物理选择性必修 第一册第三章 机械波3 波的反射、折射和衍射一课一练

课后素养落实(十三)　波的反射、折射和衍射

(建议用时：40分钟)

1．下列现象或事实属于衍射现象的是(　　)

A．风从窗户吹进来

B．雪堆积在背风的屋后

C．水波前进方向上遇到凸出在水面上的小石块，小石块对波的传播没有影响

D．晚上看到水中月亮的倒影

C　[波可以绕过障碍物继续传播的现象称为波的衍射。C与衍射现象相符。]

2.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

D　[波发生反射时，在同一种介质中运动，因此波长、波速和频率不变，故选项A、B错误；波发生折射时，频率不变，波速变，波长变，故选项C错误，选项D正确。]

3．(多选)以下说法中正确的是(　　)

A．波要发生衍射现象必须具备一定的条件，否则不可能发生衍射现象

B．要观察到水波明显的衍射现象，必须使狭缝的宽度远大于水波波长

C．波长越长的波，越容易发生明显的衍射

D．只有波才有衍射现象

CD　[衍射是波特有的现象，即任何波都会发生衍射现象，只不过存在明显与不明显的差别而已，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。选项C、D正确。]

4．关于波的折射现象，下列说法正确的是(　　)

A．一切波都能发生折射现象

B．发生折射时，波的传播方向一定会发生改变

C．不是所有的波都能发生折射

D．波发生折射时，波长、频率和波速都会发生变化

A　[当波从一种介质传播到另一种介质时，一切波都能发生折射，故A正确，C错误；波传播方向跟两种介质界面垂直时，传播方向不变，故B错误；波从一种介质传播进入另一种介质时，频率不变，波速发生变化，而波长λ＝，随着波速变化而变化，故D错误。]

5．(2020·浙江诸暨期中)如图所示，P为桥墩，A为靠近桥墩浮在水面的叶片，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．增加波源距桥墩的距离

B．减小波源距桥墩的距离

C．提高波源的振动频率

D．降低波源的振动频率

D　[为使水波能带动叶片振动，则要使得水波发生明显的衍射，根据发生明显衍射的条件可知，增加或减小波源距桥墩的距离，都不可行，选项A、B错误；S振动时，水波中的质点上下振动，形成的波向前传播，提高波源的振动频率，波的频率增大，根据λ＝知，波速不变，频率增大时，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C错误，D正确。]

6．一列波在第一种均匀介质中的波长为λ1，在第二种均匀介质中的波长为λ2，且λ1＝3λ2，那么波在这两种介质中的频率之比和波速之比分别为(　　)

A．3∶1　1∶1　 B．1∶3　1∶4

C．1∶1　3∶1　 D．1∶1　1∶3

C　[同一列波频率不变，由v＝λf知，＝＝。故C选项正确。]

7．已知声波在空气中传播速度为340 m/s。在两悬崖A、B之间距A为85 m处的P点鸣枪，听到最初两声回音时间间隔Δt＝0.5 s，则两悬崖间距离为(　　)

A．85 m  B．170 m 

C．255 m D．340 m

C　[设两悬崖A、B间距离为L，P点距A为x1＝85 m。声音由P点经A反射回到P点所用时间t1＝＝0.5 s。声音由P点经B反射回到P所用时间t2＝，而且有t2－t1＝0.5 s，故t2＝1 s，则x2＝vt2＝170 m。两悬崖间距离为L＝x1＋x2＝255 m。故C正确。]

8．如图所示是水波遇到小孔或障碍物后的图像，图中每两条实线间的距离表示一个波长，其中正确的图像是(　　)

A　　　　B　　　 　C　　 　　D

D　[根据发生明显衍射的条件，即当波的波长与小孔或障碍物的尺寸相当，或大于小孔和障碍物的尺寸时，会发生明显的衍射；波遇到小孔发生明显的衍射时，小孔处相当于新的波源，可知A、B的衍射图像都错误，故A、B错误；波遇到与波长差不多的障碍物后，能“绕过”障碍物继续向前传播，故D正确，C错误。]

9．天空有近似等高的浓云层。为了测量云层的高度，在水平地面上与观测者的距离为d＝3.0 km处进行一次爆炸，观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差Δt＝6.0 s。试估算云层下表面的高度。已知空气中的声速v＝ km/s。

[解析]　如图所示，设A表示爆炸处，O表示观测者所在处，B表示云层反射点，用h表示云层下表面的高度，用t1表示爆炸声直接经地面传到观测处所用的时间，则有d＝vt1              ①

用t2表示爆炸声经云层反射后到达O处所经时间，因为入射角等于反射角，故有2＝vt2，               ②

已知t2－t1＝Δt，  ③

联立①②③式，可得h＝，

代入数值得h＝2.0×103 m。

[答案]　2.0×103 m