3.3 波的反射、折射和衍射 同步练习（学生版+解析版）
文档属性
| 名称 | 3.3 波的反射、折射和衍射 同步练习（学生版+解析版） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 820.5KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-05-03 20:53:19 | ||
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文档简介
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3.3 波的反射、折射和衍射 同步练习
一、单选题
1．电影院的墙壁上都被装成坑坑凹凹的，俗称燕子泥，其目的是
A．减弱回声 B．防止声音振坏墙壁
C．增大声音的频率 D．增强响度
2．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
3．如图所示，S为水面上一波源，M、N是两块挡板，其中M板固定，N板可左右移动，两板中间有一狭缝，此时观察不到A点振动，为了能观察到A点的振动，可采用的方法是（ ）
A．增大波源的频率 B．增大波源的振幅
C．将波源S向左移 D．将N板向左移
4．如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮出水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动．为使水波能带动叶片振动，可用的方法是
A．提高波源频率
B．降低波源频率
C．增加波源距桥墩的距离
D．减小波源距桥墩的距离
5．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
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
7．已知声波在空气中传播速度为，在两悬崖、B之间距为处的点鸣枪，听到最初两声回音时间间隔，则两悬崖间距离为（ ）
A． B． C． D．
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．“超”可用于探测人体内脏的病变状况。图是超声波从肝脏表面入射，经折射与反射，最后从肝脏表面射出的示意图。超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似，可表述为（式中是入射角，是折射角，分别是超声波在肝外和肝内的传播速度），超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同，已知，入射点与出射点之间的距离是，入射角为，肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行，则肿瘤离肝脏表面的深度为（ ）
A． B．
C． D．
二、多选题
10．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
11．图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则下列说法中正确的是（ ）
A．1与2的波长、频率相等，但波速不等
B．1与2的波速、频率、波长均相等
C．2与3的波速、频率、波长均相等
D．2与3的频率相等，波速、波长均不等
12．沙尘暴是由于土地的沙化引起的一种恶劣的气象现象，发生沙尘暴时能见度只有十几米，天气变黄发暗，这是由于这种情况下（ ）
A．只有波长较短的一部分光才能到达地面
B．只有波长较长的一部分光才能到达地面
C．只有频率较大的一部分光才能到达地面
D．只有频率较小的一部分光才能到达地面
13．一列简谐横波，在t＝0.6 s时刻的图象如图甲所示，波上A质点的振动图象如图乙所示，则以下说法正确的是( )
A．这列波沿x轴正方向传播
B．这列波的波速是m/s
C．从t＝0.6 s开始，紧接着的Δt＝0.6 s时间内，A质点通过的路程是4 m
D．若该波在传播过程中遇到一个尺寸为10 m的障碍物，不能发生明显衍射现象
14．如图所示，一小型渔港的防波堤两端MN相距约60 m，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，下列说法正确的有（ ）
A．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响
B．假设波浪的波长约为10 m，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50 m，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50 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响
15．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）之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是（ ）
A．此时能观察到明显的波的衍射现象
B．挡板前后波纹间距离相等
C．如果将孔AB扩大，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，能观察到更明显的衍射现象
16．一列简谐横波，在时刻的图像如图甲所示，此时，、两质点的位移大小均为，波上质点的振动图像如图乙所示，则以下说法正确的是（ ）
A．这列波沿轴正方向传播
B．这列波的波速是
C．从开始，紧接着的时间内，质点通过的路程是
D．若该波在传播过程中遇到一个尺寸为的障碍物，则不能发生明显衍射现象
三、解答题
17．渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位．已知某超声波频率为1.0×105Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图像如图所示．
(1)从该时刻开始计时，画出x＝7.5×10－3 m处质点做简谐运动的振动图像(至少一个周期)．
(2)现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4 s，求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)．
18．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．
3.3 波的反射、折射和衍射
一、单选题
1．电影院的墙壁上都被装成坑坑凹凹的，俗称燕子泥，其目的是
A．减弱回声 B．防止声音振坏墙壁
C．增大声音的频率 D．增强响度
【答案】A
【解析】电影院的空间距离较大，当声音在剧场内传播时，遇到墙壁会反射回来形成回声，由于剧场较大，回声与原声进入人耳的时间差会大于，人耳会分辨出来，这样就会造成剧场内的声音非常嘈杂，使人听不清楚原声．所以将剧场的墙壁修得粗糙不平，以此来减弱声音的反射，使人能听清楚原声，综上分析，故选项A正确。
故选A。
2．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
【答案】D
【解析】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。
3．如图所示，S为水面上一波源，M、N是两块挡板，其中M板固定，N板可左右移动，两板中间有一狭缝，此时观察不到A点振动，为了能观察到A点的振动，可采用的方法是（ ）
A．增大波源的频率 B．增大波源的振幅
C．将波源S向左移 D．将N板向左移
【答案】D
【解析】观察不到A点振动，说明衍射现象不明显，要使衍射现象变得明显，可以减小波源的频率以增大波长，或将N板向左移减小狭缝的尺寸，故ABC错误，D正确。
故选D。
4．如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮出水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动．为使水波能带动叶片振动，可用的方法是
A．提高波源频率
B．降低波源频率
C．增加波源距桥墩的距离
D．减小波源距桥墩的距离
【答案】B
【解析】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，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A错误，B正确．C、D错误．故选B．
5．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
【答案】B
【解析】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；
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
【答案】B
【解析】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．已知声波在空气中传播速度为，在两悬崖、B之间距为处的点鸣枪，听到最初两声回音时间间隔，则两悬崖间距离为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】设两悬崖、B间距离为，点距为，声音由点经反射回到点所用时间
声音由点经B反射回到所用时间
而且有
故
则
两悬崖间距离为
故选C。
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
【答案】C
【解析】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．“超”可用于探测人体内脏的病变状况。图是超声波从肝脏表面入射，经折射与反射，最后从肝脏表面射出的示意图。超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似，可表述为（式中是入射角，是折射角，分别是超声波在肝外和肝内的传播速度），超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同，已知，入射点与出射点之间的距离是，入射角为，肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行，则肿瘤离肝脏表面的深度为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】画出波的传播示意图如图所示
由题意
得
由几何知识有
解得
故D正确，ABC错误。故选D。
二、多选题
10．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
【答案】AB
【解析】“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。
11．图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则下列说法中正确的是（ ）
A．1与2的波长、频率相等，但波速不等
B．1与2的波速、频率、波长均相等
C．2与3的波速、频率、波长均相等
D．2与3的频率相等，波速、波长均不等
【答案】BD
【解析】AB．波1、2都在介质a中传播，故1、2的频率、波速、波长均相等，A错误，B正确；
CD．2、3是在两种不同介质中传播，波速不同，但波源没变，因而频率相等，由v=λf得波长不同，故C错误，D正确。
故选BD。
12．沙尘暴是由于土地的沙化引起的一种恶劣的气象现象，发生沙尘暴时能见度只有十几米，天气变黄发暗，这是由于这种情况下（ ）
A．只有波长较短的一部分光才能到达地面
B．只有波长较长的一部分光才能到达地面
C．只有频率较大的一部分光才能到达地面
D．只有频率较小的一部分光才能到达地面
【答案】BD
【解析】波长较短的波容易被障碍物挡住，不能到达地面，波长较长光更容易发生衍射而透过沙尘间的缝隙到达地面，故A错误B正确；波长越长的光其频率越低，所以频率较低的光能到达地面，故C错误D正确．故选BD．
考点：衍射
【名师点睛】本题结合生活现象考查了波发生明显衍射现象的条件，波长越长、频率越小越容易发生衍射现象．
13．一列简谐横波，在t＝0.6 s时刻的图象如图甲所示，波上A质点的振动图象如图乙所示，则以下说法正确的是( )
A．这列波沿x轴正方向传播
B．这列波的波速是m/s
C．从t＝0.6 s开始，紧接着的Δt＝0.6 s时间内，A质点通过的路程是4 m
D．若该波在传播过程中遇到一个尺寸为10 m的障碍物，不能发生明显衍射现象
【答案】ABC
【解析】由乙图读出t=0.6s时刻质点A的速度方向为沿y轴负方向，由甲图判断出波的传播方向为沿x轴正方向，故A正确；由甲图读出该波的波长为λ=20m，由乙图周期为：T=1.2s，则波速为：，故B正确；△t=0.6s=0.5T，质点做简谐运动时在一个周期内质点A通过的路程是4倍振幅，则经过△t=0.6s时间，A质点通过的路程是：S=2A=2×2m=4m，故C正确；该波的波长为20m，根据发生明显衍射现象是障碍物的尺寸小于波长，或与波长差不多，知该波在传播过程中遇到一个尺寸为10 m的障碍物，能发生明显衍射现象，故D错误．
14．如图所示，一小型渔港的防波堤两端MN相距约60 m，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，下列说法正确的有（ ）
A．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响
B．假设波浪的波长约为10 m，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50 m，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50 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响
【答案】AD
【解析】
A、B处小船受到波浪影响是因为水波发生明显的衍射，波浪能传播到A、B处的结果，由于当障碍物或缝隙的尺寸比波长小或跟波长差不多的时候，会发生明显的衍射现象。假设波浪的波长约为，则不能发生明显衍射，而当波浪的波长约为，则能发生明显衍射。故选AD。
15．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）之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是（ ）
A．此时能观察到明显的波的衍射现象
B．挡板前后波纹间距离相等
C．如果将孔AB扩大，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，能观察到更明显的衍射现象
【答案】ABC
【解析】A．由题图可知，孔的尺寸与水波的波长差不多，故此时能观察到明显的波的衍射现象，A正确；
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，B正确；
C．如果将孔AB扩大，若孔的尺寸远大于水波的波长，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，因为波速不变，根据λ = 知，波长减小，可能观察不到明显的衍射现象，D错误。故选ABC。
16．一列简谐横波，在时刻的图像如图甲所示，此时，、两质点的位移大小均为，波上质点的振动图像如图乙所示，则以下说法正确的是（ ）
A．这列波沿轴正方向传播
B．这列波的波速是
C．从开始，紧接着的时间内，质点通过的路程是
D．若该波在传播过程中遇到一个尺寸为的障碍物，则不能发生明显衍射现象
【答案】AB
【解析】A．由题中乙图读出时质点A的速度方向沿轴负方向，结合题图甲判断出波的传播方向沿轴正向，故A正确；
B．由题中甲图得出该波的波长为，由题中乙图得出周期为，则波速为
故B正确；
C．质点做简谐运动时在半个周期内通过的路程是2倍振幅，则经过
A质点通过的路程
故C错误；
D．发生明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸比波长小或跟波长差不多，该波的波长为，根据这个条件可知该波在传播过程中遇到一个尺寸为的障碍物，能发生明显衍射现象，故D错误。
故选AB。
三、解答题
17．渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位．已知某超声波频率为1.0×105Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图像如图所示．
(1)从该时刻开始计时，画出x＝7.5×10－3 m处质点做简谐运动的振动图像(至少一个周期)．
(2)现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4 s，求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)．
【答案】(1) ； (2) 3000m
【解析】(1)该波的周期为
T==1×10－5s
由波动图像知，此时
x＝7.5×10－3 m
处的质点位于负的最大位移处，所以，从该时刻开始计时，该质点的振动图像如图所示
(2)由波形图读出波长
λ＝15×10－3 m
由波速公式得
v=λf
鱼群与渔船的距离为
x=vt
联立代入数据得
x=3000m
18．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．
【答案】
【解析】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.
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3.3 波的反射、折射和衍射 同步练习
一、单选题
1．电影院的墙壁上都被装成坑坑凹凹的，俗称燕子泥，其目的是
A．减弱回声 B．防止声音振坏墙壁
C．增大声音的频率 D．增强响度
2．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
3．如图所示，S为水面上一波源，M、N是两块挡板，其中M板固定，N板可左右移动，两板中间有一狭缝，此时观察不到A点振动，为了能观察到A点的振动，可采用的方法是（ ）
A．增大波源的频率 B．增大波源的振幅
C．将波源S向左移 D．将N板向左移
4．如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮出水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动．为使水波能带动叶片振动，可用的方法是
A．提高波源频率
B．降低波源频率
C．增加波源距桥墩的距离
D．减小波源距桥墩的距离
5．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
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
7．已知声波在空气中传播速度为，在两悬崖、B之间距为处的点鸣枪，听到最初两声回音时间间隔，则两悬崖间距离为（ ）
A． B． C． D．
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．“超”可用于探测人体内脏的病变状况。图是超声波从肝脏表面入射，经折射与反射，最后从肝脏表面射出的示意图。超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似，可表述为（式中是入射角，是折射角，分别是超声波在肝外和肝内的传播速度），超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同，已知，入射点与出射点之间的距离是，入射角为，肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行，则肿瘤离肝脏表面的深度为（ ）
A． B．
C． D．
二、多选题
10．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
11．图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则下列说法中正确的是（ ）
A．1与2的波长、频率相等，但波速不等
B．1与2的波速、频率、波长均相等
C．2与3的波速、频率、波长均相等
D．2与3的频率相等，波速、波长均不等
12．沙尘暴是由于土地的沙化引起的一种恶劣的气象现象，发生沙尘暴时能见度只有十几米，天气变黄发暗，这是由于这种情况下（ ）
A．只有波长较短的一部分光才能到达地面
B．只有波长较长的一部分光才能到达地面
C．只有频率较大的一部分光才能到达地面
D．只有频率较小的一部分光才能到达地面
13．一列简谐横波，在t＝0.6 s时刻的图象如图甲所示，波上A质点的振动图象如图乙所示，则以下说法正确的是( )
A．这列波沿x轴正方向传播
B．这列波的波速是m/s
C．从t＝0.6 s开始，紧接着的Δt＝0.6 s时间内，A质点通过的路程是4 m
D．若该波在传播过程中遇到一个尺寸为10 m的障碍物，不能发生明显衍射现象
14．如图所示，一小型渔港的防波堤两端MN相距约60 m，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，下列说法正确的有（ ）
A．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响
B．假设波浪的波长约为10 m，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50 m，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50 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响
15．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）之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是（ ）
A．此时能观察到明显的波的衍射现象
B．挡板前后波纹间距离相等
C．如果将孔AB扩大，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，能观察到更明显的衍射现象
16．一列简谐横波，在时刻的图像如图甲所示，此时，、两质点的位移大小均为，波上质点的振动图像如图乙所示，则以下说法正确的是（ ）
A．这列波沿轴正方向传播
B．这列波的波速是
C．从开始，紧接着的时间内，质点通过的路程是
D．若该波在传播过程中遇到一个尺寸为的障碍物，则不能发生明显衍射现象
三、解答题
17．渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位．已知某超声波频率为1.0×105Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图像如图所示．
(1)从该时刻开始计时，画出x＝7.5×10－3 m处质点做简谐运动的振动图像(至少一个周期)．
(2)现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4 s，求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)．
18．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．
3.3 波的反射、折射和衍射
一、单选题
1．电影院的墙壁上都被装成坑坑凹凹的，俗称燕子泥，其目的是
A．减弱回声 B．防止声音振坏墙壁
C．增大声音的频率 D．增强响度
【答案】A
【解析】电影院的空间距离较大，当声音在剧场内传播时，遇到墙壁会反射回来形成回声，由于剧场较大，回声与原声进入人耳的时间差会大于，人耳会分辨出来，这样就会造成剧场内的声音非常嘈杂，使人听不清楚原声．所以将剧场的墙壁修得粗糙不平，以此来减弱声音的反射，使人能听清楚原声，综上分析，故选项A正确。
故选A。
2．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
【答案】D
【解析】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。
3．如图所示，S为水面上一波源，M、N是两块挡板，其中M板固定，N板可左右移动，两板中间有一狭缝，此时观察不到A点振动，为了能观察到A点的振动，可采用的方法是（ ）
A．增大波源的频率 B．增大波源的振幅
C．将波源S向左移 D．将N板向左移
【答案】D
【解析】观察不到A点振动，说明衍射现象不明显，要使衍射现象变得明显，可以减小波源的频率以增大波长，或将N板向左移减小狭缝的尺寸，故ABC错误，D正确。
故选D。
4．如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮出水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动．为使水波能带动叶片振动，可用的方法是
A．提高波源频率
B．降低波源频率
C．增加波源距桥墩的距离
D．减小波源距桥墩的距离
【答案】B
【解析】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，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A错误，B正确．C、D错误．故选B．
5．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
【答案】B
【解析】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；
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
【答案】B
【解析】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．已知声波在空气中传播速度为，在两悬崖、B之间距为处的点鸣枪，听到最初两声回音时间间隔，则两悬崖间距离为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】设两悬崖、B间距离为，点距为，声音由点经反射回到点所用时间
声音由点经B反射回到所用时间
而且有
故
则
两悬崖间距离为
故选C。
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
【答案】C
【解析】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．“超”可用于探测人体内脏的病变状况。图是超声波从肝脏表面入射，经折射与反射，最后从肝脏表面射出的示意图。超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似，可表述为（式中是入射角，是折射角，分别是超声波在肝外和肝内的传播速度），超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同，已知，入射点与出射点之间的距离是，入射角为，肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行，则肿瘤离肝脏表面的深度为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】画出波的传播示意图如图所示
由题意
得
由几何知识有
解得
故D正确，ABC错误。故选D。
二、多选题
10．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
【答案】AB
【解析】“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。
11．图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则下列说法中正确的是（ ）
A．1与2的波长、频率相等，但波速不等
B．1与2的波速、频率、波长均相等
C．2与3的波速、频率、波长均相等
D．2与3的频率相等，波速、波长均不等
【答案】BD
【解析】AB．波1、2都在介质a中传播，故1、2的频率、波速、波长均相等，A错误，B正确；
CD．2、3是在两种不同介质中传播，波速不同，但波源没变，因而频率相等，由v=λf得波长不同，故C错误，D正确。
故选BD。
12．沙尘暴是由于土地的沙化引起的一种恶劣的气象现象，发生沙尘暴时能见度只有十几米，天气变黄发暗，这是由于这种情况下（ ）
A．只有波长较短的一部分光才能到达地面
B．只有波长较长的一部分光才能到达地面
C．只有频率较大的一部分光才能到达地面
D．只有频率较小的一部分光才能到达地面
【答案】BD
【解析】波长较短的波容易被障碍物挡住，不能到达地面，波长较长光更容易发生衍射而透过沙尘间的缝隙到达地面，故A错误B正确；波长越长的光其频率越低，所以频率较低的光能到达地面，故C错误D正确．故选BD．
考点：衍射
【名师点睛】本题结合生活现象考查了波发生明显衍射现象的条件，波长越长、频率越小越容易发生衍射现象．
13．一列简谐横波，在t＝0.6 s时刻的图象如图甲所示，波上A质点的振动图象如图乙所示，则以下说法正确的是( )
A．这列波沿x轴正方向传播
B．这列波的波速是m/s
C．从t＝0.6 s开始，紧接着的Δt＝0.6 s时间内，A质点通过的路程是4 m
D．若该波在传播过程中遇到一个尺寸为10 m的障碍物，不能发生明显衍射现象
【答案】ABC
【解析】由乙图读出t=0.6s时刻质点A的速度方向为沿y轴负方向，由甲图判断出波的传播方向为沿x轴正方向，故A正确；由甲图读出该波的波长为λ=20m，由乙图周期为：T=1.2s，则波速为：，故B正确；△t=0.6s=0.5T，质点做简谐运动时在一个周期内质点A通过的路程是4倍振幅，则经过△t=0.6s时间，A质点通过的路程是：S=2A=2×2m=4m，故C正确；该波的波长为20m，根据发生明显衍射现象是障碍物的尺寸小于波长，或与波长差不多，知该波在传播过程中遇到一个尺寸为10 m的障碍物，能发生明显衍射现象，故D错误．
14．如图所示，一小型渔港的防波堤两端MN相距约60 m，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，下列说法正确的有（ ）
A．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响
B．假设波浪的波长约为10 m，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50 m，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50 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响
【答案】AD
【解析】
A、B处小船受到波浪影响是因为水波发生明显的衍射，波浪能传播到A、B处的结果，由于当障碍物或缝隙的尺寸比波长小或跟波长差不多的时候，会发生明显的衍射现象。假设波浪的波长约为，则不能发生明显衍射，而当波浪的波长约为，则能发生明显衍射。故选AD。
15．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）之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是（ ）
A．此时能观察到明显的波的衍射现象
B．挡板前后波纹间距离相等
C．如果将孔AB扩大，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，能观察到更明显的衍射现象
【答案】ABC
【解析】A．由题图可知，孔的尺寸与水波的波长差不多，故此时能观察到明显的波的衍射现象，A正确；
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，B正确；
C．如果将孔AB扩大，若孔的尺寸远大于水波的波长，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，因为波速不变，根据λ = 知，波长减小，可能观察不到明显的衍射现象，D错误。故选ABC。
16．一列简谐横波，在时刻的图像如图甲所示，此时，、两质点的位移大小均为，波上质点的振动图像如图乙所示，则以下说法正确的是（ ）
A．这列波沿轴正方向传播
B．这列波的波速是
C．从开始，紧接着的时间内，质点通过的路程是
D．若该波在传播过程中遇到一个尺寸为的障碍物，则不能发生明显衍射现象
【答案】AB
【解析】A．由题中乙图读出时质点A的速度方向沿轴负方向，结合题图甲判断出波的传播方向沿轴正向，故A正确；
B．由题中甲图得出该波的波长为，由题中乙图得出周期为，则波速为
故B正确；
C．质点做简谐运动时在半个周期内通过的路程是2倍振幅，则经过
A质点通过的路程
故C错误；
D．发生明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸比波长小或跟波长差不多，该波的波长为，根据这个条件可知该波在传播过程中遇到一个尺寸为的障碍物，能发生明显衍射现象，故D错误。
故选AB。
三、解答题
17．渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位．已知某超声波频率为1.0×105Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图像如图所示．
(1)从该时刻开始计时，画出x＝7.5×10－3 m处质点做简谐运动的振动图像(至少一个周期)．
(2)现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4 s，求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)．
【答案】(1) ； (2) 3000m
【解析】(1)该波的周期为
T==1×10－5s
由波动图像知，此时
x＝7.5×10－3 m
处的质点位于负的最大位移处，所以，从该时刻开始计时，该质点的振动图像如图所示
(2)由波形图读出波长
λ＝15×10－3 m
由波速公式得
v=λf
鱼群与渔船的距离为
x=vt
联立代入数据得
x=3000m
18．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．
【答案】
【解析】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.
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