选择性必修 第一册3 波的反射、折射和衍射巩固练习

第三章　机械波

3　波的反射、折射和衍射

基础过关练

题组一　对波的反射和折射现象的理解

1.以下关于波的认识,不正确的是(　　)

A.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

B.隐形飞机怪异的外形及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.超声雷达的工作原理是利用波的折射

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

2.(多选)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,波速变小,波长变短

B.波发生反射时,波的频率、波长、波速均不变

C.波发生折射时,波的频率、波长、波速均发生变化

D.波发生折射时,波的频率不变,但波长、波速均发生变化

题组二　对波的衍射现象的理解

3.(多选)下列属于波的衍射现象的是(　　)

A.隔墙有耳

B.空山不见人,但闻人语响

C.余音绕梁,三日而不绝

D.夏日雷声轰鸣不绝

4.如图甲所示,水波传到两板间的空隙发生了明显的衍射,若不改变小孔的尺寸,只改变挡板的位置或方向,如图乙中的(a)、(b)、(c)、(d),则下列判断正确的是(　　)

甲

乙

A.只有(a)能发生明显衍射

B.只有(a)(b)能发生明显衍射

C.(a)、(b)、(c)、(d)均能发生明显衍射

D.(a)、(b)、(c)、(d)均不能发生明显衍射

5.(2020上海交大附中期中)图中S为在水面上振动的波源,M、N为在水面上的两块挡板,其中N板可以上下移动,两板中间有一狭缝,此时测得A处水没有振动。为使A处水也能发生振动,下列方法无效的是(　　)

A.移动N使狭缝的宽度增大           B.使波源的频率减小

C.使波源的周期增大                 D.移动N使狭缝的宽度减小

6.(2019天津静海一中高二月考)已知空气中的声速为340 m/s。现有几种声波:①周期为 s;②频率为104 Hz;③波长为10 m。它们传播时若遇到宽约13 m的障碍物,能产生明显的衍射现象的是(　　)

A.①和②   B.②和③   C.①和③   D.都可以

7.如图所示为A、B两列不同频率的水波通过相同的小孔所形成的衍射图样,由图可知,两列波的波长和频率的大小关系是(　　)

A.λA>λB,fA>fB     B.λA<λB,fA<fB

C.λA>λB,fA<fB     D.λA<λB,fA>fB

8.如图所示,O是水面上一波源,实线和虚线分别表示该时刻的波峰和波谷,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以外区域    D.没有阴影的区域

9.(多选)如图所示,一小型渔港的防波堤两端M、N相距约60 m,在防波堤后A、B两处有两条小船进港躲避风浪。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,下列说法中正确的有(　　)

A.假设波浪的波长约为10 m,则A、B两处小船基本上不受波浪影响

B.假设波浪的波长约为10 m,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50 m,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50 m,则A、B两处小船明显受到波浪影响

答案全解全析

基础过关练

1.C　声呐探测水中的暗礁、潜艇等,利用了波的反射原理,A正确。隐形飞机隐形的原理是:通过降低飞机的声、光、电等可探测特征量,使雷达等防空探测器无法早期发现。可在隐形飞机机身表面涂高效吸收电磁波的物质,或使用吸收雷达电磁波的材料,这样在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱,隐形飞机很难被发现,B正确。超声雷达发射超声波,然后根据被障碍物反射回的波判断状况,即利用波的反射,C错误。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,D正确。

2.BD　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,A错误,B正确;波在不同种介质中运动时发生折射,波速发生变化,但频率由振源决定,波的频率不变,由v=λf可知波长也发生变化,C错误,D正确。

3.AB　“余音绕梁,三日而不绝”和“夏日雷声轰鸣不绝”主要是由声音的反射引起的,不属于波的衍射现象。“隔墙有耳”和“空山不见人,但闻人语响”属于波的衍射现象。

4.C　波发生明显的衍射现象的条件是:当缝、孔的宽度或障碍物的尺寸与波长相差不多或比波长更小。不论题图乙中的(a)、(b)、(c)、(d)挡板位置、方向如何改变,孔的尺寸不变,满足波发生明显衍射的条件,因此会发生明显的衍射现象,选C。

5.A　A处水没有振动,说明不能发生明显的衍射现象。要想发生明显的衍射现象,必须减小狭缝的宽度或增大波长,A方法无效,D方法有效;要想增大波长,由v=λf=知,v一定,当f减小或T增大时,λ增大,B、C方法有效。故选A。

6.C　由公式v=,得周期为 s的声波的波长为λ1=vT=340× m=17 m;由公式v=λf得频率为104 Hz的声波的波长为λ2== m=0.034 m。波发生明显衍射的条件是孔、缝的宽度或障碍物的尺寸小于波长或者与波长相差不大,故①③能产生明显的衍射现象,②不能产生明显的衍射现象。故C正确,A、B、D错误。

7.C　由图知A波的衍射现象比B波明显,说明A波的波长比B波的波长长,而相同的介质中,波的速度相同,根据v=λf可知,波长越长,则频率越小。故选C。

8.B　从图中可以看出挡板A比水波的波长大得多,因此波不会绕过挡板A,在挡板A后面产生“阴影区”;而小孔B的大小与波长相差不多,能发生明显的衍射现象,故B正确。

9.AD　A、B两处小船明显受到波浪影响是因为水波发生明显的衍射,波浪能传播到A、B处。当障碍物或缝隙的尺寸比波长小或跟波长相差不多的时候,会发生明显的衍射现象。