3.3波的反射、折射和衍射 同步练习题（word版含答案）

试卷第=page55页，共=sectionpages66页试卷第=page66页，共=sectionpages66页3.3波的反射、折射和衍射一、单选题1．下列关于机械波的说法正确的是（）A．各质点都在各自的平衡位置附近振动，不随波迁移B．波发生反射时，波的频率不变，但波长、波速发生变化C．一列机械波通过不同介质时，波长和频率都会发生变化D．发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸比波长大或差不多2．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3．下列现象或事实属于衍射现象的是（）A．风从窗户吹进来B．雪堆积在背风的屋后C．水波前进方向上遇到凸出在水面上的小石块，小石块对波的传播没有影响D．晚上看到水中月亮的倒影4．下列说法正确的是（）A．单摆做简谐运动的周期与摆长成正比B．做单摆运动的小球摆到最高处时加速度不为零C．在同一种物质中，不同波长的光波传播速度都一样D．人讲话的声波经过生活中尺寸为1米左右的障碍物时，不会产生明显的衍射现象5．波的干涉和衍射都是波特有的现象。图甲为水波的衍射实验，挡板M是固定的，挡板N可以上下移动。图乙为两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷。下列说法正确的是（）甲乙A．甲图中不管挡板N处于什么位置，水波都能发生明显的衍射现象B．乙图中M点为振动加强点C．乙图中N点为振动加强点D．乙图中M点的位移不可能为零6．一列声波由空气传到水中（）A．频率不变，波长变小 B．频率不变，波长变大C．频率变小，波长变长 D．频率变大，波长变大7．有一障碍物的宽度为10m，下列衍射现象最明显的是()A．波长为40m的波B．波长为9.9m的波C．频率为40Hz的声波(声速v=340m/s)D．频率为5000MHz的电磁波(波速v=3.0×108m/s)8．关于光的衍射，下列说法中错误的是（）A．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物的现象B．只有两列频率相同的光波叠加后才能发生衍射C．光的衍射没有否定光直线传播的结论D．光的衍射现象为波动说提供了有利的证据二、多选题9．情形1：如图，两列水波波源S1和S2的振幅分别为2A和A，某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示。情形2：在杨氏双缝实验中，若两缝之间的距离稍微加大，其他条件不变，则干涉条纹将如何变？情形3：用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图形，它们的特征是（）

A．情形1中两列波在相遇区域发生干涉B．情形1中此刻A点和B点的位移大小分别是A和3AC．情形2中干涉条纹将变密D．情形3中中央均为亮点的同心圆形条纹E.情形3中用小圆盘时中央是暗的，用小圆孔时中央是亮的10．如图所示，有一人在河边钓鱼，浮标位于A点，S为在水面上沿竖直方向振动的波源，M、N是水面上的两块固定挡板，两板中间有一狭缝。波源S的振动引起其浮标上下振动，下列说法正确的是（）A．减小波源的振幅，可以减小波源S的振动对浮标的影响B．增大波源的振幅，可以减小波源S的振动对浮标的影响C．减小波源的振动频率，衍射现象更明显D．增大波源的振动频率，衍射现象更明显三、填空题11．某物体发出的声音在空气中的波长为1m，波速为340m/s，在海水中的波长为4.5m。(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0.5s听到回声，则海水深为多少___________？(3)若物体以5m/s的速度由海面向海底运动，则经过多长时间听到回声___________？12．发生明显衍射现象的条件：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长_______，或者比波长_______时，才能观察到明显的衍射现象。13．如图，P为障碍物，A为靠近桥墩浮在水面的叶片，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__________波源频率或者__________障碍物的尺寸（填增大、减小、不改变）14．国庆期间，小明一家驾车去山区旅行，汽车以72km/h的速度在平直的公路上匀速行驶，公路前方有一座高山，汽车鸣笛4s后小明听到回声。已知声音在空气中的传播速度为340m/s。（1）人们利用声音的反射做成了回声测距系统，运用该系统______（填“能”或“不能”）测量地球和月球之间的距离，原因是__________________。（2）小明听到回声时距离高山多远______？四、实验题15．如图是观察水波衍射现象的实验装置，AB和CD是两块挡板，BC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，则此时______（选填“能”或“不能”）明显观察到波的衍射现象，挡板前后波纹之间的距离______。（选填“相等”或“不相等”）

16．如图所示，在水波槽中放入两块挡板，挡板间留狭缝，调节挡板位置，可改变狭缝宽度现产生持续的平面波，且波长保持不变，观察下列两种情况下水波通过狭缝时的实验现象．(1)调节狭缝的宽度，使其远大于水波的波长；(2)调节狭缝的宽度，使其接近水波的波长。五、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＝7.5×10－3m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4s，求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)．18．一只汽船以的速度在无风河面上航行，船上发出声鸣笛，旅客在后听到前方悬崖反射回来的声音，已知声音在空气中的传播速度为。则悬崖离汽船鸣笛时的位置有多远。答案第=page99页，共=sectionpages11页答案第=page88页，共=sectionpages88页参考答案1．A【详解】A．机械波在介质中传播时，由于各质点间相互作用，前一质点带动相邻的后一质点在其平衡位置附近振动，但各质点并不随波迁移，A正确；B．波发生反射时在同一介质中，频率、波长和波速均不变，B错误；C．频率由波源决定，波通过不同介质时，频率不变，波长、波速改变，C错误；D．发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸比波长小或相差不多，D错误。故选A。2．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。3．C【详解】波在传播过程中偏离直线传播绕过障碍物的现象称为波的衍射。故C与衍射现象相符，而看到水中月亮的倒影是光的反射现象，故C正确，ABD错误。故选C。4．B【详解】A．单摆做简谐运动的周期与摆长的二次方根成正比，故A错误；B．做单摆运动的小球摆到最高处时所受合力不为0，加速度不为零，故B正确；C．在同一介质中，光的波长不同，频率不同，则折射率不同，所以传播速度不同，故C错误；D．由于声在空气中的波速为340m/s，其波长为1m左右，所以人讲话时，该波绕过尺寸为1m左右的障碍物时会发生明显衍射现象，故D错误。故选B。5．B【详解】A．当水波的波长比M、N之间狭缝大得多或者相差不大时，水波才能发生明显的衍射现象，A错误；B．图乙中，M点为两列波波峰交点，M点振动加强，B正确；C．图乙中，N点为两列波波和峰波谷交点，N点振动减弱，C错误；D．波是在不停振动着的，M点的位移可能为零，D错误。故选B。6．B【详解】声波由空气进入水中，波速变大，频率不变，由波速公式知声波的波长变大，故B正确。故选B。7．A【详解】根据可得声波波长为8.5m，电磁波的波长为0.06m，由波发生明显衍射的条件可知，波长为40m的波大于障碍物的宽度，其余波长都小于障碍物的尺寸，故选项A正确。故选A。8．B【详解】A．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物的现象，选项A正确，不符合题意；B．只有两列频率相同的光波叠加后才能发生干涉，选项B错误，符合题意；C．光的衍射没有否定光直线传播的结论，选项C正确，不符合题意；D．光的衍射现象为波动说提供了有利的证据，选项D正确，不符合题意。故选B。9．BCD【详解】A．由图看出，波源Sl形成的水波波长大于波源S2是形成的水波波长，两列波在同一介质中传播，波速相等，由波速公式v=λf得知，两列波的频率不等，不会形成干涉现象，但能发生叠加现象，故A错误；B．根据两列水波波源S1和S2的振幅分别为2A和A，结合图可知，此时刻A点和B点的位移大小分别是A和3A，故B正确。C．在杨氏双缝实验中，若两缝之间的距离稍微加大，其他条件不变，根据可知，则条纹间距减小，干涉条纹将变密集，选项C正确；DE．情形3中小圆盘和小圆孔衍射均为中央亮点的同心圆形条纹，选项D正确，E错误。故选BCD。10．AC【详解】AB．减小波源的振幅，位于A点的浮标做受迫振动的振幅相应减小，故可以减小波源S的振动对浮标的影响，A正确，B错误；CD．减小波源的振动频率，由可知，波长变大，衍射现象更明显，C正确，D错误。故选AC。11．3401530382.5m0.498s【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0.5s听到回声，则海水深为(3)若物体以5m/s的速度由海面向海底运动，则听到回声的时间12．相差不多更小13．减小减小【详解】为使水波能带动叶片振动，即让衍射现象更加明显。而发生明显衍射现象的条件是当缝隙或障碍物的长度小于或接近波的波长时。题中叶片A静止不动，说明衍射现象不明显，即障碍物尺寸太大或波长太小。因此可以通过减小障碍物的尺寸使叶片振动；机械波在水中传播的速度不变，根据可知减小频率可以增大波长。14．不能声音的传播需要介质，太空是真空，不能传播声音640m【详解】（1）人们利用声音的反射做成了回声测距系统，声音的传播需要介质，太空是真空，不能传播声音，故不能用来测地球和月球之间的距离。（2）汽车行驶速度由可得，从鸣笛到听到回声时行驶的路程声音传播的路程，设小明听到回声时汽车到高山的距离为，如图所示

则结合图示可得则有15．能相等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。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。16．(1)无明显的衍射现象。

(2)有明显的衍射现象。【详解】(1)当孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相差不多或比波长更小时，才会发生明显的衍射现象；因狭缝的宽度远大于水波的波长，所以观察不到明显的衍射现象。(