3　波的反射、折射和衍射 [學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.了解波的反射和折射現(xiàn)象，知道波的反射和折射規(guī)律(難點(diǎn))。2.知道波的衍射現(xiàn)象和波發(fā)生明顯衍射的條件(重點(diǎn))。 一、波的反射和折射 1．波的反射 (1)反射現(xiàn)象：波遇到介質(zhì)界面(如水波遇到擋板)時(shí)會(huì)返回原介質(zhì)繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。 (2)反射規(guī)律：反射線(xiàn)、法線(xiàn)與入射線(xiàn)在同一平面內(nèi)，反射線(xiàn)與入射線(xiàn)分居法線(xiàn)兩側(cè)，反射角等于入射角。 2．波的折射 (1)波的折射：光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)生折射，同樣，其他波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)也發(fā)生折射。 (2)水波的折射：一列水波在深度不同的水域傳播時(shí)，在交界面處將發(fā)生折射。 1．在波的反射和折射現(xiàn)象中，反射波與入射波、折射波與入射波的頻率相同嗎？波長(zhǎng)相同嗎？ 答案　在波的反射和折射現(xiàn)象中，反射波和入射波的頻率都與波源的頻率相同；反射現(xiàn)象是在同種介質(zhì)中傳播，波速相同，由v ＝λf 可知，波長(zhǎng)也相同，而折射現(xiàn)象是在不同介質(zhì)中傳播，波速不同，波長(zhǎng)也不同。 2．波在發(fā)生折射過(guò)程中，方向一定改變嗎？ 答案　不一定，如果入射波垂直于交界面時(shí)，傳播方向保持不變。 波的反射和折射中各物理量的變化 (1)波的頻率是由振源決定的，介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都是受迫振動(dòng)，因此不論是反射還是折射，波的頻率是不改變的。 (2)波速是由介質(zhì)決定的，波反射時(shí)是在同一均勻介質(zhì)中傳播，因此波速不變，波折射時(shí)是在不同介質(zhì)中傳播，因此波速改變。 (3)波長(zhǎng)是由頻率和波速共同決定的，即在波的反射中，由于波的頻率和波速均不變，根據(jù)公式λ＝eq \f(v,f)可知波長(zhǎng)不改變；在波的折射中，當(dāng)進(jìn)入新的介質(zhì)中波速增大時(shí)，由λ＝eq \f(v,f)可知波長(zhǎng)變長(zhǎng)，反之變短。 例1　一列聲波在介質(zhì)Ⅰ中的波長(zhǎng)為0.2 m。當(dāng)該聲波從介質(zhì)Ⅰ中以某一角度傳入介質(zhì)Ⅱ中時(shí)，波長(zhǎng)變?yōu)?.6 m，如圖所示，若介質(zhì)Ⅰ中的聲速是340 m/s。 (1)求該聲波在介質(zhì)Ⅱ中傳播時(shí)的頻率； (2)求該聲波在介質(zhì)Ⅱ中傳播的速度； (3)若另一種聲波在介質(zhì)Ⅱ中的傳播速度為1 400 m/s，按圖中的方向從介質(zhì)Ⅰ射入介質(zhì)Ⅱ中，求它在介質(zhì)Ⅰ和介質(zhì)Ⅱ中的頻率之比。 答案　(1)1 700 Hz　(2)1 020 m/s　(3)1∶1 解析　(1)聲波在介質(zhì)Ⅰ中傳播時(shí)，由v＝λf得： f＝eq \f(v1,λ1)＝eq \f(340,0.2) Hz＝1 700 Hz。 由于聲波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)，頻率不變，所以聲波在介質(zhì)Ⅱ中傳播時(shí)，頻率為1 700 Hz。 (2)由v＝λf得聲波在介質(zhì)Ⅱ中的傳播速度為v2＝λ2f＝0.6×1 700 m/s＝1 020 m/s。 (3)同一種聲波由介質(zhì)Ⅰ到介質(zhì)Ⅱ的過(guò)程中，頻率不變，故該聲波從介質(zhì)Ⅰ進(jìn)入介質(zhì)Ⅱ時(shí)，其頻率之比為1∶1。 例2　某測(cè)量員利用回聲測(cè)距，他站在兩平行豎直墻壁間某一位置(不是中間位置)鳴槍?zhuān)?jīng)過(guò)1 s第一次聽(tīng)到回聲，又經(jīng)過(guò)0.5 s再次聽(tīng)到回聲，已知聲速為340 m/s，則兩墻壁間的距離為多少？ 答案　425 m 解析　設(shè)兩墻壁間的距離為s，測(cè)量員離較近的墻壁的距離為x，則他離較遠(yuǎn)的墻壁的距離為s－x， 第一次聽(tīng)到回聲時(shí)，2x＝vt1 第二次聽(tīng)到回聲時(shí)，2(s－x)＝v(t1＋Δt) 其中Δt＝0.5 s，t1＝1 s，代入數(shù)據(jù)解得：s＝425 m。 回聲測(cè)距的三種情況 1.當(dāng)聲源不動(dòng)時(shí)，聲波遇到了靜止障礙物會(huì)被反射回來(lái)繼續(xù)傳播，由于反射波與入射波在同一介質(zhì)中傳播速度相同，因此，入射波和反射波在傳播距離一樣的情況下，用的時(shí)間相等。設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t聽(tīng)到回聲，則聲源距障礙物的距離為s＝v聲eq \f(t,2)。 2.當(dāng)聲源以速度v向靜止的障礙物運(yùn)動(dòng)或障礙物以速度v向靜止的聲源運(yùn)動(dòng)時(shí)，聲波遇到障礙物經(jīng)時(shí)間t返回，聲源發(fā)聲時(shí)障礙物到聲源的距離為s＝(v聲＋v)eq \f(t,2)。 3.當(dāng)聲源以速度v遠(yuǎn)離靜止的障礙物或障礙物以速度v遠(yuǎn)離靜止的聲源時(shí)，聲波遇到障礙物經(jīng)時(shí)間t返回，聲源發(fā)聲時(shí)障礙物到聲源的距離為s＝(v聲－v)eq \f(t,2)。 針對(duì)訓(xùn)練1　有一輛汽車(chē)以15 m/s的速度勻速行駛，在其正前方有一陡峭山崖，汽車(chē)?guó)Q笛2 s后司機(jī)聽(tīng)到回聲，此時(shí)汽車(chē)距山崖的距離有多遠(yuǎn)？(v聲＝340 m/s) 答案　325 m 解析　汽車(chē)勻速行駛，速度為v車(chē)＝15 m/s，聲音在空氣中傳播速度不變，汽車(chē)從鳴笛到聽(tīng)到回聲，二者運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，如圖所示。 設(shè)汽車(chē)在A(yíng)點(diǎn)鳴笛，A點(diǎn)到山崖B的距離為x1，汽車(chē)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)聽(tīng)到回聲，設(shè)AC距離為x2，CB距離為x，因二者運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，則有x1＝x2＋x① x1＋x＝v聲t② x2＝v車(chē)t③ 聯(lián)立①②③得x＝325 m。 二、波的衍射 如圖所示是一個(gè)可觀(guān)察水波衍射的發(fā)波水槽，振源的頻率是可以調(diào)節(jié)的，槽中放置兩塊可移動(dòng)的擋板形成寬度可調(diào)節(jié)的小孔，觀(guān)察水波的傳播，也可以在水槽中放置寬度不同的擋板，觀(guān)察水波的傳播?；卮鹣铝袉?wèn)題： 水波遇到小孔時(shí)，會(huì)觀(guān)察到什么現(xiàn)象？依次減小小孔尺寸，觀(guān)察到的現(xiàn)象有什么變化？ 答案　水波遇到小孔時(shí)，水波能穿過(guò)小孔，并能到達(dá)擋板后面的“陰影區(qū)”，小孔的尺寸減小時(shí)，水波到達(dá)“陰影區(qū)”的現(xiàn)象更加明顯。 1．波的衍射：波繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。 2．發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)相差不多，或者比波長(zhǎng)更小時(shí)，才能觀(guān)察到明顯的衍射現(xiàn)象。 說(shuō)明：衍射只有“明顯”與“不明顯”之分，障礙物或小孔的尺寸跟波長(zhǎng)相差不多，或比波長(zhǎng)小，是產(chǎn)生明顯衍射的條件。 3．波的衍射的普遍性：一切波都能發(fā)生衍射，衍射是波特有的現(xiàn)象。 1．喇叭播放的音樂(lè)中，高音(頻率大)和低音(頻率小)的聲波哪個(gè)更容易繞過(guò)高墻？ 答案　低音，由v＝λf得λ＝eq \f(v,f)，由此可知，聲速相同情況下，低音的頻率小，波長(zhǎng)長(zhǎng)，在障礙物相同的情況下，低音更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，因此低音更容易繞過(guò)高墻。 2．俗話(huà)說(shuō)：“隔墻有耳”，我們可以聽(tīng)到從墻外傳過(guò)來(lái)的聲音，卻看不到人，說(shuō)明聲波可以發(fā)生衍射，光波不能發(fā)生衍射，這種說(shuō)法對(duì)嗎？(提示：聲波波長(zhǎng)較長(zhǎng)，一般為1.7～17 m，可見(jiàn)光波長(zhǎng)較短，一般為0.39～0.77 μm) 答案　不對(duì)。聲波波長(zhǎng)較長(zhǎng)，遇到與其波長(zhǎng)相差不大的障礙物可發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。光波波長(zhǎng)較短，其波長(zhǎng)比一般障礙物小得多，衍射現(xiàn)象不明顯。 (1)只有當(dāng)障礙物的尺寸與波長(zhǎng)相差不多或比波長(zhǎng)小時(shí)，才會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象。(　×　) (2)夏日雷聲有時(shí)轟鳴不絕，這是聲波的衍射現(xiàn)象。(　×　) (3)“聞其聲不見(jiàn)其人”，是指聲波的衍射現(xiàn)象。(　√　) 例3　(多選)如圖所示是觀(guān)察水波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置．AC和BD是兩塊擋板，AB是一個(gè)孔，O是波源。圖中已畫(huà)出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每?jī)蓷l相鄰波紋(圖中曲線(xiàn))之間的距離表示一個(gè)波長(zhǎng)，則關(guān)于波經(jīng)過(guò)孔之后的傳播情況，下列描述正確的是(　　) A．此時(shí)能觀(guān)察到波明顯的衍射現(xiàn)象 B．擋板前后波紋間距離相等 C．如果將孔AB擴(kuò)大，有可能觀(guān)察不到明顯的衍射現(xiàn)象 D．如果孔的大小不變，使波源頻率增大，能觀(guān)察到更明顯的衍射現(xiàn)象 答案　ABC 解析　觀(guān)察題圖可知孔的尺寸與波長(zhǎng)差不多，能觀(guān)察到波明顯的衍射現(xiàn)象，故A對(duì)；因波的傳播速度不變，頻率不變，故波長(zhǎng)不變，即擋板前后波紋間距離相等，故B對(duì)；若將孔AB擴(kuò)大，且孔的尺寸大于波長(zhǎng)，則可能觀(guān)察不到明顯的衍射現(xiàn)象，故C對(duì)；若f增大，由λ＝eq \f(v,f)，知λ變小，衍射現(xiàn)象變得不明顯了，故D錯(cuò)。 針對(duì)訓(xùn)練2　如圖所示，一小型漁港的防波堤兩端M、N相距約60 m，在防波堤后A、B兩處有兩個(gè)小船進(jìn)港躲避風(fēng)浪。某次海嘯引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤傳播，下列說(shuō)法正確的有(　　) A．假設(shè)波浪的波長(zhǎng)約為10 m，則A、B兩處小船完全不受波浪影響 B．假設(shè)波浪的波長(zhǎng)約為10 m，則A、B兩處小船明顯受到波浪影響 C．假設(shè)波浪的波長(zhǎng)約為70 m，則A、B兩處小船基本上不受波浪影響 D．假設(shè)波浪的波長(zhǎng)約為70 m，則A、B兩處小船明顯受到波浪影響 答案　D 解析　A、B兩處小船明顯受到波浪影響是因?yàn)樗òl(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，波浪能傳播到A、B處，當(dāng)縫隙MN的尺寸比波長(zhǎng)小或跟波長(zhǎng)差不多的時(shí)候，會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故D正確。 例4　(多選)(2023·長(zhǎng)春外國(guó)語(yǔ)學(xué)校高二月考)沙塵暴是由于土地的沙化引起的一種惡劣的氣象現(xiàn)象，發(fā)生沙塵暴時(shí)能見(jiàn)度只有幾十米，天空變黃發(fā)暗，這是由于在這種情況下(　　) A．只有波長(zhǎng)較短的一部分光才能到達(dá)地面 B．只有波長(zhǎng)較長(zhǎng)的一部分光才能到達(dá)地面 C．只有頻率較高的一部分光才能到達(dá)地面 D．只有頻率較低的一部分光才能到達(dá)地面 答案　BD 解析　根據(jù)光發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件知，發(fā)生沙塵暴時(shí)，只有波長(zhǎng)較長(zhǎng)的一部分光能到達(dá)地面，據(jù)λ＝eq \f(c,f)知，到達(dá)地面的光是頻率較低的一部分光，故選項(xiàng)B、D正確。 課時(shí)對(duì)點(diǎn)練 　　　　　　　　　　　　　　　　 考點(diǎn)一　波的反射和折射 1．(2023·昆明一中月考)以下關(guān)于波的認(rèn)識(shí)，不正確的是(　　) A．潛艇利用聲吶探測(cè)周?chē)矬w的分布情況，用的是波的反射原理 B．隱形飛機(jī)怪異的外形及表面涂特殊隱形物質(zhì)，是為了減少波的反射，從而達(dá)到隱形的目的 C．超聲雷達(dá)的工作原理是利用波的折射 D．水波從深水區(qū)傳到淺水區(qū)改變傳播方向的現(xiàn)象，是波的折射現(xiàn)象 答案　C 解析　潛艇利用聲吶探測(cè)周?chē)矬w的分布情況，利用了波的反射原理，A正確；隱形飛機(jī)隱形的原理是通過(guò)降低飛機(jī)的聲、光、電等可探測(cè)特征量，使雷達(dá)等防空探測(cè)器無(wú)法發(fā)現(xiàn)，可在隱形飛機(jī)機(jī)身表面涂高效吸收電磁波的物質(zhì)，或使用吸收雷達(dá)電磁波的材料，或利用自身怪異的外形改變反射電磁波的方向，這樣在雷達(dá)屏幕上顯示的反射信息很小、很弱，使得隱形飛機(jī)很難被發(fā)現(xiàn)，B正確；超聲雷達(dá)發(fā)射超聲波，然后根據(jù)被障礙物反射回的波判斷狀況，即利用波的反射，C錯(cuò)誤；水波從深水區(qū)傳到淺水區(qū)改變傳播方向的現(xiàn)象，是波的折射現(xiàn)象，D正確。 2.圖中1、2、3分別代表入射波、反射波、折射波的波線(xiàn)，則(　　) A．2與1的波長(zhǎng)、頻率相等，波速不等 B．2與1的波速、頻率相等，波長(zhǎng)不等 C．3與1的波速、頻率、波長(zhǎng)均相等 D．3與1的頻率相等，波速、波長(zhǎng)均不等 答案　D 解析　波發(fā)生反射時(shí)，在同一種介質(zhì)中傳播，因此波長(zhǎng)、波速和頻率不變，A、B錯(cuò)誤；波發(fā)生折射時(shí)，頻率不變，波速變，波長(zhǎng)變，故C錯(cuò)誤，D正確。 3．當(dāng)一個(gè)探險(xiǎn)者進(jìn)入一個(gè)山谷后，為了估測(cè)出山谷的寬度，他吼一聲后，經(jīng)過(guò)0.3 s聽(tīng)到右邊山坡反射回來(lái)的聲音，又經(jīng)過(guò)1.6 s后聽(tīng)到左邊山坡反射回來(lái)的聲音，若聲速為340 m/s，則這個(gè)山谷的寬度約為(　　) A．221 m B．442 m C．374 m D．646 m 答案　 C 解析　右邊的聲波從發(fā)出到反射回來(lái)所用時(shí)間為t1＝0.3 s，左邊的聲波從發(fā)出到反射回來(lái)所用的時(shí)間為t2＝1.9 s。山谷的寬度s＝eq \f(1,2)v(t1＋t2)＝eq \f(1,2)×340×2.2 m＝374 m，故C正確。 考點(diǎn)二　波的衍射 4．(2023·晉江一中月考)下列現(xiàn)象中屬于波的衍射的是(　　) A．敲響一音叉，另一個(gè)完全相同的音叉也響了起來(lái) B．掛在同一水平繩上的幾個(gè)單擺，當(dāng)一個(gè)振動(dòng)后，另外幾個(gè)也跟著一起振動(dòng)起來(lái) C．打雷時(shí)聽(tīng)見(jiàn)空中雷聲會(huì)轟鳴一段時(shí)間 D．水波向前傳播時(shí)，遇到突出水面的小樹(shù)枝不受影響地繼續(xù)向前傳播 答案　D 解析　敲響一個(gè)音叉，另一個(gè)完全相同的音叉也響起來(lái)，這種現(xiàn)象是共振現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；掛在同一水平繩上的幾個(gè)單擺，當(dāng)一個(gè)振動(dòng)后，另外幾個(gè)也跟著一起振動(dòng)，這種現(xiàn)象是受迫振動(dòng)，故B錯(cuò)誤；打雷時(shí)，經(jīng)常聽(tīng)到雷聲轟鳴不絕，這是由于雷聲經(jīng)過(guò)多次反射，故C錯(cuò)誤；水波向前傳播時(shí)，遇到突出水面的小樹(shù)枝不受影響地繼續(xù)向前傳播，屬于波的衍射現(xiàn)象，故D正確。 5．在山中伐木時(shí)發(fā)出的聲音既含有頻率較高的聲波，也含有頻率較低的聲波，其中只有頻率較低的“嘭”“嘭”聲才能被遠(yuǎn)處的人聽(tīng)到，這是因?yàn)?　　) A．頻率較低的“嘭”“嘭”聲能量大，能傳到很遠(yuǎn) B．頻率較低的“嘭”“嘭”聲速度快，最先到達(dá) C．頻率較低的“嘭”“嘭”聲波長(zhǎng)較長(zhǎng)，容易發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象 D．以上說(shuō)法均不對(duì) 答案　 C 解析　機(jī)械波的能量是由振幅決定的，聲波在空氣中的傳播速度都相同，故A、B錯(cuò)誤；由λ＝eq \f(v,f)知，v一定，f越低，λ越大，則頻率低的聲波波長(zhǎng)較長(zhǎng)，容易發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，能在較遠(yuǎn)處被人聽(tīng)到，故C正確，D錯(cuò)誤。 6．(2023·河北玉田縣一中高二月考)如圖所示是利用水波槽觀(guān)察到的水波衍射圖樣，從圖樣可知(　　) A．B側(cè)波是衍射波 B．A側(cè)波速與B側(cè)波速相等 C．增大水波波源的頻率，衍射現(xiàn)象將更明顯 D．增大擋板之間的距離，衍射現(xiàn)象將更明顯 答案　B 解析　擋板左邊是衍射波的波源，故A錯(cuò)誤；在同一種介質(zhì)水中，機(jī)械波的波速相等，故B正確；波速不變，增大水波波源的頻率，水波的波長(zhǎng)將減小，而擋板間距沒(méi)變，所以衍射現(xiàn)象將沒(méi)有原來(lái)的明顯，故C錯(cuò)誤；在波長(zhǎng)沒(méi)改變的情況下，增大擋板間距，衍射現(xiàn)象將沒(méi)有原來(lái)的明顯，故D錯(cuò)誤。 7．(2022·唐山市高二上期中)在水波槽的衍射實(shí)驗(yàn)中，擊打水面的振子振動(dòng)頻率是10 Hz，水波在槽中的傳播速度為0.5 m/s。為能觀(guān)察到明顯的衍射現(xiàn)象，小孔的寬度可以為(　　) A．0.15 m B．0.05 m C．0.5 m D．5 m 答案　B 解析　根據(jù)v＝λf，有λ＝eq \f(v,f)＝eq \f(0.5 m/s,10 Hz)＝0.05 m，只有當(dāng)縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)差不多或者比波長(zhǎng)更小時(shí)，才能夠觀(guān)察到明顯的衍射現(xiàn)象，所以只有0.05 m符合要求。故選B。 8．(2022·臨沂市高二上期末)小河中有一個(gè)實(shí)心橋墩P，A為靠近橋墩浮在水面上的一片樹(shù)葉，俯視圖如圖所示，小河水面平靜。現(xiàn)在S處以某一頻率拍打水面，要使形成的水波能帶動(dòng)樹(shù)葉A振動(dòng)起來(lái)，可以采用的方法是(　　) A．無(wú)論怎樣拍打，A都能明顯振動(dòng)起來(lái) B．無(wú)論怎樣拍打，A都不會(huì)振動(dòng)起來(lái) C．降低拍打水面的頻率 D．提高拍打水面的頻率 答案　C 解析　要使樹(shù)葉振動(dòng)起來(lái)，需要波衍射到樹(shù)葉處，因?yàn)檎系K物的尺寸較大，所以要增加水面波的波長(zhǎng)才能發(fā)生明顯衍射，故可降低拍打水面的頻率，故選C。 9．(多選)如圖，下列各圖分別表示一列水波在傳播過(guò)程中遇到了小孔(A、B圖)或障礙物(C、D圖)，其中能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的有(　　) 答案　BD 解析　發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是：障礙物(或孔)的尺寸跟波長(zhǎng)差不多甚至比波長(zhǎng)還小。題圖A中孔的尺寸比水波的波長(zhǎng)差不多大兩倍，衍射現(xiàn)象不明顯，故A錯(cuò)誤；題圖B中孔的尺寸比水波的波長(zhǎng)還小，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故B正確；題圖C中障礙物的尺寸比水波的波長(zhǎng)大好幾倍，衍射現(xiàn)象不明顯，故C錯(cuò)誤；題圖D中障礙物的尺寸比水波的波長(zhǎng)還小，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故D正確。 10．(2023·天津市靜海一中高二月考)已知空氣中的聲速為340 m/s?，F(xiàn)有幾種聲波：①周期為eq \f(1,20) s；②頻率為104 Hz；③波長(zhǎng)為12 m。它們傳播時(shí)若遇到寬約為13 m的障礙物，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的是(　　) A．①和② B．②和③ C．①和③ D．都可以 答案　C 解析　由公式v＝eq \f(λ,T)得，周期為eq \f(1,20) s的聲波的波長(zhǎng)為λ1＝vT1＝340×eq \f(1,20) m＝17 m；由公式v＝λf得頻率為104 Hz的聲波的波長(zhǎng)為λ2＝eq \f(v,f2)＝eq \f(340,104 ) m＝0.034 m，發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是孔徑、障礙物的尺寸小于波長(zhǎng)或者與波長(zhǎng)相差不大，故①能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，②不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。波長(zhǎng)為12 m的聲波，障礙物寬度為13 m，與該聲波波長(zhǎng)相差不大，故③能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。因此，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的是①和③，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。 11．(多選)在觀(guān)察水波衍射實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，在水槽盛有一定深度的水，改變波源的頻率和狹縫的寬度，分別拍攝了以下四幅照片。對(duì)于照片上出現(xiàn)的情景，下列判斷正確的是(　　) A．已知甲、乙中水波波長(zhǎng)相同，由圖可知狹縫的寬度越大衍射現(xiàn)象越明顯 B．已知甲、乙中水波波長(zhǎng)相同，由圖可知狹縫的寬度越小衍射現(xiàn)象越明顯 C．已知丙、丁中狹縫寬度一樣，由圖可知波長(zhǎng)越短的水波衍射現(xiàn)象越明顯 D．已知丙、丁中狹縫寬度一樣，由圖可知波長(zhǎng)越長(zhǎng)的水波衍射現(xiàn)象越明顯 答案　BD 解析　已知甲、乙中水波波長(zhǎng)相同，由題圖可知題圖乙的衍射現(xiàn)象更明顯，可知狹縫的寬度越小衍射現(xiàn)象越明顯，則A錯(cuò)誤，B正確；已知丙、丁中狹縫寬度一樣，由題圖可知題圖丙的衍射現(xiàn)象更明顯，可知波長(zhǎng)越長(zhǎng)的水波衍射現(xiàn)象越明顯，則D正確，C錯(cuò)誤。 12．(2022·長(zhǎng)郡中學(xué)模擬)天空有近似等高的濃云層。為了測(cè)量云層的高度，在水平地面與觀(guān)測(cè)者距離為d＝3.0 km處進(jìn)行一次爆炸實(shí)驗(yàn)，觀(guān)測(cè)者聽(tīng)到由空氣直接傳來(lái)的爆炸聲和由云層反射來(lái)的爆炸聲時(shí)間上相差Δt＝6.0 s，試估算云層下表面距水平地面的高度。(已知空氣中的聲速v＝eq \f(1,3) km/s) 答案　見(jiàn)解析 解析　由題意畫(huà)出聲波傳播平面圖，如圖所示。 設(shè)云層下表面距水平地面的高度為h，則由云層反射來(lái)的爆炸聲傳播的距離為s＝2eq \r(h2＋?\f(d,2)?2) 聲音經(jīng)云層反射傳來(lái)的時(shí)間為t1＝eq \f(s,v) 聲音直接傳來(lái)的時(shí)間為t2＝eq \f(d,v) 則Δt＝t1－t2 聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)，解得h＝2.0 km。 13．(2023·黃岡中學(xué)月考)如圖甲是在高速公路上用超聲波測(cè)速儀測(cè)量車(chē)速的示意圖，測(cè)速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號(hào)，根據(jù)發(fā)出和接收的信號(hào)間的時(shí)間差，測(cè)出被測(cè)車(chē)輛的速度。圖乙中P1、P2是測(cè)速儀發(fā)出的超聲波信號(hào)，n1、n2分別是P1、P2由汽車(chē)反射回來(lái)的信號(hào)。設(shè)測(cè)速儀勻速掃描，P1、P2之間的時(shí)間間隔Δt＝1.0 s，超聲波在空氣中傳播的速度是v＝340 m/s，若汽車(chē)是勻速行駛的，則根據(jù)圖乙可知，汽車(chē)在接收到P1、P2兩個(gè)信號(hào)的時(shí)間間隔內(nèi)前進(jìn)的距離是____________ m，汽車(chē)的速度是________ m/s。 答案　17　17.9 解析　設(shè)汽車(chē)在接收到P1、P2兩個(gè)信號(hào)時(shí)距測(cè)速儀的距離分別為s1、s2，則 s1＝eq \f(1,2)v·eq \f(1.7－0.5,3.5－0.5)Δt＝0.2vΔt＝68 m s2＝eq \f(1,2)v·eq \f(4.4－3.5,3.5－0.5)Δt＝0.15vΔt＝51 m 汽車(chē)在接收到P1、P2兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離為s＝s1－s2＝17 m。 已知測(cè)速儀勻速掃描，由題圖乙記錄的數(shù)據(jù)可求出汽車(chē)前進(jìn)這段距離所用時(shí)間為 t＝eq \f(\f(3.5＋4.4,2)－\f(0.5＋1.7,2),3.5－0.5)Δt＝0.95 s。 汽車(chē)的速度v＝eq \f(s,t)＝eq \f(17,0.95) m/s≈17.9 m/s。

英語(yǔ)朗讀寶
相關(guān)資料 更多
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，請(qǐng)掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費(fèi)推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)，申請(qǐng) 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第一冊(cè)電子課本

3 波的反射、折射和衍射

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 選擇性必修 第一冊(cè)

切換課文
  • 課件
  • 教案
  • 試卷
  • 學(xué)案
  • 更多
所有DOC左下方推薦
歡迎來(lái)到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬(wàn)優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬(wàn)優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬(wàn)教師選擇，專(zhuān)業(yè)更值得信賴(lài)
微信掃碼注冊(cè)
qrcode
二維碼已過(guò)期
刷新

微信掃碼，快速注冊(cè)

手機(jī)號(hào)注冊(cè)
手機(jī)號(hào)碼

手機(jī)號(hào)格式錯(cuò)誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個(gè)字符，數(shù)字、字母或符號(hào)

注冊(cè)即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊(cè)協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊(cè)
手機(jī)號(hào)注冊(cè)
微信注冊(cè)

注冊(cè)成功

返回
頂部