第3章 3. 波的反射、折射和衍射-2026-2027学年高中物理选择性必修第一册课堂重点&课时训练合集(人教版)
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内容正文:
人教版·选择性必修第一册·第三章机械波
波的反射、折射和衍射
课时重点&课堂同步
模块1
本小节知识重点梳理
序号
核心知识点
要点说明
波的反射
波遇到两种介质的分界面时,一部分波返回原介质继续传播的现象。
①反射线、入射线和法线在同一平面内;②反射线与入射线分居法线两侧;③
2
反射定律
反射角等于入射角。
波的折射
波从一种介质进入另一种介质时,传播方向发生改变的现象。
折射定律
①折射线、入射线和法线在同一平面内;②折射线与入射线分居法线两侧;③
入射角正弦与折射角正弦之比等于波在两种介质中波速之比,即sini/sinr=
V1 V2o
5
频率不变性
波在反射和折射过程中,频率始终不变(由波源决定)。
6
波速与波长变化
折射时波速改变,波长也随之改变:入=V/f,f不变时入与V成正比。
7
波的衍射
波绕过障碍物或通过孔隙继续传播的现象。
8
发生明显衍射的条件
障碍物或孔的尺寸与波长相差不多,或比波长更小时,衍射现象明显。
衍射是波特有的现象
一切波都能发生衍射,衍射现象是否明显取决于波长与障碍物(或孔)尺寸的
相对大小。
10
反射与折射的共性
反射和折射都遵守波的传播规律,频率不变,波速和波长可能改变。
记忆口诀
反射:同面、两侧、角相等
折射:同面、两侧、正弦比等于波速比
衍射:尺寸与波长可比时才明显
模块2
课堂同步提升习题
一、单选题(每题3分,共30分)
1.关于波的反射,下列说法正确的是
A,反射波的频率大于入射波的频率
B.反射波的频率等于入射波的频率
C,反射波的波速一定等于入射波的波速
D.反射角一定大于入射角
2.声波从空气传入水中,下列说法正确的是
A频率不变,波速变大,波长变大
B.频率变大,波速变大,波长不变
C.频率不变,波速变小,波长变小
D.频率变小,波速不变,波长变小
3.一列水波从深水区进入浅水区,入射角为45°,折射角为30°,则深水区与浅水区中波速之比为
A.√2:1B.1:√2C.√3:1D.1:J3
4.关于波的衍射,下列说法正确的是
A.只有横波才能发生衍射
B.只有纵波才能发生衍射
C.一切波都能发生衍射
D.波长比障碍物尺寸大很多时才能发生明显衍射
5.下列现象中属于波的衍射的是
A.在墙外听到墙内人的说话声
B.水面波遇到礁石后返回
C,声波从空气传入水中传播方向改变
D.用超声波探测人体内部器官
6.波发生折射时,下列说法正确的是
A.频率一定改变B.波速一定改变C.波长一定不变D.传播方向一定不变
7.一列波从介质1进入介质2,若波在介质1中的波速为1,在介质2中的波速为2,且V1>V2,入射角为i,折射角为
r,则
Ai>rB.i<rC.i=rD.无法确定
8.关于波的反射定律和折射定律,下列说法正确的是
A.反射线和折射线都与入射线在法线同侧
B.反射线和折射线都与入射线在法线两侧
C.反射角一定大于折射角
D.折射角一定大于入射角
9.“闻其声不见其人”所涉及的物理现象是
A.波的反射B.波的折射C.波的衍射
D.波的干涉
10.一列声波在空气中传播时波长为0.34,进入另一种介质后波速变为原来的2倍,则在该介质中的波长为
A.0.17m
B.0.34m
C.0.68m
D.1.36m
二、多选题(每题4分,共16分,少选得2分,错选不得分)
11.关于波的反射和折射,下列说法正确的是
A反射波和折射波的频率都等于入射波的频率
B.反射时波速不变,折射时波速一定改变
C.反射线和折射线都与入射线分居法线两侧
D.反射和折射都遵守波的传播规律
12.下列现象中能发生明显衍射的是
A.频率较低的声波绕过一般尺寸的障碍物
B.光波通过小孔后形成明暗相间的条纹(仅考虑衍射条件)
C.无线电波绕过山丘传播
D.超声波在均匀介质中沿直线传播
13.一列波从一种介质射入另一种介质,入射角为60°,折射角为30°,则下列说法正确的是
A.波在两种介质中的波速之比为√厂3:1
B.波在两种介质中的波长之比为√3:1
C.波在两种介质中的频率之比为1:1
D.波在两种介质中的周期之比为√厂3:1
14.关于波的衍射,下列说法正确的是
A.衍射是波特有的现象
B.只有当障碍物尺寸小于波长时才能发生衍射
C,波长越长,越容易发生明显衍射
D.孔的尺寸越小,衍射现象越明显(在可比范围内)
三、填空题(每空2分,共20分)
15.波遇到两种介质的分界面时,一部分波返回原介质传播的现象叫做波的
;波从一种介质进入另一种介
质时传播方向发生改变的现象叫做波的
0
16.反射定律的内容是:反射线、入射线和法线在
内;反射线与入射线分居法线
;反射角
入射角。
17.折射定律的内容是:折射线、入射线和法线在
内;折射线与入射线分居法线
;入射角的正弦
与折射角的正弦之比等于波在两种介质中的
之比。
18.波在反射和折射过程中,
保持不变;折射时波速改变,
也随之改变。
19.波绕过障碍物或通过孔隙继续传播的现象叫做波的
;发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸与
相差不多,或比
更小。
四、判断题(每题2分,共10分)
20.波发生反射时,反射角一定等于入射角。
21.波发生折射时,频率会发生变化。
22.只有机械波才能发生衍射现象。
23.波从一种介质进入另一种介质时,波速一定改变。
24.波长越长的波,越容易发生明显的衍射现象。
五、简答题(每题5分,共10分)
25.简述波发生明显衍射的条件,并说明为什么“闻其声不见其人”。
26.一列波从介质A进入介质B,入射角为53°,折射角为37°,求波在两种介质中的波速之比。(已知si53°=0.8,
sin37°=0.6)
六、计算题(侮题7分,共14分)
27.一列声波在空气中的波速为340m/s,频率为500Hz。该声波进入水中后波速变为1500m/5。求:
(1)声波在空气中的波长;
(2)声波在水中的频率;
(3)声波在水中的波长。
28.一列水波从深水区进入浅水区,波在深水区中的波速为4m/s,波长为2m。进入浅水区后波长变为1.5m。求:
(1)该波的频率;
(2)波在浅水区中的波速;
(3)若入射角为30°,求折射角的正弦值。
模块3
参考答案
一、单选题
1.B
2.A
3.A
4.c
5.A
6.B
7.B
8.B
9.c
10.c
二、多选题
11.ACD
12.ABC
13.ABC
14.ACD
三、填空题
15.反射;折射
16.同一平面;两侧;等于
17.同一平面;两侧;波速
18.频率;波长
19.衍射;波长;波长
四、判断题
20.√
21.×
22.X
23.V
24.V
五、简答题
25.答:发生明显衍射的条件是:障碍物或孔的尺寸与波长相差不多,或比波长更小。声波的波长较长(通常为米数量
级),与一般障碍物(如墙壁、树木)的尺寸可比,容易发生明显衍射,所以能绕过障碍物传播到人耳;而光波的波长很短
(约10-7),远小于一般障碍物尺寸,衍射现象不明显,所以“不见其人”。
26.解:由折射定律得sini/sinr=vA/vB,代入数据:vA/B=sin53°/sin37°=0.8/0.6=4/3。答:波在两种介质中的
波速之比为4:3。
六、计算题
27.
(1)声波在空气中的波长:入1=1/f=340m/5÷500Hz=0.68m
(2)声波进入水中后频率不变:f2=f1=500Hz
(3)声波在水中的波长:λ2=v2/f2=1500m/5÷500Hz=3m
答:(1)空气中波长为0.68m;(2)水中频率为500Hz;(3)水中波长为3m。
28.
(1)由入=v/f得:f=1/入=4m/s÷2m=2Hz
(2)频率不变,波在浅水区中的波速:2=λz×f=1.5m×2Hz=3m/s
(3)由折射定律sini/sinr=v1/v2得:sinr=sini×v2/1=sin30°×3/4=0.5×0.75=0.375
答:(1)频率为2Hz;(2)浅水区波速为3m/s;(3)折射角的正弦值为0.375。
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