33波的反射、折射和衍射

3.3 波的反射 折射和衍射 同步练习一、单选题1. （2021全国高三专题练习）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【详解】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，故C 正确，ABD错误。故选Co2. （2021全国高二课时练习）声波是一种机械波，在空气中传播速度约为340 m/s,人能听到的声波频率在20 Hz到20000 Hz之间，对于波长为34 m的声波，下列说法正确的是 （）A. 在水中它比波长为20 m的声波传播得更快一些B. 不能产生衍射现象C. 它不能被人听到D. 不能产生反射现象【答案】 C【详解】A. 波速由介质决定，在同一介质中波速相同，故A错误；BD.声波具有波的特性，能发生波的反射、衍射和折射，故BD错误；C.根据v=f代入数据解得 f=10Hz所以该波为次声波，人不能听见，故C正确。故选 Co3. （2021江苏宿迁青华中学高二期中）如图所示，正中O是水面上一波源，实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷，力是挡板仏是小孔，经过一段时间，水面上的波形将分布于（）C. 阴影以外区域D.阴影以外区域【答案】B【详解】ACD.由题图中可直观看出，半波长为实虚两圆半径之差，且可看出挡板力的尺寸比波长 大得多，而小孔B与波长长度差不多。据波发生明显衍射的条件知道，该波在挡板力处的 衍射现象很不明显，即可认为波沿直线传播，故区内水面无波形，故ACD错误；B. 该波的波长与小孔B差不多，能够产生明显的衍射，故在阴影区口、之内，明显存在 衍射波的波形，故B正确。故选B。4. （2021河南范县第一中学高二月考）如图所示，O是水面上一波源，实、虚线分别表示 该时刻的波峰、波谷，A是挡板，B是小孔。不考虑波的反射因素，则再经过一段时间后，B. 阴影以外区域分布有水波C. 阴影以外区域分布有水波D. 阴影口、口、都没有水波【答案】 B【详解】由题图中看出挡板A比波长大很多，故衍射现象不明显，区没有水波;B孔与波长差不多， 衍射现象明显，故区、区都有水波，题图中空白区域水波可直接传到。故选 B。5. （2021北京师大附中高三期中）在观察水波衍射实验的时候，在发波水槽盛有一定深度 的水，改变波源的频率和狭缝的宽度，分别拍摄了以下四幅照片。对于照片上出现的情景列判断正确的是（ ）已知甲、乙中水波波长相同，由图可知狭缝的宽度越小衍射现象越明显已知甲、乙中水波波长相同，由图可知狭缝的宽度越大衍射现象越明显已知丙、丁中狭缝宽度一样，由图可知波长越短的水波衍射现象越明显 已知丙、丁中狭缝宽度一样，由图可知波长越长的水波衍射现象越明显A. 口B. 口C. 口D. 口【答案】B【详解】已知甲、乙中水波波长相同，由图可知图乙的衍射现象更明显，可知狭缝的宽度越小衍射 现象越明显，贝忙正确，错误；已知丙、丁中狭缝宽度一样，由图可知图丙的衍射现象更明显，可知波长越长的水波衍射 现象越明显，贝忙正确，错误。故选B。B. B 图中，单摆运动时的回复力由重力与拉力的合力提供C. C图中，若减小孔AB的大小，衍射现象会更明显D. D图中，质点A、C之间的距离就是横波的一个波长【答案】 C【详解】A. 粗糙斜面上的金属球m在弹簧的作用下沿斜面振动，因为始终有摩擦力做负功，不满足F=-kx该运动并不是简谐运动，故A错误；B. B图中，单摆运动时的回复力由重力的切向分力提供，故B错误；C. 根据发生衍射规律可知，减小孔AB的大小，衍射现象会更明显，故C正确；D. D图中，质点A、C平衡位置之间的距离就是横波的半个波长，故D错误。 故选Co7. （2021江苏连云港高三期中）一列简谐横波沿x轴正方向传播，其波速为10m/s, t = 0时 刻的波形如图所示，下列说法正确的是（ ）A. t = 0.2s时刻，质点Q速度最大B. t = 0.6s时刻，质点M向+ y轴方向运动C. 质点M比质点P早到达平衡位置处D. 若此波传播过程中遇到的障碍物的尺寸为80m，能发生明显衍射现象【答案】B【详解】A. 由图可知该波的波长为X = 8m则周期为T = 0.8sv由同侧法知t = 0时刻Q点向下振动，t = 0.2s时刻，即经过彳，Q到达最大位移处，质点Q 的速度为零，故A错误；3B. 经过0.6s，波向前传播X = 6m4则t = 0.6s时刻的波形图如下图所示由同侧法可知质点M向+ y轴方向运动，故B正确；C. t = 0时刻P点向下振动，M先向上振动，在向下振动，所以质点P比质点M早到达平衡 位置处，故 C 错误；D. 发生明显衍射现象的条件障碍物的尺寸比波长小，由题可知障碍物的尺寸远大于波的波 长，故不能发生明显的衍射现象，故D错误。故选 Bo二、多选题8. （2021全国高三专题练习）以下关于波的认识，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. 超声波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【答案】ABD【详解】A. 潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，声呐采用的是超声波，超声波的方向性好，遇 到障碍物容易反射。故A正确；B. 隐形飞机的原理是：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，所以隐形飞机可能在机身表面涂有高效吸收电磁波的物质，使用吸收雷达电 磁波材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现。故B正确；C. 雷达的工作原理是利用波的反射。故C不正确；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。故D正确。故选 ABD。9. （2021全国高二课时练习）下列说法正确的是（）A. 衍射是一切波特有的现象B. 对同一列波，障碍物或孔越小衍射越明显C. 听到回声是声波的衍射现象D. 听到墙外人的说话声是衍射现象【答案】 ABD【详解】A. 衍射是一切波所特有的现象，故A正确；B. 发生明显衍射现象的条件：障碍物或小孔和波长差不多或更小，故B正确；C. 回声是波的反射不是衍射，故C错误；D. 听到墙外人的说话声是衍射现象，故D正确。故选 ABD。10. （2021全国高二课时练习）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. 雷达的工作原理是利用波的反射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【答案】ABCD【详解】A. 潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，声呐采用的是超声波，超声波的方向性好，遇 到障碍物容易反射，故A正确；B. 隐形飞机的原理是：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，所以隐形飞机可能在机身表面涂有高效吸收电磁波的物质，使用吸收雷达电 磁波材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现，故B正确；C. 雷达的工作原理是利用波的反射，故C正确；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，故D正确。 故选 ABCD。11. （2021全国高二课时练习）一列水波通过某孔的实际情况如图所示，现把孔的尺寸变 小，或者把水波的波长变大，水波通过孔后的假想情况如图四幅图所示，其假想错误的图示【详解】AB.波发生明显的衍射现象的条件是：当孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多 或比波长更小，从水波通过某孔的实际情况图可知，衍射现象不明显，则说明孔的尺寸比水 波的波长更大，故孔变小后，孔的尺寸与水波的波长更接近，衍射现象更明显，故A不符 合题意， B 符合题意；CD.衍射现象是普遍存在的。波遇到障碍物时都有绕过障碍物的特性，即衍射现象，但只有当障碍物或孔的尺寸比波长小或差不多时才能观察到明显的衍射现象，从水波通过某孔的 实际情况图可知，衍射现象不明显，则说明孔的尺寸比水波的波长更大，故波长变大后，孔 的尺寸与水波的波长更接近，衍射现象更明显，故C不符合题意，D符合题意。故选 BD。12. （2021全国高三专题练习）关于波的衍射，下列说法中正确的是（）A. 衍射是一切波的特性B. 波长比孔的宽度大得越多，衍射现象越不明显C. 发生波的衍射时必须有两个波源D. 波的衍射也是由于波的叠加产生的【答案】AD【详解】A. 干涉和衍射现象是波所特有的现象，A正确；B. 波长比孔的宽度大得越多，衍射现象越明显，B错误；C. 发生波的干涉时必须有两个波源，C错误；D. 由于狭缝或小孔有一定的宽度或大小，波通过后出现明暗相间的条纹就是波叠加的结果， 因此波的衍射也是由于波的叠加产生的，D正确。故选 AD。13. （2021天津市西青区杨柳青第一中学二模）一列简谐横波在Z=0.6s时的波形图如图甲所示，此时P、Q两质点的位移相等，波上x=15m处的质点A的振动图象如图乙所示，则以下说法正确的是（ ）A. 这列波沿x轴正方向传播B. 这列波的波速为0.06m/sC. 从t=0.6s时刻开始，质点P比质点Q早回到平衡位置D. 若该波在传播过程中遇到一个尺寸为15m的障碍物，这列波不能发生明显衍射现象答案】 AC【详解】A. 根据振动图像，质点A在t=0.6s时向下振动，所以在波动图像上质点A向下振动，得到 波的传播方向沿x轴正方向传播，A正确;B. 从甲图可知波长为久=20m,从乙图可知振动周期为T=1.2s，所以波速为九 50 fv m/sT3B错误;C. 波的传播方向沿x轴正方向传播，在t=0.6s时，质点P向上振动，质点Q向下振动，质 点P比质点Q早回到平衡位置。C正确；D. 因为障碍物尺寸小于波长，所以能发生明显衍射，D错误。故选 AC。14. （2021广西玉林一模）如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t= 2s时刻的 波动图像，图乙为质点 P 的振动图像。下列说法正确的是（ ）甲乙A. 波沿x轴正方向传播B. 再经过1s时间，质点p向左传播到0m位置C. 该波可以与另一列频率为0.5Hz的波发生稳定的干涉D. 波在传播过程中遇到3m大小的障碍物能发生明显的衍射E. 两列该波相向运动，加强点的振幅为0.4m【答案】CDE【详解】A. 从乙图可知，t 2s时刻，P质点正在平衡位置向-y方向振动，波沿x轴负方向传播 故A错；B. 质点不随波逐流，故质点P只是以所处的平衡位置做简谐振动，故B错；C. 波的周期是2s，频率为0.5Hz，与其发生干涉的波的频率也为0.5Hz，所以C对；D. 发生明显衍射的条件是障碍物或小孔的尺寸比波长短或相差不多，故D对；E. 当两列该波相向运动时，两列波形成稳定干涉，加强点的振幅为2A 0.4m，E对。 故选CDE。15. （2021四川达州一模）如图所示，图中的实线为一列简谐横波在t 0s时刻的波形图, 且x 12cm质点向y轴负方向运动。虚线是t 0.3s时的波形图，设该波的周期T大于0.3s, 下列说法正确的是（ ）B. 该波波速为0.2m/sC. 该波波速为0.6m/sD. t = 0.3s时，x = 20cm质点向y轴正方向运动E. 该波通过直径为d = 0.2m的小孔时能发生明显的衍射现象【答案】BDE【详解】A. t = 0s时刻的波形图，且x = 12cm质点向y轴负方向运动，由同侧法可知：波沿x轴负向 方向传播，故A错误；BC.根据图像可知，波长为九=0.24m结合图像可知传播时间t = 0.3s = (n + 4)T (n = 0丄2,)解得T =(n = 0丄2,)4n +1因为T 0.3s，所以n = 0周期为T = 1.2s九则波速为V = T = 0.2m/s故B正确，C错误；D. 由同侧法可知t = 0.3s时，x = 20cm质点向y轴正方向运动，故D正确;E. 根据图像可知，波长为九=0.24m则波通过直径为d = 0.2m的小孔时能发生明显的衍射现象，故E正确。 故选 BDE。