3.3 波的反射、折射和衍射 同步练习（word版含答案）

3.3、波的反射、折射和衍射
一、选择题（共16题）
1．下列现象中利用波的反射的有（　　）
①手扶耳旁听远处的人说话
②医生给病人做超声波检查
③雷达的工作原理
④潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．①②③④
2．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
3．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
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．如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波紋（图中曲线）之间距离表示个波长。则（　　）
A．水面波经过孔后波速会改变 B．水面波经过孔后波纹间距离可能变大
C．若波源频率增大，衍射现象更明显 D．如果将孔扩大，可能观察不到明显的衍射现象
6．如图，在观察水面波的衍射的实验装置中，AC和BD是两块挡板，AB是一个小孔，O是波源。图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离等于一个波长，则关于波经过孔之后的传播情况，下列表述中正确的是（　　）
A．不能观察到波的衍射现象
B．挡板前后波纹间距离相等
C．如果将孔AB扩大，能观察到更明显的衍射现象
D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能观察到更明显的衍射现象
7．甲、乙两人平行站在一堵又高又宽的墙前面，二人相距，距墙均为，当甲开了一枪后，乙在时间后听到第一声枪响，则乙听到第二声枪响的时间为（ ）
A．甲开枪后 B．甲开枪后
C．甲开枪后 D．甲开枪后
8．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
9．如图为时刻的波形图，波速为1.2m/s，下述错误的是（　　）
A．振源振动的频率为2.5Hz
B．若质点a比质点b先回到平衡位置，则波沿x轴负方向传播
C．波源O点在时刻位移为7.5cm
D．该波遇到1m的障碍物将不会发生衍射
10．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200m/s，则下列说法正确的是（　　）
A．图中质点b的加速度在减小
B．从图示时刻开始，经0.01s质点a通过的路程为40cm，此时相对平衡位置的位移为零
C．从图示时刻开始，经0.01s质点b位于平衡位置上方，并向上做减速运动
D．若该波所遇到障碍物的尺寸为4m，则不能产生产生明显的衍射现象
11．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
12．如图所示是观察水面波衍射的实验装置。AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源。图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间的距离表示一个波长，则关于波经过孔之后的传播情况，下列描述中正确的是（　　）
A．此时能明显观察到波的衍射现象
B．频率不变，则AB孔越大，挡板后面的相邻波纹间距越大
C．频率不变，将孔扩大，可观察到更明显的衍射现象
D．孔的大小不变，使波源频率增大，可观察到更明显的衍射现象
13．小河中有一个实心桥墩P，A为靠近桥墩浮在平静水面上的一片树叶，俯视如图所示。现在S处以某一频率拍打水面，使形成的水波能带动树叶A明显振动起来，可以采用的方法是（　　）
A．以较低的频率拍打水面 B．以较高的频率拍打水面
C．只要拍打，A就会明显振动 D．无论怎样拍打，A都不会明显振动
14．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
15．如图甲所示，一根拉紧的均匀弦线沿水平的x轴放置，现对弦线上O点（坐标原点）施加一个向上的扰动后停止，其位移一时间图像如图乙所示，该扰动将以2m/s的波速向x轴正方向传播，且在传播过程中没有能量损失，则有（　　）
A．该波遇到长度为3m的障碍物时会发生明显衍射现象
B．1.5sC．2s时4m处的质点开始向上运动
D．2.5s时1m处的质点运动的路程为0.4cm
E．4m处的质点到达最高点时2m处的质点到达最低点
16．一列简谐横波在x轴上传播，实线为时的波形图，虚线为的波形图，下列说法正确的是（　　）
A．波长为8m
B．周期可能为0.1s
C．若波沿x轴正方向传播，则最小波速为40m/s
D．若波速为600m/s，则波沿x轴正方向传播
E．该波遇到6m的障碍物时，能发生明显的衍射现象
二、填空题
17．判断下列说法的正误。
（1）一切波都能发生折射和衍射现象。( )
（2）水波的反射不遵从反射定律。( )
（3）只有当障碍物的尺寸与波长差不多或比波长小时，才会发生衍射现象。( )
（4）“闻其声不见其人”，是指声波的衍射现象。( )
18．波的衍射：波绕过_______继续传播的现象。
19．机械波可以绕过_____继续传播的现象叫衍射．障碍物或孔的尺寸比波长小，或者和波长相差不多是波产生_________的条件．
20．声波能产生许多物理现象，写出下列实例中所对应的物理现象的名称，隔着矮墙“闻其声，不见其人”属于_____________，绕着正在发声的音叉，能听到声音或强或弱属于_____________
三、综合题
21．对于“闻其声，不见其人”，其中的物理原理是什么？
22．为什么我们有时能听到墙后面的声音？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
①手扶耳旁听远处的人说话，利用声波的反射使能量集中，听得更清楚，①正确；
②超声波检查身体利用了波的反射，②正确；
③雷达则是利用了电磁波的反射，③正确；
④潜艇声呐探测都利用了超声波的反射；④正确；
故选D。
2．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
3．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。
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．D
【详解】
A．波的传播速度取决于介质，由于经过孔之后仍在水中传播，则水面波经过孔后波速不变，故A错误；
B．由于同一列波的频率不变，而衍射前后波速相同，故衍射前后波长相同，波纹间距离不变，故B错误；
C．由于介质不变，故水波的波速不变，而波的频率增大后，则波的波长变短，而孔缝的宽度不变时，波长越小，衍射越不明显，故C错误；
D．如果将孔扩大，有可能造成孔的宽度大于波的波长，而只有当孔、缝的宽度与波长差不多或者比波长还小时，能够发生明显的衍射现象，故D正确。
故选D。
6．B
【详解】
A．因为波长与孔的尺寸差不多，所以能够观察到明显的衍射现象，故A错误；
B．波通过孔后，波速、频率、波长不变，则挡板前后波纹间的距离相等，故B正确；
C．如果将孔AB扩大，孔的尺寸大于波的波长，可能观察不到明显的衍射现象，故C错误；
D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，因为波速不变，根据
可知，波长减小，可能观察不到明显的衍射现象，故D错误。
故选B。
7．B
【详解】
设声速为，乙听到第一声枪响必然是甲开枪的声音直接传到乙的耳朵中，故①
甲、乙两人与墙的位置如图所示，乙听到的第二声枪响必然是墙反射的枪声，由声波的反射定律和几何关系得：AC= BC=AB=．
故乙听到第二声枪响的时间
②，
由①②得：．
A. 甲开枪后，与结论不相符，选项A不符合题意；
B. 甲开枪后，与结论相符，选项B符合题意；
C. 甲开枪后，与结论不相符，选项C不符合题意；
D. 甲开枪后，与结论不相符，选项D不符合题意；
8．B
【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。
9．D
【详解】
A．由题图可知
又
所以振源振动的频率为
A正确，不符合题意；
B．若质点a比质点b先回到平衡位置，则可知a质点正在向下运动，b质点正在向下运动，根据同侧法可知，该波沿x轴负方向传播，B正确，不符合题意；
C．根据题意可得该波源O点的振动方程为
当
时
C正确，不符合题意；
D．衍射现象时波特有的一种现象，任何情况下都会发生衍射，所以当该波遇到1m的障碍物还会发生衍射，D错误，符合题意。
故选D。
10．C
【详解】
A．简谐横波沿x轴正方向传播，由波形平移法得知此时质点b向下运动，位移在增大，则加速度在增大，故A错误；
B．由波的图象读出振幅A=20cm，波长λ=4m，则该波的周期为
所以
则知，从图示时刻开始，经0.01s质点a通过的路程为
此时质点a到达波谷，相对平衡位置的位移为-20cm，故B错误；
C．从图示时刻开始，经0.01s时质点b的振动状态与图示时刻的相反，即质点b位于平衡位置上方，并向上做减速运动，故C正确；
D．由发生衍射现象的条件可知，若产生明显的衍射现象，该波所遇到障碍物的尺寸一般不大于4m，故D错误。
故选C。
11．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。
12．A
【详解】
A．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，A正确；
B．由于同一列波的频率不变，而衍射前后波速相同，因此衍射前后波长相同，即挡板前后的相邻波纹之间距离相等，B错误；
C．频率不变，波速不变，波长不变，如果将孔扩大，有可能使孔的宽度大于波的波长，这样可能观察不到明显的衍射现象，只有当孔、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，C错误；
D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，因为波速不变，由可知，波长减小，有可能使孔的宽度大于波的波长，可能观察不到明显的衍射现象，D错误。
故选A。

13．A
【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，以较高的频率拍打水面，则质点振动的频率增加，波的频率与振动的频率相等，波速不变，频率增大，根据可知波长减小，衍射现象不明显；反之以较低的频率拍打水面，波长增大，衍射现象更明显。故以较低的频率拍打水面，可以使衍射现象明显，以带动树叶A明显振动起来，选项A正确，BCD错误。
故选A。
14．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．
15．ABC
【详解】
由图可知周期为T=2s，则
A．由于波长大于障碍物的尺寸，则该波遇到长度为3m的障碍物时会发生明显衍射现象，故A正确；
B．1.5s时波传播的距离为
x=vt=1.5×2=3m
质点开始向上运动四分之一周期，故B正确；
C．2s时波传播的距离为
x=vt=2×2=4m
质点开始向上，故C正确；
D．由图乙可知，振源只振动了1s，则2.5s时1m处的质点已停止运动，则内1m处的质点的路程为0.2cm，故D错误；
E．4m处的质点到达最高点所用的时间为
由图乙可知，振源只振动了1s，则2m处的质点处于平衡位置，故E错误。
故选ABC。
16．ACE
【详解】
A．由图可知，波长为，故A正确；
B．由于，若波沿x轴负向传播，则有：
可得：
若波沿x轴正向传播，则有：
可得：
无论n取任何正整数均不能得到周期0.1s，故B错误；
C．波沿x正向传播，可以得到：
当时，波速最小为40m/s，故C正确；
D．波沿x负向传播时，可以得到：
当n=3时v=600m/s，故D错误；
E．波长为8m，遇到宽度为6m的障碍物（障碍物的尺寸与波长大小相近），故能发生明显的衍射现象，则E正确；
故选ACE。
17． 正确 错误 错误 正确
【详解】
略
18．障碍物
【详解】
略
19． 障碍物 衍射
【详解】
衍射的定义为：机械波绕过障碍物继续传播的现象，所以此空填：障碍物．
波产生衍射的条件为：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者和波长相差不多，所以此空填：衍射
20． 衍射 干涉
【详解】
声波能产生许多物理现象，隔着矮墙“闻其声，不见其人”属于衍射现象。
绕着正在发声的音叉，能听到声音或强或弱属于声音的干涉现象。
21．见解析
【解析】
“闻其声，不见其人”是声波发生了明显的衍射现象，声波的波长比光波的波长长得多，更容易发生明显的衍射现象，所以声音能绕过一般的障碍物而被另一侧的人听到；但光波的波长较短，不能绕过障碍物发生明显的衍射现象，所以出现了“闻其声，不见其人”的现象。
22．见解析
【解析】
这是声波的衍射现象，因为声波的波长通常大于墙的尺寸，能发生明显的衍射现象，因此我们有时能听到墙后面的声音。
答案第1页，共2页