2021-2022学年新教材物理人教版选择性必修第一册训练：第3章3波的反射、折射和衍射含解析

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第三章　3　

A组·基础达标

1．下列现象不属于波的明显衍射现象的是(　　)

A．“隔墙有耳”

B．“空山不见人，但闻人语声”

C．河中芦苇后面没有留下无波的区域

D．池中假山前有水波，假山后无水波

【答案】D　【解析】假山前有水波，假山后无水波，说明波没有绕过障碍物，因此

不属于明显衍射现象，故 D正确．

2．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，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．阴影Ⅲ以外区域

【答案】B　【解析】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 A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 A处的衍射现象很不明显，即可认为波沿直线传播，故Ⅰ区内水面无波形，

故A、C、D错误；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Ⅲ、Ⅱ

之内，明显存在衍射波的波形，故 B正确．

3．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为 13 m 的障碍物，能产生显著的衍射现象的是(　　)

A．①和② 　　 B．②和③

C．①和③ 　　 D．都可以

【答案】C　【解析】三种声波的波长分别为 λ1＝340× m＝17 m，λ2＝ m＝0.034

m，λ3＝10 m，根据发生明显衍射现象的条件可知，①、③两种声波的波长与障碍物的尺寸

差不多，能产生明显的衍射现象，故 C正确．

4．(2021 届河北南宫中学四校联考)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20 000 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．不能产生明显的衍射

C．它不能被人听到

D．不能产生反射现象

【答案】C　【解析】波速由介质决定，在同一介质中波速相同，故 A错误；声波具

有波的特性，能发生波的反射、折射和衍射，故 B、D错误；根据 v＝λf 可知，f＝ Hz＝10

Hz，所以该波为次声波，人不能听见，故 C正确．

5．(2020 年静安区一模)如图，P为桥墩，A为靠近桥墩漂浮的叶片，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．提高波源周期

C．减小波源距桥墩的距离

D．增加波源距桥墩的距离

【答案】B　【解析】波源 S连续振动，形成水波，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 λ＝，波速不变，频率增大，波长减小，衍射现象不明显，反之提高波源周期，降低

频率，波长增大，衍射现象更明显．衍射现象与传播距离无关，增加或减小波源距桥墩的

距离，不会影响衍射现象的发生，故 A、C、D错误，B正确．

6．同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播，某时刻的波形曲线如图所示，以下说

法正确的是(　　)

A．声波在水中波长较大，b是水中声波的波形曲线

B．声波在空气中波长较大，b是空气中声波的波形曲线

C．水中质点振动频率较高，a是水中声波的波形曲线

D．空气中质点振动频率较高，a是空气中声波的波形曲线

【答案】A　【解析】波的频率取决于波源的振动频率，与介质无关，故相同音叉发

出的声波在水中与在空气中传播时频率相同．机械波在介质中传播的速度只取决于介质的

性质．声波在水中传播的速度大于在空气中传播的速度，由 v＝λf 知，声波在水中的波长

较大，对应于题图中波形曲线 b.故A正确．

7．(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】BCD　【解析】A、B、C选项中应用了波的反射现象，故 A错误，B、C正

确；D选项是波的折射现象，深水区域和浅水区域视为不同介质，故波的传播方向发生改

变，故 D正确．

8．(2021 届金山区一模)发波水槽中产生一列水波，用一支圆珠笔插入水中，如图所示，

笔对波的传播(　　)

A．有影响，水波发生明显衍射现象

B．有影响，水波不发生明显衍射现象

C．无影响，水波发生明显衍射现象

D．无影响，水波不发生明显衍射现象

【答案】C　【解析】由波的衍射现象可知，当圆珠笔插入水中，笔尖的线度远小于

水波的波长时，水波会发生明显的衍射现象，即笔对波的传播没有影响，故 C正确，

A、B、D错误．

9．在水波槽的衍射实验中，若打击水面的振子振动频率是 5 Hz，水波在水槽中的传

播速度为 0.05 m/s，为观察到显著的衍射现象，小孔直径 d应为多少？

【答案】小于 1 cm　【解析】在水槽中激发的水波波长为 λ＝＝ m＝0.01 m＝1 cm.要

求在小孔后产生显著的衍射现象，应取小孔的尺寸小于波长．故小孔直径 d应小于 1 cm.

10．如图所示，相邻实线间的距离等于一个波长，试大致画出波通过孔 A和B以及遇

到障碍物 C和D之后的传播情况．

【答案】见解析　【解析】由题图可知，孔 A和障碍物 D跟波长相差不多，因此，从

孔A传出的波和遇障碍物 D之后的波均有明显的衍射现象；孔 B和障碍物 C跟波长相比相

差较大，因此，从孔 B传出的波和遇障碍物 C之后的波无明显的衍射现象．在画通过孔 A

的衍射波时要强调画出的同心半圆都是以孔 A为圆心的；遇障碍物 D之后波的传播并没有

受影响；而从孔 B传出的波和遇障碍物 C之后的波只沿直线传播．所以从孔 A、B传出的

波和遇障碍物 C、D之后的波如图所示．

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