第3章 第4节 第5节 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(教科版)

题组1　波的反射与折射 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，由于未知两介质的情况，入射波与折射波的波长大小关系无法判断，故B、C错误。 2．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 解析：选A。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，故A符合题意；北京天坛的回音壁的回音现象属于声音的反射，故B不符合题意；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，故C不符合题意；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D不符合题意。 题组2　波的叠加与干涉 3．(多选)从一条弦线的两端，各发出一列如图所示的脉冲横波，它们均沿弦线传播，速度相等，传播方向相反，在它们传播过程中，可能出现的波形是(　　) 解析：选ABD。两列波相遇前，各自保持自己的波形不变，A图是可能的；两列波完全重叠时，波峰与波峰相遇、波谷与波谷相遇，振幅增大，B图是可能的；两列波相遇之后，保持各自的性质不变，当左波的波谷与右波的波峰相遇时，振动完全抵消，未相遇的部分波形不变，C图不可能，D图可能。故C错误，A、B、D正确。 4．(多选)(2024·四川泸定中学期中)如图，A、B为振幅相同的相干波源，且向外传播过程中振幅衰减不计，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，则下列叙述正确的是(　　) A．Q点始终处于波峰位置 B．R、S两点始终处于静止状态 C．P点在图中所示的时刻处于波谷，再过四分之一个周期处于平衡位置 D．如果A、B两波源频率不同，也能产生类似的稳定的干涉现象 解析：选BC。此时Q点波峰与波峰相遇，为振动加强点，但仍上下振动，不是始终处于波峰位置，故A错误；R、S两点是波峰与波谷相遇，为振动减弱点，且A、B两波源的振幅相同，则R、S两点位移为零，始终处于静止状态，故B正确；P是波谷与波谷相遇，所以P点在题图中所示的时刻处于波谷，再过周期处于平衡位置，故C正确；两列波相遇发生干涉的必要条件是，两列波的频率相同，如果A、B两波源频率不同，不能产生类似的稳定的干涉现象，故D错误。 5．(2024·山西朔州联考)处于同一水平面的波源S1和S2做简谐运动，向四周分别发出两列振幅均为A的简谐横波，波在同一区域传播，形成如图所示稳定的干涉图样。图中实线表示波峰，虚线表示波谷，N点为波峰与波谷相遇点，M点为波峰与波峰相遇点。下列说法正确的是(　　) A．两个波源S1和S2的振动频率不一定相同 B．M点为振动加强点，其振幅为A C．N点始终处在平衡位置 D．从图示时刻开始经过四分之一周期，M、N两点竖直高度差不为0 解析：选C。因为振源S1和S2发出的两列波形成稳定的干涉图样，故两列波为相干波，两个振源S1和S2的振动频率一定相同，故A错误；M点为振动加强点，其振幅为2A，故B错误；两列简谐横波的振幅均为A，且N点为振动减弱点，故N点始终处在平衡位置，故C正确；从图示时刻开始经过四分之一周期，M、N两点均处在平衡位置，故竖直高度差为0，故D错误。 题组3　波的衍射 6.(2023·广西桂林十八中高二期中)如图所示，甲为波源，M、N为两块挡板，其中M板固定，N板可移动，两板中间有一狭缝。此时测得乙处点没有振动。为了使乙处点能发生振动，可操作的办法是(　　) A．增大甲波源的频率 B．减小甲波源的频率 C.将N板竖直向下移动一些 D．将N板水平向右移动一些 解析：选B。乙处点没有振动，说明波没有衍射过去，原因是狭缝太宽或波长太小，因此若使乙处质点振动，可使N板上移减小板间距或增大波的波长。波速恒定，根据v＝λf可知减小甲波源的频率即可增大波的波长，A、C、D错误，B正确。 7．(多选)如图，这是波源O传出的一列水波，相邻实线间的距离等于一个波长，下列说法正确的是(　　) A．波通过孔A，发生明显的衍射现象 B．波通过孔B，不发生衍射现象 C．波遇到障碍物C，发生明显的衍射现象 D．波遇到障碍物D，发生明显的衍射现象 解析：选AD。观察题图，孔B和障碍物C尺寸明显大于波长，不会发生明显衍射现象，但仍然有衍射现象，只是不明显，不易观察；孔A和障碍物D尺寸小于和接近波长，会发生明显衍射现象。故A、D正确，B、C错误。 8．(2023·重庆南开中学期末)如图所示，某种均匀介质中有两个频率和相位均相同的波源S1和S2，两波源振动方向均与纸面垂直，产生的简谐波沿两波源连线传播。已知两波源相距10 m，波长为4 m，则在两波源之间的连线上振动加强点的个数为(　　) A．2　　　　 B．3　　　　 C．4　　　　 D．5 解析：选D。两波源频率和相位均相同，振动加强点应满足到两波源的距离差为半波长的偶数倍，而振动减弱点是波程差为半波长的奇数倍，而波长λ＝4 m，两波源的距离为s＝10 m＝2λ＋，两波源的连线中点A1到两波源的波程差为Δs＝0，为振动加强点；与A1间隔距离＝2 m的A2点可使波程差为Δs＝λ，也为振动加强点；同理可知与A2间隔距离的A3点可使波程差为Δs＝2λ，也为振动加强点；如图，由对称可知总的振动加强点为5个，故选D。 9.(2023·北京西城高二期末)水槽中，波源是固定在同一个振动片上的两根细杆，当振动片振动时，两根细杆周期性地触动水面，形成两个波源。这两列波相遇后，在它们重叠的区域形成如图所示的图样。下列说法正确的是(　　) A．这是水波的衍射现象 B．这两个波源的振动频率相同 C．加强区和减弱区在水面上的位置会发生变化 D．这是水波特有的现象，其他波没有此类现象 解析：选B。这是水波的干涉现象，A错误；形成稳定的干涉图样时，两列波的频率一定相同，B正确；加强区和减弱区在水面上的位置是固定的，不会发生变化，C错误；干涉现象是波所特有的现象，只要是波，就一定能产生干涉现象，D错误。 10．(2023·保定容大中学开学考)甲、乙两列波振幅分别为A、，在同一介质中相向传播，某时刻的波形图如图所示，x＝4 m处的质点再过1 s将第一次到达波谷，以下说法正确的是(　　) A．这两列波不能产生干涉现象 B．经过4 s两波会相遇 C．x＝7 m处的质点振幅为A D．x＝6 m处的质点振动加强 解析：选D。由题意及题图可知，两列波周期和波长相同，因此可以发生干涉，故A错误；由波长λ＝4 m知波速v＝＝1 m/s，两波相遇所需时间t＝＝2 s，故B错误；x＝3 m和x＝11 m的质点到x＝7 m的距离相等，振动情况相反，两列波相互减弱，因此在x＝7 m处的振幅为，故C错误；x＝1 m 和x＝11 m的质点到x＝6 m的距离相等，振动情况相同，因此在x＝6 m处是波峰与波峰相遇，振动加强，故D正确。 11．(多选)(2023·四川高二期末)沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200 m/s，则下列说法正确的是(　　) A．从图示时刻开始，经0.01 s质点a通过的路程为 40 cm，此时相对于平衡位置的位移为0 B．图示时刻质点b的加速度方向为y轴正方向 C.若此波遇到另一列波，并产生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为50 Hz D．若产生明显的衍射现象，该波所遇到障碍物的尺寸一般不小于200 m 解析：选BC。由题图知λ＝4 m，则T＝＝0.02 s，t＝0.01 s＝T，经0.01 s质点a通过的路程为s＝2A＝40 cm，恰好到达最低点，其位移为－20 cm，故A错误；图示时刻质点b的位移为负值，可知加速度方向为y轴正方向，B正确；该波的频率为f＝＝50 Hz，若此波遇到另一列波，并产生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为50 Hz，C正确；由于波长λ＝4 m，若产生明显的衍射现象，该波所遇到障碍物的尺寸一般不大于4 m，故D错误。 12.(多选)如图所示，波源S1在绳的左端发出频率为f1、振幅为A1的半个波形a，同时另一个波源S2在绳的右端发出频率为f2、振幅为A2的半个波形b，且f1＜f2，P为两个波源连线的中点。已知机械波在介质中传播的速度只由介质本身的性质决定。下列说法正确的是(　　) A.两列波比较，a波将先到达P点 B．两列波在P点叠加时，P点的位移最大可达A1＋A2 C．b的波峰到达P点时，a的波峰还没有到达P点 D．两列波相遇时，绳上位移可达A1＋A2的点只有一个，此点在P点的左侧 解析：选CD。因两列波波速相等，故两列波能同时到达P点，A错误；因f1＜f2，由λ＝可知λ1＞λ2，故当两列波同时到达P点时，a波的波峰离P点的距离比b波的波峰离P点的距离大，因此两波峰不能同时到达P点，两波峰应相遇在P点左侧，此位置对应的最大位移为A1＋A2，B错误，C、D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $