3.3 波的反射、折射和衍射【分层作业】-【鼎力课堂】2025-2026学年高二上学期物理同步精编备课与分层练（人教版选择性必修第一册）

**基本信息** 本练习围绕“波的反射、折射和衍射”设计分层作业，通过基础概念辨析到实验情境应用的递进路径，巩固物理观念，培养科学思维与探究能力，适配新授课教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|反射、折射的频率、波速、波长关系|直接考查概念辨析（如第2题判断反射折射时波的特性变化）| |提升层|衍射条件及综合应用|结合实验情境（如第3题狭缝调整）和实际问题（如第9题声波衍射与男女声差异）|

鼎力物理 https://shop.xkw.com/650102 选择性必修第一册(人教版) 第3节 波的反射、折射和衍射 （分层作业） 一、生活中的波的反射、折射现象 1．一列水波在深度不同的水域传播时，在交界面处发生折射。如图所示，水波在深水区的波长较长．水波在深水区（　　） A．波速较大 B．波速较小 C．频率较大 D．频率较小 2．关于波的反射与折射，下列说法正确的是（　　） A．波发生反射时，波的频率不变，波速大小变小，波长变短 B．波发生反射时，波的频率、波长、波速大小均不变 C．波发生折射时，波的频率、波长、波速大小均发生变化 D．波发生折射时，波的频率发生改变，但波长、波速大小不变 二、波的衍射 3．如图所示，图中S为水面上振动的波源，M、N是水面上的两块挡板，其中N板可以上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A处水面没有振动，为使A处水面也能发生振动，可采用的方法是（　　） ①使波源的频率增大 ②使波源的频率减小 ③移动N使狭缝的间距增大 ④移动N使狭缝的间距减小 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 4．如图，挡板M是固定的，挡板N可以上下移动。现在把M、N两块挡板中的空隙当做一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了图示的图样，P点的水没有振动起来。为了使挡板左边的振动传到P点，可以采用的办法（　　） A．挡板M、N整体略向左移动 B．挡板M略向上移动 C．减小波的频率 D．增大波的频率 5．下列说法错误的是（　　） A．发生折射时波的频率不变，波速改变 B．波的传播速率为振源的振动速率 C．雷声轰鸣不绝是波的反射现象 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 6．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、波速均发生变化 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 7．向水面上扔一个石块，形成如图所示的波形，已知相邻实线间的距离等于一个波长。则水波通过孔A和孔B之后的传播情况可能正确的是（　　） A． B． C． D． 8．如图所示，有一带狭缝的挡板固定在水槽中，一细杆在水槽中振动，水面上O点为振源，发现在挡板后面A处的小木块上下振动。下列说法正确的是（　　） A．仅减小细杆振动频率，A处的小木块仍会振动 B．若减小细杆振动频率，水波的传播速度将减小 C．若仅增大狭缝的宽度，A处的小木块一定会发生明显振动 D．若减小细杆的振动频率，同时减小狭缝的宽度，A处的小木块可能不振动 9．在空旷的广场上有一堵较高大的墙MN，墙的一侧O点有一个正在播放男女声合唱歌曲的声源。某人从图中A点走到墙后的B点，在此过程中，如果从声波的衍射来考虑，则会听到（　　） A．声音变响，男声比女声变响得明显 B．声音变响，女声比男声变响得明显 C．声音变弱，男声比女声变弱得明显 D．声音变弱，女声比男声变弱得明显 10．如图所示，O是水面上一波源，实、虚线分别表示该时刻相邻的波峰、波谷组成的波面，A是挡板，B是小孔，经过一段时间，水面上的波形将分布于（　　） A．整个区域 B．阴影Ⅰ以外区域 C．阴影Ⅱ、Ⅲ以外区域 D．上述选项均不对 11．某同学使用如图所示的实验装置观察水面波衍射，AC、BD是挡板，AB是一个孔，O是波源。图中曲线中，每两条相邻波纹之间距离是一个波长，波经过孔之后，下列描述正确的是（　　） A．不能观察到明显的波的衍射现象 B．挡板前后波纹间距离相等 C．如果将孔AB扩大，则一定能观察到明显的衍射现象 D．如果孔的大小不变，使波源频率减小，则不能观察到明显的衍射现象 12．某同学用水波槽做衍射实验，使用振子的振动频率是2Hz，水波的传播速度为0.4m/s，为观察到明显的衍射现象，小孔的直径d应为（　　） A．d=0.2m B．d=0.4m C．d=0.8m D．d=1.6m 13．如图所示，一小型渔港的防波堤两端M、N相距约60m，在防波堤后A、B两处有两个小船进港躲避风浪。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，下列说法正确的有（　　） A．假设波浪的波长约为10m，则A、B两处小船完全不受波浪影响 B．假设波浪的波长约为10m，则A、B两处小船明显受到波浪影响 C．假设波浪的波长约为70m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响 D．假设波浪的波长约为70m，则A、B两处小船明显受到波浪影响 14．如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮出水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动，为使水波能带动叶片振动，可用的方法是（　　） A．提高波源频率 B．增加水波波长 C．增加波源距桥墩的距离 D．减小波源距桥墩的距离 15．在一次课外活动中，某同学向平静水面上扔一块石头，形成如图的波形，已知相邻实线间的距离等于一个波长，不考虑水波的反射，水波向外传播遇到如图四个障碍物，遇到障碍物后水波传播情况为四种可能形态，正确的是（　　） A．a处 B．b处 C．c处 D．d处 16．如图，在水槽里放三块挡板，中间留两个狭缝，水波通过狭缝前的传播情况如图所示。在挡板后M、N点放置乒乓球，下列说法正确的是（　　） A．若两个乒乓球都振动起来，则两个乒乓球的振动频率相等 B．若右侧乒乓球振动起来，则左侧乒乓球可能没有振动 C．若两个乒乓球都振动起来，则波源的频率一定等于乒乓球的固有频率 D．增加波源的振动频率，衍射现象更明显 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $鼎力物理 https://shop.xkw.com/650102 选择性必修第一册(人教版) 第3节 波的反射、折射和衍射 （分层作业） 一、生活中的波的反射、折射现象 1．一列水波在深度不同的水域传播时，在交界面处发生折射。如图所示，水波在深水区的波长较长．水波在深水区（　　） A．波速较大 B．波速较小 C．频率较大 D．频率较小 【答案】A 【详解】CD．波的频率由波源决定，与介质无关，所以折射后频率不变，故CD错误； AB．根据可知，折射后频率不变，水波在深水区的波长较长，所以水波在深水区波速较大，故A正确，B错误。 故选A。 2．关于波的反射与折射，下列说法正确的是（　　） A．波发生反射时，波的频率不变，波速大小变小，波长变短 B．波发生反射时，波的频率、波长、波速大小均不变 C．波发生折射时，波的频率、波长、波速大小均发生变化 D．波发生折射时，波的频率发生改变，但波长、波速大小不变 【答案】B 【详解】AB．波发生反射时，波在同一种介质中传播，波的频率、波长、波速大小均不变，故A错误，B正确； CD．波发生折射时，波速发生变化，波的频率由波源决定，则波的频率不变，波长发生变化，故CD错误。 故选B。 二、波的衍射 3．如图所示，图中S为水面上振动的波源，M、N是水面上的两块挡板，其中N板可以上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A处水面没有振动，为使A处水面也能发生振动，可采用的方法是（　　） ①使波源的频率增大 ②使波源的频率减小 ③移动N使狭缝的间距增大 ④移动N使狭缝的间距减小 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【答案】D 【详解】要发生明显的衍射现象，狭缝的宽度要比波长小或与波长相差不多，要使狭缝满足发生明显衍射现象的条件，可移动N使狭缝间距变小，或将波源的波长变长，即使波源的频率减小，②④正确，①③错误。 故选D。 4．如图，挡板M是固定的，挡板N可以上下移动。现在把M、N两块挡板中的空隙当做一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了图示的图样，P点的水没有振动起来。为了使挡板左边的振动传到P点，可以采用的办法（　　） A．挡板M、N整体略向左移动 B．挡板M略向上移动 C．减小波的频率 D．增大波的频率 【答案】C 【详解】P点的水没有振动起来，说明在P点波没有明显的衍射现象，原因是MN间缝太宽或波长太小，因此为了使挡板左边的振动传到P点，可减小MN间缝宽（挡板M略向下移动或挡板N略向上移动）；可减小波的频率，增大波长。 故选C。 5．下列说法错误的是（　　） A．发生折射时波的频率不变，波速改变 B．波的传播速率为振源的振动速率 C．雷声轰鸣不绝是波的反射现象 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 【答案】B 【详解】A．波发生折射时，在不同种介质中传播，波速发生变化，但频率由振源决定，波的频率不变，故A正确，不符合题意； B．波在均匀介质中匀速传播，振源在某位置附近做往复运动，速率不断变化，传播速率并不是振动速率，故B错误，符合题意； C．雷声轰鸣不绝是声波在地面和云层之间的反射，故C正确，不符合题意； D．水波从深水区传到浅水区是从一种介质传播到另一种介质，传播方向发生了改变，是波的折射现象，故D正确，不符合题意。 故选B。 6．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、波速均发生变化 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 【答案】C 【详解】AB．波发生反射时，在同一种介质中运动，因此波长、波速和频率都不发生变化，故AB错误； CD．波发生折射时，频率不变，波长和波速均发生变化，故C正确，D错误。 故选C。 7．向水面上扔一个石块，形成如图所示的波形，已知相邻实线间的距离等于一个波长。则水波通过孔A和孔B之后的传播情况可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由题图可知，孔A跟波长相比相差不多，因此，从孔A传出的波有明显的衍射现象；孔B跟波长相比相差较大，因此，从孔B传出的波的衍射现象不明显，几乎只沿直线传播。另外，在画通过孔A、B的衍射波时要强调画出的同心半圆都是以孔A、B为圆心的。 故选A。 8．如图所示，有一带狭缝的挡板固定在水槽中，一细杆在水槽中振动，水面上O点为振源，发现在挡板后面A处的小木块上下振动。下列说法正确的是（　　） A．仅减小细杆振动频率，A处的小木块仍会振动 B．若减小细杆振动频率，水波的传播速度将减小 C．若仅增大狭缝的宽度，A处的小木块一定会发生明显振动 D．若减小细杆的振动频率，同时减小狭缝的宽度，A处的小木块可能不振动 【答案】A 【详解】AB．当缝的尺寸跟波长相差不多，或比波长更小时会发生明显的衍射现象。仅减小细杆振动频率，机械波的传播速度由介质决定，所以水波的传播速度不变；根据可知，水波的波长增大，则A处的小木块仍会振动，故A正确，B错误； C．若仅增大狭缝的宽度，有可能不会发生明显的衍射现象，则A处的小木块不一定会发生明显振动，故C错误； D．若减小细杆的振动频率，则水波的波长增大，同时减小狭缝的宽度，则一定会发生明显的衍射现象，A处的小木块一定会振动，故D错误。故选A。 9．在空旷的广场上有一堵较高大的墙MN，墙的一侧O点有一个正在播放男女声合唱歌曲的声源。某人从图中A点走到墙后的B点，在此过程中，如果从声波的衍射来考虑，则会听到（　　） A．声音变响，男声比女声变响得明显 B．声音变响，女声比男声变响得明显 C．声音变弱，男声比女声变弱得明显 D．声音变弱，女声比男声变弱得明显 【答案】D 【详解】因为从墙的另一侧远离墙的A点走到靠近墙的B点的过程中，如果从声波的衍射来考虑，则声音变弱。而女声频率更高，波长更小，所以衍射现象更不明显，所以女声比男声变弱得明显，故D正确。 故选D。 10．如图所示，O是水面上一波源，实、虚线分别表示该时刻相邻的波峰、波谷组成的波面，A是挡板，B是小孔，经过一段时间，水面上的波形将分布于（　　） A．整个区域 B．阴影Ⅰ以外区域 C．阴影Ⅱ、Ⅲ以外区域 D．上述选项均不对 【答案】B 【详解】ACD．由题图得，半波长为实虚两圆半径之差，且可看出挡板A的尺寸比波长大得多，而小孔B的直径与波长长度差不多。根据波发生明显衍射的条件知，该波在挡板A处的衍射现象很不明显，可认为波沿直线传播，故Ⅰ区内水面无波形，故AD错误。 BC．该波的波长与小孔B的直径差不多，能够产生明显的衍射，故在阴影区Ⅱ、Ⅲ之内，明显存在衍射波的波形，故B正确，C错误。 故选B。 11．某同学使用如图所示的实验装置观察水面波衍射，AC、BD是挡板，AB是一个孔，O是波源。图中曲线中，每两条相邻波纹之间距离是一个波长，波经过孔之后，下列描述正确的是（　　） A．不能观察到明显的波的衍射现象 B．挡板前后波纹间距离相等 C．如果将孔AB扩大，则一定能观察到明显的衍射现象 D．如果孔的大小不变，使波源频率减小，则不能观察到明显的衍射现象 【答案】B 【详解】A．由题图可知，孔的尺寸与水波的波长差不多，故此时能观察到明显的波的衍射现象，故A错误； B．波通过孔后，波速、频率、波长不变，则挡板前后波纹间的距离相等，故B正确； C．如果将孔AB扩大，若孔的尺寸远大于水波的波长，可能观察不到明显的衍射现象，故C错误； D．如果孔的大小不变，使波源频率减小，因为波速不变，根据 知波长增大，仍能观察到明显的衍射现象，故D错误。故选B。 12．某同学用水波槽做衍射实验，使用振子的振动频率是2Hz，水波的传播速度为0.4m/s，为观察到明显的衍射现象，小孔的直径d应为（　　） A．d=0.2m B．d=0.4m C．d=0.8m D．d=1.6m 【答案】A 【详解】根据波长的计算公式可得 发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸与波长相仿或更小。 故选A。 13．如图所示，一小型渔港的防波堤两端M、N相距约60m，在防波堤后A、B两处有两个小船进港躲避风浪。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，下列说法正确的有（　　） A．假设波浪的波长约为10m，则A、B两处小船完全不受波浪影响 B．假设波浪的波长约为10m，则A、B两处小船明显受到波浪影响 C．假设波浪的波长约为70m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响 D．假设波浪的波长约为70m，则A、B两处小船明显受到波浪影响 【答案】D 【详解】AB．波发生明显衍射的条件是孔径、障碍物尺寸小于波长或者与波长相差不大，假设波浪的波长约为10m，防波堤两端MN相距约60m，大于波长，不会发生明显的衍射现象，A、B两处小船基本上不受波浪影响，故AB错误； CD．假设波浪的波长约为70m，防波堤两端MN相距约60m，两者相差不大，会有明显的衍射现象，则A、B两处小船明显受到波浪影响，故C错误，D正确。 故选D。 14．如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮出水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动，为使水波能带动叶片振动，可用的方法是（　　） A．提高波源频率 B．增加水波波长 C．增加波源距桥墩的距离 D．减小波源距桥墩的距离 【答案】B 【详解】为使水波能带动叶片振动，则必须要使得水波发生明显的衍射现象，即增大波长，减小水波频率，降低波源频率；而增加波源到桥墩的距离或减小波源距桥墩的距离，都不能使水波产生明显的衍射现象。 故选B。 15．在一次课外活动中，某同学向平静水面上扔一块石头，形成如图的波形，已知相邻实线间的距离等于一个波长，不考虑水波的反射，水波向外传播遇到如图四个障碍物，遇到障碍物后水波传播情况为四种可能形态，正确的是（　　） A．a处 B．b处 C．c处 D．d处 【答案】C 【详解】当障碍物或孔的尺寸与机械波的波长相比差不多或小于波长时，才可发生明显的衍射现象，由图可知，孔a或者障碍物d的尺寸与水波的波长差不多，则水波通过孔a或者障碍物d时能产生明显的衍射，图中a、d两处水波的形态错误；孔c或者障碍物b的尺寸比水波的波长更大，则水波通过孔c或者障碍物b时不能产生明显的衍射，故b处水波形态错误，c处水波形态正确。 故选C。 16．如图，在水槽里放三块挡板，中间留两个狭缝，水波通过狭缝前的传播情况如图所示。在挡板后M、N点放置乒乓球，下列说法正确的是（　　） A．若两个乒乓球都振动起来，则两个乒乓球的振动频率相等 B．若右侧乒乓球振动起来，则左侧乒乓球可能没有振动 C．若两个乒乓球都振动起来，则波源的频率一定等于乒乓球的固有频率 D．增加波源的振动频率，衍射现象更明显 【答案】A 【详解】A．若两个乒乓球都振动起来，都做受迫振动，其振动频率等于波源的振动频率，所以两个乒乓球的振动频率相等，故A正确； B．由于左侧狭缝更窄，所以衍射现象更明显，所以若右侧乒乓球振动起来，则左侧乒乓球一定振动，故B错误； C．若两个乒乓球都振动起来，则波源的频率一定等于乒乓球振动的频率，但不一定等于乒乓球的固有频率，故C错误； D．增大波源的振动频率，则波长会变小，衍射现象变得不明显，故D错误。 故选A。 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $