2024-2025学年高中物理第三章机械波34波的反射折射和衍射波的干涉课时作业含解析新人教版选择性必修第一册

PAGE6-课时作业13波的反射、折射和衍射波的干涉1．一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比(B)A．波速变大B．波速不变C．波速变小 D．无法确定解析：超声波的波速由介质确定，介质不变，则波速不变，B项正确．2．在室内讲话的声音比在室外空旷处讲话的声音要嘹亮，是因为(B)A．室内空气不流淌 B．室内声音多次反射C．室内声音发生折射 D．室内物体会吸附声音解析：在室内听到的声音嘹亮是因为声波在室内墙壁上经过多次反射而得到加强．3．当一个探险者进入一个山谷后，为了估测出山谷的宽度，他吼一声后，经过0.5s听到右边山坡反射回来的声音，又经过1.5s后听到左边山坡反射回来的声音，若声速为340m/s，则这个山谷的宽度约为(C)A．170m B．340mC．425m D．680m解析：听到右边山坡回声经验的时间t1＝0.5s．听到左边山坡回声经验的时间t2＝0.5＋1.5＝2.0s．d＝v(eq\f(t1＋t2,2))＝425m.4．下列现象不属于波的明显衍射现象的是(D)A．“隔墙有耳”B．“空山不见人，但闻人语声”C．河中芦苇后面没有留下无波的区域D．池中假山前有水波，假山后无水波解析：假山前有波，假山后无波，说明波没有绕过障碍物，因此不属于明显衍射现象，故选D.5．(多选)水波通过小孔，发生了肯定程度的衍射，为使衍射现象更明显，下列做法可取的是(BD)A．增大小孔尺寸 B．减小小孔尺寸C．增大水波频率 D．减小水波频率解析：依据发生明显衍射的条件，可知本题中要使现象更明显，可实行：减小小孔尺寸或增大水波波长，或同时减小小孔尺寸、增大水波波长，所以选项A错误，B正确；介质已确定，波速v确定，由v＝λf知：若f变更了，λ也会变更，就会影响衍射发生的明显程度，因此欲增大波长，必需减小水波频率，故C错误，D正确．6．如图所示，图中O点是水面上一波源，实线、虚线分别表示该时刻的波峰、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(B)A．整个区域 B．阴影Ⅰ以外区域C．阴影Ⅱ以外区域 D．上述选项均不对解析：从题图中可以看出挡板A比水波波长大的多，因此波不会绕过挡板A，而小孔B的大小与波长差不多，能发生明显的衍射现象，故B正确．7．在空旷的广场上有一堵较高大的墙MN，墙的一侧O点有一个正在播放男女声合唱歌曲的声源．某人从图中A点走到墙后的B点，在此过程中，假如从声波的衍射来考虑，则会听到(D)A．声音变响，男声比女声更响B．声音变响，女声比男声更响C．声音变弱，男声比女声更弱D．声音变弱，女声比男声更弱解析：由于MN很高大，故衍射现象比较弱，由于女声音调更高，波长更小，所以衍射更不明显．8．利用超声波可以探测鱼群的位置，在一只装有超声波放射和接收装置的渔船上，向选定的方向放射出频率f＝5.8×104Hz的超声波后，经过时间t＝0.64s收到从鱼群反射回来的反射波．已知这列超声波在水中的波长λ＝2.5cm，求鱼群到渔船的距离是多少？答案：464m解析：所放射的超声波在水中的传播速度为：v＝λf＝2.5×10－2×5.8×104m/s＝1450m/s超声波来回的路程为：x＝vt＝1450×0.64m＝928m渔船到鱼群的距离为x′＝eq\f(x,2)＝464m.1．有一障碍物的宽度为10m，下列衍射现象最明显的是(A)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)解析：C中声波的波长λ＝eq\f(v,f)＝eq\f(340,40)m＝8.5m，D中电磁波的波长为λ＝eq\f(v,f)＝eq\f(3×108,5000×106)m＝0.06m．将四种波长与障碍物的尺寸比较可知，频率为40m的声波波长最大，所以产生的衍射现象最明显．故选A.2．一列波在传播过程中通过一个障碍物，发生了肯定程度的衍射，以下哪种状况使衍射现象更明显(D)A．增大障碍物的尺寸，同时增大波的频率B．增大障碍物的尺寸，同时减小波的频率C．缩小障碍物的尺寸，同时增大波的频率D．缩小障碍物的尺寸，同时减小波的频率3．右图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则(D)A．2与1的波长、频率相等，波速不等B．2与1的波速、频率相等，波长不等C．3与1的波速、频率、波长均相等D．3与1的频率相等，波速、波长均不等解析：波线1、2都在介质a中传播，故1、2的频率、波速、波长均相等，A、B错；波线1、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λ＝eq\f(v,f)得波长不同，故C错，D对．4．一列声波从空气传入水中，已知水中声速较大，则(B)A．声波频率不变，波长变短B．声波频率不变，波长变长C．声波频率变小，波长变长D．声波频率变大，波长不变解析：由于波的频率由波源确定，因此声波无论在空气中还是在水中频率都不变，C、D错误；又因声波在水中速度较大，由公式v＝λf可得，声波在水中的波长较长，故A错误，B正确．5．图甲为一简谐横波在t＝0时刻的波形图像，图乙为该横波中x＝3m处质点A的振动图像，则下列说法正确的是(D)A．波的传播方向沿x轴正方向B．波的传播速度大小为1cm/sC．在t＝2.0s时刻，图甲中x＝4m处质点B的振动加速度大小为0D．若该波遇到尺寸大小为1m的障碍物或孔时，该波会发生明显的衍射现象解析：由题图乙知t＝0时刻质点A处于平衡位置向上运动，结合题图甲可知波沿x轴负方向传播，A错误；由题图甲可知λ＝4m，由题图乙知T＝4s，故波速v＝eq\f(λ,T)＝1m/s，B错误；t＝0时刻质点B处于波峰，经过2.0s即半个周期后质点B运动到波谷，加速度最大，C错误；发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多，故D正确．6．如图所示，S1、S2是同一个水槽内的两个波源，它们在水槽中分别激起水波，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的波长分别为λ1、λ2，且λ1>λ2，某时刻图中P质点处恰好两列波的波峰相遇．下列说法中正确的是(D)A．P质点的振动始终是加强的B．经过半个周期，P质点恰好是两列波的波谷叠加C．由于两列波的波长不同，因此P点的振动不遵从波的叠加原理D．P点的振动仍遵从波的叠加原理，但并非始终加强解析：只有相干波源才能形成稳定的干涉图样，题目中两列波的波长不同，依据v＝λf可以知道它们的频率不同，所以它们不是相干波源，则P质点并不是始终振动加强，故A错误；两列波的频率不同，所以周期也不相同，经过半个周期的时间并不明确，两列波不行能都是波谷到达P点，故B错误；不管两列波是不是相干波，它们相互重叠时，总是符合波的叠加原理的，故C错误；从上面的分析可以知道两列波不是相干波，所以振动加强点不是固定不变的，即P点的振动并不是始终加强，故D正确．7．如图所示，相邻实线间的距离等于一个波长，试大致画出波通过孔A和B以及遇到障碍物C和D之后的传播状况．答案：如图所示解析：由题图可知，孔A和障碍物D跟波长相差不多，因此，从孔A传出的波和遇障碍物D之后的波均有明显的衍射现象；孔B和障碍物C跟波长相比相差较大，因此，从孔B传出的波和遇障碍物C之后的波无明显的衍射现象．在画通过孔A的衍射波时要强调画出的同心半圆都是以孔A为圆心的；遇障碍物D之后波的传播并没有受影响；而从孔B传出的波和遇障碍物C之后的波只沿直线传播．所以从孔A、B传出的波和遇障碍物C、D之后的波如图所示．8．如图所示，在半径R＝45m的圆心O和圆周A处，有两个功率相同的喇叭，同时发出完全相同的声波，且波长λ＝10m，若人站在B处，正好听不到声音；若逆时针方向沿着圆周从B走到A，则时而听到时而听不到声音，试问在到达A点之前，还有几处听不到声音？答案：8解析：设人在上半圆周上C处时，到A、O的路程差Δs＝AC－OC，则人在B处时，Δs＝R