“四翼”檢測(cè)評(píng)價(jià)（十四） 波的反射、折射和衍射

“四翼”檢測(cè)評(píng)價(jià)（十四）波的反射、折射和衍射A組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1．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．只聞其聲，不見(jiàn)其人C．余音繞梁，三日而不絕D．夏日的雷聲有時(shí)轟鳴不絕解析：選B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；波遇到障礙物或小孔后繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫做波的衍射，“只聞其聲，不見(jiàn)其人”是聲波的衍射現(xiàn)象，故B正確；“余音繞梁，三日而不絕”，是聲波的反射，故C錯(cuò)誤；雷聲有時(shí)轟鳴不絕，也是聲波的反射，故D錯(cuò)誤。2．音箱裝飾布網(wǎng)既美觀又能阻止灰塵進(jìn)入音箱內(nèi)部，但是它又有不利的一面，對(duì)于音箱發(fā)出的聲音來(lái)說(shuō)，布網(wǎng)就成了障礙物，它阻礙了聲音的傳播，造成了聲音失真，有的生產(chǎn)廠家就把裝飾布網(wǎng)安裝了子母扣，這樣聽(tīng)音樂(lè)時(shí)就可以把布網(wǎng)卸下來(lái)，從而獲得高保真的聽(tīng)覺(jué)效果。聽(tīng)同樣的音樂(lè)不卸下布網(wǎng)和卸下布網(wǎng)相比較，你認(rèn)為聲音損失掉的主要是()A．高頻部分 B．低頻部分C．中頻部分 D．不能確定解析：選A由v＝λf知，波速一定時(shí)，頻率越高、波長(zhǎng)越小。波長(zhǎng)越小，越不易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故不卸布網(wǎng)損失掉的主要是高頻部分，所以選項(xiàng)A正確。3．一列波在第一種均勻介質(zhì)中的波長(zhǎng)為λ1，在第二種均勻介質(zhì)中的波長(zhǎng)為λ2，且λ1＝3λ2，那么波在這兩種介質(zhì)中的頻率之比和波速之比分別為()A．3∶1,1∶1 B．1∶3,1∶4C．1∶1,3∶1 D．1∶1,1∶3解析：選C由于波的頻率由波源決定，因此f1＝f2，已知λ1＝3λ2，由v＝λf可得eq\f(v1,v2)＝eq\f(λ1f1,λ2f2)＝eq\f(3,1)。4.如圖，P為橋墩，A為靠近橋墩浮在水面的葉片，波源S連續(xù)振動(dòng)，形成水波，此時(shí)葉片A靜止不動(dòng)。為使水波能帶動(dòng)葉片振動(dòng)，可用的方法是()A．提高波源頻率B．降低波源頻率C．增加波源距橋墩的距離D．減小波源距橋墩的距離解析：選B葉片A靜止不動(dòng)，是因?yàn)樗ú荒芾@過(guò)橋墩傳過(guò)來(lái)，即水波衍射現(xiàn)象不明顯，而發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物的尺寸比波長(zhǎng)小或差不多，所以要讓葉片A動(dòng)起來(lái)只能減小橋墩的尺寸或增大水波的波長(zhǎng)，水波的速度一定，降低波源頻率會(huì)增大波長(zhǎng)，提高波源頻率會(huì)減小波長(zhǎng)，故A錯(cuò)誤，B正確；改變波源與橋墩的距離不會(huì)讓衍射現(xiàn)象更明顯，故C、D錯(cuò)誤。5.如圖所示，正中O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，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，水面上的波形將分布于()A．整個(gè)區(qū)域 B．陰影Ⅰ以外區(qū)域C．陰影Ⅱ以外區(qū)域 D．陰影Ⅰ區(qū)域解析：選B從題圖中可以看出擋板A比波長(zhǎng)大得多，因此波不會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，而小孔B的大小與波長(zhǎng)差不多，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故B正確。6.如圖所示是一列機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)中發(fā)生的折射現(xiàn)象，已知波在介質(zhì)Ⅰ中的波速為v1，波在介質(zhì)Ⅱ中的波速為v2，則v1∶v2為()A．1∶eq\r(2)B.eq\r(2)∶1C.eq\r(3)∶eq\r(2)D.eq\r(2)∶eq\r(3)解析：選C由題圖可知，入射角θ1＝60°，折射角θ2＝45°，則eq\f(v1,v2)＝eq\f(sin60°,sin45°)＝eq\f(\r(3),\r(2))。7．已知空氣中的聲速為340m/s?，F(xiàn)有幾種聲波：①周期為eq\f(1,20)s，②頻率為104Hz，③波長(zhǎng)為10m。它們傳播時(shí)若遇到寬約為13m的障礙物，能產(chǎn)生顯著的衍射現(xiàn)象的是()A．①和② B．②和③C．①和③ D．都可以解析：選C①、②、③三種聲波的波長(zhǎng)分別為λ1＝340×eq\f(1,20)m＝17m，λ2＝eq\f(340,104)m＝0.034m，λ3＝10m，根據(jù)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件可知，①、③兩聲波的波長(zhǎng)與障礙物的尺寸相差不大，能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，故C正確。8．兩列不同頻率的水波通過(guò)相同的小孔形成的衍射圖樣如圖所示，由圖可知，兩列波的波長(zhǎng)和頻率的大小關(guān)系是()A．λ甲>λ乙，f甲>f乙 B．λ甲<λ乙，f甲<f乙C．λ甲>λ乙，f甲<f乙 D．λ甲<λ乙，f甲>f乙解析：選C題圖甲中衍射現(xiàn)象比題圖乙中明顯，所以甲中水波的波長(zhǎng)大于乙中水波的波長(zhǎng)，而相同的介質(zhì)中，水波的傳播速度相同，根據(jù)v＝λf可知，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，則頻率越低，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。9.如圖所示，S為在水面上振動(dòng)的波源，M、N為水面上的兩塊擋板，其中N板可以移動(dòng)，兩板中間有一狹縫，此時(shí)測(cè)得A處水沒(méi)有振動(dòng)。為使A處水也能發(fā)生振動(dòng)，可采用的方法是()A．使波源的頻率增大B．使波源的頻率減小C．移動(dòng)N使狹縫的距離增大D．移動(dòng)N使狹縫的距離不變解析：選B要使A處水發(fā)生振動(dòng)，應(yīng)使波的衍射現(xiàn)象更明顯，而波能發(fā)生明顯衍射的條件是狹縫的寬度跟波長(zhǎng)相差不多或者比波長(zhǎng)更小。因此可將狹縫變小，或?qū)⒉ㄩL(zhǎng)變大，而減小波源的頻率可以使波長(zhǎng)變大，故B正確。10．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_(kāi)_______Hz，在海水中的波速為_(kāi)_______m/s。(2)若物體在海面上發(fā)出的聲音經(jīng)0.5s聽(tīng)到回聲，則海水深為多少？(3)若物體在(2)中海面處發(fā)出聲音后，以5m/s的速度由海面向海底運(yùn)動(dòng)，則經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間聽(tīng)到回聲？解析：(1)由f＝eq\f(v,λ)得f＝eq\f(340,1)Hz＝340Hz因波的頻率不變，則在海水中的波速為v海＝λf＝4.5×340m/s＝1530m/s。(2)入射聲波和反射聲波用時(shí)相同，則海水深為s＝v海eq\f(t,2)＝1530×eq\f(0.5,2)m＝382.5m。(3)物體與聲音運(yùn)動(dòng)的過(guò)程示意圖如圖所示。設(shè)聽(tīng)到回聲的時(shí)間為t，則v物t＋v海t＝2s，代入數(shù)據(jù)解得t≈0.498s。答案：(1)3401530(2)382.5m(3)0.498sB組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新11．甲、乙兩人平行站在一堵墻前面，二人相距2a，距離墻均為eq\r(3)a，當(dāng)甲開(kāi)了一槍后，乙在時(shí)間t后聽(tīng)到第一聲槍響，則乙聽(tīng)到第二聲槍響的時(shí)間為()A．聽(tīng)不到 B．甲開(kāi)槍3t后C．甲開(kāi)槍2t后 D．甲開(kāi)槍eq\f(\r(3)＋\r(7),2)t后解析：選C乙聽(tīng)到第一聲槍響必然是甲放槍的聲音直接傳到乙的耳中，故t＝eq\f(2a,v)。甲、乙二人及墻的位置如圖所示，乙聽(tīng)到第二聲槍響必然是墻反射的槍聲，由反射定律可知，波線如圖中AC和CB所示，由幾何關(guān)系可得AC＝CB＝2a，故第二聲槍響傳到乙的耳中的時(shí)間為t′＝eq\f(AC＋CB,v)＝eq\f(4a,v)＝2t，故C正確。12．甲、乙兩人分乘兩只小船在湖中釣魚(yú)，兩船相距36m。有一列水波在湖面上傳播，使每只船每分鐘上下浮動(dòng)15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5個(gè)波峰。(1)此水波的波長(zhǎng)為多少？波速為多少？(2)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？(3)若該波經(jīng)過(guò)一跨度為30m的橋洞，橋墩直徑為3m，橋墩處能否看到明顯衍射現(xiàn)象？(4)若該橋?yàn)橐?m寬的涵洞，洞后能否發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象？解析：(1)由題意知：周期T＝eq\f(60,15)s＝4s。設(shè)波長(zhǎng)為λ，則5λ＋eq\f(λ,2)＝36m，λ＝eq\f(72,11)m。由v＝eq\f(λ,T)得，v＝eq\f(72,11×4)m/s＝eq\f(18,11)m/s。(2)由于λ＝eq\f(72