3.3 波的反射、折射和衍射 同步练 -2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

高中物理人教版选择性必修第一册 第三章《 机械波》 3.3 波的反射、折射和衍射 同步练 训练时间： 60分钟 试卷分值：100分 姓名： 班级： 考号： 成绩： 1、 单项选择题（共计6题，每小题6分，共计36分） 1.答案　A 解析　先看到闪电，后听到雷声是由于光比声音传播速度快，不是声音的反射；北京天坛的回音壁的回音现象属于声音的反射；同样的声音在房间里比在旷野里听起来响亮些，描述的是声音的反射现象；在火车站候车大厅中，我们有时听不清播音员的声音，是声音的反射造成的，故选A。 2.答案　B 解析　在室内说话，说话的声音传到墙壁上又反射回来，时间差太短，我们不能分辨出回声与原声，我们听到的是回声与原声的混合，因此我们听到的响亮，在空旷的场合我们说话，声音传播出去，周围没有高大的建筑物，声音不能反射回来，我们听到的只是原声，因此听起来就没有室内响亮，综上分析，A、C、D错误，B正确。 3.答案　B 解析　拍打水面时，水波中的质点上下振动，形成的波向前传播，提高拍打水面的频率，则质点振动的频率增加，波的频率与振动的频率相等；根据v＝λf，波速不变，频率增大，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，故可降低拍打水面的频率，使衍射现象更明显；频率不变，加大拍打力度，不会使衍射现象更明显。故选B。 4.答案　C 解析　根据发生明显衍射现象的条件可知，减小波源S的振动频率、将挡板N上移一段距离，均可以使P点明显振动，故C正确。 5.答案　 C 解析　右边的声波从发出到反射回来所用时间为t1＝0.3 s，左边的声波从发出到反射回来所用的时间为t2＝1.9 s。山谷的宽度s＝v(t1＋t2)＝×340×2.2 m＝374 m，故C正确。 6.答案　B 解析　根据多普勒效应可知，探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度有关，而两列声波发生干涉的条件是频率相等，所以两列声波相遇时不一定发生干涉，故A、D错误；声波由水中传播到空气中时，声波的波速发生变化，所以波长会发生改变，故B正确；根据波长的计算公式可得λ＝＝ m＝1×10－3 m，当遇到尺寸约1 m的被探测物时不会发生明显衍射，故C错误。 2、 多项选择题（共计3题，每小题6分，选对但不全得3分，错选不得分，共计18分） 7.答案　ABD 解析　潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，雷达的工作原理都是利用了波的反射原理，故A、B正确，C错误；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，故D正确。 8.答案　AD 解析　衍射是一切波特有的现象，选项A正确；声波容易发生明显衍射现象是由于声波波长较长，选项B错误；横波和纵波都能发生衍射现象，选项C错误；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。 9.答案　BD 解析　发生明显衍射现象的条件是：障碍物(或孔)的尺寸跟波长差不多甚至比波长还小。图A中孔的尺寸比水波的波长差不多大两倍，衍射现象不明显，故A错误；图B中孔的尺寸与水波的波长相差不多，能发生明显的衍射现象，故B正确；图C中障碍物的尺寸比水波的波长大好几倍，衍射现象不明显，故C错误；图D中障碍物的尺寸比水波的波长小，能发生明显的衍射现象，故D正确。 3、 填空题（共计1题，共计12分） 10.答案　(1)B　(2)D　(3)频率　波长 解析　(1)题图中可观察到波的衍射，故选B。 (2)水面各点的振动均为受迫振动，频率由驱动力决定，故选D。 (3)若使波源保持振动情况不变并同时向狭缝靠近，相比于波源静止，根据多普勒效应可知狭缝右侧水波的频率变大；根据λ＝，可知狭缝右侧水波的波长减小。 四、解答题（共计2题，共计34分） 11.答案　(1)1 700 Hz　(2)1 020 m/s 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＝1 700 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1 700 Hz。 (2)由v＝λf得声波在介质Ⅱ中的传播速度为v2＝λ2f＝0.6×1 700 m/s＝1 020 m/s。 12.答案　2.0×103 m 解析　如图所示，设A为爆炸处，O为观测者所在处，B为云层反射点，用h表示云层下表面的高度，用t1表示爆炸声直接经地面传到观测处所用的时间， 则有d＝vt1① 用t2表示爆炸声经云层反射后到达O处所需时间，因为入射角等于反射角，故有 2＝vt2② 已知t2－t1＝Δt③ 联立①②③式，可得 h＝ 代入数据解得h＝2.0×103 m。 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中物理人教版选择性必修第一册 第三章《 机械波》 3.3 波的反射、折射和衍射 同步练 训练时间： 60分钟 试卷分值：100分 姓名： 班级： 考号： 成绩： 1、 单项选择题（共计5题，每小题6分，共计30分） 1．下列现象不是由声音的反射形成的是(　　) A．夏天下雨时，我们总是先看到闪电，后听到雷声 B．北京天坛的回音壁的回音现象 C．同样的声音在房间里比在旷野里听起来响亮些 D．在火车站候车大厅中，我们有时听不清播音员的声音 2.人在室内讲话的声音比在空旷的室外讲话声音要洪亮，是因为(　　) A.室内空气不流动 B.室内声音多次被反射 C.室内声音发生折射 D.室内物体会吸收声音 3..小河中有一个实心桥墩P，A为靠近桥墩浮在水面上的一片树叶，俯视图如图所示，小河水面平静。现在S处以某一频率拍打水面，A未能振动，要使形成的水波能带动树叶A振动起来，可以采用的方法是(　　) A．提高拍打水面的频率 B．降低拍打水面的频率 C．无论怎样拍打，A都不会振动起来 D．保持拍打频率不变，略微加大拍打力度，A会振动起来 4.某同学用水波槽观察水波的衍射现象。如图，在水槽里放置两块挡板M、N，挡板M固定不动，挡板N可以上下移动。现在把M、N两块挡板间的空隙当作一个“小孔”做水波的衍射实验，当波源S振动形成的水波经过小孔时，出现了图示中的图样，P点的水并没有明显振动起来。为了使挡板左边的振动能使P点明显振动，下列做法可行的是(　　) A．增加波源S的振动频率 B．增加波源S的振动振幅 C．将挡板N上移一段距离 D．将挡板N下移一段距离 5.．当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0.3 s听到右边山坡反射回来的声音，又经过1.6 s后听到左边山坡反射回来的声音，若声速为340 m/s，则这个山谷的宽度约为(　　) A．221 m B．442 m C．374 m D．646 m 6.渔船常用回声探测器发射的声波探测水下鱼群与障碍物。声波在水中传播速度为1 500 m/s，若探测器发出频率为1.5×106 Hz的声波，下列说法正确的是(　　) A．两列声波相遇时一定会发生干涉 B．声波由水中传播到空气中，波长会改变 C．该声波遇到尺寸约为1 m的被探测物时会发生明显衍射 D．探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度无关 2、 多项选择题（共计4题，每小题6分，选对但不全得3分，错选不得分，共计24分） 7.以下关于波的认识，正确的是(　　) A．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理 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，从而达到了隐形的目的 C．雷达的工作原理是利用波的折射 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 8.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 9.如图，下列各图分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(A、B图)或障碍物(C、D图)，其中能发生明显衍射现象的有(　　) 3、 填空题（共计1题，共计12分） 10.如图所示，某同学使用发波水槽观察到一列水波通过障碍物上的狭缝后在水面继续传播。 (1)(2分)图中可观察到波的________。 A．干涉 B．衍射 C．折射 (2)(2分)水面各点的振动均为________。 A．自由振动，频率由水体自身性质决定 B．自由振动，频率由驱动力决定 C．受迫振动，频率由水体自身性质决定 D．受迫振动，频率由驱动力决定 (3)(4分)若使波源保持振动情况不变并同时向狭缝靠近，相比于波源静止，狭缝右侧水波的________增大，________减小。 四、解答题（共计1题，共计16分） 11.一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。 12.天空有近似等高的浓云层。为了测量云层的高度，在水平地面上与观测者的距离为d＝3.0 km处进行一次爆炸，观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差Δt＝6.0 s。试估算云层下表面的高度。已知空气中的声速v＝ km/s。 学科网（北京）股份有限公司 $