第三节 波的反射、折射和衍射-2021-2022学年高中物理同步课时分层训练（人教版选择性必修第一册 ）

第三节 波的反射、折射和衍射 【基础过关】 1．(2020-2021学年鹤岗市第一中学高二(下)期中)(多选)如图甲所示，波源S从平衡位置开始上、下(沿y轴方向)振动，产生的简谐横波向右传播，经过0.2s后，沿波的传播方向上距S为3m的P点开始振动，若以P点开始振动的时刻作为计时的起点，P点的振动图像如图乙所示，则下列说法中正确的是(　　) A．波源S最初是向下振动的 B．该简谐波的波速为1.5 m/s C．该波的波长为0.6m D．该波通过宽度约为1 m的缝隙时，能产生明显的衍射现象 【解析】 A．由振动图像可知，波源S最初是向下振动的，故A正确； B．该简谐波的波速为，故B错误； C．该波的波长为，故C错误； D．波长大于宽度约为1 m的缝隙时，能产生明显的衍射现象，故D正确。故选AD。 【答案】 AD 2．图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则(　　) 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】 波发生反射时，在同一种介质中运动，因此波长、波速和频率不变，故选项A、B错误；波发生折射时，频率不变，波速变，波长变，故选项C错误，选项D正确。故选D。 【答案】 D 3．如图所示，P为桥墩，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(　　) A．增加波源距桥墩的距离 B．减小波源距桥墩的距离 C．提高波源的振动频率 D．降低波源的振动频率 【解析】 为使水波能带动叶片振动，则要使得水波发生明显的衍射，根据发生明显衍射的条件可知，增加或减小波源距桥墩的距离，都不可行，选项A、B错误；S振动时，水波中的质点上下振动，形成的波向前传播，提高波源的振动频率，波的频率增大，根据λ＝知，波速不变，频率增大时，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C错误，D正确。故选D。 【答案】 D 4．如图所示是水波遇到小孔或障碍物后的图像，图中每两条实线间的距离表示一个波长，其中正确的图像是(　　) A　　　　B　　　 　C　　 　　D 【解析】 根据发生明显衍射的条件，即当波的波长与小孔或障碍物的尺寸相当，或大于小孔和障碍物的尺寸时，会发生明显的衍射；波遇到小孔发生明显的衍射时，小孔处相当于新的波源，可知A、B的衍射图像都错误，故A、B错误；波遇到与波长差不多的障碍物后，能“绕过”障碍物继续向前传播，故D正确，C错误。故选D。 【答案】 D 5．(多选)如图所示，S是振源，MN是带孔的挡板，其中M固定，N可以上下移动，为了使原来不振动的A点振动起来，可采用的办法是(　　) A．增大S的振动频率 B．减小S的振动频率 C．N上移 D．N下移 【解析】 要使A振动起来，则S振动产生的波必须经小孔发生明显衍射，原来A未振动，说明孔的尺寸太大，所以应使孔减小，C选项正确；当然A未振动的另一个原因是波长太小，在v一定的前提下，要增大波长则必须减小S的振动频率，所以B正确。 故选BC。 【答案】 BC 6．(多选)声波从声源发出，在空中向外传播的过程中(　　) A．波速不变　　　　 B．频率不变 C．振幅在逐渐变小 D．波长在逐渐变小 【解析】　声波在空中向外传播时，不管是否遇到障碍物引起反射，其波速只由空气决定．频率(由声源决定)和波长均不变，所以A、B对，D错；又因为机械波是传递能量的方式，能量在传播过程中会减小，故其振幅也就逐渐变小，C对． 【答案】 ABC 7．如图所示，圆形实线是波源O在水槽里产生的水波的波峰，下列说法正确的是(　　) A．水波只要进入∠CAE和∠DBF区域就叫波的衍射 B．水波只要进入∠CAA′和∠DBB′区域就叫波的衍射 C．水波必须充满∠CAE和∠DBF区域才叫波的衍射 D．水波必须充满∠CAA′和∠DBB′区域才叫波的衍射 【解析】 根据衍射定义，水波进入阴影以外两侧的区域叫做波的衍射，不一定非得绕到障碍物后面的每一点。故选B。 【答案】 B 8．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 【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