第3章 3 波的反射、折射和衍射（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册（人教版）江苏专版

[对应学生用书作业(十五)P28] [基础训练] 1．关于波的衍射现象，下列说法中正确的是(　　) A．某些波在一定条件下才有衍射现象 B．不是所有的波在任何情况下都有衍射现象 C．一切波在一定条件下才有衍射现象 D．一切波在任何情况下都有衍射现象 解析　衍射现象是波在传播过程中所特有的特征，没有条件，故一切波在任何情况下都有衍射现象，只是有的明显，有的不明显，故D正确。 答案　D 2．一列水波通过某孔的实际情况如图所示，现把孔的尺寸变小，或者把水波的波长变大，对水波通过孔后的假想情况的四幅图中，错误的有(　　) A．①③ B．①④　 C．②③　 D．②④ 解析　由发生明显衍射现象的条件知，波长不变，孔变小时衍射现象变明显，当孔不变、波长变大时衍射现象变明显。②④正确。 答案　D 3．下列现象属于声波反射现象的是(　　) A．隔着墙能听到房间外面有人讲话 B．音响设备制作时要考虑混合效应 C．隔着门缝能听到房外的人说话 D．在水里的人能听到岸上的声音 答案　B 4．下列说法正确的是(　　) A．波发生反射时，波的频率不变，波速变小，波长变短 B．波发生反射时，频率、波长、波速均改变 C．波发生折射时，波的频率不变，但波长、波速发生变化 D．波发生折射时，波的频率、波长、波速均发生变化 解析　波发生反射时，在同一种介质中运动，因此波长、波速和频率不变；波发生折射时，频率不变，波速变，波长变。 答案　C 5．已知空气中的声速为340 m/s。现有几种声波：①周期为0.05 s，②频率为104 Hz，③波长为10 m。它们传播时若遇到宽约为13 m的障碍物，能产生显著的衍射现象的是(　　) A．①和②　　　　　　 B．②和③ C．①和③ D．都可以 解析　①②③三种声波的波长分别为λ1＝340×0.05 m＝17 m，λ2＝0.034 m，λ3＝10 m，根据发生明显衍射现象的条件可知，①③两声波的波长与障碍物的尺寸差不多，能产生明显的衍射现象，故选项C正确。 答案　C 6．甲、乙两人平行站在一堵墙前面，二人相距2a，距离墙均为a，当甲开了一枪后，乙在时间t后听到第一声枪响，则乙听到第二声枪响的时间为(　　) A．听不到 B．甲开枪3t后 C．甲开枪2t后 D．甲开枪t后 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中，故t＝。甲、乙二人及墙的位置如图所示，乙听到第二声枪响必然是墙反射的枪声，由反射定律可知，波线如图中AC和CB所示，由几何关系可得AC＝CB＝2a，故第二声枪响传到乙的耳中的时间t′＝＝2t。 答案　C 7．如图所示，S为波源，M、N是两块挡板，其中M板固定，N板可左右移动，两板中间有一狭缝，此时观察不到A点振动，为了使A点能发生振动，可采用的方法是(　　) A．增大波源的频率 B．增大波源的振幅 C．将波源S向左移 D．将N板向左移 解析　观察不到A点振动，说明衍射现象不明显，要使得衍射现象明显，狭缝的尺寸要和波长差不多或者比波长小些。因此可以减小波源的频率，增大波源的波长；或将N板向左移，减小狭缝的尺寸。故A、B、C错误，D正确。 答案　D 8．小河中有一个实心桥墩P，A为靠近桥墩浮在平静水面上的一片树叶，俯视如图所示。现在S处以某一频率拍打水面，使形成的水波能带动树叶A明显振动起来，可以采用的方法是(　　) A．以较低的频率拍打水面 B．以较高的频率拍打水面 C．只要拍打，A就会明显振动 D．无论怎样拍打，A都不会明显振动 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，以较高的频率拍打水面，则质点振动的频率增加，波的频率与振动的频率相等，波速不变，频率增大，根据λ＝可知波长减小，衍射现象不明显；反之以较低的频率拍打水面，波长增大，衍射现象更明显。故以较低的频率拍打水面，可以使衍射现象明显，以带动树叶A明显振动起来，选项A正确，BCD错误。 答案　A [能力提升] 9．一列简谐横波在t＝0时的波形图如图所示。介质中x＝2 m处的质点P沿y轴正方向做简谐运动的表达式为y＝10sin (5πt) cm。关于这列简谐波，下列说法不正确的是(　　) A．周期为0.4 s B．传播方向沿x轴正向 C．传播速度为20 m/s D．该列波遇到直径为2 m的障碍物能发生明显的衍射现象 解析　由表达式可知，角速度5π rad/s，根据T＝＝0.4 s，A正确；质点P沿y轴正方向，根据波动方向传播和质点的振动方向关系，传播方向沿x轴正向，B正确；根据图像，波长为4 m，根据v＝＝10 m/s，C错误；根据发生明显衍射的条件，波长为4 m，该列波遇到直径为2 m的障碍物能发生明显的衍射现象，D正确。 答案　C 10．如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，M是平衡位置距O点5 m的质点，虚线是t2＝(t1＋0.2) s时刻的波形图。下列说法中正确的是(　　) A．该波遇到长度为3米的障碍物时将会发生明显衍射现象 B．波速可能为20 m/s C．该波的周期可能为0.6 s D．若波速为35 m/s，该波一定沿着x轴正方向传播 解析　因该波的波长为λ＝4 m，则该波遇到长度为3米的障碍物时将会发生明显衍射现象，选项A正确；若波向右传播，则v＝ m/s＝(20n＋5) m/s，T＝＝ s(n＝0、1、2、3…)；若波向左传播，则v＝ m/s＝(20n＋15) m/s，T＝＝ s(n＝0、1、2、3…)；可知波速不可能为20 m/s，周期不可能为0.6 s，选项BC错误；由v＝(20n＋15) m/s可知，当n＝1时，v＝35 m/s，则若波速为35 m/s，该波一定沿着x轴负方向传播，选项D错误。 答案　A 11．一列简谐横波在同一介质中传播，图甲是某时刻的波形图，图乙是从该时刻起质点A的振动图像，下列说法正确的是(　　) A．从该时刻起，质点P将比质点Q先回到平衡位置 B．从该时刻起，再经过Δt＝1.2 s，P质点通过的路程为10 m C．若该波的频率变为2.5 Hz，则波速变为50 m/s D．若该波遇到尺寸为5 m的障碍物，能发生明显的衍射现象 解析　由A点的振动图像可知，t＝0时刻质点A向上振动，由波形图可知，波沿x轴负向传播，则P点向下振动，则从该时刻起，质点P将比质点Q后回到平衡位置，选项A错误；质点振动周期T＝0.8 s，而Δt＝1.2 s＝＝1.5T，则从该时刻起，再经过Δt＝1.2 s，P质点通过的路程为1.5×4A＝6A＝6×2 m＝12 m，选项B错误；该波的波速为v＝＝ m/s＝25 m/s，因为波速只与介质有关，与波的频率无关，则若该波的频率变为2.5 Hz，则波速仍为25 m/s，选项C错误；因该波的波长为20 m，则若该波遇到尺寸为5 m的障碍物，能发生明显的衍射现象，选项D正确。 答案　D 12．如图所示是一列简谐横波在t＝0时的波形图，此时PQ质点位移相同，若波的传播速度为2 m/s，此时质点P向上振动。下列说法错误的是(　　) A．质点P的振动周期为0.2 s，传播方向向x轴正方向 B．经过任意时间，质点Q和P的振动情况总是相同的 C．经过Δt＝0.4 s，质点P向右移动0.8 m D．该波遇到尺寸为0.5 m的障碍物时能发生明显衍射现象 解析　据题此时质点P向上振动，根据“上下坡法”可知波的传播方向沿x轴的正方向。由图知波长λ＝0.4 m，则周期为T＝＝ s＝0.2 s，故A正确。P、Q两质点相距一个波长，振动步调总是一致，振动情况总是相同，故B正确。质点P只在自己平稳位置附近上下振动，并不向右移动，故C错误。因为波长等于0.4 m，则该波遇到尺寸为0.5 m的障碍物时能发生明显衍射现象，故D正确。 答案　C 学科网（北京）股份有限公司 $