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

3.3 波的反射、折射和衍射 同步练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．声波能绕过某一建筑物而传播，这是因为声波（    ） A．是纵波 B．是机械波 C．发生了衍射现象 D．穿透力强 2．声波能绕过某一建筑物传播，这是因为（  ） A．声波的波长较长 B．声波是横波 C．声波是纵波 D．声波的频率较大 3．关于波的折射现象，下列说法正确的是（　　） A．一切波都能发生折射现象 B．发生折射时，波的传播方向一定会发生改变 C．不是所有的波都能发生折射 D．波发生折射时，波长、频率和波速都会发生变化 4．一列简谐横波在时刻的波形如图甲所示，位于平衡位置的质点A、B，介质中B质点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．该波沿x轴负向传播 B．A、B两点的速度和位移有可能在某个时刻均相同 C．再经过0.3s，B质点通过的总路程为0.1m D．若此波遇到一个宽0.3m的障碍物，则能发生明显衍射 5．某列沿x轴正方向传播的简谐横波，在时的波形图如图所示，P为平衡位置在处的质点。已知该波在此介质中的传播速度为，关于该波，下列说法正确的是（　　） A．从时刻开始再经过0.125秒，P点走过的路程为 B．P点沿y轴做简谐运动的表达式为 C．从时刻开始，经0.25秒质点P沿x轴正方向传播了 D．该波在传播过程中，若遇到长的障碍物，不能够发生明显的衍射现象 6．如图所示，挡板M固定，挡板N可以上下移动。S是振源，图示状态下P点的水没有振动起来，现将挡板N向上移动一段距离，P点的水将振动，则（　　） A．N向上移动后，挡板右侧水波的波长变小 B．挡板左右两侧水波的传播速度不同 C．P点的振幅小于振源S的振幅 D．P点振动的周期小于振源S的振动周期 7．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．减小波源距桥墩的距离 C．增大波源的频率 D．减小波源的频率 二、多选题 8．如图（a）为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图（b）为介质中平衡位置在x=1.5m处的质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．该横波沿x轴正方向传播 B．该横波的波速为0.5m/s C．0~2s时间内，质点P运动的路程为8cm. D．若该横波传播过程遇到宽度为2.1m的障碍物，不能观察到衍射现象 9．一列简谐横波，在t=0.6s时刻的图像如图甲所示，此时，P、Q两质点的位移均为-1cm，波上A质点的振动图像如图乙所示，则以下说法正确的是（　　） A．这列波沿x轴正方向传播 B．这列波的波速是12.5m/s C．从t=0.6s开始，质点P比质点Q早0.4s回到平衡位置 D．若该波在传播过程中遇到一个尺寸为10m的障碍物不能发生明显衍射现象 10．如图所示，图甲为一波源的共振曲线，图乙中的a表示该波源在共振状态下的振动形式沿x轴传播过程中形成的机械波在t＝0时刻的波形曲线。则下列说法正确的是（    ） A．图甲中，若驱动力周期变小，共振曲线的峰将向频率f大的方向移动 B．图乙中，波速一定为1.2 m/s C．图乙中，a、b波形时间间隔可能为2.5 s D．图乙中的波遇到宽度为2 m的狭缝能发生明显的衍射现象 三、填空题 11．如图是不同频率的水波通过相同的水孔所能到达区域的示意图（图中波纹间距仅为示意，并不代表波长大小）， 情况中水波的频率最大． 12．用的超声波检查胆结石，该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250m/s和1500m/s，则该超声波在结石中的波长是胆汁中的 倍．用超声波检查胆结石是因为超声波的波长短，遇到结石时 （选填“容易”或者“不容易”）发生衍射。 四、解答题 13．墙壁的传音性比空气好得多，但把门窗关闭后（如图），外面传入室内的声音却明显地减弱，这是为什么？ 14．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？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《3.3 波的反射、折射和衍射 同步练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A A D A C D BC AC BCD 1．C 【详解】声波能绕过某一建筑物传播，声音发生了衍射，说明声波波长较长．声波虽是纵波，但绕过阻碍物的现象不能说明声波是纵波． A．是纵波，与结论不相符，选项A错误；      B．是机械波 ，与结论不相符，选项B错误；          C．发生了衍射现象     ，与结论相符，选项C正确；      D．穿透力强，与结论不相符，选项D错误；      故选C 点睛：波能绕过阻碍物的现象，这是波的衍射现象． 2．A 【详解】声波能绕过某一建筑物传播，声音发生了衍射，说明声波的波长较长，频率较小；声波虽是纵波，但绕过阻碍物的现象不能说明声波是纵波，故A正确，BCD错误。 故选A。 3．A 【详解】AC．当波从一种介质传播到另一种介质时，一切波都能发生折射，故A正确，C错误； B．波的传播方向跟两种介质界面垂直时，传播方向不变，故B错误； D．波从一种介质传播进入另一种介质时，频率不变，波速发生变化，而波长 则波长随着波速变化而变化，故D错误。 故选A。 4．D 【详解】A．由乙图可知，B质点在时刻向上振动，据“同侧法”可知，该波沿x轴正向传播，A错误； B．A、B两点的平衡位置相距半个波长，振动情况总是相反，B错误； C．由乙图可知，振动周期为0.4s，再经过0.3s，即，B质点通过的总路程为3A，即0.3m，C错误； D．当障碍物跟波长相差不多或比波长小时会发生明显的衍射现象，由甲图可知，波长为0.4m，若此波遇到一个宽0.3m的障碍物，则能发生明显衍射，D正确。 故选D。 5．A 【详解】A．由图可知波长为4m，则周期为 s 从时刻开始再经过0.125s= T，P点走过的路程为，故A正确； B．波向右传播，根据平移法可知P点从平衡位置向上振动，则P点沿y轴做简谐运动的表达式为 C．P点只能在平衡位置附近振动，不能“随波逐流”，故C错误； D．由图可知波长为4m，该波在传播过程中，若遇到长的障碍物，能够发生明显的衍射现象，故D错误； 故选A。 6．C 【详解】A．衍射不会改变波长，故A错误； B．波的传播速度与介质有关，故挡板左右两侧水波的传播速度相同，故B错误； C．波在发生衍射的过程中，振动能量会减弱，振幅减小，故P点的振幅小于振源S的振幅，故C正确； D．波的频率由波源决定，P点与振源S的频率相同，周期相同，故D错误。 故选C。 7．D 【详解】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错误，D正确； 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D。 8．BC 【详解】A．图（a）为t=2s时的波形图，图（b）为在x=1.5m处的质点P的振动图像，该质点在t=2s时向下振动，则该横波沿x轴负方向传播，故A错误； B．由图（a）可知波长λ=2m 由图（b）可知周期T=4s 则波速为，故B正确； C．在0~2s时间内，质点P运动的路程为2A=2×4cm=8cm，故C正确； D．当障碍物的尺寸与波长相差不多或比波长更小时，就能观察到明显的衍射现象，所以若该横波传播运动中遇到宽度为2.1m的障碍物，会观察到明显的衍射现象，故D错误。 故选BC。 9．AC 【详解】A．由乙图读出时刻质点A的速度方向为沿y轴负方向，由甲图判断出波的传播方向为沿x轴正向，故A正确； B．由甲图读出该波的波长为，由乙图周期为：，则波速为 故B错误； C．图示时刻质点P沿y轴正方向，质点Q沿y轴负方向，所以质点P将比质点Q早回到平衡位置。将此图象与正弦曲线进行对比可知：P点的横坐标为，Q点的横坐标为 ，根据波形的平移法可知质点P比质点Q早回到平衡位置的时间为 故C正确； D．发生明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸比波长小或跟波长差不多，该波的波长为20m，根据这个条件可知该波在传播过程中遇到一个尺寸为10m的障碍物，能发生明显衍射现象，故D错误。 故选AC。 10．BCD 【详解】A．当驱动力频率等于物体的固有频率时产生共振，振幅最大，驱动力周期变小时，物体的固有频率不变，则振动曲线的峰不变，故A错误； B．由共振曲线读出共振状态下的振动频率为f＝0.3Hz，由（b）图知，波长为＝4m，则波速为 故B正确； C．共振状态下的振动周期为 s 若波向左传播，则（b）图中a、b波形时间间隔为 ，n＝0，1，2，… 当n＝0时有 s 故C正确； D．当障碍物的尺寸小于波长时能发生明显的衍射现象，该波的波长为4m，则（b）图中波长遇到宽度为2m的狭缝能发生明显的衍现象，故D正确。 故选BCD。 11．C 【详解】由图知A图衍射现象最明显，C图最不明显，则A中波长最长，则频率最小；C中波长最短，则频率最大． 【点睛】本题考查了发生明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多，并掌握c=λf公式的应用． 12． 1.5 不容易 【详解】[1]根据，在传播过程中，频率保持不变，所以 [2]根据波长越长越容易发生衍射，所以用超声波遇到结石时，不容易发生衍射。 13．见解析 【详解】声波原来在空气中传播，如果没有障碍物，能直接传到室内，当把门窗关闭后，声波遇到墙壁和门窗，在界面上发生反射和折射现象，只有折射进入墙壁和门窗的声波才能进入室内，虽然墙壁和门窗的传音性能好但反射性能也好，所以大部分声波被反射回去，室内的声音就显著地减弱了。 14．（1）340；1530；（2）1147.5m 【详解】（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 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $