3.3-3.4 机械波的反射、折射和衍射 作业15-2022-2023学年高二上学期物理沪科版（2020）选择性必修第一册

10B 物理选修 第三章 机械波 作业15 第三、四节 机械波的反射、折射和衍射 班级________姓名________学号________日期________ 1、 单项选择题（只有一个选项正确） 1. ★在水波槽的衍射实验中，若打击水面的振子振动频率是5Hz，水波在水槽中的传播速度为0.05m/s，为观察到显著的衍射现象，小孔直径d应为（　　） （A）d＝100cm （B）d＝5m （C）d＞1m （D）d＜1cm 2. ★机械波在深度不同的A、B两部分水中传播某时刻的波形如图所示，图中明亮区域中间位置为波峰，A部分中波峰间距是B部分中波峰间距的2倍，已知B部分中波速为0.6m/s。则该机械波（　　） （A）在B部分中更容易发生衍射现象 （B）在A部分中的波速为0.3m/s （C）由A部分进入B部分频率变大 （D）在两部分交界面发生了折射现象 3. ★关于波现象的描述正确的是（    ） （A）“闻其声而不见其人”是一种司空见惯的现象，这是声波的反射现象 （B）在敲响古刹里的大钟时，停止对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，这是声波的衍射现象 （C）电影院的墙壁上都被装修成坑坑洼洼的，俗称燕子泥，其目的是减弱回声 （D）声波从空气传到水中时，不会发生折射 4. ★在水波槽里放两块挡板，中间留一窄缝，已知窄缝的宽度为15cm，水波的波长为20cm，则如图所示的衍射图样中正确的是（　　） （A）（B）（C） （D） 5. ★在水槽里放两块挡板，中间留一个狭缝，观察水波通过狭缝后的传播情况，图（一）是保持水波的波长不变，改变狭缝的宽度，观察水波的传播情况变化；图（二）是实验时拍摄波长不同的水波通过宽度一定的狭缝的照片，在甲、乙、丙三幅照片中，波长分别是狭缝宽度的、、，对比这三张照片观察衍射现象与波长、狭缝宽度的关系．该实验现象表明（　　） 图（一）波长一定的水波通过宽度不同的狭缝 图（二）波长不同的水波通过宽度不同的狭缝 （A）只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸比波长大，才能观察到明显的衍射现象 （B）只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多或比波长更小，才能观察到明显的衍射现象 （C）图（二）丙图可以得出，波长比狭缝小太多就不会发生衍射现象 （D）图（一）甲可以看出，狭缝宽度再增加就不会发生衍射现象 6. ★★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）增加波源频率 （B）降低波源频率 （C）增强波源振动强度 （D）增加波源到桥墩的距离 2、 多项选择题（有两个及以上选项正确） 7. ★★向水面上扔一个石块，形成如图所示的波形，已知相邻实线间的距离等于一个波长，不考虑水波的反射，水波通过图甲的孔A和B以及遇到图乙中障碍物C和D之后能发生明显衍射的有（    ） （A）孔A （B）孔B （C）障碍物C （D）障碍物D 8. ★★蟾蜍在水塘边平静的水面上鸣叫，形成如图所示的水波。已知水波的传播速度与水的深度正相关，蟾蜍的鸣叫频率为1451Hz。下列说法正确的是（    ） （A）水波从浅水区传入深水区，频率变大 （B）在深水区，水波更容易发生衍射现象 （C）水面上飘落的树叶会被水波推向岸边 （D）测得图中蟾蜍左上位置水波两个相邻波峰间距离为0.5cm，则此处水波的波速约为7.3m/s 9. ★★★北京时间2022年1月15日汤加发生了火山爆发，火山爆发引起了巨大的海啸。假设图甲是这次火山爆发在某地引起的海啸的一列水面波在时刻的波形图，该水面波正在海面上传播，其传播方向沿x轴的正方向，图乙是质点N的振动图像，则下列说法正确的是（　　） （A）该列波的传播速度为10 m/s （B）质点N经过0.8 s的时间将传播到距离原点10 m处 （C）在时，质点N具有向下的最大加速度 （D）若水面波前方有一尺寸为6 m的石头，该水面波遇到石头后还能继续向前传播 （E）水面波传播过程中也能传递能量 3、 简答题 10. ★平静的湖面有相距为1m的两个小木块A、B，距小木块A左侧3m处有一波源在时刻开始向上振动，经4s小木块A第一次达到波峰，再经3s小木块B第一次达到波谷，波源和小木块A、B在一条直线上。 （1）求这列横波的周期和波速； （2）求这列横波的波长； （3）若此波在传播过程中遇到一根竖立的芦苇杆，是否会发生明显的衍射现象。 参考答案： 1．D 【详解】水波的频率与振子的频率一样，根据波速公式得 当小孔与障碍物的尺寸比波长小或差不多时，能发生明显的衍射现象。 故选D。 2．D 【详解】A. 因A部分中波峰间距是B部分中波峰间距的2倍，可知波在A部分中的波长等于B部分的波长的2倍 则在A部分中更容易发生衍射现象，选项A错误； BC. 波