3.3 波的反射、折射和衍射（举一反三）【五大题型】-2024-2025学年高二物理举一反三系列（人教版2019选择性必修第一册）

3.3 波的反射、折射和衍射【五大题型】 【人教版2019】 目录 知识点1：波的反射 1 【题型1 波的反射的应用】 2 知识点2：波的折射 3 【题型2 对波的折射的理解】 4 【题型3 波的反射与折射的综合】 5 知识点3：波的衍射 6 【题型4 生活中波的衍射现象】 7 【题型5 对波的衍射条件的理解】 8 知识点1：波的反射 一、定义 波传播过程中，从一种介质传播到另一种介质表面时，返回原来介质传播的现象，称为波的反射。 二、反射角和入射角 （1）入射角：入射波的波线与法线的夹角，图中∠α。 （2）反射角：反射波的波线与法线的夹角，图中∠β。 三、反射定律 反射线、法线、入射线在同一平面内，反射线与入射线分居法线两侧，反射角等于入射角。 四、能量变化 反射波与入射波的波长、频率、波速都相等，但由于反射面吸收一部分能量，反射波传播的能量将减少。 【题型1 波的反射的应用】 【例1】（多选）下列叙述中属于波的反射现象的是（　　） A．夏日的雷声有时会轰鸣不绝 B．隔墙有耳 C．在空房间里讲话，会感到声音更响 D．水波从深水区进入浅水区传播方向发生改变 【变式1-1】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）该波的频率为多少Hz，在海水中的波速为多少m/s。 （2）若物体在海面上向海水发出的声音经1.5s后听到回声，则海水深为多少？ 【变式1-2】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，某时刻该超声波在水中传播的波动图像如图所示。 （1）求该波的周期和波速； （2）现测得该超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为，求鱼群与渔船间的距离（该时间内忽略船和鱼群的运动）。 【变式1-3】利用超声波遇到物体发生反射的特性，可测定物体运动的速度，图甲中仪器A和B通过电缆线连接，B为超声波发射与接收一体化装置，仪器A提供超声波信号源，且能将B接收到的超声波信号进行处理并在屏幕上显示其波形。现固定装置B，并将它对准匀速行驶的小车C，使其每隔固定时间T发射一短促的超声波脉冲，图乙中1，2，3为B发射的超声波信号，，，为对应的反射波信号，接收的反射波滞后时间已在图中标出，其中 和已知，超声波在空气中的速度为，则根据所给信息可判断小车的运动方向 ，和速度大小为 。 知识点2：波的折射 一、定义 波从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生改变的现象。 二、入射角和折射角 （1）入射角：入射波的波线与两介质界面法线的夹角叫作入射角，图中∠α。 （2）折射角：折射波的波线与两介质界面法线的夹角叫作折射角，图中∠r。 三、折射定律 入射线、法线、折射线在同一平面内，入射线与折射线分居法线两侧。入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在介质I中的波速与波在介质Ⅱ中的波速之比，即。（由于波在一种介质中的波速是一定的，所以只与两种介质的性质有关，与入射角、折射角无关。） ①当时，，折射波线偏向法线。 ②当时，，折射波线偏离法线。 ③当垂直界面入射（i=0）时，γ=0，波的传播方向不改变，是波的折射中的特殊情况。 【注意】波在反射或折射后，其频率不变，故我们听到的回声与原声音调相同。 四、波的反射与折射的对比 波的反射 波的折射 传播方向 改变 改变 频率f 不变 不变 波速v 不变 改变 波长λ 不变 改变 【题型2 对波的折射的理解】 【例2】当波沿着介质传到边界时，除了会发生反射，一部分波会穿过边界进入另一种介质，并改变传播方向，这就是波的 。如图所示，在水槽底部放置一块玻璃板，使得水槽B区域的深度比A区域浅。由于水波在深水区和浅水区的传播速度不同，可将深水区和浅水区看作两种介质。波由深水区进入浅水区后波的传播速度 （选填“变大”、“变小”），传播方向也发生了变化。 【变式2-1】一列波以60°的入射角入射到两种介质的界面，反射波线刚好与折射波线垂直，若入射波的波长为，则反射波和折射波的波长分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 【变式2-2】如图一列波以60°入射角入射到两种介质的界面，反射波与折射波夹角为75°。已知入射波的波长为1.2m。求： （1）折射波的波长；（结果保留两位有效数字） （2）反射波的波长。 【变式2-3】一列声波在空气中的波长为0.2 m，当该声波从空气中以某一角度传入介质Ⅱ中时，波长变为0.6 m，如图所示，若空气中的声速是340 m/s。求： （1）该声波在介质Ⅱ中传播时的频率； （2）该声波在介质Ⅱ中传播的速度； （3）若声波垂直进入介质Ⅱ，经0.4 s返回空气，则介质Ⅱ的深度为多少。 【题型3 波的反射与折射的综合】 【例3】关于波的反射与折射，下列说法正确的是（　　） A．波发生反射时，波的频率不变，波速大小变小，波长变短 B．波发生反射时，波的频率、波长、波速大小均不变 C．波发生折射时，波的频率、波长、波速大小均发生变化 D．波发生折射时，波的频率发生改变，但波长、波速大小不变 【变式3-1】根据波的反射和折射原理，以下说法正确的是（　　） A．声波从空气传到平静的湖面上，声波只在水面处发生反射 B．声波从空气传到平静的湖面上，声波只在水面处发生折射 C．声波从空气传到平静的湖面上时既发生反射又发生折射 D．声波从空气传到平静的湖面上时既不发生反射又不发生折射 【变式3-2】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 【变式3-3】如图 （选填“a”或“b”）所示是水波的反射现象。机械波发生折射时，传播方向发生改变，但 （选填“波速”、“波长”或“频率”）不变。 知识点3：波的衍射 一、定义 波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫作波的衍射。例如，我们看到水波通过两障碍物之间的狭缝后，可以形成半圆形的水波绕过障碍物向外扩散。 【注意】一切波都能发生衍射。衍射是波特有的现象。 二、发生明显衍射的条件 缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小。但当尺寸这小于波长时，尽管衍射十分明显，但由于衍射波的能量很弱，衍射现象不容易被观察到。 【注】①缝、孔的宽度或障碍物的尺寸与波长的关系仅是能否发生明显衍射现象的条件，但波的衍射没有条件。 ②波的衍射是波在传播过程中所具有的特征之一。衍射现象是否明显，通常的衡量标准就是缝、孔的宽度或障碍物的尺寸与波长的比值大小，比值越小，衍射现象相对越明显。 【题型4 生活中波的衍射现象】 【例4】下列现象属于波的衍射现象的是（　　） A．在空旷的山谷里喊叫，可以听到回声 B．“空山不见人，但闻人语响” C．“余音绕梁，三日而不绝” D．夏日的雷声有时轰鸣不绝 【变式4-1】关于衍射现象，下列说法正确的是（　　） A．蝙蝠发出的超声波相比较普通人的声音更不容易发生衍射现象 B．“余音绕梁，三日不绝”，体现了声波衍射现象 C．“空山不见人，但闻人语响”，其原因是声波和光波均发生了衍射现象 D．双频路由器频段相比频段，其WIFI信号在房间里衍射更明显 【变式4-2】（多选）下列关于波的衍射的说法正确的是（　　） A．衍射是一切波特有的现象 B．声波容易发生衍射现象是由于声波波长较短 C．只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象 D．对同一列波，缝、孔或障碍物越小，衍射现象越明显 【变式4-3】如图所示，操场上的喇叭正在播放音乐，有高音也有低音。小红同学走到离操场不远的教学大楼后面，此时已经完全看不到操场上的喇叭了，但依然可以听到喇叭的声音，这是声波的 （选填“干涉”或“衍射”）现象；小红同时发现，喇叭播放的音乐声有所减弱，但 （选填“高音”或“低音”）部分减弱得较明显一些。 【题型5 对波的衍射条件的理解】 【例5】如图所示，一小型渔港的防波堤两端MN相距约60m，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，下列说法正确的是（　　） A．假设波浪的波长约为70m，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10m，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55m，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55m，则A、B两处小船明显受到波浪影响 【变式5-1】如图所示，正中心O点是水面上一波源，实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷，A是挡板，B是小孔。不考虑波的反射因素，经过一段时间后，水面上的波形将分布于（　　） A．整个区域 B．阴影Ⅰ以外的区域 C．阴影Ⅱ以外的区域 D．阴影Ⅰ和Ⅱ以外的区域 【变式5-2】如图，在水槽里放三块挡板，中间留两个狭缝，水波通过狭缝前的传播情况如图所示。在挡板后M、N点放置乒乓球，下列说法正确的是（　　） A．若两个乒乓球都振动起来，则两个乒乓球的振动频率相等 B．若右侧乒乓球振动起来，则左侧乒乓球可能没有振动 C．若两个乒乓球都振动起来，则波源的频率一定等于乒乓球的固有频率 D．增加波源的振动频率，衍射现象更明显 【变式5-3】如图所示，P为桥墩，A为靠近桥墩浮在水面的树叶，波源S连续振动形成水波，此时树叶几乎不动。为了使水波能带动树叶明显振动，可采用的方法是（　　） A．减小波源的振幅 B．增大波源距桥墩的距离 C．减小波源的频率 D．增大波源的频率 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 3.3 波的反射、折射和衍射【五大题型】 【人教版2019】 目录 知识点1：波的反射 1 【题型1 波的反射的应用】 2 知识点2：波的折射 4 【题型2 对波的折射的理解】 5 【题型3 波的反射与折射的综合】 8 知识点3：波的衍射 10 【题型4 生活中波的衍射现象】 11 【题型5 对波的衍射条件的理解】 13 知识点1：波的反射 一、定义 波传播过程中，从一种介质传播到另一种介质表面时，返回原来介质传播的现象，称为波的反射。 二、反射角和入射角 （1）入射角：入射波的波线与法线的夹角，图中∠α。 （2）反射角：反射波的波线与法线的夹角，图中∠β。 三、反射定律 反射线、法线、入射线在同一平面内，反射线与入射线分居法线两侧，反射角等于入射角。 四、能量变化 反射波与入射波的波长、频率、波速都相等，但由于反射面吸收一部分能量，反射波传播的能量将减少。 【题型1 波的反射的应用】 【例1】（多选）下列叙述中属于波的反射现象的是（　　） A．夏日的雷声有时会轰鸣不绝 B．隔墙有耳 C．在空房间里讲话，会感到声音更响 D．水波从深水区进入浅水区传播方向发生改变 【答案】AC 【解析】A．夏日的雷声有时会轰鸣不绝，这是波在传播过程中遇到障碍物会返回原介质继续传播的波的反射现象，故A正确； B．隔墙有耳，这是波可以绕过障碍物继续传播的衍射现象，故B错误； C．在空房间里讲话，会感到声音更响，这是波在传播过程中遇到障碍物会返回原介质继续传播的波的反射现象，故C正确； D．水波从深水区进入浅水区传播方向发生改变，这是波的折射现象，故D错误。 故选AC。 【变式1-1】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）该波的频率为多少Hz，在海水中的波速为多少m/s。 （2）若物体在海面上向海水发出的声音经1.5s后听到回声，则海水深为多少？ 【答案】（1）340；1530；（2）1147.5m 【解析】（1）该波的频率 因为波从空气进入海水，频率不变，则在海水中的波速为 （2）入射波和反射波用时相同，则海水深为 【变式1-2】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，某时刻该超声波在水中传播的波动图像如图所示。 （1）求该波的周期和波速； （2）现测得该超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为，求鱼群与渔船间的距离（该时间内忽略船和鱼群的运动）。 【答案】（1），；（2） 【解析】（1）周期为 波速为 （2）鱼群与渔船间的距离为 【变式1-3】利用超声波遇到物体发生反射的特性，可测定物体运动的速度，图甲中仪器A和B通过电缆线连接，B为超声波发射与接收一体化装置，仪器A提供超声波信号源，且能将B接收到的超声波信号进行处理并在屏幕上显示其波形。现固定装置B，并将它对准匀速行驶的小车C，使其每隔固定时间T发射一短促的超声波脉冲，图乙中1，2，3为B发射的超声波信号，，，为对应的反射波信号，接收的反射波滞后时间已在图中标出，其中 和已知，超声波在空气中的速度为，则根据所给信息可判断小车的运动方向 ，和速度大小为 。 【答案】 向右运动 【解析】[1]根据图乙中发射和接收到的波形时间间隔可以发现，时间间隔在增大，所以小车远离接收器，因此小车向右运动； [2]由图乙可知，第一个超声波发射到碰到小车的距离为 第二个超声波发射到碰到小车的距离为 因此小车前进的距离为 在结合图像，可得前进的时间为 联立可得，小车的速度为 知识点2：波的折射 一、定义 波从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生改变的现象。 二、入射角和折射角 （1）入射角：入射波的波线与两介质界面法线的夹角叫作入射角，图中∠α。 （2）折射角：折射波的波线与两介质界面法线的夹角叫作折射角，图中∠r。 三、折射定律 入射线、法线、折射线在同一平面内，入射线与折射线分居法线两侧。入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在介质I中的波速与波在介质Ⅱ中的波速之比，即。（由于波在一种介质中的波速是一定的，所以只与两种介质的性质有关，与入射角、折射角无关。） ①当时，，折射波线偏向法线。 ②当时，，折射波线偏离法线。 ③当垂直界面入射（i=0）时，γ=0，波的传播方向不改变，是波的折射中的特殊情况。 【注意】波在反射或折射后，其频率不变，故我们听到的回声与原声音调相同。 四、波的反射与折射的对比 波的反射 波的折射 传播方向 改变 改变 频率f 不变 不变 波速v 不变 改变 波长λ 不变 改变 【题型2 对波的折射的理解】 【例2】当波沿着介质传到边界时，除了会发生反射，一部分波会穿过边界进入另一种介质，并改变传播方向，这就是波的 。如图所示，在水槽底部放置一块玻璃板，使得水槽B区域的深度比A区域浅。由于水波在深水区和浅水区的传播速度不同，可将深水区和浅水区看作两种介质。波由深水区进入浅水区后波的传播速度 （选填“变大”、“变小”），传播方向也发生了变化。 【答案】折射 变小 【解析】[1][2]当波沿着介质传到边界时，除了会发生反射，一部分波会穿过边界进入另一种介质，并改变传播方向，这就是波的折射。由图可见浅水区B区域的折射率大，由公式 所以波由深水区进入浅水区后波的传播速度变小。 【变式2-1】一列波以60°的入射角入射到两种介质的界面，反射波线刚好与折射波线垂直，若入射波的波长为，则反射波和折射波的波长分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】A 【解析】反射波与入射波在同一介质中传播，波速和频率都相同，由波速公式 分析得知两波的波长相同，即反射波的波长为。已知入射角 根据反射定律得到反射角，由题可知，反射波线刚好与折射波线垂直，得到折射角 设入射波的波长为，折射波的波长为，频率为，根据折射定律有 代入解得 故A正确，BCD错误。 故选A。 【变式2-2】如图一列波以60°入射角入射到两种介质的界面，反射波与折射波夹角为75°。已知入射波的波长为1.2m。求： （1）折射波的波长；（结果保留两位有效数字） （2）反射波的波长。 【答案】（1）0.98m；（2）1.2m 【解析】（1）如图所示 设折射角为θ，由图可知 所以 由折射定律得 所以 解得 （2）反射波的频率和波速不变，所以其波长不变，仍为1.2m。 【变式2-3】一列声波在空气中的波长为0.2 m，当该声波从空气中以某一角度传入介质Ⅱ中时，波长变为0.6 m，如图所示，若空气中的声速是340 m/s。求： （1）该声波在介质Ⅱ中传播时的频率； （2）该声波在介质Ⅱ中传播的速度； （3）若声波垂直进入介质Ⅱ，经0.4 s返回空气，则介质Ⅱ的深度为多少。 【答案】（1）1700 Hz；（2）1020 m/s；（3）204 m 【解析】(1)声波在空气中传播时，由 v＝λf 可得声波在空气中传播时的频率 f＝Hz＝1700 Hz 由于声波在不同介质中传播时，频率不变，所以声波在介质Ⅱ中传播时，频率为1700 Hz。 (2)由 v＝λf 得声波在介质Ⅱ中的传播速度为 v2＝λ2f＝0.6×1700 m/s＝1020 m/s (3)声波经 ＝0.2s 传至介质Ⅱ底部，故介质Ⅱ的深度 h＝v2·＝1020×0.2 m＝204 m 【题型3 波的反射与折射的综合】 【例3】关于波的反射与折射，下列说法正确的是（　　） A．波发生反射时，波的频率不变，波速大小变小，波长变短 B．波发生反射时，波的频率、波长、波速大小均不变 C．波发生折射时，波的频率、波长、波速大小均发生变化 D．波发生折射时，波的频率发生改变，但波长、波速大小不变 【答案】B 【解析】AB．波发生反射时，波在同一种介质中传播，波的频率、波长、波速大小均不变，故A错误，B正确； CD．波发生折射时，波速发生变化，波的频率由波源决定，则波的频率不变，波长发生变化，故CD错误。 故选B。 【变式3-1】根据波的反射和折射原理，以下说法正确的是（　　） A．声波从空气传到平静的湖面上，声波只在水面处发生反射 B．声波从空气传到平静的湖面上，声波只在水面处发生折射 C．声波从空气传到平静的湖面上时既发生反射又发生折射 D．声波从空气传到平静的湖面上时既不发生反射又不发生折射 【答案】C 【解析】根据波的反射和折射原理，声波从空气传到平静的湖面上时既发生反射又发生折射，故C正确，ABD错误。 故选C。 【变式3-2】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 【答案】D 【解析】AB．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，故AB错误； CD．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 得波长不同，故C错误，D正确。 故选D。 【变式3-3】如图 （选填“a”或“b”）所示是水波的反射现象。机械波发生折射时，传播方向发生改变，但 （选填“波速”、“波长”或“频率”）不变。 【答案】a 频率 【解析】[1]反射光线与入射光线关于法线对称，所以图a所示是水波的反射现象。 [2] 机械波发生折射时，传播方向发生改变，但频率不变。 知识点3：波的衍射 一、定义 波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫作波的衍射。例如，我们看到水波通过两障碍物之间的狭缝后，可以形成半圆形的水波绕过障碍物向外扩散。 【注意】一切波都能发生衍射。衍射是波特有的现象。 二、发生明显衍射的条件 缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小。但当尺寸这小于波长时，尽管衍射十分明显，但由于衍射波的能量很弱，衍射现象不容易被观察到。 【注】①缝、孔的宽度或障碍物的尺寸与波长的关系仅是能否发生明显衍射现象的条件，但波的衍射没有条件。 ②波的衍射是波在传播过程中所具有的特征之一。衍射现象是否明显，通常的衡量标准就是缝、孔的宽度或障碍物的尺寸与波长的比值大小，比值越小，衍射现象相对越明显。 【题型4 生活中波的衍射现象】 【例4】下列现象属于波的衍射现象的是（　　） A．在空旷的山谷里喊叫，可以听到回声 B．“空山不见人，但闻人语响” C．“余音绕梁，三日而不绝” D．夏日的雷声有时轰鸣不绝 【答案】B 【解析】A．空旷的山谷里叫喊，可以听到回声，这是声波的反射现象，故A错误； B．波遇到障碍物或小孔后通过散射继续传播的现象叫做波的衍射，“空山不见人，但闻人语响”是声波的衍射现象，故B正确； C．“余音绕梁，三日而不绝”，是声波的反射，故C错误； D．雷声有时轰鸣不绝，也是声波的反射，故D错误。 故选B。 【变式4-1】关于衍射现象，下列说法正确的是（　　） A．蝙蝠发出的超声波相比较普通人的声音更不容易发生衍射现象 B．“余音绕梁，三日不绝”，体现了声波衍射现象 C．“空山不见人，但闻人语响”，其原因是声波和光波均发生了衍射现象 D．双频路由器频段相比频段，其WIFI信号在房间里衍射更明显 【答案】A 【解析】A．蝙蝠发出的超声波相比较普通人的声音频率高，波长短，更不容易发生衍射现象，选项A正确； B．“余音绕梁，三日不绝”，主要是声波的反射现象引起的，选项B错误； C．“空山不见人，但闻人语响”，其原因是声波发生了衍射现象引起去的，选项C错误； D．双频路由器频段相比频段，频率更高，波长更短，其WIFI信号在房间里衍射更不明显，选项D错误。 故选A。 【变式4-2】（多选）下列关于波的衍射的说法正确的是（　　） A．衍射是一切波特有的现象 B．声波容易发生衍射现象是由于声波波长较短 C．只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象 D．对同一列波，缝、孔或障碍物越小，衍射现象越明显 【答案】AD 【解析】A．衍射是一切波特有的现象，选项A正确； B．声波容易发生衍射现象是由于声波波长较长，选项B错误； C．横波和纵波都能发生衍射现象，选项C错误； D．对同一列波，缝、孔或障碍物越小，衍射现象越明显，选项D正确。 故选AD。 【变式4-3】如图所示，操场上的喇叭正在播放音乐，有高音也有低音。小红同学走到离操场不远的教学大楼后面，此时已经完全看不到操场上的喇叭了，但依然可以听到喇叭的声音，这是声波的 （选填“干涉”或“衍射”）现象；小红同时发现，喇叭播放的音乐声有所减弱，但 （选填“高音”或“低音”）部分减弱得较明显一些。 【答案】衍射 高音 【解析】[1][2]小红位居教学大楼的后面，完全看不到播放音乐的喇叭，但依然可以听到喇叭的声音，这是声波的衍射现象；声波在空气中传播的速度一定，低频部分的波长较长，高频部分的波的波长较短，在绕过教学大楼时，高频部分的波发生衍射的衍射现象现象不如低频部分的波发生的衍射现象明显，故高音部分减弱得较为明显。 【题型5 对波的衍射条件的理解】 【例5】如图所示，一小型渔港的防波堤两端MN相距约60m，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，下列说法正确的是（　　） A．假设波浪的波长约为70m，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10m，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55m，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55m，则A、B两处小船明显受到波浪影响 【答案】D 【解析】A、B两处小船明显受到波浪影响是因为水波发生明显的衍射现象，波浪能传播到A、B处，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。若波浪的波长约为70m，则会发生明显衍射，则A、B两处小船会受波浪影响；若波浪的波长约为10m，则不会发生明显衍射，则A、B两处小船不会受到明显波浪影响；若波浪的波长约为55m，则会发生明显衍射，则A、B两处小船明显受到波浪影响。 故选D。 【变式5-1】如图所示，正中心O点是水面上一波源，实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷，A是挡板，B是小孔。不考虑波的反射因素，经过一段时间后，水面上的波形将分布于（　　） A．整个区域 B．阴影Ⅰ以外的区域 C．阴影Ⅱ以外的区域 D．阴影Ⅰ和Ⅱ以外的区域 【答案】B 【解析】小孔的宽度与水面波波长差不多，而挡板的长度却比水面波波长大得多，故经过一段时间，区域Ⅱ会因为衍射而弥漫水面波，区域Ⅰ却不能发生明显衍射现象。 故选B。 【变式5-2】如图，在水槽里放三块挡板，中间留两个狭缝，水波通过狭缝前的传播情况如图所示。在挡板后M、N点放置乒乓球，下列说法正确的是（　　） A．若两个乒乓球都振动起来，则两个乒乓球的振动频率相等 B．若右侧乒乓球振动起来，则左侧乒乓球可能没有振动 C．若两个乒乓球都振动起来，则波源的频率一定等于乒乓球的固有频率 D．增加波源的振动频率，衍射现象更明显 【答案】A 【解析】A．若两个乒乓球都振动起来，都做受迫振动，其振动频率等于波源的振动频率，所以两个乒乓球的振动频率相等，故A正确； B．由于左侧狭缝更窄，所以衍射现象更明显，所以若右侧乒乓球振动起来，则左侧乒乓球一定振动，故B错误； C．若两个乒乓球都振动起来，则波源的频率一定等于乒乓球振动的频率，但不一定等于乒乓球的固有频率，故C错误； D．增大波源的振动频率，则波长会变小，衍射现象变得不明显，故D错误。 故选A。 【变式5-3】如图所示，P为桥墩，A为靠近桥墩浮在水面的树叶，波源S连续振动形成水波，此时树叶几乎不动。为了使水波能带动树叶明显振动，可采用的方法是（　　） A．减小波源的振幅 B．增大波源距桥墩的距离 C．减小波源的频率 D．增大波源的频率 【答案】C 【解析】CD．根据题意，为使水波能带动树叶明显振动，即发生明显衍射现象，应减小障碍物的尺寸或者增大波长，根据 可知，减小波源的频率，波长增大，故C正确，D错误； AB．减小波源的振幅，减小波源距桥墩的距离对波长无影响，故AB错误。 故选C。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$