3.3 波的反射、折射和衍射(分层作业)物理人教版选择性必修第一册
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内容正文:
3.3 波的反射、折射和衍射(分层作业)
目录
【A 基础达标题】
一、波的反射
二、波的折射
三、波的衍射与明显衍射的条件
【B 能力提升题】
【C 拓展培优题】
【A 基础达标题】
一、波的反射
1.(26-27高二上·重庆·阶段检测)关于波的反射、折射、干涉和衍射现象,下列说法正确的是( )
A. 水波遇到两块挡板间的狭缝后继续传播是波的干涉现象
B. 夏日雷声轰鸣不绝是声波的折射现象
C. “闻其声不见其人”是声波的衍射现象
D. 海浪从深海传播到浅海时波速变慢,传播方向也会发生改变,这是波的反射现象
【答案】C
【详解】A.波的衍射是波绕过障碍物或通过狭缝继续传播的现象,水波通过挡板狭缝后继续传播属于衍射现象,故A错误;
B.夏日雷声轰鸣不绝是声波在云层、地面等界面多次反射导致的,属于反射现象,故B错误;
C.声波波长较长,容易绕过障碍物发生衍射,因此能听到障碍物另一侧的声音却看不到人,“闻其声不见其人”是声波的衍射现象,故C正确;
D.波从一种介质进入另一种介质(或同一种介质疏密不同的区域)时,波速变化、传播方向发生改变的现象是波的折射,海浪从深海到浅海传播方向改变属于折射现象,故D错误。
故选C。
2.在回音壁一端贴墙小声说话,一、二百米远的墙的另一端可以听得一清二楚。这种现象属于机械波的( )
A. 干涉 B. 衍射 C. 折射 D. 反射
【答案】D
【详解】在回音壁一端贴墙而立说话,声音会沿着墙壁传到一二百米的另一端属于机械波的反射。
故选D。
3.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。
4.(多选)下列叙述中属于波的反射现象的是( )
A. 夏日的雷声有时会轰鸣不绝
B. 隔墙有耳
C. 在空房间里讲话,会感到声音更响
D. 水波从深水区进入浅水区传播方向发生改变
【答案】AC
【详解】A.夏日的雷声有时会轰鸣不绝,这是波在传播过程中遇到障碍物会返回原介质继续传播的波的反射现象,故A正确;
B.隔墙有耳,这是波可以绕过障碍物继续传播的衍射现象,故B错误;
C.在空房间里讲话,会感到声音更响,这是波在传播过程中遇到障碍物会返回原介质继续传播的波的反射现象,故C正确;
D.水波从深水区进入浅水区传播方向发生改变,这是波的折射现象,故D错误。
故选AC。
5.波的反射现象
(1)反射现象:波在传播的过程中,遇到两种介质的界面时返回到原介质继续传播的现象叫作波的反射。
(2)反射规律:机械波在两种介质的界面处要发生反射,反射波线与入射波线、法线位于 内,反射波线与入射波线位于 的两侧;反射角 入射角。
【答案】① 同一平面 ② 法线 ③ 等于
【详解】[1][2][3]机械波在两种介质的界面处要发生反射,反射波线与入射波线、法线位于同一平面内,反射波线与入射波线位于法线的两侧;反射角等于入射角。
二、波的折射
6.(25-26高二·江苏扬州·期末)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。
7.潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况,用的是波的 原理。水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象,是波的 现象。
【答案】① 反射 ② 折射
【详解】[1]潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况,用的是波的反射原理;
[2]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。
8.(25-26高二下·河北保定·阶段检测)(多选)下列有关声波的叙述,正确的是( )
A. 声波由水中传入空气中时,其波长不变
B. 探测鱼群的声呐主要是利用声波的反射来探测水中鱼群的位置
C. 若月球上空有东西爆炸,在爆炸处附近的太空人不能听到爆炸声
D. 甲声音低沉,乙声音尖细,在无风的环境中,甲、乙站在与丙等距离的两个地点同时向丙喊话,丙先听到甲的声音后听到乙的声音
【答案】BC
【详解】A.声波频率由波源决定,从水传入空气时频率不变;但声波在空气中波速小于水中波速,由公式可知,波长会随波速减小而变小,故A错误;
B.声呐的工作原理就是利用声波的反射探测水中物体位置,探测鱼群就是该原理的应用,故B正确;
C.声波是机械波,传播需要介质;月球附近太空为真空,没有介质,因此太空人无法听到爆炸声,故C正确;
D.声音低沉对应音调低(频率低),尖细对应音调高(频率高);声速仅由介质和温度决定,与频率无关,同一无风环境中声速相同,且甲乙到丙距离相等,因此传播时间相同,丙会同时听到声音,故D错误。
故选BC。
9.人类生活的陆地被海洋紧密环绕着,美丽而神秘的大海中生活着许多海洋动物,部分海洋生物有着独特的交流方式,如海豚采用发射频率高达150000Hz的超声波和同类进行交流、探路和躲避天敌。已知超声波在海水中的传播速度约为1500m/s,下列说法正确的是( )
A. 超声波从海水传播到空气中时,频率增大
B. 在同一介质中,超声波的传播速度比次声波快
C. 海豚用超声波探路是利用了波的干涉原理
D. 超声波在海水中的波长约为0.01m
【答案】D
【详解】A.超声波从海水传播到空气中时,频率不变,故A错误;
B.在同一介质中,超声波的传播速度与次声波的相同,故B错误;
C.海豚用超声波探路是利用了波的反射原理,故C错误;
D.超声波在海水中的波长约为
故D正确。
故选D。
三、波的衍射与明显衍射的条件
10.(25-26高二上·湖北随州孝感·联考)下列关于波的现象,说法正确的是( )
A. 敲响一音叉,另一个完全相同的音叉也响了起来,属于波的干涉
B. 挂在同一水平绳上的几个单摆,当一个振动后,另外几个也跟着一起振动起来,属于波的共振
C. 打雷时听见空中雷声会轰鸣一段时间,属于波的衍射
D. 水波向前传播时,遇到突出水面的小树枝能不受影响地继续向前传播,属于波的衍射
【答案】D
【详解】A.敲响一音叉,另一个完全相同的音叉也响了起来,这是由于共振现象(能量传递),故A错误;
B.挂在同一水平绳上的几个单摆,当一个振动后,另外几个也跟着一起振动起来,这是由于受迫振动(周期性外力驱动),故B错误;
C.打雷时听见空中雷声会轰鸣一段时间,这是由于声波在云层或地面多次反射造成的回声现象,故C错误;
D.水波向前传播时,遇到突出水面的小树枝能不受影响地继续向前传播,这是由于波的衍射现象(波绕过障碍物传播),故D正确。
故选D。
11.波的衍射
(1)定义
波可以绕过 继续传播的现象。
(2)实验及现象
实验装置:在水槽里放两块挡板,中间留一个 。
现象:①狭缝宽度比波长大得多时:波的传播如同光沿 传播一样,挡板后面产生“ ”。②狭缝宽度与波长相差不多或狭缝宽度比波长更小时:水波 挡板后面继续传播。
(3)发生明显衍射现象的条件
只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长 ,或者比波长 时,才能观察到明显的衍射现象。
【答案】(1)障碍物 (2)① 狭缝 ② 直线 ③ 阴影区 ④ 绕到 (3)① 相差不多 ② 更小
【详解】(1)小问详解: 波可以绕过障碍物继续传播的现象;
(2)小问详解: [1]在水槽里放两块挡板,中间留一个狭缝;
[2][3]缝宽度比波长大得多时,波的传播如同光沿直线传播一样,挡板后面产生“阴影区”;
[4]狭缝宽度与波长相差不多或狭缝宽度比波长更小时,水波绕到挡板后面继续传播;
(3)小问详解: [1][2]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,才能观察到明显的衍射现象。
12.(25-26高二下·广西玉林·阶段检测)(多选)下列关于波的衍射的说法正确的是( )
A. 衍射是一切波特有的现象
B. 当障碍物的尺寸比波长大得多时,会发生明显的衍射现象
C. 只有横波才能发生衍射现象,纵波不能发生衍射现象
D. 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,才能观察到明显的衍射现象
【答案】AD
【详解】A.干涉、衍射是一切波特有的固有属性,所有波都可以发生衍射现象,故A正确;
B.当障碍物的尺寸比波长大得多时,波几乎沿直线传播,衍射现象极不明显,故B错误;
C.横波和纵波都属于波,都能发生衍射现象,例如属于纵波的声波可通过衍射实现隔墙传声,故C错误;
D.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,才能观察到明显的衍射现象,这是明显衍射的发生条件,故D正确。
故选AD。
13.(25-26高三下·甘肃张掖·诊断)如图所示,为在水面上以的频率振动的波源,在水面形成的水波近似看作简谐横波,以大小为的速度沿水面传播。、为在水面上的两块挡板,此时处水不振动,处水振动。则( )
A. 水波的波长为
B. 波源的频率越高,水波的传播速度越大
C. 处水振动的频率小于
D. 要使处水也能发生振动,则波源的频率应该变小
【答案】D
【详解】A.根据题意可知,波长,故A错误;
B.波速由介质决定,与频率无关,故B错误;
C.受迫振动频率等于驱动力频率,即B处水振动的频率等于2Hz,故C错误;
D.要使A处水振动,则需要波的衍射更加明显,即波长更长,根据可知,频率越小,波长越长,则波的衍射更加明显,故D正确。
故选D。
14.(24-25高二下·河北沧州泊头·月考)露天音乐会现场,主音箱发出的声波遇到舞台前方的大型立柱发生明显衍射。下列关于衍射后声波变化的说法正确的是( )
A. 声波波长变短,导致高频声音更容易被观众区接收
B. 声波频率升高,使后排听众感觉音调突然变化
C. 声波在空气中的传播速度保持不变,仍约为
D. 声波振幅显著增大,使得立柱后面各处观众感觉音量增强
【答案】C
【详解】A.波长由波速和频率决定,衍射不改变频率和波速,故波长不变,故A错误;
B.频率由波源决定,衍射不改变频率,后排听众不会感觉音调突然变化,故B错误;
C.声波在空气中的传播速度由介质决定,衍射不改变介质,故速度仍约为340m/s,故C正确;
D.衍射后声波能量分散,振幅可能减弱而非显著增大,故D错误。
故选C。
15.(25-26高二下·吉林松原前郭尔罗斯蒙古族自治县·期中)如图所示,在空旷的广场上有一堵较高的墙,在墙的一侧有一个正在播放男中音和女高音的合唱歌曲的声源,小王从点走到墙后的点,在此过程中,从衍射的角度来考虑,则他会听到( )
A. 声音变弱,女声比男声更弱 B. 声音变响,女声比男声更响
C. 声音变弱,男声比女声更弱 D. 声音变响,男声比女声更响
【答案】A
【详解】由题意可知,小王从图中C点走到墙后的D点,能听到声音,是由于波的衍射现象,但强度变弱;由于男声的频率低于女声,在同一介质中,传播速度相同,则其波长长于女声的波长,更容易发生衍射,所以女声比男声更弱。
故选A。
16.(25-26高二上·山东菏泽牡丹区·月考)下列各图分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(①②图)或障碍物(③④图),其中能发生明显衍射现象的有( )
A. ①②④ B. ①④ C. ②③ D. ①③
【答案】A
【详解】发生明显衍射的条件为:缝、孔或障碍物的尺寸与波长相比相差不多或比波长更小,图中①②④缝的宽度或障碍物的尺寸和波长相差不多或者比波长小,可以发生明显衍射。
故选A。
17.(25-26高二·浙江嘉兴八校·期中)在水槽中放两块挡板,中间留一个狭缝,观察水波通过狭缝后的传播情况,保持狭缝的宽度不变,改变水波的波长,得到三幅照片如甲、乙、丙所示,对应的水波波长分别为λ1、λ2、λ3,下列说法正确的是( )
A. 对应的波长关系为λ1>λ2>λ3 B. 对应的波长关系为λ1<λ2<λ3
C. 这是水波的干涉现象 D. 这是水波的折射现象
【答案】A
【详解】AB.随着波长的减小,当波长与狭缝宽度相比非常小时,水波将沿直线传播,衍射现象变得不明显,所以对应的波长关系为,故A正确,B错误;
CD.水波在传播过程中遇到狭缝后都会发生衍射现象,当发生衍射时,水波就会传播到本该是“阴影”的区域,不再沿直线传播,故CD错误。
故选A。
18.(25-26高二上·湖北荆州公安县·期中)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是一个小孔,O是波源,图中已画出波源所在区域的传播情况,每两条相邻的波纹(图中曲线)之间相距一个波长,则对于波经过孔之后的传播情况,下列说法正确的是( )
A. 此时不能观察到水波明显的衍射现象
B. 如果将孔AB扩大,有可能观察不到明显的衍射现象
C. 挡板前、后波纹之间距离不相等
D. 如果孔的大小不变,使波源频率增大,一定能观察到明显衍射现象
【答案】B
【详解】A.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,A错误;
B.如果将孔AB扩大,孔的尺寸可能比波长大很多,就观察不到明显的衍射现象,B正确;
C.波通过孔后,波速、频率、波长不变,挡板前后波纹之间距离相等,C错误;
D.如果孔的大小不变,使波源频率增大,因为波速不变,由
可知波长减小,可能观察不到明显的衍射现象,D错误。
故选B。
19.(25-26高二下·河南郑州·期末)如图,挡板M是固定的,挡板N可以上下移动。某同学现在把M、N两块挡板中的空隙当作一个“小孔”做水波的衍射实验,出现了图示中的图样,P点的水没有振动起来。为了使挡板左边的振动传到P点,他可以采取的办法是( )
A. N板向下移动 B. 减小波源的频率
C. 增大波源的振幅 D. 减小波源与挡板的距离
【答案】B
【详解】P点的水没有振动起来,说明P点波没有明显衍射过去,原因是MN间的缝太宽或波长太小,因此若使P点的水振动起来,可采用N板上移减小小孔的间距;也可以增大水波的波长,由于传播速度不变,根据可知,即减小振源的频率。
故选B。
20.(25-26高二上·江苏南通·期末)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。
【B 能力提升题】
21.(25-26高二下·宁夏银川一中·期中)(多选)以下关于波的认识,正确的是( )
A. 潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况,用的是波的折射原理
B. 隐形飞机表面涂特殊隐形物质,是为了减少波的反射,从而达到隐形的目的
C. 波长一定的机械波通过宽度不同的狭缝时,宽度越小衍射越明显
D. 不论横波和纵波,都能发生衍射现象
【答案】BCD
【详解】A.潜水艇利用声呐探测物体,用的是波的反射原理,通过接收反射回波定位物体,不是折射原理,故A错误;
B.隐形飞机表面的特殊涂层可以吸收雷达发射的电磁波,减少电磁波的反射,使雷达无法接收足够的回波,从而达到隐形目的,故B正确;
C.波发生明显衍射的条件是狭缝尺寸与波长相近或更小。当波长一定时,狭缝宽度越小,越满足明显衍射的条件,衍射越明显,故C正确;
D.衍射是一切波特有的性质,横波、纵波都属于波,都能发生衍射现象,故D正确。
故选BCD。
22.已知声波的速度为340m/s,有一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶,在其正前方有一陡峭山崖,汽车鸣笛时并同时以a=10m/s2的加速度加速,1s后司机听到回声,此时汽车到山崖的距离有多远?
【答案】162.5m
【详解】画出汽车与声音运动过程示意图如图所示
设汽车在A点鸣笛,在C点听到回声,汽车由A到C的位移为x1,C到山崖的距离为x2,汽车从鸣笛到司机听到回声的时间为t,则,
联立解得
23.(25-26高三·海南文昌·月考)(多选)远洋捕捞常常利用声呐探测鱼群的方位。渔船上声呐发出一列超声波在t=0时刻的波动图像如图甲,质点P的振动图像如图乙。下列说法正确的是( )
A. 该波沿x轴正方向传播 B. 该波的传播速度为340m/s
C. 该超声波的频率为5Hz D. 减小该超声波频率,衍射现象会更明显些
【答案】BD
【详解】A.根据图乙可知,质点P在t=0时刻沿y轴正方向振动,由图甲,根据“同侧法”,该波沿x轴负方向传播,A错误;
B.波速,B正确;
C.该超声波的频率,C错误;
D.减小该超声波频率,根据可知,波长变大,衍射现象会更明显些,D正确。
故选BD。
24.(25-26高二下·北京丰台区·期末)在水槽里放两块挡板,中间留一个狭缝,水波通过狭缝的传播情况如图所示。在挡板后M点放置一乒乓球,乒乓球没有振动起来,为使乒乓球振动起来,下列操作可行的是( )
A. 适当减小狭缝的宽度
B. 适当增加波源的振动频率
C. 适当改变波源振动的初相位
D. 适当减小波源的振幅
【答案】A
【详解】A.发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或者跟波长相差不多。乒乓球没有振动,说明水波没有发生明显的衍射现象传播到M点,即狭缝宽度远大于波长。适当减小狭缝的宽度,可以使狭缝宽度与波长相近或更小,从而发生明显的衍射现象,使水波传播到M点引起乒乓球振动,故A正确;
B.水波在水槽中的传播速度由介质决定,保持不变。根据公式,适当增加波源的振动频率,波长会减小,狭缝宽度相对波长更大,衍射现象更不明显,故B错误;
C.改变波源振动的初相位,不改变波长和狭缝宽度,不会影响衍射现象是否明显,故C错误;
D.适当减小波源的振幅,只改变波的能量,不改变波长,无法使原本无法衍射到M点的波传播过去,故D错误。
故选A。
【C 拓展培优题】
25.(2015·上海·高考真题)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. 降低波源频率
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】拍打水面时,水波中的质点上下振动,形成的波向前传播,提高拍打水面的频率,则质点振动的频率增加,波的频率与振动的频率相等,根据,波速不变,频率增大,波长减小,衍射现象不明显,反之降低频率,波长增大,衍射现象更明显.故A错误,B正确.C、D错误.故选B.
【点睛】解决本题的关键知道质点振动的频率与波传播的频率相等,以及掌握波发生明显衍射的条件:孔缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相近或更小.
26.(2010·上海·高考真题)声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物,这是因为
A. 声波是纵波,光波是横波 B. 声波振幅大,光波振幅小
C. 声波波长较长,光波波长很短 D. 声波波速较小,光波波速很大
【答案】C
【详解】波发生明显的衍射现象的条件是:孔缝的宽度或障碍物尺寸与波长相比差不多或比波长更短.由于声波的波长比较大(1.7cm~17m)和楼房的高度相近,故可以发生明显的衍射现象,而可见光的波长很小,无法发生明显的衍射现象.故只有C正确.
27.(2015·江苏·高考真题)用的超声波检查胆结石,该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250m/s和1500m/s,则该超声波在结石中的波长是胆汁中的 倍.用超声波检查胆结石是因为超声波的波长短,遇到结石时 (选填“容易”或者“不容易”)发生衍射。
【答案】① 1.5 ② 不容易
【详解】[1]根据,在传播过程中,频率保持不变,所以
[2]根据波长越长越容易发生衍射,所以用超声波遇到结石时,不容易发生衍射。
28.(25-26高二下·四川攀枝花·阶段检测)为测量声波在空气中的传播速度,某兴趣小组开展如下实验:让声源与障碍物相距一定初始距离,以速率v向障碍物匀速运动,经时间t接收到障碍物反射的回声;若声源从相同初始距离处以相同速率远离障碍物匀速运动,则经时间kt接收到回声,如图所示。则声波在空气中的传播速度为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】设声速为,声源和障碍物距离为,当声源以速率 向障碍物匀速运动时,声波向前传播遇到障碍物反射回来,与声源相遇。在此过程中,声波传播的路程与声源运动的路程之和等于初始距离的2倍。 根据运动学公式可得
当声源以速率 远离障碍物匀速运动时,声波向前传播遇到障碍物反射回来,追赶声源。在此过程中,声波传播的路程与声源运动的路程之差等于初始距离的2倍。 根据运动学公式可得
联立解得声速 。
故选D。
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3.3 波的反射、折射和衍射(分层作业)
目录
【A 基础达标题】
一、波的反射
二、波的折射
三、波的衍射与明显衍射的条件
【B 能力提升题】
【C 拓展培优题】
【A 基础达标题】
一、波的反射
1.(26-27高二上·重庆·阶段检测)关于波的反射、折射、干涉和衍射现象,下列说法正确的是( )
A. 水波遇到两块挡板间的狭缝后继续传播是波的干涉现象
B. 夏日雷声轰鸣不绝是声波的折射现象
C. “闻其声不见其人”是声波的衍射现象
D. 海浪从深海传播到浅海时波速变慢,传播方向也会发生改变,这是波的反射现象
2.在回音壁一端贴墙小声说话,一、二百米远的墙的另一端可以听得一清二楚。这种现象属于机械波的( )
A. 干涉 B. 衍射 C. 折射 D. 反射
3.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
4.(多选)下列叙述中属于波的反射现象的是( )
A. 夏日的雷声有时会轰鸣不绝
B. 隔墙有耳
C. 在空房间里讲话,会感到声音更响
D. 水波从深水区进入浅水区传播方向发生改变
5.波的反射现象
(1)反射现象:波在传播的过程中,遇到两种介质的界面时返回到原介质继续传播的现象叫作波的反射。
(2)反射规律:机械波在两种介质的界面处要发生反射,反射波线与入射波线、法线位于 内,反射波线与入射波线位于 的两侧;反射角 入射角。
二、波的折射
6.(25-26高二·江苏扬州·期末)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
7.潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况,用的是波的 原理。水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象,是波的 现象。
8.(25-26高二下·河北保定·阶段检测)(多选)下列有关声波的叙述,正确的是( )
A. 声波由水中传入空气中时,其波长不变
B. 探测鱼群的声呐主要是利用声波的反射来探测水中鱼群的位置
C. 若月球上空有东西爆炸,在爆炸处附近的太空人不能听到爆炸声
D. 甲声音低沉,乙声音尖细,在无风的环境中,甲、乙站在与丙等距离的两个地点同时向丙喊话,丙先听到甲的声音后听到乙的声音
9.人类生活的陆地被海洋紧密环绕着,美丽而神秘的大海中生活着许多海洋动物,部分海洋生物有着独特的交流方式,如海豚采用发射频率高达150000Hz的超声波和同类进行交流、探路和躲避天敌。已知超声波在海水中的传播速度约为1500m/s,下列说法正确的是( )
A. 超声波从海水传播到空气中时,频率增大
B. 在同一介质中,超声波的传播速度比次声波快
C. 海豚用超声波探路是利用了波的干涉原理
D. 超声波在海水中的波长约为0.01m
三、波的衍射与明显衍射的条件
10.(25-26高二上·湖北随州孝感·联考)下列关于波的现象,说法正确的是( )
A. 敲响一音叉,另一个完全相同的音叉也响了起来,属于波的干涉
B. 挂在同一水平绳上的几个单摆,当一个振动后,另外几个也跟着一起振动起来,属于波的共振
C. 打雷时听见空中雷声会轰鸣一段时间,属于波的衍射
D. 水波向前传播时,遇到突出水面的小树枝能不受影响地继续向前传播,属于波的衍射
11.波的衍射
(1)定义
波可以绕过 继续传播的现象。
(2)实验及现象
实验装置:在水槽里放两块挡板,中间留一个 。
现象:①狭缝宽度比波长大得多时:波的传播如同光沿 传播一样,挡板后面产生“ ”。②狭缝宽度与波长相差不多或狭缝宽度比波长更小时:水波 挡板后面继续传播。
(3)发生明显衍射现象的条件
只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长 ,或者比波长 时,才能观察到明显的衍射现象。
12.(25-26高二下·广西玉林·阶段检测)(多选)下列关于波的衍射的说法正确的是( )
A. 衍射是一切波特有的现象
B. 当障碍物的尺寸比波长大得多时,会发生明显的衍射现象
C. 只有横波才能发生衍射现象,纵波不能发生衍射现象
D. 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,才能观察到明显的衍射现象
13.(25-26高三下·甘肃张掖·诊断)如图所示,为在水面上以的频率振动的波源,在水面形成的水波近似看作简谐横波,以大小为的速度沿水面传播。、为在水面上的两块挡板,此时处水不振动,处水振动。则( )
A. 水波的波长为
B. 波源的频率越高,水波的传播速度越大
C. 处水振动的频率小于
D. 要使处水也能发生振动,则波源的频率应该变小
14.(24-25高二下·河北沧州泊头·月考)露天音乐会现场,主音箱发出的声波遇到舞台前方的大型立柱发生明显衍射。下列关于衍射后声波变化的说法正确的是( )
A. 声波波长变短,导致高频声音更容易被观众区接收
B. 声波频率升高,使后排听众感觉音调突然变化
C. 声波在空气中的传播速度保持不变,仍约为
D. 声波振幅显著增大,使得立柱后面各处观众感觉音量增强
15.(25-26高二下·吉林松原前郭尔罗斯蒙古族自治县·期中)如图所示,在空旷的广场上有一堵较高的墙,在墙的一侧有一个正在播放男中音和女高音的合唱歌曲的声源,小王从点走到墙后的点,在此过程中,从衍射的角度来考虑,则他会听到( )
A. 声音变弱,女声比男声更弱 B. 声音变响,女声比男声更响
C. 声音变弱,男声比女声更弱 D. 声音变响,男声比女声更响
16.(25-26高二上·山东菏泽牡丹区·月考)下列各图分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(①②图)或障碍物(③④图),其中能发生明显衍射现象的有( )
A. ①②④ B. ①④ C. ②③ D. ①③
17.(25-26高二·浙江嘉兴八校·期中)在水槽中放两块挡板,中间留一个狭缝,观察水波通过狭缝后的传播情况,保持狭缝的宽度不变,改变水波的波长,得到三幅照片如甲、乙、丙所示,对应的水波波长分别为λ1、λ2、λ3,下列说法正确的是( )
A. 对应的波长关系为λ1>λ2>λ3 B. 对应的波长关系为λ1<λ2<λ3
C. 这是水波的干涉现象 D. 这是水波的折射现象
18.(25-26高二上·湖北荆州公安县·期中)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是一个小孔,O是波源,图中已画出波源所在区域的传播情况,每两条相邻的波纹(图中曲线)之间相距一个波长,则对于波经过孔之后的传播情况,下列说法正确的是( )
A. 此时不能观察到水波明显的衍射现象
B. 如果将孔AB扩大,有可能观察不到明显的衍射现象
C. 挡板前、后波纹之间距离不相等
D. 如果孔的大小不变,使波源频率增大,一定能观察到明显衍射现象
19.(25-26高二下·河南郑州·期末)如图,挡板M是固定的,挡板N可以上下移动。某同学现在把M、N两块挡板中的空隙当作一个“小孔”做水波的衍射实验,出现了图示中的图样,P点的水没有振动起来。为了使挡板左边的振动传到P点,他可以采取的办法是( )
A. N板向下移动 B. 减小波源的频率
C. 增大波源的振幅 D. 减小波源与挡板的距离
20.(25-26高二上·江苏南通·期末)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.
【B 能力提升题】
21.(25-26高二下·宁夏银川一中·期中)(多选)以下关于波的认识,正确的是( )
A. 潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况,用的是波的折射原理
B. 隐形飞机表面涂特殊隐形物质,是为了减少波的反射,从而达到隐形的目的
C. 波长一定的机械波通过宽度不同的狭缝时,宽度越小衍射越明显
D. 不论横波和纵波,都能发生衍射现象
22.已知声波的速度为340m/s,有一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶,在其正前方有一陡峭山崖,汽车鸣笛时并同时以a=10m/s2的加速度加速,1s后司机听到回声,此时汽车到山崖的距离有多远?
23.(25-26高三·海南文昌·月考)(多选)远洋捕捞常常利用声呐探测鱼群的方位。渔船上声呐发出一列超声波在t=0时刻的波动图像如图甲,质点P的振动图像如图乙。下列说法正确的是( )
A. 该波沿x轴正方向传播 B. 该波的传播速度为340m/s
C. 该超声波的频率为5Hz D. 减小该超声波频率,衍射现象会更明显些
24.(25-26高二下·北京丰台区·期末)在水槽里放两块挡板,中间留一个狭缝,水波通过狭缝的传播情况如图所示。在挡板后M点放置一乒乓球,乒乓球没有振动起来,为使乒乓球振动起来,下列操作可行的是( )
A. 适当减小狭缝的宽度
B. 适当增加波源的振动频率
C. 适当改变波源振动的初相位
D. 适当减小波源的振幅
【C 拓展培优题】
25.(2015·上海·高考真题)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. 降低波源频率
C. 增加波源距桥墩的距离
D. 减小波源距桥墩的距离
26.(2010·上海·高考真题)声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物,这是因为
A. 声波是纵波,光波是横波 B. 声波振幅大,光波振幅小
C. 声波波长较长,光波波长很短 D. 声波波速较小,光波波速很大
27.(2015·江苏·高考真题)用的超声波检查胆结石,该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250m/s和1500m/s,则该超声波在结石中的波长是胆汁中的 倍.用超声波检查胆结石是因为超声波的波长短,遇到结石时 (选填“容易”或者“不容易”)发生衍射。
28.(25-26高二下·四川攀枝花·阶段检测)为测量声波在空气中的传播速度,某兴趣小组开展如下实验:让声源与障碍物相距一定初始距离,以速率v向障碍物匀速运动,经时间t接收到障碍物反射的回声;若声源从相同初始距离处以相同速率远离障碍物匀速运动,则经时间kt接收到回声,如图所示。则声波在空气中的传播速度为( )
A.
B.
C.
D.
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