高中物理人教版 (2019)選擇性必修第一冊(cè)3 波的反射、折射和衍射精品同步訓(xùn)練題-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

知識(shí)點(diǎn)01波的反射
1．反射現(xiàn)象：波遇到介質(zhì)界面會(huì)返回來(lái)繼續(xù)傳播的現(xiàn)象．
2．反射角與入射角
(1)入射角：入射波的波線與法線的夾角，如圖中的α.
(2)反射角：反射波的波線與法線的夾角，如圖中的β.
3．反射定律：反射波線、法線、入射波線在同一平面內(nèi)，且反射角等于入射角．
知識(shí)點(diǎn)02波的折射
1．波在傳播過(guò)程中，從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，波傳播的方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象叫作波的折射．
2．一切波都會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象．
3．波的折射
(1)折射角(γ)：折射波的波線與兩介質(zhì)界面法線的夾角γ叫做折射角．如圖所示．
(2)折射定律：入射波線、法線、折射波線在同一平面內(nèi)，入射波線與折射波線分居在法線兩側(cè)．入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一種介質(zhì)中的速度跟波在第二種介質(zhì)中的速度之比，即eq \f(sin i,sin γ)＝eq \f(v1,v2).
4．波的反射與折射的對(duì)比
(1)頻率f由波源決定，故無(wú)論是反射波還是折射波都與入射波的頻率，即波源的振動(dòng)頻率相同．
(2)波速v由介質(zhì)決定，因反射波與入射波在同一介質(zhì)中傳播，故波速不變；而折射波與入射波在不同介質(zhì)中傳播，所以波速變化．
(3)據(jù)v＝λf知，波長(zhǎng)λ與v及f有關(guān)，即與介質(zhì)及波源有關(guān)，反射波與入射波在同一介質(zhì)中傳播、頻率相同，故波長(zhǎng)相同．折射波與入射波在不同介質(zhì)中傳播，f相同，v不同，故λ不同．
知識(shí)點(diǎn)03波的衍射及其特點(diǎn)
1．定義：波可以繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫作波的衍射。
2．發(fā)生明顯衍射的條件：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。
3．一切波都能發(fā)生衍射，衍射是波特有的現(xiàn)象。
4．衍射是波特有的現(xiàn)象
(1)一切波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象，只是有的明顯，有的不明顯。
(2)波的直線傳播只是在衍射不明顯時(shí)的近似。
(3)波長(zhǎng)較長(zhǎng)的波容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象。
5．關(guān)于衍射的條件：應(yīng)該說(shuō)衍射是沒(méi)有條件的，衍射是波特有的現(xiàn)象，一切波都可以發(fā)生衍射。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)差不多，或比波長(zhǎng)小是產(chǎn)生明顯衍射的條件。
6．波的衍射實(shí)質(zhì)分析：波傳到小孔(障礙物)時(shí)，小孔(障礙物)仿佛是一個(gè)新波源，由它發(fā)出的與原來(lái)同頻率的波在小孔(障礙物)后傳播，就偏離了直線方向。波的直線傳播只是在衍射不明顯時(shí)的近似情況。
7．衍射現(xiàn)象與觀察的矛盾：當(dāng)孔的尺寸遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)時(shí)盡管衍射十分突出，但由于衍射波的能量很弱，衍射現(xiàn)象不容易觀察到。
解題大招
大招01衍射現(xiàn)象的判斷方法
判定一些熟悉的現(xiàn)象是否是波的衍射現(xiàn)象，首先要看現(xiàn)象中是否有波，其次是看波從波源傳出后是否偏離了直線傳播，即是否“拐彎”，這兩個(gè)條件都滿足時(shí)才有波的衍射現(xiàn)象發(fā)生。
大招02波的反射
利用回聲測(cè)距是波的反射的一個(gè)重要應(yīng)用，它的特點(diǎn)是聲源正對(duì)障礙物，聲源發(fā)出的聲波與回聲在同一條直線上傳播．
(1)若是一般情況下的反射，反射波和入射波是遵從反射定律的，可用反射定律作圖后再求解．
(2)利用回聲測(cè)距時(shí)，要特別注意聲源是否運(yùn)動(dòng)，若聲源運(yùn)動(dòng)，聲源發(fā)出的原聲至障礙物再返回至聲源的這段時(shí)間與聲源的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同．
(3)解決波的反射問(wèn)題，關(guān)鍵是根據(jù)物理情景規(guī)范作出幾何圖形，然后利用幾何知識(shí)結(jié)合物理規(guī)律進(jìn)行解題．
大招03 對(duì)波的衍射條件的理解
障礙物或孔的尺寸大小并不是決定衍射能否發(fā)生的條件，僅是衍射現(xiàn)象能否明顯表現(xiàn)的條件。
題型分類
題型01波的反射的應(yīng)用
【例1】（多選）下列敘述中屬于波的反射現(xiàn)象的是（）
A．夏日的雷聲有時(shí)會(huì)轟鳴不絕
B．隔墻有耳
C．在空房間里講話，會(huì)感到聲音更響
D．水波從深水區(qū)進(jìn)入淺水區(qū)傳播方向發(fā)生改變
【答案】AC
【解析】A．夏日的雷聲有時(shí)會(huì)轟鳴不絕，這是波在傳播過(guò)程中遇到障礙物會(huì)返回原介質(zhì)繼續(xù)傳播的波的反射現(xiàn)象，故A正確；
B．隔墻有耳，這是波可以繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播的衍射現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；
C．在空房間里講話，會(huì)感到聲音更響，這是波在傳播過(guò)程中遇到障礙物會(huì)返回原介質(zhì)繼續(xù)傳播的波的反射現(xiàn)象，故C正確；
D．水波從深水區(qū)進(jìn)入淺水區(qū)傳播方向發(fā)生改變，這是波的折射現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。
故選AC。
【變式1-1】某物體發(fā)出的聲音在空氣中的波長(zhǎng)為1m，波速為340m/s，在海水中的波長(zhǎng)為4.5m。
（1）該波的頻率為多少Hz，在海水中的波速為多少m/s。
（2）若物體在海面上向海水發(fā)出的聲音經(jīng)1.5s后聽(tīng)到回聲，則海水深為多少？
【答案】（1）340；1530；（2）1147.5m
【解析】（1）該波的頻率
因?yàn)椴◤目諝膺M(jìn)入海水，頻率不變，則在海水中的波速為
（2）入射波和反射波用時(shí)相同，則海水深為
【變式1-2】漁船常利用超聲波來(lái)探測(cè)遠(yuǎn)處魚(yú)群的方位。已知某超聲波頻率為，某時(shí)刻該超聲波在水中傳播的波動(dòng)圖像如圖所示。
（1）求該波的周期和波速；
（2）現(xiàn)測(cè)得該超聲波信號(hào)從漁船到魚(yú)群往返一次所用時(shí)間為，求魚(yú)群與漁船間的距離（該時(shí)間內(nèi)忽略船和魚(yú)群的運(yùn)動(dòng)）。
【答案】（1），；（2）
【解析】（1）周期為
波速為
（2）魚(yú)群與漁船間的距離為
題型02對(duì)波的折射的理解
【例2】當(dāng)波沿著介質(zhì)傳到邊界時(shí)，除了會(huì)發(fā)生反射，一部分波會(huì)穿過(guò)邊界進(jìn)入另一種介質(zhì)，并改變傳播方向，這就是波的。如圖所示，在水槽底部放置一塊玻璃板，使得水槽B區(qū)域的深度比A區(qū)域淺。由于水波在深水區(qū)和淺水區(qū)的傳播速度不同，可將深水區(qū)和淺水區(qū)看作兩種介質(zhì)。波由深水區(qū)進(jìn)入淺水區(qū)后波的傳播速度（選填“變大”、“變小”），傳播方向也發(fā)生了變化。
【答案】折射變小
【解析】[1][2]當(dāng)波沿著介質(zhì)傳到邊界時(shí)，除了會(huì)發(fā)生反射，一部分波會(huì)穿過(guò)邊界進(jìn)入另一種介質(zhì)，并改變傳播方向，這就是波的折射。由圖可見(jiàn)淺水區(qū)B區(qū)域的折射率大，由公式
n=cv
所以波由深水區(qū)進(jìn)入淺水區(qū)后波的傳播速度變小。
【變式2-1】一列波以60°的入射角入射到兩種介質(zhì)的界面，反射波線剛好與折射波線垂直，若入射波的波長(zhǎng)為，則反射波和折射波的波長(zhǎng)分別為（）
A．，B．，
C．，D．，
【答案】A
【解析】反射波與入射波在同一介質(zhì)中傳播，波速和頻率都相同，由波速公式
分析得知兩波的波長(zhǎng)相同，即反射波的波長(zhǎng)為。已知入射角
根據(jù)反射定律得到反射角，由題可知，反射波線剛好與折射波線垂直，得到折射角
設(shè)入射波的波長(zhǎng)為，折射波的波長(zhǎng)為，頻率為，根據(jù)折射定律有
代入解得
故A正確，BCD錯(cuò)誤。
故選A。
【變式2-2】如圖一列波以60°入射角入射到兩種介質(zhì)的界面，反射波與折射波夾角為75°。已知入射波的波長(zhǎng)為1.2m。求：
（1）折射波的波長(zhǎng)；（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）反射波的波長(zhǎng)。
【答案】（1）0.98m；（2）1.2m
【解析】（1）如圖所示
設(shè)折射角為θ，由圖可知
所以
由折射定律得
所以
解得
（2）反射波的頻率和波速不變，所以其波長(zhǎng)不變，仍為1.2m。
題型03波的反射與折射的綜合
【例3】關(guān)于波的反射與折射，下列說(shuō)法正確的是（）
A．波發(fā)生反射時(shí)，波的頻率不變，波速大小變小，波長(zhǎng)變短
B．波發(fā)生反射時(shí)，波的頻率、波長(zhǎng)、波速大小均不變
C．波發(fā)生折射時(shí)，波的頻率、波長(zhǎng)、波速大小均發(fā)生變化
D．波發(fā)生折射時(shí)，波的頻率發(fā)生改變，但波長(zhǎng)、波速大小不變
【答案】B
【解析】AB．波發(fā)生反射時(shí)，波在同一種介質(zhì)中傳播，波的頻率、波長(zhǎng)、波速大小均不變，故A錯(cuò)誤，B正確；
CD．波發(fā)生折射時(shí)，波速發(fā)生變化，波的頻率由波源決定，則波的頻率不變，波長(zhǎng)發(fā)生變化，故CD錯(cuò)誤。
故選B。
【變式3-1】根據(jù)波的反射和折射原理，以下說(shuō)法正確的是（）
A．聲波從空氣傳到平靜的湖面上，聲波只在水面處發(fā)生反射
B．聲波從空氣傳到平靜的湖面上，聲波只在水面處發(fā)生折射
C．聲波從空氣傳到平靜的湖面上時(shí)既發(fā)生反射又發(fā)生折射
D．聲波從空氣傳到平靜的湖面上時(shí)既不發(fā)生反射又不發(fā)生折射
【答案】C
【解析】根據(jù)波的反射和折射原理，聲波從空氣傳到平靜的湖面上時(shí)既發(fā)生反射又發(fā)生折射，故C正確，ABD錯(cuò)誤。
故選C。
【變式3-2】圖中1、2、3分別代表入射波、反射波、折射波的波線，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】AB．波線1、2都在介質(zhì)a中傳播，故1、2的頻率、波速、波長(zhǎng)均相等，故AB錯(cuò)誤；
CD．波線1、3是在兩種不同介質(zhì)中傳播，波速不同，但波源沒(méi)變，因而頻率相等，由
得波長(zhǎng)不同，故C錯(cuò)誤，D正確。
故選D。
題型04生活中波的衍射現(xiàn)象
【例4】下列現(xiàn)象屬于波的衍射現(xiàn)象的是（）
A．在空曠的山谷里喊叫，可以聽(tīng)到回聲
B．“空山不見(jiàn)人，但聞人語(yǔ)響”
C．“余音繞梁，三日而不絕”
D．夏日的雷聲有時(shí)轟鳴不絕
【答案】B
【解析】A．空曠的山谷里叫喊，可以聽(tīng)到回聲，這是聲波的反射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；
B．波遇到障礙物或小孔后通過(guò)散射繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫做波的衍射，“空山不見(jiàn)人，但聞人語(yǔ)響”是聲波的衍射現(xiàn)象，故B正確；
C．“余音繞梁，三日而不絕”，是聲波的反射，故C錯(cuò)誤；
D．雷聲有時(shí)轟鳴不絕，也是聲波的反射，故D錯(cuò)誤。
故選B。
【變式4-1】關(guān)于衍射現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）
A．蝙蝠發(fā)出的超聲波相比較普通人的聲音更不容易發(fā)生衍射現(xiàn)象
B．“余音繞梁，三日不絕”，體現(xiàn)了聲波衍射現(xiàn)象
C．“空山不見(jiàn)人，但聞人語(yǔ)響”，其原因是聲波和光波均發(fā)生了衍射現(xiàn)象
D．雙頻路由器頻段相比頻段，其WIFI信號(hào)在房間里衍射更明顯
【答案】A
【解析】A．蝙蝠發(fā)出的超聲波相比較普通人的聲音頻率高，波長(zhǎng)短，更不容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)A正確；
B．“余音繞梁，三日不絕”，主要是聲波的反射現(xiàn)象引起的，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；
C．“空山不見(jiàn)人，但聞人語(yǔ)響”，其原因是聲波發(fā)生了衍射現(xiàn)象引起去的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；
D．雙頻路由器頻段相比頻段，頻率更高，波長(zhǎng)更短，其WIFI信號(hào)在房間里衍射更不明顯，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選A。
【變式4-2】（多選）下列關(guān)于波的衍射的說(shuō)法正確的是（）
A．衍射是一切波特有的現(xiàn)象
B．聲波容易發(fā)生衍射現(xiàn)象是由于聲波波長(zhǎng)較短
C．只有橫波才能發(fā)生衍射現(xiàn)象，縱波不能發(fā)生衍射現(xiàn)象
D．對(duì)同一列波，縫、孔或障礙物越小，衍射現(xiàn)象越明顯
【答案】AD
【解析】A．衍射是一切波特有的現(xiàn)象，選項(xiàng)A正確；
B．聲波容易發(fā)生衍射現(xiàn)象是由于聲波波長(zhǎng)較長(zhǎng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；
C．橫波和縱波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；
D．對(duì)同一列波，縫、孔或障礙物越小，衍射現(xiàn)象越明顯，選項(xiàng)D正確。
故選AD。
題型05對(duì)波的衍射條件的理解
【例5】如圖所示，一小型漁港的防波堤兩端MN相距約60m，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)法正確的是（）
A．假設(shè)波浪的波長(zhǎng)約為70m，則A、B兩處小船基本上不受波浪影響
B．假設(shè)波浪的波長(zhǎng)約為10m，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55m，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55m，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)障礙物或縫隙的尺寸比波長(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。若波浪的波長(zhǎng)約為70m，則會(huì)發(fā)生明顯衍射，則A、B兩處小船會(huì)受波浪影響；若波浪的波長(zhǎng)約為10m，則不會(huì)發(fā)生明顯衍射，則A、B兩處小船不會(huì)受到明顯波浪影響；若波浪的波長(zhǎng)約為55m，則會(huì)發(fā)生明顯衍射，則A、B兩處小船明顯受到波浪影響。
故選D。
【變式5-1】如圖所示，正中心O點(diǎn)是水面上一波源，實(shí)、虛線分別表示該時(shí)刻的波峰、波谷，A是擋板，B是小孔。不考慮波的反射因素，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，水面上的波形將分布于（）
A．整個(gè)區(qū)域B．陰影Ⅰ以外的區(qū)域
C．陰影Ⅱ以外的區(qū)域D．陰影Ⅰ和Ⅱ以外的區(qū)域
【答案】B
【解析】小孔的寬度與水面波波長(zhǎng)差不多，而擋板的長(zhǎng)度卻比水面波波長(zhǎng)大得多，故經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，區(qū)域Ⅱ會(huì)因?yàn)檠苌涠鴱浡娌?，區(qū)域Ⅰ卻不能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象。
故選B。
【變式5-2】如圖，在水槽里放三塊擋板，中間留兩個(gè)狹縫，水波通過(guò)狹縫前的傳播情況如圖所示。在擋板后M、N點(diǎn)放置乒乓球，下列說(shuō)法正確的是（）
A．若兩個(gè)乒乓球都振動(dòng)起來(lái)，則兩個(gè)乒乓球的振動(dòng)頻率相等
B．若右側(cè)乒乓球振動(dòng)起來(lái)，則左側(cè)乒乓球可能沒(méi)有振動(dòng)
C．若兩個(gè)乒乓球都振動(dòng)起來(lái)，則波源的頻率一定等于乒乓球的固有頻率
D．增加波源的振動(dòng)頻率，衍射現(xiàn)象更明顯
【答案】A
【解析】A．若兩個(gè)乒乓球都振動(dòng)起來(lái)，都做受迫振動(dòng)，其振動(dòng)頻率等于波源的振動(dòng)頻率，所以兩個(gè)乒乓球的振動(dòng)頻率相等，故A正確；
B．由于左側(cè)狹縫更窄，所以衍射現(xiàn)象更明顯，所以若右側(cè)乒乓球振動(dòng)起來(lái)，則左側(cè)乒乓球一定振動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C．若兩個(gè)乒乓球都振動(dòng)起來(lái)，則波源的頻率一定等于乒乓球振動(dòng)的頻率，但不一定等于乒乓球的固有頻率，故C錯(cuò)誤；
D．增大波源的振動(dòng)頻率，則波長(zhǎng)會(huì)變小，衍射現(xiàn)象變得不明顯，故D錯(cuò)誤。
故選A。
分層訓(xùn)練
【基礎(chǔ)過(guò)關(guān)】
1．已知空氣中的聲速為340m/s?，F(xiàn)有幾種聲波：①周期為s；②頻率為104Hz；③波長(zhǎng)為12m。它們傳播時(shí)若遇到寬約為13m的障礙物，能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象的是（）
A．①和②B．②和③
C．①和③D．①②③
【答案】C
【詳解】發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是障礙物的尺寸比波長(zhǎng)小或跟波長(zhǎng)相差不多。
根據(jù)公式，有
可知題中三種聲波的波長(zhǎng)分別為
，，
它們傳播時(shí)若遇到寬約為13m的障礙物，因?yàn)榇笥谡系K物的寬度，所以能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象；遠(yuǎn)小于障礙物的寬度，因而不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象；與障礙物的寬度相差不多，也能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。故能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象的是①和③。
故選C。
2．如圖所示，S為水面上一波源，M、N是兩塊擋板，兩板中間有一狹縫，此時(shí)觀察不到A處葉子的振動(dòng)，為使水波能帶動(dòng)葉片振動(dòng)，可采用的方法是（）
A．增大波源的振幅B．增大波源的頻率
C．將N板向左移D．將波源S向左移
【答案】C
【詳解】觀察不到A點(diǎn)振動(dòng)，說(shuō)明衍射現(xiàn)象不明顯，要使衍射現(xiàn)象變得明顯，可以減小波源的頻率以增大波長(zhǎng)，或?qū)板向左移減小狹縫的尺寸。
故選C。
3．如圖所示，P為橋墩，A為靠近橋墩浮在水面的樹(shù)葉，波源S連續(xù)振動(dòng)形成水波，此時(shí)樹(shù)葉幾乎不動(dòng)。為了使水波能帶動(dòng)樹(shù)葉明顯振動(dòng)，可采用的方法是（）
A．減小波源的振幅B．增大波源距橋墩的距離
C．減小波源的頻率D．增大波源的頻率
【答案】C
【詳解】CD．根據(jù)題意，為使水波能帶動(dòng)樹(shù)葉明顯振動(dòng)，即發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，應(yīng)減小障礙物的尺寸或者增大波長(zhǎng)，根據(jù)
可知，減小波源的頻率，波長(zhǎng)增大，故C正確，D錯(cuò)誤；
AB．減小波源的振幅，減小波源距橋墩的距離對(duì)波長(zhǎng)無(wú)影響，故AB錯(cuò)誤。
故選C。
4．如圖所示是觀察水波衍射的實(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）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，下列描述中正確的是（）
A．此時(shí)不能觀察到波明顯的衍射現(xiàn)象
B．擋板前后波紋間距離不相等
C．如果將孔AB擴(kuò)大，有可能觀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，能觀察到更明顯的衍射現(xiàn)象
【答案】C
【詳解】A．由圖可知，孔的尺寸與水波的波長(zhǎng)相差不多，所以此時(shí)能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；
B．擋板前后水波的波長(zhǎng)不變，則波紋間距離相等，故B錯(cuò)誤；
C．如果將孔AB擴(kuò)大，若孔的尺寸比水波的波長(zhǎng)大得多，則可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象，故C正確；
D．如果孔的大小不變，使波源頻率增大，則水波的波長(zhǎng)減小，則可能觀察不到明顯地衍射現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。
故選C。
5．某同學(xué)觀察到波長(zhǎng)相同的水波通過(guò)兩個(gè)寬度不同的狹縫時(shí)的現(xiàn)象，如下圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）
A．水波通過(guò)狹縫后波速不變，波長(zhǎng)變短
B．這是水波的衍射現(xiàn)象，有些波不能發(fā)生衍射現(xiàn)象
C．此現(xiàn)象可以說(shuō)明，波長(zhǎng)一定，縫越窄衍射現(xiàn)象越明顯
D．此現(xiàn)象可以說(shuō)明，縫寬一定，波長(zhǎng)越長(zhǎng)衍射現(xiàn)象越明顯
【答案】C
【詳解】A．水波通過(guò)狹縫后，因波速與頻率不變，依據(jù)公式
則有波長(zhǎng)不變，故A錯(cuò)誤；
B．一切波均有衍射現(xiàn)象，而波發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是：當(dāng)孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長(zhǎng)相比差不多或比波長(zhǎng)更小，故B錯(cuò)誤。
CD．從圖可知，波長(zhǎng)一定，縫越窄衍射現(xiàn)象越明顯，而并不是得出：縫寬一定，波長(zhǎng)越長(zhǎng)衍射現(xiàn)象越明顯，因圖中只有縫寬在變化，故C正確，D錯(cuò)誤。
故選C。
6．在水槽里放兩塊擋板，中間留一個(gè)狹縫，水波通過(guò)狹縫的傳播情況如圖所示。若在擋板后M點(diǎn)放置一乒乓球，乒乓球沒(méi)有振動(dòng)起來(lái)，下列說(shuō)法正確的是（）
A．為使乒乓球振動(dòng)起來(lái)，可適當(dāng)增加波源的振動(dòng)頻率
B．為使乒乓球振動(dòng)起來(lái)，可適當(dāng)增加波源的振動(dòng)振幅
C．為使乒乓球振動(dòng)起來(lái)，可適當(dāng)減小狹縫的寬度
D．乒乓球振動(dòng)起來(lái)后，會(huì)隨水波的傳播向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)
【答案】C
【詳解】A．增大波源的振動(dòng)頻率，則波長(zhǎng)會(huì)變小，衍射現(xiàn)象較之前比變得不明顯，故A錯(cuò)誤；
B．適當(dāng)增加波源的振動(dòng)振幅，對(duì)衍射現(xiàn)象無(wú)影響，故B錯(cuò)誤；
C．適當(dāng)減小狹縫的寬度，衍射現(xiàn)象更加明顯，乒乓球的振動(dòng)會(huì)變得比原來(lái)更明顯，故C正確；
D．乒乓球振動(dòng)起來(lái)后，乒乓球在平衡位置附近振動(dòng)，但不會(huì)向遠(yuǎn)處傳播，故D錯(cuò)誤。
故選C。
7．如圖所示，x軸方向有一根均勻彈性輕繩，坐標(biāo)分別為x=0與x=12m的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，形成相向傳播的甲、乙兩列波，t=0時(shí)刻的波形如圖。則（）
A．兩列波的起振方向相同
B．甲乙兩波的頻率之比為2∶1
C．第一次峰峰相遇在x=6m位置
D．乙波的衍射本領(lǐng)比甲波強(qiáng)
【答案】A
【詳解】A．根據(jù)波的傳播方向，可以判斷兩列波波源的起振方向相同，均為向上振動(dòng)，故A正確；
B．由題意知，兩列波波速大小相同，設(shè)為，由圖可知，甲的波長(zhǎng)為，乙的波長(zhǎng)為。由公式得
甲乙兩波的頻率之比
故B錯(cuò)誤；
C．兩列波的傳播速度相同，此時(shí)兩列波峰相距；可見(jiàn)第一次波峰相遇在位置。故C錯(cuò)誤；
D．波長(zhǎng)長(zhǎng)的衍射本領(lǐng)大，甲的波長(zhǎng)為4m，乙的波長(zhǎng)為2m，則甲波的衍射本領(lǐng)比乙波強(qiáng)；故D錯(cuò)誤。
8．如圖所示是利用發(fā)波水槽觀察到的水波衍射圖樣。下列說(shuō)法正確的是（）
A．B側(cè)波是衍射波
B．B側(cè)相鄰波紋間距大于A側(cè)相鄰波紋間距
C．增大擋板之間的間隙，衍射現(xiàn)象將更明顯
D．如果孔的大小不變，減小水波波源的頻率，衍射現(xiàn)象將更明顯
【答案】D
【詳解】A．由圖可知，A側(cè)波是衍射波，故A錯(cuò)誤；
B．兩側(cè)的波的頻率和波速相同，波長(zhǎng)相同，即A側(cè)相鄰波紋間距等于B側(cè)相鄰波紋間距，故B錯(cuò)誤；
C．當(dāng)孔的尺寸與波長(zhǎng)差不多或者小于波長(zhǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，增大擋板之間的間隙，衍射現(xiàn)象將變得不明顯，故C錯(cuò)誤；
D．當(dāng)孔的尺寸與波長(zhǎng)差不多或者小于波長(zhǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，則如果孔的大小不變，減小水波波源的頻率，則波長(zhǎng)變大，衍射現(xiàn)象將更明顯，故D正確。
故選D。
9．波的衍射圖案，可以得到障礙物或者小孔的相關(guān)信息。這方面的一個(gè)著名案例就是DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的確定。如圖甲，現(xiàn)將單縫衍射實(shí)驗(yàn)裝置中的單縫替換成一個(gè)四邊形小孔（限于矩形或平行四邊形，但都能保證發(fā)生衍射），在光屏上可以得到如圖乙所示的衍射圖案，根據(jù)圖案特點(diǎn)，猜想小孔的形狀可能是（）
A．B．
C．D．
【答案】B
【詳解】根據(jù)單縫衍射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，當(dāng)縫調(diào)到很窄時(shí)，亮條紋的亮度有所降低，寬度反而增大，乙圖衍射圖樣中間的亮斑呈扁平狀，即左右衍射較明顯，上下衍射比左右衍射較不明顯，可知光線通過(guò)的小孔左右較窄上下較寬，故B正確，ACD錯(cuò)誤。
故選B。
10．2024年3月31日，印尼馬拉皮火山噴發(fā)，火山灰柱達(dá)1000米，噴發(fā)持續(xù)時(shí)間為58秒，火山爆發(fā)是一種自然現(xiàn)象，原因是地球內(nèi)部的熔融物質(zhì)在壓力作用下噴出，有些火山爆發(fā)可能引起了巨大的海嘯。假設(shè)圖甲是某次火山爆發(fā)在某地引起的海嘯的一列水面波在時(shí)刻的波形圖，該水面波正在海面上傳播，其傳播方向沿x軸的正方向，圖乙是質(zhì)點(diǎn)N的振動(dòng)圖像，則下列說(shuō)法正確的是（）
A．該列波的傳播速度大小為12m/s
B．質(zhì)點(diǎn)N經(jīng)過(guò)0.8s的時(shí)間將傳播到距離原點(diǎn)11m處
C．在時(shí)，質(zhì)點(diǎn)N具有向下的最大加速度
D．若水面波前方有一尺寸為8m的石頭，該水面波遇到石頭后還能繼續(xù)向前傳播
【答案】D
【詳解】A．根據(jù)圖甲可知該波的波長(zhǎng)為12m，根據(jù)圖乙可知該波的振動(dòng)周期為1.2s，則可得該波的波速
故A錯(cuò)誤；
B．質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近上下振動(dòng)，并不會(huì)隨波遷移，故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)圖乙可知，在時(shí)質(zhì)點(diǎn)N處于波谷，而加速度始終指向平衡位置，則此時(shí)質(zhì)點(diǎn)N具有向上的最大加速度，故C錯(cuò)誤；
D．水面波的波長(zhǎng)大于障礙物的尺寸，故該水面波遇到障礙物后會(huì)繞過(guò)障礙物繼續(xù)向前傳播，故D正確。
故選D。
11．（多選）下列有關(guān)機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的說(shuō)法正確的是（）
A．“聞其聲不見(jiàn)其人”是聲波的衍射現(xiàn)象
B．單擺具有等時(shí)性，是因?yàn)槠湔駝?dòng)周期與擺球的質(zhì)量和振幅均無(wú)關(guān)
C．若系統(tǒng)做受迫振動(dòng)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最小
D．彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，若某兩個(gè)時(shí)刻位移相同，則這兩個(gè)時(shí)刻的速度也一定相同
E．游泳時(shí)耳朵在水中聽(tīng)到的音樂(lè)與在岸上聽(tīng)到的是一樣的，說(shuō)明機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，頻率并不改變
【答案】ABE
【詳解】A．“聞其聲不見(jiàn)其人”是聲波的衍射現(xiàn)象，故A正確；
B．單擺的周期公式為
單擺具有等時(shí)性，是因?yàn)槠湔駝?dòng)周期與擺球的質(zhì)量和振幅均無(wú)關(guān)，故B正確；
C．若系統(tǒng)做受迫振動(dòng)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最大，故C錯(cuò)誤；
D．彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，若某兩個(gè)時(shí)刻位移相同，則這兩個(gè)時(shí)刻的速度大小一定相等，但方向不一定相同，故D錯(cuò)誤；
E．游泳時(shí)耳朵在水中聽(tīng)到的音樂(lè)與在岸上聽(tīng)到的是一樣的，說(shuō)明機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，頻率并不改變，故E正確。
故選ABE。
12．（多選）在觀察水波衍射實(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
【詳解】AB．已知甲、乙中水波波長(zhǎng)相同，由題圖可知圖乙的衍射現(xiàn)象更明顯，可知狹縫的寬度越小衍射現(xiàn)象越明顯，A錯(cuò)誤，B正確；
CD．已知丙、丁中狹縫寬度一樣，由題圖可知圖丙的衍射現(xiàn)象更明顯，可知波長(zhǎng)越長(zhǎng)的水波衍射現(xiàn)象越明顯，D正確，C錯(cuò)誤。
故選BD。
13．（多選）如圖（a）為一列簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的波形圖，圖（b）為介質(zhì)中平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是（）
A．該橫波沿x軸正方向傳播
B．該橫波的波速為1.0m/s
C．0~2s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為8cm
D．若該橫波傳播過(guò)程遇到寬度為0.2m的障礙物，不會(huì)觀察到明顯的衍射現(xiàn)象
【答案】AC
【詳解】A．圖（a）為t=0s時(shí)的波形圖，圖（b）為在x=1.5m處的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像，該質(zhì)點(diǎn)在t=0s時(shí)向上振動(dòng)，則該橫波沿x軸正方向傳播，故A正確；
B．由圖（a）可知波長(zhǎng)，由圖（b）可知周期T=4s，則波速為
故B錯(cuò)誤；
C．0~2s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)了，則有質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為
故C正確；
D．當(dāng)障礙物的尺寸與波長(zhǎng)相差不多，或比波長(zhǎng)更小時(shí)，就能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，所以若該橫波傳播運(yùn)動(dòng)中遇到寬度為0.2m的障礙物，可以觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。
故選AC。
14．一列聲波在空氣中的波長(zhǎng)為0.2 m，當(dāng)該聲波從空氣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，若空氣中的聲速是340 m/s。求：
（1）該聲波在介質(zhì)Ⅱ中傳播時(shí)的頻率；
（2）該聲波在介質(zhì)Ⅱ中傳播的速度；
（3）若聲波垂直進(jìn)入介質(zhì)Ⅱ，經(jīng)0.4 s返回空氣，則介質(zhì)Ⅱ的深度為多少。
【答案】（1）1700 Hz；（2）1020 m/s；（3）204 m
【詳解】(1)聲波在空氣中傳播時(shí)，由
v＝λf
可得聲波在空氣中傳播時(shí)的頻率
f＝Hz＝1700 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1700 Hz。
(2)由
v＝λf
得聲波在介質(zhì)Ⅱ中的傳播速度為
v2＝λ2f＝0.6×1700 m/s＝1020 m/s
(3)聲波經(jīng)
＝0.2s
傳至介質(zhì)Ⅱ底部，故介質(zhì)Ⅱ的深度
h＝v2·＝1020×0.2 m＝204 m
15．平靜的湖面有相距為1m的兩個(gè)小木塊A、B，距小木塊A左側(cè)3m處有一波源在時(shí)刻開(kāi)始向上振動(dòng)，經(jīng)4s小木塊A第一次達(dá)到波峰，再經(jīng)3s小木塊B第一次達(dá)到波谷，波源和小木塊A、B在一條直線上。
（1）求這列橫波的周期和波速；
（2）求這列橫波的波長(zhǎng)；
（3）若此波在傳播過(guò)程中遇到一根豎立的蘆葦桿，是否會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。
【答案】（1）4s，1m/s；（2）4m；（3）會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
【詳解】
（1）令x1=3m，x2=1m，波速為v，周期為T(mén)，由題意有
，
解得
，
（2）該橫波波長(zhǎng)為
（3）由于大于豎立蘆葦桿的直徑，所以當(dāng)波通過(guò)豎立的蘆葦桿時(shí)會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。
【能力提升】
1．如圖，蟾蜍在池塘邊平靜的水面上鳴叫，形成了水波．已知水波的傳播速度與水的深度成正相關(guān)，蟾蜍的鳴叫頻率。下列說(shuō)法正確的是（）
A．水波從淺水區(qū)傳入深水區(qū)，頻率變大
B．池塘水面上的落葉做的是受迫振動(dòng)
C．在淺水區(qū)，水波更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象
D．若水波兩個(gè)相鄰波峰間距離為0.5cm，則此處水波的波速約為73m/s
【答案】B
【詳解】A．蟾蜍聲帶的振動(dòng)產(chǎn)生了在空氣中傳播的聲波和在池塘中傳播的水波，無(wú)論是聲波還是水波，它們都是由聲帶振動(dòng)產(chǎn)生的，所以其頻率都應(yīng)該等于聲帶的振動(dòng)頻率，故A錯(cuò)誤；
B．池塘水面上的落葉隨著水波而振動(dòng)，做的是受迫振動(dòng)，故B正確；
C．由已知水波的傳播速度與水的深度成正相關(guān)，可知水波的波長(zhǎng)與水深有關(guān)，深水區(qū)的波長(zhǎng)大，所以更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；
D．蟾蜍的鳴叫頻率
且水波波長(zhǎng)
則波速
故D錯(cuò)誤。
故選B。
2．一只蜜蜂在平靜湖面邊上的淺水中振翅，在水面激起的波紋（部分）如圖所示。蜜蜂翅膀與水面接觸點(diǎn)為A、B，y軸與AB中垂線重合，與AB兩點(diǎn)距離差為9 mm的C點(diǎn)附近區(qū)域水面較為平靜。已知蜜蜂每秒鐘振動(dòng)翅膀200次，則該水波（）
A．波速約為3.6 m/s
B．經(jīng)過(guò)直徑9 cm的石頭時(shí)不會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象
C．在深度不同的水域傳播時(shí)會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象
D．振動(dòng)加強(qiáng)和減弱的區(qū)域位置隨時(shí)間交替變化
【答案】C
【詳解】A．根據(jù)題意可知C點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)，滿足
波的頻率
波速
聯(lián)立解得
故A錯(cuò)誤；
B．衍射是波特有的性質(zhì)，經(jīng)過(guò)直徑9 cm的石頭時(shí)不會(huì)有明顯的衍射現(xiàn)象，但有衍射現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；
C．在深度不同的水域傳播時(shí)，由于深度不同，則水壓不同，水密度不同，水波在不同密度的水中傳播速度不同，故會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象，故C正確；
D．某一點(diǎn)與A、B兩點(diǎn)距離差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，與A、B兩點(diǎn)距離差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，為振動(dòng)減弱點(diǎn)，所以振動(dòng)加強(qiáng)和減弱的區(qū)域是固定的，故D錯(cuò)誤。
故選C。
3．如圖所示，一小型漁港的防波堤兩端MN相距約60m，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)法正確的是（）
A．假設(shè)波浪的波長(zhǎng)約為70m，則A、B兩處小船基本上不受波浪影響
B．假設(shè)波浪的波長(zhǎng)約為10m，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55m，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55m，則A、B兩處小船明顯受到波浪影響
【答案】D
【詳解】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)障礙物或縫隙的尺寸比波長(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。若波浪的波長(zhǎng)約為70m，則會(huì)發(fā)生明顯衍射，則A、B兩處小船會(huì)受波浪影響；若波浪的波長(zhǎng)約為10m，則不會(huì)發(fā)生明顯衍射，則A、B兩處小船不會(huì)受到明顯波浪影響；若波浪的波長(zhǎng)約為55m，則會(huì)發(fā)生明顯衍射，則A、B兩處小船明顯受到波浪影響。
故選D。
4．下列關(guān)于四幅圖的說(shuō)法正確的是（）
A．圖甲中，手摩擦盆耳嗡嗡作響，水花飛濺，這屬于多普勒效應(yīng)
B．圖乙表示聲源遠(yuǎn)離觀察者時(shí)，觀察者接收到的聲音頻率增大
C．圖丙中，頻率越大的水波繞到擋板后面繼續(xù)傳播的現(xiàn)象越明顯
D．圖丁中，干涉區(qū)域內(nèi)振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)振動(dòng)更劇烈
【答案】D
【詳解】A．題圖甲中，用手摩擦盆耳，起初頻率較低，逐漸提高摩擦頻率，當(dāng)?shù)扔谂璧墓逃蓄l率時(shí)會(huì)發(fā)生共振，則嗡嗡作響是因?yàn)楣舱癞a(chǎn)生的，此時(shí)振幅最大，所以會(huì)水花飛濺，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)多普勒效應(yīng)分析可知，題圖乙表示聲源遠(yuǎn)離觀察者時(shí)，觀察者接收到的聲音頻率減小，故B錯(cuò)誤；
C．題圖丙中，頻率越大的水波波長(zhǎng)越短，則繞到擋板后面繼續(xù)傳播的現(xiàn)象越不明顯，故C錯(cuò)誤；
D．題圖丁中，干涉區(qū)域內(nèi)振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)振幅更大，則振動(dòng)更劇烈，故D正確。
故選D。
5．如圖所示，圖甲為一簡(jiǎn)諧橫波在t=0.2s時(shí)的波形圖，P是平衡位置在x=3m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置在x=4m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是（）
A．這列波沿x軸正方向傳播
B．當(dāng)這列波遇到尺寸超過(guò)8m的障礙物時(shí)不能發(fā)生衍射現(xiàn)象
C．t=0.2s到t=0.3s，P點(diǎn)通過(guò)的路程為20cm
D．t=0.35s時(shí)，P點(diǎn)的加速度方向與y軸正方向相同
【答案】D
【詳解】A．由乙圖可知，周期為0.4s，0.2s時(shí)，Q質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，根據(jù)同側(cè)法可得，波向x軸負(fù)方向傳播，故A錯(cuò)誤；
B．由甲圖可知這列波的波長(zhǎng)為8m，所以，遇到尺寸超過(guò)8m的障礙物時(shí)能發(fā)生衍射現(xiàn)象，但不明顯，故B錯(cuò)誤；
C．在甲圖中，由P質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)，可知P質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置個(gè)周期，0.3s時(shí)是在此圖的基礎(chǔ)上再振動(dòng)周期，因?yàn)橐蛳逻\(yùn)動(dòng)跨越平衡位置，所以P質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程大于20cm，故C錯(cuò)誤；
D．該波的波速為
從t=0.20s到t=0.35s，波傳播的距離為
則根據(jù)波形平移法知，0.35s時(shí)P質(zhì)點(diǎn)到達(dá)最低點(diǎn)，加速度方向與y軸正方向相同，故D正確。
故選D。
6．圖，擋板M固定，擋板N可自由移動(dòng)，將M、N兩板間空隙當(dāng)做一個(gè)“小孔”做水波的衍射實(shí)驗(yàn)，出現(xiàn)了圖示中的圖樣。實(shí)驗(yàn)中觀測(cè)到P點(diǎn)水面沒(méi)有振動(dòng)，為了使P點(diǎn)處能發(fā)生振動(dòng)，可采用的辦法是（）
A．增大波源的頻率B．減小波源的周期
C．將N板水平向左移動(dòng)一些D．將N板水平向上移動(dòng)一些
【答案】D
【詳解】P點(diǎn)的水沒(méi)有振動(dòng)起來(lái)，說(shuō)明在P點(diǎn)，波沒(méi)有明顯衍射過(guò)去，原因是M、N間的縫太寬或波長(zhǎng)太小，因此若使P點(diǎn)的水振動(dòng)起來(lái)，可采用N板上移減小小孔的間距；也可以增大水波的波長(zhǎng)，由
可知，減小振源的頻率或者增大波源的周期。故ABC錯(cuò)誤；D正確。
故選D。
7．如圖所示，正中心O點(diǎn)是水面上一波源，實(shí)、虛線分別表示該時(shí)刻的波峰、波谷，A是擋板，B是小孔。不考慮波的反射因素，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，水面上的波形將分布于（）
A．整個(gè)區(qū)域B．陰影Ⅰ以外的區(qū)域
C．陰影Ⅱ以外的區(qū)域D．陰影Ⅰ和Ⅱ以外的區(qū)域
【答案】B
【詳解】小孔的寬度與水面波波長(zhǎng)差不多，而擋板的長(zhǎng)度卻比水面波波長(zhǎng)大得多，故經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，區(qū)域Ⅱ會(huì)因?yàn)檠苌涠鴱浡娌?，區(qū)域Ⅰ卻不能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象。
故選B。
8．如圖，在水槽里放三塊擋板，中間留兩個(gè)狹縫，水波通過(guò)狹縫前的傳播情況如圖所示。在擋板后M、N點(diǎn)放置乒乓球，下列說(shuō)法正確的是（）
A．若兩個(gè)乒乓球都振動(dòng)起來(lái)，則兩個(gè)乒乓球的振動(dòng)頻率相等
B．若右側(cè)乒乓球振動(dòng)起來(lái)，則左側(cè)乒乓球可能沒(méi)有振動(dòng)
C．若兩個(gè)乒乓球都振動(dòng)起來(lái)，則波源的頻率一定等于乒乓球的固有頻率
D．增加波源的振動(dòng)頻率，衍射現(xiàn)象更明顯
【答案】A
【詳解】A．若兩個(gè)乒乓球都振動(dòng)起來(lái)，都做受迫振動(dòng)，其振動(dòng)頻率等于波源的振動(dòng)頻率，所以兩個(gè)乒乓球的振動(dòng)頻率相等，故A正確；
B．由于左側(cè)狹縫更窄，所以衍射現(xiàn)象更明顯，所以若右側(cè)乒乓球振動(dòng)起來(lái)，則左側(cè)乒乓球一定振動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C．若兩個(gè)乒乓球都振動(dòng)起來(lái)，則波源的頻率一定等于乒乓球振動(dòng)的頻率，但不一定等于乒乓球的固有頻率，故C錯(cuò)誤；
D．增大波源的振動(dòng)頻率，則波長(zhǎng)會(huì)變小，衍射現(xiàn)象變得不明顯，故D錯(cuò)誤。
故選A。
9．向水面上扔一個(gè)石塊，形成如圖所示的波形，已知相鄰實(shí)線間的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)，不考慮水波的反射，如圖甲所示放置A、B兩個(gè)狹縫，如圖乙所示放置C、D兩塊擋板，以下說(shuō)法正確的是（）
A．狹縫A處不易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象B．狹縫B處容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
C．擋板C處不會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象D．擋板D處能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象
【答案】D
【詳解】ABD．當(dāng)障礙物或孔的尺寸與水波的波長(zhǎng)相比差不多、或者小于波長(zhǎng)時(shí)，才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象；由圖可知，狹縫A以及擋板D的尺寸與水波的波長(zhǎng)差不多，所以狹縫A和擋板D處能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象；狹縫B處的尺寸遠(yuǎn)大于波長(zhǎng)，該處不容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象；故AB錯(cuò)誤、D正確
C．水波遇到擋板C時(shí)會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象，但由于擋板C的尺寸遠(yuǎn)大于波長(zhǎng)，所以衍射現(xiàn)象不明顯，故C錯(cuò)誤。
故選D。
10．波的干涉和衍射都是波特有的現(xiàn)象。圖甲為水波的衍射實(shí)驗(yàn)，擋板M是固定的，擋板N可以上下移動(dòng)。圖乙為兩列頻率相同的橫波相遇時(shí)某一時(shí)刻的情況，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷。下列說(shuō)法正確的是（）
A．甲圖中不管擋板N處于什么位置，水波都能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
B．乙圖中M點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)
C．乙圖中N點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)
D．乙圖中M點(diǎn)的位移不可能為零
【答案】B
【詳解】A．當(dāng)水波的波長(zhǎng)比M、N之間狹縫大得多或者相差不大時(shí)，水波才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，A錯(cuò)誤；
B．圖乙中，M點(diǎn)為兩列波波峰交點(diǎn)，M點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，B正確；
C．圖乙中，N點(diǎn)為兩列波波和峰波谷交點(diǎn)，N點(diǎn)振動(dòng)減弱，C錯(cuò)誤；
D．波是在不停振動(dòng)著的，M點(diǎn)的位移可能為零，D錯(cuò)誤。
故選B。
11．（多選）下列說(shuō)法正確的是（）
A．物體做受迫振動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)力的頻率越高，受迫振動(dòng)的物體振幅越大
B．將圖所示的在廣州走時(shí)準(zhǔn)確的擺鐘移到北京，應(yīng)使圓盤(pán)（重錘）沿?cái)[桿下移
C．聲波的波長(zhǎng)比可見(jiàn)光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，所以聲波更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象
D．質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，若位移為負(fù)值，則速度一定為正值，加速度也一定為正值
【答案】BC
【詳解】A．物體做受迫振動(dòng)時(shí)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體的固有頻率相等時(shí)，受迫振動(dòng)的物體振幅最大，故A錯(cuò)誤；
B．從廣州到北京重力加速度g增大，由可知，為了走時(shí)準(zhǔn)確周期不變，應(yīng)使圓盤(pán)沿桿下移，增大擺長(zhǎng)，故B正確；
C．發(fā)生衍射的條件是：小孔或障礙物體的尺寸跟波長(zhǎng)差不多或比波長(zhǎng)小的多的情況下，會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。由于聲波的波長(zhǎng)比光波長(zhǎng)，所以聲波更容易產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，故C正確；
D．質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，若位移為負(fù)值，速度可能為正，也可能為負(fù)值，但加速度一定為正值，故D錯(cuò)誤。
故選BC。
12．（多選）圖甲為沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形圖，圖乙為參與波動(dòng)的x＝2m處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像，則下列說(shuō)法正確的是（）
A．該波沿x軸正方向傳播
B．經(jīng)過(guò)0.5s，質(zhì)點(diǎn)P沿波的傳播方向向前傳播2m
C．該波的傳播速率為4m/s
D．該波在傳播過(guò)程中若遇到尺寸為4m的障礙物，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
【答案】CD
【詳解】A．由圖乙可知，時(shí)刻處質(zhì)點(diǎn)P沿軸負(fù)方向振動(dòng)，根據(jù)波形平移法可知，該波沿x軸負(fù)方向傳播，故A錯(cuò)誤；
B．質(zhì)點(diǎn)P只能沿軸振動(dòng)，不會(huì)隨波的傳播方向遷移，故B錯(cuò)誤；
C．由圖甲可知波長(zhǎng)為，由圖乙可知周期為，則該波的傳播速率為
故C正確；
D．由圖甲可知，該波的波長(zhǎng)為，該波在傳播過(guò)程中若遇到尺寸為的障礙物，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故D正確。
故選CD。
13．（多選）如圖所示，圖甲為一波源的共振曲線，圖乙中的a表示該波源在共振狀態(tài)下的振動(dòng)形式沿x軸傳播過(guò)程中形成的機(jī)械波在t＝0時(shí)刻的波形曲線。則下列說(shuō)法正確的是（）
A．圖甲中，若驅(qū)動(dòng)力周期變小，共振曲線的峰將向頻率f大的方向移動(dòng)
B．圖乙中，波速一定為1.2 m/s
C．圖乙中，a、b波形時(shí)間間隔可能為2.5 s
D．圖乙中的波遇到寬度為2 m的狹縫能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
【答案】BCD
【詳解】A．當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率等于物體的固有頻率時(shí)產(chǎn)生共振，振幅最大，驅(qū)動(dòng)力周期變小時(shí)，物體的固有頻率不變，則振動(dòng)曲線的峰不變，故A錯(cuò)誤；
B．由共振曲線讀出共振狀態(tài)下的振動(dòng)頻率為f＝0.3Hz，由（b）圖知，波長(zhǎng)為＝4m，則波速為
故B正確；
C．共振狀態(tài)下的振動(dòng)周期為
s
若波向左傳播，則（b）圖中a、b波形時(shí)間間隔為
，n＝0，1，2，…
當(dāng)n＝0時(shí)有
s
故C正確；
D．當(dāng)障礙物的尺寸小于波長(zhǎng)時(shí)能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，該波的波長(zhǎng)為4m，則（b）圖中波長(zhǎng)遇到寬度為2m的狹縫能發(fā)生明顯的衍現(xiàn)象，故D正確。
故選BCD。
14．甲、乙二人分乘兩只船在湖中釣魚(yú)，兩船相距24m，有一列水波在湖面上傳播，使每只船每分鐘上下浮動(dòng)10次，當(dāng)甲船位于波峰時(shí)，乙船位于波谷，這時(shí)兩船之間還有一個(gè)波峰，則此水波的波速為多少？若此波在傳播過(guò)程中遇到一根豎立的電線桿，是否會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象？
【答案】m/s，會(huì)發(fā)生
【詳解】由題意可知
設(shè)此波的波長(zhǎng)為，則有
得
所以
由于
大于豎立電線桿的尺寸，所以當(dāng)波通過(guò)豎立的電線桿時(shí)會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。
15．某物體發(fā)出的聲音在空氣中的波長(zhǎng)為1m，波速為340m/s，在海水中的波長(zhǎng)為4.5m。
（1）該波的頻率為多少Hz，在海水中的波速為多少m/s。
（2）若物體在海面上向海水發(fā)出的聲音經(jīng)1.5s后聽(tīng)到回聲，則海水深為多少？
【答案】（1）340；1530；（2）1147.5m
【詳解】（1）該波的頻率
因?yàn)椴◤目諝膺M(jìn)入海水，頻率不變，則在海水中的波速為
（2）入射波和反射波用時(shí)相同，則海水深為
波現(xiàn)象
比較項(xiàng)目
波的反射
波的折射
傳播方向
改變(θ反＝θ入)
改變(θ折≠θ入)
頻率f
不變
不變
波速v
不變
改變
波長(zhǎng)λ
不變
改變

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