3.3 波的反射、折射和衍射 分层作业-2026-2027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 分层作业 2026-2027学年高二物理人教版选择性必修第一册【基础题】 【A组基础通关】 一、波的衍射现象 1．（2025高二下·嘉兴期中）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 【解析】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。 故答案为：B。 （多选）2．（2025高二上·南充期末）一列简谐横波沿x轴方向传播，图甲是时波的图像，图乙为图甲中质点P的振动图像，则下列说法正确的是（　　） A．该波沿x轴正方向传播 B．波传播的速度为 C．经过一个周期，质点P沿x轴运动 D．该波通过直径为的孔时，可观察到明显的衍射现象 【答案】B,D 【解析】A．由图乙（P 点振动图像）知，t=0时 P 点向 y 轴负方向振动；在图甲（波的图像）中，根据 “同侧法”（振动方向与传播方向在波的同侧），可知波沿x轴负方向传播，A错误； B．从图中可知，，，可得该波的传播速度为，B正确； C．质点只在平衡位置附近往复振动，并不沿x轴方向运动，C错误； D．发生明显衍射的条件是，只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，可观察到明显的衍射现象，所以该波通过直径为的孔时，可观察到明显的衍射现象，D正确。 故答案为：BD。 二、波的反射和折射 3．一列水波在深度不同的水域传播时，在交界面处发生图示的现象，这是水波的（　　） A．反射现象 B．折射现象 C．衍射现象 D．干涉现象 【答案】B 【解析】深度不同，则水压不同，水密度不同。水波在不同密度的水中传播速度不同，会发生折射现象。 故答案为：B。 4．根据波的反射和折射原理，以下说法正确的是（　　） A．声波从空气传到平静的湖面上，声波只在水面处发生反射 B．声波从空气传到平静的湖面上，声波只在水面处发生折射 C．声波从空气传到平静的湖面上时既发生反射又发生折射 D．声波从空气传到平静的湖面上时既不发生反射又不发生折射 【答案】C 【解析】根据波的反射和折射原理，声波从空气传到平静的湖面上时既发生反射又发生折射，C符合题意，ABD不符合题意。 故答案为：C。 5．图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则（　　） A．2与1的波长、频率相等，波速不等 B．2与1的波速、频率相等，波长不等 C．3与1的波速、频率、波长均相等 D．3与1的频率相等，波速、波长均不等 【答案】D 【解析】AB： 同一波在不同介质中传播不会改变频率，波速和波长可能改变。可将波想象成光，光本身也是一种电磁波。2与1 在同种介质， 2与1的波长、频率以及波速都相等，AB错误。 CD：3 是折射波，与 1 在不同介质中传播，频率不变；介质改变则波速v改变，再由，波长也改变，因此 3 与 1 频率相等，波速、波长均不等，C 错误，D 正确。 故选D。 【B组拓展提升】 6．（2026·深圳模拟）如图甲所示为某简谐横波在时刻的波形图，是平衡位置在处的质点，是平衡位置在处的质点，图乙为质点的振动图像，下列说法正确的是（　　） A．该简谐波沿轴负方向传播 B．该波在传播过程中若遇到的障碍物，则发生明显的衍射现象 C．该简谐波的传播速度为 D．质点简谐运动表达式为 【答案】B 【解析】A、由图乙质点Q振动图像，时刻Q向轴正方向振动，结合波形平移法可知波沿轴正方向传播，故A错误； B、由甲图读出波长，障碍物尺寸9m与波长接近，满足明显衍射条件，能发生明显衍射现象，故B正确； C、波长，周期，波速，并非400m/s，故C错误； D、时刻质点M从平衡位置向轴负方向振动，角频率，振动表达式为，故D错误； 故答案为：B。 （多选）7．（2025·郴州模拟）生活中常见“蜻蜓点水”的现象，某同学观察到平静的湖水面上蜻蜓点水后水面开始上下做简谐运动，经过0.2s，距离点水处0.4m处的树叶开始振动，以该时刻为计时起点，该片树叶的振动图像如图所示，则（　　） A．该机械波的传播速度为1m/s B．该机械波的波长为0.8m C．经过0.4s，该树叶传到距离点水处0.8m处 D．该机械波遇到0.4m的小孔可发生明显的衍射现象 【答案】B,D 【解析】A．经过0.2s，距离点水处0.4m处的树叶开始振动，机械波的波速，故A错误； B．图像可知该机械波的周期T=0.4s，该机械波的波长为，故B正确； C．机械波中，振动质点不会随波迁移，故C错误； D．因为波长大于0.4m，当机械波的波长大于障碍物或者小孔的尺寸时，可以发生明显的衍射现象，故D正确。 故答案为：BD。 8．（2025·广东模拟）沿轴传播的一列简谐横波，在时刻的波形图像如图甲所示，在轴上距离原点处的质点P的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．该波沿轴正方向传播 B．每经过时间，质点运动的路程为 C．该波以的速度传播 D．该波遇到尺寸为的障碍物会发生明显衍射现象 【答案】C 【解析】本题既要理解振动图像和波动图像各自的物理意义，由振动图像能判断出质点的速度方向，同时要把握两种图像的内在联系，能由质点的速度方向，判断出波的传播方向，知道波速、波长和频率之间的关系v=fλ。A．由图乙可知时质点P在平衡位置向y轴负方向振动，结合图甲可知该波沿x轴负方向传播，故A错误； B．由图乙可知周期 则 每经过时间，质点运动的路程为 故B错误； C．由图甲可知波长 该波传播速度 故C正确； D．发生明显衍射的条件是光的波长大于或等于障碍物的大小，故D错误。 故选C。 （多选）9．一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是t=1s时刻的波形图；P是介质中位于x=2m处的质点，其振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（　　） A．波向x轴负方向传播，波速为2m/s B．1s~5.5s时间内，质点P通过的路程为45cm C．x=3m处的质点在t=6.6s时向y轴负方向运动 D．若波在传播过程中遇到尺寸为6m的障碍物，这列波能发生明显衍射 【答案】B,C 【解析】A． 由振动图像可知周期为T=2s，由波形图可知波长为λ=4m，则波速 由振动图像可知P质点在t=1s时正在向y轴正向运动，根据同侧法可知，波向x轴正方向传播，故A错误； B.1s到5.5s时间内，质点P振动了，即P的路程 故B正确； C．从t=1s到6.6s，x=3m处质点振动 所以6.6s时刻，质点经过平衡位置向下运动，故C正确； D． 由于这列波的波长为λ=4m，则若波在传播过程中遇到尺寸为8m的障碍物，不能发生明显衍射，但能发生衍射，故D错误。 故选BC。 【C组综合拓展】 10．如图是观察水波衍射现象的实验装置，AB和CD是两块挡板，BC是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间的距离表示一个波长，下列说法中正确的是（　　） A．此时能观察到波的干涉现象 B．此时不能观察到波的衍射现象 C．此时能观察到明显的衍射现象，且挡板前后波纹间距离相等 D．此时能观察到明显的衍射现象，但挡板前后波纹间距离不等 【答案】C 【解析】A．只有一列波，不会发生干涉，A不符合题意； B．因为波长与孔的尺寸差不多，所以能够观察到明显的衍射现象，B不符合题意； CD．波通过孔后，波速、频率、波长均不变，则挡板前后波纹间的距离相等，C符合题意，D不符合题意。 故答案为：C。 （多选）11．如图所示是观察水波衍射的实验装置．AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源。图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波长，则关于波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是(　　) A．此时能观察到波明显的衍射现象 B．挡板前后波纹间距离相等 C．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象 D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能观察到更明显的衍射现象 【答案】ABC 【解析】观察题图可知孔的尺寸与波长差不多，能观察到波明显的衍射现象，故A对；因波的传播速度不变，频率不变，故波长不变，即挡板前后波纹间距离相等，故B对；若将孔AB扩大，且孔的尺寸大于波长，则可能观察不到明显的衍射现象，故C对；若f增大，由λ＝，知λ变小，衍射现象变得不明显了，故D错。 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.3 波的反射、折射和衍射 分层作业 2026-2027学年高二物理人教版选择性必修第一册【基础题】 【A组基础通关】 一、波的衍射现象 1．（2025高二下·嘉兴期中）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 （多选）2．（2025高二上·南充期末）一列简谐横波沿x轴方向传播，图甲是时波的图像，图乙为图甲中质点P的振动图像，则下列说法正确的是（　　） A．该波沿x轴正方向传播 B．波传播的速度为 C．经过一个周期，质点P沿x轴运动 D．该波通过直径为的孔时，可观察到明显的衍射现象 二、波的反射和折射 3．一列水波在深度不同的水域传播时，在交界面处发生图示的现象，这是水波的（　　） A．反射现象 B．折射现象 C．衍射现象 D．干涉现象 4．根据波的反射和折射原理，以下说法正确的是（　　） A．声波从空气传到平静的湖面上，声波只在水面处发生反射 B．声波从空气传到平静的湖面上，声波只在水面处发生折射 C．声波从空气传到平静的湖面上时既发生反射又发生折射 D．声波从空气传到平静的湖面上时既不发生反射又不发生折射 5．图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则（　　） A．2与1的波长、频率相等，波速不等 B．2与1的波速、频率相等，波长不等 C．3与1的波速、频率、波长均相等 D．3与1的频率相等，波速、波长均不等 【B组拓展提升】 6．（2026·深圳模拟）如图甲所示为某简谐横波在时刻的波形图，是平衡位置在处的质点，是平衡位置在处的质点，图乙为质点的振动图像，下列说法正确的是（　　） A．该简谐波沿轴负方向传播 B．该波在传播过程中若遇到的障碍物，则发生明显的衍射现象 C．该简谐波的传播速度为 D．质点简谐运动表达式为 （多选）7．（2025·郴州模拟）生活中常见“蜻蜓点水”的现象，某同学观察到平静的湖水面上蜻蜓点水后水面开始上下做简谐运动，经过0.2s，距离点水处0.4m处的树叶开始振动，以该时刻为计时起点，该片树叶的振动图像如图所示，则（　　） A．该机械波的传播速度为1m/s B．该机械波的波长为0.8m C．经过0.4s，该树叶传到距离点水处0.8m处 D．该机械波遇到0.4m的小孔可发生明显的衍射现象 8．（2025·广东模拟）沿轴传播的一列简谐横波，在时刻的波形图像如图甲所示，在轴上距离原点处的质点P的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．该波沿轴正方向传播 B．每经过时间，质点运动的路程为 C．该波以的速度传播 D．该波遇到尺寸为的障碍物会发生明显衍射现象 （多选）9．一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是t=1s时刻的波形图；P是介质中位于x=2m处的质点，其振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（　　） A．波向x轴负方向传播，波速为2m/s B．1s~5.5s时间内，质点P通过的路程为45cm C．x=3m处的质点在t=6.6s时向y轴负方向运动 D．若波在传播过程中遇到尺寸为6m的障碍物，这列波能发生明显衍射 【C组综合拓展】 10．如图是观察水波衍射现象的实验装置，AB和CD是两块挡板，BC是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间的距离表示一个波长，下列说法中正确的是（　　） A．此时能观察到波的干涉现象 B．此时不能观察到波的衍射现象 C．此时能观察到明显的衍射现象，且挡板前后波纹间距离相等 D．此时能观察到明显的衍射现象，但挡板前后波纹间距离不等 （多选）11．如图所示是观察水波衍射的实验装置．AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源。图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波长，则关于波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是(　　) A．此时能观察到波明显的衍射现象 B．挡板前后波纹间距离相等 C．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象 D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能观察到更明显的衍射现象 学科网（北京）股份有限公司 $