课堂小练（14） 波的反射、折射和衍射(教用Word)-【赢在微点·轻松课堂】2024-2025学年高中物理选择性必修第一册（人教版2019）

课堂小练(十四)　波的反射、折射和衍射 　 基本素养练 1.以下关于波的认识,错误的是 (　　) A.潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况,用的是波的折射原理 B.隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质,是为了减少波的反射,从而达到隐形的目的 C.雷达的工作原理是利用波的反射 D.水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象,是波的折射现象 解析　A、B、C三项中应用了波的反射现象;D项是波的折射现象,深水区域和浅水区域视为不同介质,故波的传播方向发生改变。故选A。 答案　A 2.(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λ=均不变,所以A、B两项正确,D项错误;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项正确。 答案　ABC 3.(多选)关于波的衍射现象,下列说法正确的是 (　　) A.当孔的尺寸比波长大时,一定不会发生衍射现象 B.只有孔的尺寸与波长相差不多时,或者比波长还小时才会观察到明显的衍射现象 C.只有波才有衍射现象 D.衍射是波特有的现象 解析　当孔的尺寸比波长大时,会发生衍射现象,只不过不明显。只有当孔、缝或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才会发生明显的衍射现象,衍射是波特有的现象,即只有波才有衍射现象,A项错误,B、C、D三项正确。 答案　BCD 4.(多选)关于声波的传播,下列说法正确的是 (　　) A.声波能在空气、固体和液体中传播,但不能在真空中传播 B.声波无论在哪种介质中传播,都只是纵波 C.声波从空气传入液体或固体后,波长变短,波速变小 D.从障碍物反射的声波到达人耳,比原声到人耳滞后0.1 s以上,则人能区分开 解析　声波是机械波,在传播时必须有介质,所以在气体、液体和固体中均能传播,在真空中不能传播;声波在气体、液体中是纵波,在固体中既可以是纵波,也可以是横波;声波由空气进入液体、固体,有时波速变大,如钢铁,有时波速变小,如橡胶,因而有两种可能;回声比原声滞后0.1 s 以上人耳才能区分开,因而A、D两项正确。 答案　AD 5.(多选)对于波长为100 m的声波,下列说法正确的是 (　　) A.在同一介质中,比波长为20 m的声波传播快 B.在空气中的频率比在水中大 C.声波能发生折射,但折射后频率不改变 D.声波能发生反射,但反射后波速不变 解析　在同一介质中,声波的传播速度相同,A项错误;同一声波在空气中的频率和在水中的频率相同,B项错误;声波发生折射后,声波的频率不变,C项正确;声波能发生反射,但反射后波速并不改变,因为是在同一介质中传播的,故D项正确。 答案　CD 6.甲、乙两人平行站在一堵墙前面,二人相距2a,距墙均为a,当甲开了一枪后,乙在时间t后听到第一声枪响,则在什么时候乙听到第二声枪响 (　　) A.听不到 B.甲开枪后3t C.甲开枪后2t D.甲开枪后t 解析　 乙听到第一声枪响必然是甲放枪的声音直接传到乙的耳朵中,故t=。甲、乙两人及墙的位置如图,乙听到的第二声枪响必然是墙反射的枪声,由反射定律可知,波线如图所示。由几何关系可得:AC=CB=2a,故第二声枪响传到乙的耳朵中的时间为t'===2t,故C项正确。 答案　C 7.如图所示,在水槽中放两块挡板,挡板中间留一个狭缝,观察水波经过狭缝后的传播情况。已知水波的波长不变,但狭缝的宽度不同,图甲狭缝较宽,图乙狭缝较窄。下列说法正确的是 (　　) 甲 乙 A.机械波经过狭缝后均沿直线传播 B.图甲狭缝宽度比波长大得较多,衍射现象比较明显 C.图乙狭缝宽度跟波长相差不大,衍射现象比较明显 D.甲、乙两图中波的衍射现象均不明显 解析　机械波在传播过程中遇到狭缝都会发生衍射现象,发生衍射时,机械波就会传播到本应是“阴影”的区域,不再沿直线传播,A项错误;当狭缝的宽度跟机械波的波长相差不大,或更小时,衍射现象比较明显,C项正确,B、D两项错误。 答案　C 8.如图所示,O是水面上一波源,实线和虚线分别表示某时刻的波峰和波谷,A是挡板,B是小孔。若不考虑波的反射因素,则经过足够长的时间后,水面上的波将分布于 (　　) A.整个区域 B.阴影Ⅰ以外区域 C.阴影Ⅱ以外区域 D.阴影Ⅱ和Ⅲ以外的区域 解析　一列水波在传播过程中遇到了小孔B,相比水波的波长而言B的孔洞的尺寸比较小,所以能发生明显的衍射,但A挡板的尺寸较大,所以不能发生明显衍射现象;所以水面上波分布于除阴影Ⅰ以外区域,故B项正确,A、C、D三项错误。 答案　B 能力提升练 9.(多选)如图所示,一小型渔港的防波堤两端MN相距约60 m,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,下列说法正确的有 (　　) A.假设波浪的波长约为10 m,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10 m,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50 m,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50 m,则A、B两处小船明显受到波浪影响 解析　A、B两处小船明显受到影响是因为水波发生明显的衍射,波浪能传播到A、B处的结果,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,A、D两项正确。 答案　AD 10.如图所示为两列不同频率的水波通过相同的小孔所形成的衍射图样,由图可知,两列波的波长和频率的大小关系是 (　　) A.λA>λB,fA>fB B.λA<λB,fA<fB C.λA>λB,fA<fB D.λA<λB,fA>fB 解析　由题知图A衍射现象较明显,图B较不明显,A图中相邻条纹间距较大,所以A中波长较大,B中波长较短,而相同的介质中,水波的速度相同,根据v=λf可知,波长越长,则频率越低,故C项正确,A、B、D三项错误。 答案　C 11.在高速公路上常使用“超声波测速仪”测定车速,从而判断汽车是否超速行驶。“超声波测速仪”其实就是一种传感器,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到信号时间差的变化,测出被测物体速度。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能够将装置B发出和接收到的超声波以脉冲波形显示在屏幕上。现固定装置B,并将它对准直线上匀速行驶的小车C的尾部,使其每隔固定时间T0发射一短促超声波脉冲,图乙中幅度较大的波形。反射波(图乙中幅度较小的波形)滞后的时间已在图中标出,其中T0和ΔT为已知量,另外还知道该测定条件下超声波在空气中的速度为v0,求小车的速度大小。 甲 乙 解析　超声波两次与汽车相遇时,汽车前进的距离为 Δx=v0, 前进该距离所用时间为Δt=T0+, 所以v==。 答案　 12.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1.0×105 Hz,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=7.5×10-3 m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4 s,求鱼群与渔船间的距离(忽略渔船和鱼群的运动)。 解析　(1)如图所示。 (2)由题中波形图读出波长λ=15×10-3 m, 由波速公式得v=fλ, 鱼群与渔船的距离为x=vt, 联立解得x=3 000 m。 答案　(1)图见解析　(2)3 000 m 学科网（北京）股份有限公司 $$