受迫振动的振幅一定越大
B．一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象
C．波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的频率会发生变化
D．光速在任何条件下都是3×108m/s
E．紫外线具有较高的能量，许多物质在紫外线的照射下会发出荧光
17．下列说法中正确的是（ ）
A．根据惠更斯原理可知，介质中任一波面上的各点都可以看作发射子波的波源
B．惠更斯原理只能解释球面波的传播，不能解释平面波的传播
C．若知道某时刻一列波的某个波面的位置，由惠更斯原理就可以确定波的传播方向
D．惠更斯原理不但可以解释波的直线传播，还可以解释波的反射与折射等相关现象
三、解答题
18．有一列简谐横波沿着x轴正方向传播，波源位于原点O的位置，P、Q是x轴上的两个点，P点距离原点O的距离为3m，Q点距离原点O的距离为4m．波源在某时刻开始起振，起振方向沿y轴正方向，波源起振4s后，位于P处的质点位移第一次达到最大值2m，再经过3s，位于Q处的质点第一次达到负的最大位移－2m．求：
①波长和波速；
②波源起振20s时，平衡位置距离O点为5m的质点R的位移和该20s内质点R运动的路程．
19．如图所示，警车S和轿车A都沿x轴正方向运动，相对于地面的速率分别为和．警车上装有信号源，轿车上装有信号接收器，空气中信号传播的速率为,设，，空气相对于地面没有流动，若信号源相继发出两个信号．时间间隔为,请根据发出的这两个信号从信号源传播到接收器的过程．确定接收器接收到这两个信号的时间间隔．
20．观察水波衍射的实验装置示意图如图所示。AC和BD是两块挡板，两板间有一狭缝AB，O是波源。图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻的波纹（图中曲线）之间的距离表示一个波长如何使衍射现象更明显？为什么？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
A.光线的入射角为30°，折射角为60°，知光线有介质进入真空，故A错误；
BC.根据折射定律得，故B错误，C正确；
D.反射角等于入射角，则反射镜与界面的夹角为60°，则反射光线与折射光线的夹角为90°，故D错误．
2．D
【解析】
【详解】
有些简谐运动的平衡位置物体所受合外力不一定为零，A错；横波在介质中的传播速度由介质的性质决定，B错；光也能发生衍射现象，C错；因声波的频率由波源决定，与介质无关，D对．
3．B
【解析】
【详解】
A．由图可知该波的波长为
则周期为
由同侧法知时刻Q点向下振动，时刻，即经过，Q到达最大位移处，质点Q的速度为零，故A错误；
B．经过0.6s，波向前传播
则时刻的波形图如下图所示
由同侧法可知质点向轴方向运动，故B正确；
C．时刻P点向下振动，M先向上振动，在向下振动，所以质点比质点M早到达平衡位置处，故C错误；
D．发生明显衍射现象的条件障碍物的尺寸比波长小，由题可知障碍物的尺寸远大于波的波长，故不能发生明显的衍射现象，故D错误。
故选B。
4．C
【解析】
【详解】
A．声呐探测水中的暗礁、潜艇等，利用了波的反射原理，A正确，不符合题意；
B．隐形飞机隐形的原理是：通过降低飞机的声、光、电等可探测特征量，使雷达等防空探测器无法早期发现。可在隐形飞机机身表面涂高效吸收电磁波的物质，或使用吸收雷达电磁波的材料，这样在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，隐形飞机很难被发现，B正确，不符合题意；
C．超声雷达发射超声波，然后根据被障碍物反射回的波判断状况，即利用波的反射，C错误，符合题意；
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，D正确，不符合题意。
故选C。
5．B
【解析】
【详解】
A．乒乓球会在平衡位置附近振动，但不会向远处传播，A错误；
B．将右侧挡板向左平移一小段距离，缝的宽度减小，衍射现象更加明显，所以乒乓球的振动会变得比原来更明显，B正确；
C．增大波源的振动频率，则波长会变小，衍射现象较之前比变得不明显，乒乓球的振动没有原来明显，C错误；
D．此实验研究的是水波的衍射，D错误。
故选B。
6．D
【解析】
【详解】
AB．波穿过AB缝之后发生衍射；但是波的周期不变，因波速不变，可知波长不变，即波纹间距不变，波的振幅不变，选项AB错误；
C．因波长不变，则波能饶过缝之后仍能观察到衍射现象，选项C错误；
D．波发生衍射后将偏离直线传播路径，选项 D正确；
故选D.
7．C
【解析】
【详解】
A．因为小球第一次振动时起振方向向上，根据P、Q振源产生波的波形可知，由P振源产生的波先到达弹簧振子处，故A错误；
BC．由题意可知，P、Q两振源的频率不等，所以不能形成干涉。其中Q的频率比较接近小球振动的固有频率2Hz，所以由Q振源产生的波的波速较接近于
故B错误，C正确；
D．虽然两列波的频率不同，不会产生稳定的干涉，但根据波的叠加原理，在绳上一定会有这两列波的波峰与波峰相遇、波谷与波谷相遇的位置，此位置质点振动位移大小为2A，故D错误。
故选C。
8．C
【解析】
【详解】
波发生明显的衍射现象的条件是：孔缝的宽度或障碍物尺寸与波长相比差不多或比波长更短．由于声波的波长比较大（1.7cm～17m）和楼房的高度相近，故可以发生明显的衍射现象，而可见光的波长很小，无法发生明显的衍射现象．故只有C正确．
9．A
【解析】
【详解】
A．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应，A正确；
B．紫外线可以杀菌消毒，但不能透视，X射线的穿透能力较强，B错误；
C．医生用超声波检查胆结石，是因为超声波波长较短，遇到结石不容易发生衍射，C错误；
D．第四代移动通信系统（4G）采用1880MHz﹣2690MHz间的四个频段，该电磁波信号的磁感应强度随时间是周期性变化的，D错误；
10．D
【解析】
【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．
11．A
【解析】
【详解】
A．频率相同是发生干涉现象的必要条件，故频率不同的同类机械波相遇时，可以叠加，但不会发生干涉现象。故A正确；
B．机械波在进入两种不同介质界面前后，频率不变，波长与波速变化。故B错误；
C．发生明显的衍射现象的条件是障碍物的尺寸比波长小或相差不多。故C错误；
D．火车鸣笛时向我们驶来，距离变小，听到的笛声频率将比声源发出的频率高，声音变得高亢。故D错误。
故选A。
12．BDE
【解析】
【详解】
A、波是把振动的形式传播出去，如果波源停止振动，已经振动的质点继续把振动形式传播出去，故机械波的传播不会立即停止，故A错误；
B、波分横波和纵波，纵波的质点振动方向与波的传播方向在同一条直线上，即纵波中质点振动的速度方向与波的传播速度方向平行，故B正确；
C、纵波中的质点绕着平衡位置做往返运动，一个周期内，走过的路程为4倍的振幅，故不会沿波的传播方向上运动一个波长的距离，故C错误；
D、两个振动情况完全相同的相邻质点间的距离等于波长，故横波中两个振动情况总相同的质点间的距离一定等于波长的整数倍，故D正确；
E、干涉和衍射是波特有的现象，故一切波都能发生衍射，故E正确．
13．AB
【解析】
【分析】
根据波源的起振方向判断质点Q的起振方向．根据题干条件，分析O、P两质点之间的距离与波长的关系，求出波长，由振动图象读出周期，并求出波速．障碍物的尺寸与波长差不多时能产生明显的衍射现象，当波源与观察者距离减小时，接收到的频率增大．
【详解】
由振动图象，质点O在t=0的起振方向沿y轴正方向，介质中各质点的起振方向均沿y轴正方向，A错误；当O质点第一次达到负向最大位移时，P质点刚开始振动，OP距离是波长，则波长，由振动图象，则波速，B正确；因该波的波长为1m＞0.5m，所以遇到宽0.5m的障碍物能发生较明显的衍射现象，C错误；该波的频率，若波源从O点沿x轴正向运动，根据多普勒效应可知，接收器接收到的波的频率将大于0.25Hz，D错误．
14．BC
【解析】
【分析】
【详解】
A．由多普勒效应可知，若声波波源向观察者运动，则接收到的声波频率增大，A错误；
B．声波击碎玻璃杯是因为声波频率与玻璃杯的固有频率相同，发生共振导致玻璃杯破碎，B正确；
C．由于水对光波和无线电波的吸收比对声波吸收得多，所以超声波在水中传播的距离比光波和无线电波在水中传播的距离远得多，C正确；
D．“闻其声不见其人”是声波的衍射现象，D错误；
故选BC。
15．AD
【解析】
【详解】
A．简谐横波沿x轴正方向传播，由波形平移法知图示时刻b点的振动方向沿y轴负方向，正远离平衡位置，其速度正在减小．故A正确．
B．由图可知波长为：，周期为：
从图示时刻开始，经0.05 s，即，由图可知经0.05 s质点b通过的路程小于20 cm．故B错误．
C．质点a在平衡位置附近做周期性振动，并不随随波迁移．故C错误．
D．该波的波长为4m，若该波发生明显的衍射，知波遇到的障碍物或孔的尺寸比4m小，或与4m相当．故D正确．
16．BCE
【解析】
【详解】
A.物体做受迫振动时，当物体的固有频率等于驱动力频率时，即发生共振现象时，振幅最大，故A不符合题意；
B.一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象，B符合题意；
C.根据多普勒效应可得波源与观察者互相靠近或者互相远离时，单位时间内接受到波的个数发生变化，所以接收到的频率会发生变化，C符合题意；
D.光在真空中传播的速度为，而在空气中或者其他介质中传播时，速度减小，D不符合题意；
E.紫外线具有较高的能量，许多物质在紫外线的照射下会发出荧光，E符合题意．
17．AD
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据惠更斯原理，我们可以知道，介质中任意波面上的各点都可以看作发射子波的波源，其后任意时刻，这些子波在波前进方向的包络面就是新的波面，故A正确；
B．惠更斯原理可以解释球面波的传播，也可以解释平面波的传播，故B错误；
C．若知道某时刻一列波的某个波面的位置，还必须要知道波速，才能利用惠更斯原理得到下一时刻这个波的位置，从而确定波的传播方向，故C错误；
D．惠更斯原理不但可以解释波的直线传播，还可以解释波的反射与折射等相关现象，故D正确。
故选AD。
18．（1）1m/s；4m (2)-2m；30m
【解析】
【详解】
解：(1)由题意可知，P点从开始振动到第一次到达波峰的时间为
故波传到A点的时间为：
则有：
同理，B点从开始振动到第一次到达波谷的时间为
故波传到B点的时间为：
则有：
联立解得：，
波长：
(2)距离O点为5m的质点R第一次向上振动的时刻为：
波源起振20s时，质点R已振动了：
因此波源起振20s时质点R在波谷，位移：
波源起振20s质点R运动的路程：
19．
【解析】
【详解】
设t1、t2为声源S发出两个信号的时刻，t′1、t′2为观察者接收到两个信号的时刻．
则第一个信号经过（t′1-t1）时间被观察者A接收到，第二个信号经过（t′2-t2）时间被观察者A接收到．且t2-t1=△t t'2-t′1=△t′；设声源发出第一个信号时，S、A两点间的距离为L，两个声信号从声源传播到观察者的过程中，它们运动的距离关系如图所示，可得：
vP（t′1-t1）=L+vA（t′1-t1）
vP（t′2-t2）=L+vA（t′2-t1）-vS△t
由以上各式，得△t′＝△t；
【点睛】
两个声信号从声源传播到观察者的过程，由于频率发生变化，导致速度也变化，所以时间也会变化；当观察者与波源的距离发生变化时，接收频率与发射频率出现不等现象.
20．减小峡缝AB之间的距离，使波源频率减小，见解析
【解析】
【分析】
【详解】
当孔、缝的宽度与波长差不多或者比波长还小时，就能够发生明显的衍射现象，当减小峡缝AB之间的距离时，衍射现象更明显，或者是使波源频率减小，因为波速不变，根据
波长会增大，衍射现象更明显。
答案第1页，共2页
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