3.3波的反射、折射和衍射 同步练习题（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 3.3波的反射、折射和衍射 同步练习题（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 273.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-04 16:32:57 | ||
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文档简介
3.3波的反射、折射和衍射
一、单选题
1．如图所示，在水槽中放两块挡板，挡板中间留一个狭缝，观察水波经过狭缝后的传播情况。已知水波的波长不变，但狭缝的宽度不同，甲图狭缝较宽，乙图狭缝较窄。下列说法正确的是（ ）
A．机械波经过狭缝后均沿直线传播
B．甲图狭缝宽度比波长大得较多，衍射现象比较明显
C．乙图狭缝宽度跟波长相差不大，衍射现象比较明显
D．甲、乙两图中波的衍射现象均不明显
2．下列关于波的衍射的说法正确的是（ ）
A．衍射是机械波特有的现象
B．对同一列波，缝、孔或障碍物越小衍射现象越明显
C．只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象
D．声波容易发生明显衍射现象是由于声波波长较小
3．如图所示，一小型渔港的防波堤两端MN相距约60m，在防波堤后A、B两处有两个小船进港躲避风浪。某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播，下列说法中正确的是（ ）
A．假设波浪的波长约为10m，则A、B两处小船完全不受波浪影响
B．假设波浪的波长约为10m，则A、B两处小船明显受到波浪影响
C．假设波浪的波长约为50m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响
D．假设波浪的波长约为50m，则A、B两处小船明显受到波浪影响
4．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
5．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
6．如图所示，O是水面上一波源，实线和虚线分别表示该时刻的波峰和波谷，A是挡板，B是小孔，经过一段时间，水面上的波形将分布于（ ）
A．整个区域 B．阴影Ⅰ以外区域
C．阴影Ⅱ以外区域 D．没有阴影的区域
二、多选题
7．下列现象属于波的衍射现象的是（ ）
A．“隔墙有耳”
B．“空山不见人，但闻人语响”
C．“余音绕梁，三日不绝”
D．夏日雷声轰鸣不绝
8．关于波的衍射，下列说法中正确的是（ ）
A．衍射是一切波的特性
B．波长比孔的宽度大得越多，衍射现象越不明显
C．发生波的衍射时必须有两个波源
D．波的衍射也是由于波的叠加产生的
9．有一列沿轴传播的简谐横波，在某一时刻它的波形图如图甲所示，和是这列简谐横波上的两个质点，从该时刻起某同学记录下了质点在一段时间内的振动图像，如图乙所示。则下列说法正确的是（ ）
A．该列简谐横波正以的速度沿轴负方向传播
B．图甲所示时刻和两质点的速度都为零
C．时质点距离平衡位置最远，其加速度最大，且沿轴正方向
D．在内质点向左移动了
E．该波在传播过程中若遇到直径的圆形障碍物，能发生明显衍射现象
三、填空题
10．某物体发出的声音在空气中的波长为1 m，波速为340 m/s，在海水中的波长为4.5 m
(1)该波的频率为___________Hz，在海水中的波速为___________m/s。
(2)若物体在海面上发出的声音经0.5 s听到回声，则海水深为多少___________？
(3)若物体以5 m/s的速度由海面向海底运动，则经过多长时间听到回声___________？
11．由发生明显衍射现象的条件可知：波的波长越________（填“长”或“短”），障碍物、小孔或狭缝的尺寸越_________（填“大”或“小”），衍射现象越明显。
12．人耳只能区分相差0.1s以上的两个声音，人要听到自己讲话的回声，人离障碍物的距离至少要大于___________。（已知声音在空气中的传播速度为340m/s）
13．“只闻其声，不见其人”这是声波的______现象；北京天坛的回音壁是利用声波的______现象。
四、解答题
14．墙壁的传音性比空气好得多，但把门窗关闭后（如图），外面传入室内的声音却明显地减弱，这是为什么？
15．一木匠在房顶上用铁锤钉钉子，有一位旁观者在观察，他看到锤子举到最高点时，也 恰好听到敲打声，他抬手看了看手表，木匠敲了8下用4 s，他便很快估计出他到木匠的最小距离不小于85 m。已知声速为340 m/s，木匠上举和向下放锤的时间相等，说说旁观者用的方法，写出他到木匠距离的表达式。
16．天空有近似等高的浓云层.为了测量云层的高度,在水平地面上与观测者的距离为d =3.0 km处进行一次爆炸,观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差Δt=6.0s.试估算云层下表面的高度.已知空气中的声速v =km/s．
17．甲、乙二人分乘两只船在湖中钓鱼，两船相距24 m，有一列水波在湖面上传播，使每只船每分钟上下浮动10次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这时两船之间还有一个波峰，则此水波的波长为多少？波速为多少？若此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆，是否会发生明显的衍射现象？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
A．机械波在传播过程中遇到狭缝后都会发生衍射现象，当发生衍射时，机械波就会传播到本该是“阴影”的区域，不再沿直线传播，A项错误；
BCD．观察两幅图可以发现，题图乙中机械波的波长跟狭缝的宽度相差不大，此时衍射现象明显，C项正确，B、D项错误。
故选C。
2．B
【解析】
【详解】
AC．衍射是波特有的现象，只要是波就能发生衍射现象，AC错误；
B．对同一列波，缝、孔或障碍物越小衍射现象越明显，B正确；
D．声波容易发生明显衍射现象是由于声波波长较长，D错误。
故选B。
3．D
【解析】
【详解】
AB．假设波浪的波长约为10m，而防波堤两端MN相距约60m，小于防波堤两端距离，不会有明显的衍射现象，受到影响较小，但并不是完全没有影响，故AB错误；
CD．假设波浪的波长约为50m，而防波堤两端MN相距约60m，接近防波堤两端距离，会有明显的衍射现象，故小船受到明显的波浪影响，故C错误，D正确。
故选D。
4．B
【解析】
【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。
5．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。
6．B
【解析】
【详解】
从图中可以看出挡板A比水波的波长大得多，因此波不会绕过挡板A，在挡板A后面产生“阴影区”；而小孔B的大小与波长相差不多，能发生明显的衍射现象，故B正确，ACD错误。
故选B。
7．AB
【解析】
【详解】
“余音绕梁，三日不绝”和夏日雷声轰鸣不绝主要是声音的反射现象引起的，而“隔墙有耳”和“空山不见人，但闻人语响”均属于波的衍射现象。
故选AB。
8．AD
【解析】
【详解】
A．干涉和衍射现象是波所特有的现象，A正确；
B．波长比孔的宽度大得越多，衍射现象越明显，B错误；
C．发生波的干涉时必须有两个波源，C错误；
D．由于狭缝或小孔有一定的宽度或大小，波通过后出现明暗相间的条纹就是波叠加的结果，因此波的衍射也是由于波的叠加产生的，D正确。
故选AD。
9．ACE
【解析】
【详解】
A．由图可知，波长λ=8m，周期T=8s，则该列简谐横波的波速
由振动图像可知，t=0时刻，质点N向上振动，可知波沿轴负方向传播，选项A正确；
B．图甲所示时刻和两质点均在平衡位置，则速度都是最大，选项B错误；
C．时质点运动到最低点，则距离平衡位置最远，其加速度最大，且沿轴正方向，选项C正确；
D．质点只能在自己平衡位置附近上下振动，而不左右移动，选项D错误；
E．因波长为8m，则该波在传播过程中若遇到直径的圆形障碍物，能发生明显衍射现象，选项E正确。
故选ACE。
10． 340 1530 382.5 m 0.498 s
【解析】
【详解】
(1)波的频率为
因波的频率不变，则在海水中的波速为
v海=λf=1530m/s
(2) 若物体在海面上发出的声音经0.5 s听到回声，则海水深为
(3) 若物体以5 m/s的速度由海面向海底运动，则听到回声的时间
11． 长 小
【解析】
【详解】
发生明显衍射现象的条件：障碍物或小孔的尺寸跟光的波长差不多，甚至比光的波长还小时，衍射现象明显。可知：波的波长越长，障碍物、小孔或狭缝的尺寸越小，衍射现象越明显。
12．17m
【解析】
【详解】
从人讲话到声音传到人耳的时间取0.1s时，人与障碍物间的距离最小，单程考虑，声音从人传到障碍物或从障碍物传到人耳时
t=s=0.05s
故人离障碍物的最小距离
x=vt=340×0.05m=17m
13． 衍射 反射
【解析】
【详解】
“只闻其声，不见其人”这是声波的衍射现象；
驰名中外的北京天坛里的回音壁，三音石，圜丘三处建筑有非常美妙的声音现象，它是我国古代建筑师利用声音的反射造成的音响效果。
14．见解析
【解析】
【详解】
声波原来在空气中传播，如果没有障碍物，能直接传到室内，当把门窗关闭后，声波遇到墙壁和门窗，在界面上发生反射和折射现象，只有折射进入墙壁和门窗的声波才能进入室内，虽然墙壁和门窗的传音性能好但反射性能也好，所以大部分声波被反射回去，室内的声音就显著地减弱了。
15．见解析
【解析】
【详解】
木匠敲了8下用4 s，每敲击一次用的时间
木匠的动作和声音同时发生，由于光速比声速大得多，所以旁观者看到动作时，声音还没有传过来，造成声音和动作不同步；由于旁观者恰好在看到木匠把锤子到最高处，听到敲打声音，则前一次的敲打声在发声处传到旁观者的耳朵里的时间为从前一次的敲打发声后到把锤子数次举到最高处所经历的时间，即
旁观者到木匠距离
（n=0，1，2，…）
16．
【解析】
【详解】
由题意画出其平面图如图所示．
设云层下表面的高度为h，则由云层反射来的爆炸声传播距离为s＝2，声音反射传来的时间为t1＝，声音直接传来的时间为t2＝.则t1－t2＝Δt，将数据代入以上各式得：h＝2.0 km.
17．λ=16m，v=，会发生明显的衍射现象
【解析】
【详解】
水波的振动周期为
由题意可知，甲、乙两船间距为
解得水波的波长为
波速为
由于竖立的电线杆宽度比波长小得多，会发生明显的衍射现象。
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，在水槽中放两块挡板，挡板中间留一个狭缝，观察水波经过狭缝后的传播情况。已知水波的波长不变，但狭缝的宽度不同，甲图狭缝较宽，乙图狭缝较窄。下列说法正确的是（ ）
A．机械波经过狭缝后均沿直线传播
B．甲图狭缝宽度比波长大得较多，衍射现象比较明显
C．乙图狭缝宽度跟波长相差不大，衍射现象比较明显
D．甲、乙两图中波的衍射现象均不明显
2．下列关于波的衍射的说法正确的是（ ）
A．衍射是机械波特有的现象
B．对同一列波，缝、孔或障碍物越小衍射现象越明显
C．只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象
D．声波容易发生明显衍射现象是由于声波波长较小
3．如图所示，一小型渔港的防波堤两端MN相距约60m，在防波堤后A、B两处有两个小船进港躲避风浪。某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播，下列说法中正确的是（ ）
A．假设波浪的波长约为10m，则A、B两处小船完全不受波浪影响
B．假设波浪的波长约为10m，则A、B两处小船明显受到波浪影响
C．假设波浪的波长约为50m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响
D．假设波浪的波长约为50m，则A、B两处小船明显受到波浪影响
4．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
5．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
6．如图所示，O是水面上一波源，实线和虚线分别表示该时刻的波峰和波谷，A是挡板，B是小孔，经过一段时间，水面上的波形将分布于（ ）
A．整个区域 B．阴影Ⅰ以外区域
C．阴影Ⅱ以外区域 D．没有阴影的区域
二、多选题
7．下列现象属于波的衍射现象的是（ ）
A．“隔墙有耳”
B．“空山不见人，但闻人语响”
C．“余音绕梁，三日不绝”
D．夏日雷声轰鸣不绝
8．关于波的衍射，下列说法中正确的是（ ）
A．衍射是一切波的特性
B．波长比孔的宽度大得越多，衍射现象越不明显
C．发生波的衍射时必须有两个波源
D．波的衍射也是由于波的叠加产生的
9．有一列沿轴传播的简谐横波，在某一时刻它的波形图如图甲所示，和是这列简谐横波上的两个质点，从该时刻起某同学记录下了质点在一段时间内的振动图像，如图乙所示。则下列说法正确的是（ ）
A．该列简谐横波正以的速度沿轴负方向传播
B．图甲所示时刻和两质点的速度都为零
C．时质点距离平衡位置最远，其加速度最大，且沿轴正方向
D．在内质点向左移动了
E．该波在传播过程中若遇到直径的圆形障碍物，能发生明显衍射现象
三、填空题
10．某物体发出的声音在空气中的波长为1 m，波速为340 m/s，在海水中的波长为4.5 m
(1)该波的频率为___________Hz，在海水中的波速为___________m/s。
(2)若物体在海面上发出的声音经0.5 s听到回声，则海水深为多少___________？
(3)若物体以5 m/s的速度由海面向海底运动，则经过多长时间听到回声___________？
11．由发生明显衍射现象的条件可知：波的波长越________（填“长”或“短”），障碍物、小孔或狭缝的尺寸越_________（填“大”或“小”），衍射现象越明显。
12．人耳只能区分相差0.1s以上的两个声音，人要听到自己讲话的回声，人离障碍物的距离至少要大于___________。（已知声音在空气中的传播速度为340m/s）
13．“只闻其声，不见其人”这是声波的______现象；北京天坛的回音壁是利用声波的______现象。
四、解答题
14．墙壁的传音性比空气好得多，但把门窗关闭后（如图），外面传入室内的声音却明显地减弱，这是为什么？
15．一木匠在房顶上用铁锤钉钉子，有一位旁观者在观察，他看到锤子举到最高点时，也 恰好听到敲打声，他抬手看了看手表，木匠敲了8下用4 s，他便很快估计出他到木匠的最小距离不小于85 m。已知声速为340 m/s，木匠上举和向下放锤的时间相等，说说旁观者用的方法，写出他到木匠距离的表达式。
16．天空有近似等高的浓云层.为了测量云层的高度,在水平地面上与观测者的距离为d =3.0 km处进行一次爆炸,观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差Δt=6.0s.试估算云层下表面的高度.已知空气中的声速v =km/s．
17．甲、乙二人分乘两只船在湖中钓鱼，两船相距24 m，有一列水波在湖面上传播，使每只船每分钟上下浮动10次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这时两船之间还有一个波峰，则此水波的波长为多少？波速为多少？若此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆，是否会发生明显的衍射现象？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
A．机械波在传播过程中遇到狭缝后都会发生衍射现象，当发生衍射时，机械波就会传播到本该是“阴影”的区域，不再沿直线传播，A项错误；
BCD．观察两幅图可以发现，题图乙中机械波的波长跟狭缝的宽度相差不大，此时衍射现象明显，C项正确，B、D项错误。
故选C。
2．B
【解析】
【详解】
AC．衍射是波特有的现象，只要是波就能发生衍射现象，AC错误；
B．对同一列波，缝、孔或障碍物越小衍射现象越明显，B正确；
D．声波容易发生明显衍射现象是由于声波波长较长，D错误。
故选B。
3．D
【解析】
【详解】
AB．假设波浪的波长约为10m，而防波堤两端MN相距约60m，小于防波堤两端距离，不会有明显的衍射现象，受到影响较小，但并不是完全没有影响，故AB错误；
CD．假设波浪的波长约为50m，而防波堤两端MN相距约60m，接近防波堤两端距离，会有明显的衍射现象，故小船受到明显的波浪影响，故C错误，D正确。
故选D。
4．B
【解析】
【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。
5．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。
6．B
【解析】
【详解】
从图中可以看出挡板A比水波的波长大得多，因此波不会绕过挡板A，在挡板A后面产生“阴影区”；而小孔B的大小与波长相差不多，能发生明显的衍射现象，故B正确，ACD错误。
故选B。
7．AB
【解析】
【详解】
“余音绕梁，三日不绝”和夏日雷声轰鸣不绝主要是声音的反射现象引起的，而“隔墙有耳”和“空山不见人，但闻人语响”均属于波的衍射现象。
故选AB。
8．AD
【解析】
【详解】
A．干涉和衍射现象是波所特有的现象，A正确；
B．波长比孔的宽度大得越多，衍射现象越明显，B错误；
C．发生波的干涉时必须有两个波源，C错误；
D．由于狭缝或小孔有一定的宽度或大小，波通过后出现明暗相间的条纹就是波叠加的结果，因此波的衍射也是由于波的叠加产生的，D正确。
故选AD。
9．ACE
【解析】
【详解】
A．由图可知，波长λ=8m，周期T=8s，则该列简谐横波的波速
由振动图像可知，t=0时刻，质点N向上振动，可知波沿轴负方向传播，选项A正确；
B．图甲所示时刻和两质点均在平衡位置，则速度都是最大，选项B错误；
C．时质点运动到最低点，则距离平衡位置最远，其加速度最大，且沿轴正方向，选项C正确；
D．质点只能在自己平衡位置附近上下振动，而不左右移动，选项D错误；
E．因波长为8m，则该波在传播过程中若遇到直径的圆形障碍物，能发生明显衍射现象，选项E正确。
故选ACE。
10． 340 1530 382.5 m 0.498 s
【解析】
【详解】
(1)波的频率为
因波的频率不变，则在海水中的波速为
v海=λf=1530m/s
(2) 若物体在海面上发出的声音经0.5 s听到回声，则海水深为
(3) 若物体以5 m/s的速度由海面向海底运动，则听到回声的时间
11． 长 小
【解析】
【详解】
发生明显衍射现象的条件：障碍物或小孔的尺寸跟光的波长差不多，甚至比光的波长还小时，衍射现象明显。可知：波的波长越长，障碍物、小孔或狭缝的尺寸越小，衍射现象越明显。
12．17m
【解析】
【详解】
从人讲话到声音传到人耳的时间取0.1s时，人与障碍物间的距离最小，单程考虑，声音从人传到障碍物或从障碍物传到人耳时
t=s=0.05s
故人离障碍物的最小距离
x=vt=340×0.05m=17m
13． 衍射 反射
【解析】
【详解】
“只闻其声，不见其人”这是声波的衍射现象；
驰名中外的北京天坛里的回音壁，三音石，圜丘三处建筑有非常美妙的声音现象，它是我国古代建筑师利用声音的反射造成的音响效果。
14．见解析
【解析】
【详解】
声波原来在空气中传播，如果没有障碍物，能直接传到室内，当把门窗关闭后，声波遇到墙壁和门窗，在界面上发生反射和折射现象，只有折射进入墙壁和门窗的声波才能进入室内，虽然墙壁和门窗的传音性能好但反射性能也好，所以大部分声波被反射回去，室内的声音就显著地减弱了。
15．见解析
【解析】
【详解】
木匠敲了8下用4 s，每敲击一次用的时间
木匠的动作和声音同时发生，由于光速比声速大得多，所以旁观者看到动作时，声音还没有传过来，造成声音和动作不同步；由于旁观者恰好在看到木匠把锤子到最高处，听到敲打声音，则前一次的敲打声在发声处传到旁观者的耳朵里的时间为从前一次的敲打发声后到把锤子数次举到最高处所经历的时间，即
旁观者到木匠距离
（n=0，1，2，…）
16．
【解析】
【详解】
由题意画出其平面图如图所示．
设云层下表面的高度为h，则由云层反射来的爆炸声传播距离为s＝2，声音反射传来的时间为t1＝，声音直接传来的时间为t2＝.则t1－t2＝Δt，将数据代入以上各式得：h＝2.0 km.
17．λ=16m，v=，会发生明显的衍射现象
【解析】
【详解】
水波的振动周期为
由题意可知，甲、乙两船间距为
解得水波的波长为
波速为
由于竖立的电线杆宽度比波长小得多，会发生明显的衍射现象。
答案第1页，共2页
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