第3章 第2节 波的反射和折射 第3节 波的干涉和衍射-课后达标检测-【优学精讲】2024-2025学年高中物理选择性必修第一册教用Word(鲁科版)

题组1　波的反射和折射 1．(多选)下列说法中正确的是(　　) A．入射波的波长和反射波的波长相等 B．入射波的波长大于折射波的波长 C．入射波的波长小于折射波的波长 D．入射波和折射波频率相同 解析：选AD。不论波反射还是折射，波的频率均不变，在反射现象中，由于介质相同，反射波与入射波波速相同，由λ＝知，波长相同，故A、D正确；在折射现象中，介质不同，则波长改变，由于两介质的情况未知，入射波与折射波的波长大小关系无法判断，故B、C错误。 2．(多选)对于波的折射现象，下列说法正确的是(　　) A.当入射速度小于折射速度时，折射后波长变长 B．当波垂直于界面入射时，传播方向不改变，波速和波长都不改变 C．在波的折射中，波的频率不改变，波速和波长都发生改变 D．波发生折射时一定不会发生反射现象 解析：选AC。由v＝λf可知当入射速度小于折射速度时，折射后波的频率不变，波长变长，A正确；当波垂直于界面入射时，传播方向不改变，频率不变，但由于介质发生改变，波速和波长都改变，B错误，C正确；波发生折射时也可以在两种介质界面上发生反射现象，D错误。 题组2　波的叠加 3．(多选)(2024·湖北随州期中)两列波在同种介质中传播时相遇，下列说法正确的是(　　) A．两列波彼此穿过后各自的运动特征都会发生改变 B．在重叠区域内介质中各质点的位移等于这两列波单独传播时位移的矢量和 C．若在重叠区域内形成稳定的干涉条纹，则这两列波频率和振动方向都相同 D．在波的干涉中，振动加强的区域质点位移总为最大值 解析：选BC。两列波彼此穿过后各自的运动特征都保持不变，A错误；在重叠区域内介质中各质点同时参与这两列波的振动，质点的位移等于这两列波单独传播时位移的矢量和，B正确；频率相同、相位差恒定、振动方向相同是产生干涉的必要条件，C正确；振动加强是指振幅增大，而位移仍随时间做周期性变化，D错误。 题组3　波的干涉 4．(多选)下列说法正确的是(　　) A．任意两列波相遇时都会叠加 B．两列波相遇的区域中各质点的振幅都相同 C．在振动减弱的区域，各质点都处于波谷 D．在振动加强区域，有时质点的位移等于零 解析：选AD。任意两列波相遇时都会叠加，相遇区域中各质点的位移都遵循矢量合成法则，故A正确；两列波相遇的区域中，振动加强的位置振幅较大，振动减弱的位置振幅较小，故B错误；在振动加强的区域中，这些质点始终在振动，自然会有某些时刻的位移为零，故D正确；同时，振动减弱区域里，质点也一直在振动，可能处于波峰、波谷或平衡位置，故C错误。 5．(2024·四川绵阳南山中学期末)如图所示的是振幅均为A的两列相干水波在某时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，E点是BD连线和AC连线的交点，下列说法正确的是(　　) A．E点是减弱点 B．过四分之一周期，E点离开平衡位置的距离为2A C．该时刻B、D两点的竖直高度差为2A D．该时刻A、C为减弱点，过半个周期将变为加强点 解析：选B。D点是两列相干水波波峰与波峰的叠加点，B点是两列相干水波波谷与波谷的叠加点，则B、D两点为振动加强点，E点是BD连线和AC连线的交点，故E点是振动加强点，故A错误；过四分之一周期，两列相干水波在E点处均为波峰，E点离开平衡位置的距离s＝A＋A＝2A，故B正确；B、D两点为振动加强点，该时刻B、D两点的竖直高度差Δh＝2A－(－2A)＝4A，故C错误；该时刻A点、C点是两列相干水波波峰与波谷的叠加点，则A、C为减弱点，过半个周期将仍为减弱点，故D错误。 6．(2024·江苏南通统考期中)两列在同一介质中沿同一直线传播的简谐横波相遇，如图所示为某一时刻的情况，其中实线表示向右传播的波，虚线表示向左传播的波。下列说法正确的是(　　) A．两列波不可能发生干涉 B．图中 a、c、e、g点为振动加强点 C．再过半个周期，b、d、f点变为振动加强点 D．再过一个周期，a质点将移到e质点所在位置 解析：选B。两列在同一介质中沿同一直线传播的简谐横波，由于两波的波长相等，频率相同，因此相遇时两列波能发生干涉，A错误；两列波相向传播，再经周期，两波分别向前传播波长，两列波的波峰与波峰在c、g两点相遇，两列波的波谷与波谷在a、e两点相遇，因此题图中 a、c、e、g点为振动加强点，B正确；再过半个周期，两波在b、d、f点仍然是波峰与波谷相遇，均是振动减弱点，C错误；参与波传播的质点，只在各自的平衡位置附近振动，不会随波迁移，D错误。 题组4　波的衍射 7．(2024·山东诸城高二月考)下列关于波的衍射的说法正确的是(　　) A．波要发生衍射现象必须满足一定的条件 B．与光波相比声波容易发生衍射是由于声波波长较长 C．对同一列波，缝、孔或障碍物越大衍射现象越明显 D．只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象 解析：选B。衍射是波特有的现象，一切波都能发生衍射现象，A、D错误；波长越长，衍射现象越明显，B正确；对同一列波，缝、孔或障碍物越大衍射现象越不明显，C错误。 8．(2024·广东佛山校考)如图所示，一小型渔港的防波堤两端M、N相距约60 m，在防波堤后A、B两处有两艘小船进港躲避风浪。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60 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60 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响 C．无论波浪的波长约为10 m还是60 m，则A、B两处小船都明显受到波浪影响 D．无论波浪的波长约为10 m还是60 m，则A、B两处小船都基本上不受波浪影响 解析：选B。当障碍物或缝隙的尺寸比波长小或跟波长相差不多时才能发生明显的衍射现象，波浪的波长约为10 m时，不能发生明显的衍射现象，则A、B两处小船基本上不受波浪影响；波浪的波长约为60 m时，能发生明显的衍射现象，则A、B两处小船明显受到波浪影响，B正确，A、C、D错误。 9．如图所示的是利用水波槽观察到的水波衍射图像，从图像可知(　　) A．B侧水波是衍射波 B．A侧波速与B侧波速相等 C．减小挡板间距离，衍射波的波长将减小 D．增大挡板间距离，衍射现象更明显 解析：选B。B侧水波在传播过程中遇到带有窄缝的挡板后发生衍射，则A侧水波是衍射波，故A错误；同种机械波在相同介质中的传播速度相同，故B正确；减小挡板间距离，衍射现象会更明显，但是衍射波的波速不变，频率不变，故波长不变，故C错误；因为只有当挡板间距离跟波长差不多或者比波长更小时，衍射现象才明显，所以当增大挡板间距离时，衍射现象会更不明显，故D错误。 10．(多选)(2024·广东中山一中校考)如图所示，S1、S2为两个振动情况完全一样的波源，两列波的波长都为λ，它们在介质中产生干涉现象，S1、S2在空间共形成了5个振动加强的区域，如图中实线所示。P是振动加强区域中的一点，从图中可看出(　　) A．S1波在该区域的传播速度和S2波的等大 B．P点到两波源的距离等于λ C．P点此时刻振动最强，过半个周期后，振动变为最弱 D．S1 、S2连线和加强区交点等间距，间距为半波长 解析：选AD。两列波在同一介质中传播，传播速度相等，故A正确；由题可知，S1、S2在空间共形成了5个振动加强的区域，题图中直线上各点到两个波源的距离相等，所以可知P点到两波源的距离差等于λ，故B错误；P点处于振动加强区且始终加强，此时刻振动最强，经过半个周期振动仍然最强，故C错误；S1 、S2连线和加强区交点等间距，间距为半波长，故D正确。 11．(2024·重庆巴蜀中学期中)如图所示的是两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷，下列叙述正确的是(　　) A．M、N两点均处在振动加强的位置 B．随着时间的推移，质点M始终处在波峰位置，质点N始终位于平衡位置 C.经过四分之一个周期，两质点均处在平衡位置 D．经过二分之一个周期，质点M将移动到N点 解析：选C。两列频率相同的横波相遇时，波峰与波峰或波谷与波谷相遇处振动加强，所以题图中M点振动加强，N点振动减弱，故A错误；随着时间的推移，质点M和N均做简谐运动，所以M不会始终在波峰不动，N的振幅等于两列波振幅之差，由于两列波振幅未知，N不一定始终位于平衡位置，故B错误；经过四分之一个周期，质点M在平衡位置，质点N也在平衡位置，故C正确；随着时间的推移，质点不随波迁移，故D错误。 12．(2024·江苏响水中学期中)如图甲所示，在一条直线上两个振动源A、B相距12 m。振动频率相等，t＝0时A、B开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等。图乙为A处的振动图像，图丙为B处的振动图像。若A向右传播的波与B向左传播的波在t1＝0.6 s时相遇，则下列说法正确的是(　　) A．两列波在A、B间的传播速度均为20 m/s B．在两列波相遇过程中，出现了4个振动加强的点 C．t2＝1.3 s时刻A、B点均经过平衡位置且振动方向向上 D．在两列波相遇过程中，出现了2个振动加强的点 解析：选D。两列波在A、B间的传播速度均为v＝＝＝10 m/s，故A错误；由题图可知，两列波的周期T＝0.2 s，则两列波的波长λ＝vT＝2 m，两列波的振动情况相反，则路程差为半波长的奇数倍的点才是振动加强的点，由于两列波都只振动了一个周期，各自产生一个波长的完整波，两波相遇只发生在正中间2 m的范围内，在此区域内存在两点，一个点到A处和B处的距离分别为5.5 m和6.5 m，另一个点到A处和B处的距离分别为6.5 m和5.5 m，该两点到两波源的路程差均为1 m，符合半波长的奇数倍，所以在两列波相遇过程中，出现了2个振动加强的点，故B错误，D正确；B处的波源传播到A处需要的时间和A处的波源传播到B处需要的时间均为t0＝＝1.2 s，则在t2＝1.3 s内A、B点在对方的波的带动下均只振动了0.1 s，即T，所以由题图可知，t2＝1.3 s时刻A点经过平衡位置且振动方向向上，B点经过平衡位置且振动方向向下，故C错误。 学科网（北京）股份有限公司 $