高中物理 第十二章 机械波 4_1 波的衍射自主练习 新人教版选修3-41

波的衍射我夯基我达标1.在做水波通过小孔衍射的演示实验时，激发水波的振子振动频率为5 Hz，水波在水槽中的传播速度为0.05 m/s，为使实验效果更明显，使用小孔直径d应为多少米？思路解析：由发生明显衍射现象的条件知，当d时满足要求.由v=f得：=0.01 m，故d，所以d0.01 m.答案：d0.01 m2.对于波长为100 m的声波，下列说法正确的是（ )A.在同一均匀的介质中，此波长比20 m的声波传播得快B.不能被听见C.波长太长,不能产生明显的衍射D.不能产生反射思路解析：对于波长为100 m的声波，其频率为：f= z=3.4 Hz20 Hz，故正常人听不见，选项B正确.由于在同一种均匀的介质中，故声波的传播速度相同，选项A错误.由于声波也是机械波，具有波的一切性质，故C、D错误.答案：B3.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.听到回声是共鸣现象思路解析：衍射是波特有的现象，是波区别于其他物质的特征，障碍物或孔的尺寸越小，越能满足发生明显衍射现象的条件，回声是声波的反射现象，如果回声到达人耳比原声滞后0.1 s以上，就能区分回声和原声.答案：AB4.波长为0.01 m的超声波，在经过某一小孔时发生了明显的衍射现象，则这个小孔的可能直径（ )A.大约为1 m B.大约为0.01 mmC.大约为0.1 cm D.大约为0.1 dm思路解析：发生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的大小比波长小或相差不大，波长为0.01 m的超声波，所以孔的可能直径大约为0.01 m或0.01 mm，也有可能为0.1 cm左右.答案：BCD5.波长为60 m和17 m的两列声波在空气中传播时，下列叙述正确的是（ )A.波长60 m的声波比17 m的声波传播速度慢B.波长60 m的声波比17 m的声波频率小C.波长60 m的声波比17 m的声波易发生衍射D.波长60 m的声波不能被反射思路解析：不管波长长度为多少，声波在空气中传播速度都为340 m/s，由波长、声速、频率关系可知f=,波长越长，频率越小，所以A错，B对.由发生明显衍射的条件可知，波长较长，发生衍射较容易，C对.任何波都可以发生反射，D错.答案：BC6.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，小石对波的传播没有影响D.晚上看到水中月亮的倒影思路解析：波在传播过程中偏离直线传播绕过障碍物的现象称为波的衍射.C与衍射现象相符. 答案：C7.关于波的衍射现象，下列说法正确的是（ )A.某些波在一定条件下才有衍射现象 B.某些波在任何情况下都有衍射现象C.一切波在一定条件下才有衍射现象 D.一切波在任何情况下都有衍射现象思路解析：一切波只要遇到障碍就会发生衍射现象，但要发生明显衍射现象的条件是障碍物的大小和波的波长差不多.答案：D8.一列水波穿过小孔产生了衍射现象，衍射的水波与原来的水波相比（ )A.波长变短了 B.频率变高了C.波速没有变化 D.质点的振幅变小了思路解析：由于衍射使波的能量分布范围变大，从而导致单位面积上的能量变小，振幅变小.答案：CD我综合我发展9.人类耳朵能听到的声波频率为20 Hz20 000 Hz，频率低于20 Hz的声波叫次声波，高于20 000 Hz的声波称为超声波.次声波有很强的穿透力，它会与人体肌肉、内脏器官固有的振动频率发生共振，产生较大的振幅和能量，从而造成人体结构的巨大破坏甚至死亡.美国专家研制出一种次声波炸弹，专门对付抢劫犯，只要控制好次声的强度，就能在几秒钟之内，使人昏迷又不至于丧命，它是对付劫持人质的劫机犯的最佳武器.请根据以上材料回答以下问题：（1）人耳能听到的声波波长的范围是什么？（2）假设人体单位面积上接收到能量为e的次声波就会造成死亡，今有一颗爆炸能量为E（转化为次声波的效率为）在人的正上方h处爆炸，h要多高，此人才是安全的？思路解析：（1）声音在空气中的传播速度为340 m/s，人类耳朵能听到的声波频率为20 Hz20 000 Hz，由v=f得=可算得波长1= m=17 m，2= m=1.710-2 m，故人耳能听到的声波波长范围为1.710-2 m17 m.（2）在高度为h，单位面积上人接收到的能量为，若e时人是安全的，此时h.答案：（1）1.710-2 m17 m（2）h