3.3 波的反射、折射和衍射-高二物理同步講義（人教版選擇性必修第一冊）（教師版）

3.3波的反射、折射和衍射目標導航目標導航課程標準課標解讀1.通過演示實驗，知道波傳播到兩種介質(zhì)交界面時會發(fā)生反射和折射現(xiàn)象。2.通過比較波的反射和折射，知道反射波和折射波的頻率、波速和波長的變化關(guān)系。3.通過觀察，理解波發(fā)生明顯衍射的條件，并能用該條件解釋相關(guān)物理現(xiàn)象。知道什么是波的反射與折射現(xiàn)象，知道發(fā)生波的反射與折射現(xiàn)象的條件。并能進行簡單的計算。2.知道什么是波的衍射現(xiàn)象，知道波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。知識精講知識精講知識點01波的反射與折射一、波的反射1．反射現(xiàn)象波遇到介質(zhì)界面會返回來繼續(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．注意：反射波與入射波的波長、頻率、波速都相等，但由于反射面吸收一部分能量，反射波傳播的能量將減少．二、波的折射1．波在傳播過程中，從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，波傳播的方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象叫作波的折射．2．一切波都會發(fā)生折射現(xiàn)象．【即學即練1】機械波在傳播過程中遇到障礙物時會發(fā)生反射，如果用射線表示波的傳播方向，下列說法正確的是（）A．入射線與反射線一定在同一平面內(nèi)，法線與這一平面垂直B．入射線與反射線可能在法線同側(cè)C．“回聲”是聲波的反射現(xiàn)象D．“回聲”是聲波的折射現(xiàn)象【答案】C【解析】AB．波的反射遵守波的反射定律，即反射線在入射線和法線所決定的平面內(nèi)，分居法線兩側(cè)，故AB錯誤；CD．聲波遇到障礙物時可發(fā)聲反射，形成回聲，因此“回聲”是聲波的反射現(xiàn)象，故C正確，D錯誤。故選C?！炯磳W即練2】如圖所示，圖中S為在水面上振動的波源，M、N是水面上的兩塊擋板，其中N板可以上下移動，兩板中間有一狹縫，此時測得A處水面沒有振動，為使A處水面也能發(fā)生振動，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．使波源的周期減小D．移動N使狹縫的間距增大【答案】B【解析】A．當波源頻率增大時，波長減小，不易發(fā)生衍射，故A錯誤；B．當波源頻率減小時，波長增大，可以使衍射現(xiàn)象更加明顯，故B正確；C．當波源的周期減小時，波源頻率增大，波長減小，不易發(fā)生衍射，故C錯誤；D．當移動N使狹縫的間距增大，孔的間距增大，衍射現(xiàn)象會變?nèi)?，振動減弱，故D錯誤；故選B。知識點02波的衍射1．定義波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫作波的衍射．2．發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多或者比波長更小時，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象．3．一切波都能發(fā)生衍射，衍射是波特有的現(xiàn)象．【即學即練3】下列說法正確的是()A．入射波面與法線的夾角為入射角 B．入射波面與界面的夾角為入射角C．入射波線與法線的夾角為入射角 D．入射角跟反射角相等【答案】CD【解析】入射波線與法線的夾角為入射角，而反射光線與法線的夾角為反射角，在波的反射中，入射角和反射夾相等，故CD正確，AB錯誤；故選CD．能力拓展能力拓展考法01波的衍射1．產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：障礙物或孔的尺寸跟波長相差不多或比波長小．2．理解(1)衍射是波特有的現(xiàn)象，一切波都可以發(fā)生衍射．(2)波的衍射總是存在的，只有“明顯”與“不明顯”的差異，不會出現(xiàn)“不發(fā)生衍射現(xiàn)象”的說法．(3)波傳到小孔(障礙物)時，小孔(障礙物)仿佛是一個新波源，由它發(fā)出與原來同頻率的波在孔(障礙物)后傳播，就偏離了直線方向．因此，波的直線傳播只是在衍射不明顯時的近似情況．【典例1】下列說法中正確的是（）A．衍射是一切波特有的現(xiàn)象B．障礙物或孔越大越易產(chǎn)生衍射C．在空曠的山谷里叫喊，可以聽到回音，這是聲波的衍射現(xiàn)象D．在空曠的山谷里叫喊，可以聽到回音，這是聲音的反射現(xiàn)象【答案】AD【解析】A．衍射是一切波特有的現(xiàn)象，A正確；B．障礙物或孔越小，越易產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象，B錯誤；CD．在空曠的山谷里叫喊，可以聽到回音，這是聲音的反射現(xiàn)象，C錯誤D正確。故選AD。分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過關(guān)練一、單選題1．如圖所示是水波遇到小孔后的圖像，圖中每兩條實線間的距離表示一個波長，其中正確的圖像是（）A． B．C． D．【答案】D【解析】根據(jù)發(fā)生明顯衍射的條件，即當波長與小孔、障礙物尺寸相當或大于小孔、障礙物的尺寸會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，波遇到小孔發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象時，小孔處相當于新的波源；故選D。2．發(fā)波水槽中產(chǎn)生一列水波，用一支圓珠筆插入水中，如圖所示，筆對波的傳播（）A．有影響，水波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象B．有影響，水波不發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象C．無影響，水波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象D．無影響，水波不發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象【答案】C【解析】ABCD．發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是障礙物或孔的尺寸比波長小，或跟波長相差不多，圓珠筆的尺寸跟水波的波長差不多，故能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，對水波的傳播無影響，C正確。故選C。3．如圖，是觀察水面波衍射的實驗裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個孔，O是波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每兩條相鄰波紋（圖中曲線）之間距離表示一個波長，相鄰波紋間距離與AB間距相等。下列說法正確的是（）A．水面波經(jīng)過孔后波速減小B．水面波經(jīng)過孔后波紋間距離可能變大C．若波源頻率增大，衍射現(xiàn)象更明顯D．如果將孔擴大，可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象【答案】D【解析】A．在同一介質(zhì)水中，波速不變，A錯誤；B．頻率由波源決定，保持不變，由可知波長不變，即水面波經(jīng)過孔后波紋間距離不變，B錯誤；C．若波源頻率增大，波長變短，孔的尺寸大于波長，衍射現(xiàn)象會變得不明顯，C錯誤；D．如果將孔擴大，大于波長，衍射現(xiàn)象會變得不明顯，可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象，D正確。故選D。4．如圖所示，圓形實線是波源O在水槽里產(chǎn)生的水波的波峰，下列說法正確的是（）A．水波只要進入∠CAE和∠DBF區(qū)域就叫波的衍射B．水波只要進入∠CAA′和∠DBB′區(qū)域就叫波的衍射C．水波必須充滿∠CAE和∠DBF區(qū)域才叫波的衍射D．水波必須充滿∠CAA′和∠DBB′區(qū)域才叫波的衍射【答案】B【解析】根據(jù)衍射定義，水波進入陰影以外兩側(cè)的區(qū)域叫做波的衍射，不一定非得繞到障礙物后面的每一點。故選B。5．一列波在傳播過程中遇到一個障礙物，發(fā)生了一定程度的衍射，一定能使衍射現(xiàn)象更明顯的措施是（）A．增大障礙物尺寸，同時增大波的頻率B．增大障礙物尺寸，同時減小波的頻率C．縮小障礙物尺寸，同時增大波的頻率D．縮小障礙物尺寸，同時減小波的頻率【答案】D【解析】根據(jù)波的衍射條件可知，要想發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，則波長大于障礙物的尺寸或者差不多，則要使衍射現(xiàn)象更明顯，則需縮小障礙物的尺寸，同時減小波的頻率，從而增大波長，故選D。6．如圖所示為兩列不同頻率的水波通過相同的小孔所形成的衍射圖樣，由圖可知，兩列波的波長和頻率的大小關(guān)系是（）A．λA＞λB，fA＞fB B．λA＜λB，fA＜fBC．λA＞λB，fA＜fB D．λA＜λB，fA＞fB【答案】C【解析】由圖知A圖衍射現(xiàn)象最明顯，B圖最不明顯，屬于A中波長最大，B中波長最短，而相同的介質(zhì)中，水波的速度相同，根據(jù)，可知，波長越長，則頻率越小，故C正確，ABD錯誤．故選C．7．古語云：“但聞其聲，不見其人”，這一現(xiàn)象是聲波的A．反射 B．折射 C．干涉 D．衍射【答案】D【解析】聲波的波長比較長，它能繞過一般的障礙物而被另一側(cè)的人聽到，容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，就產(chǎn)生了只聞其聲不見其人的現(xiàn)象，D正確；故選D。8．下列說法中錯誤的是（）A．衍射是一切波特有的現(xiàn)象B．障礙物或孔越小越易產(chǎn)生衍射C．在空曠的山谷里叫喊，可以聽到回音，這是聲波的衍射現(xiàn)象D．在空曠的山谷里叫喊，可以聽到回音，這是聲音的反射現(xiàn)象【答案】C【解析】A．衍射是一切波特有的現(xiàn)象，故A正確，不符合題意；B．障礙物或孔越小越易產(chǎn)生衍射，故B正確，不符合題意；CD．在空曠的山谷里叫喊，可以聽到回音，這是聲波的反射現(xiàn)象，C錯誤，符合題意，D正確，不符合題意。故選C。9．聲波能繞過某一建筑物而傳播，這是因為聲波（）A．是縱波 B．是機械波 C．發(fā)生了衍射現(xiàn)象 D．穿透力強【答案】C【解析】聲波能繞過某一建筑物傳播，聲音發(fā)生了衍射，說明聲波波長較長．聲波雖是縱波，但繞過阻礙物的現(xiàn)象不能說明聲波是縱波．A．是縱波，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．是機械波，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．發(fā)生了衍射現(xiàn)象，與結(jié)論相符，選項C正確；D．穿透力強，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選C點睛：波能繞過阻礙物的現(xiàn)象，這是波的衍射現(xiàn)象．10．水槽內(nèi)有一振源振動時產(chǎn)生的水波通過一個空隙發(fā)生衍射現(xiàn)象，為了使衍射現(xiàn)象更明顯，可采用的方法是（）.A．增加空隙寬度 B．減小空隙寬度 C．增加振源的振動頻率 D．減小振源的振動波長【答案】B【解析】發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是：障礙物或孔的尺寸比波長小或相差不多，因此，為使衍射現(xiàn)象更明顯，可采用的方法是減小空隙寬度或用頻率較低的波，振動頻率低，則對于波長變大。A．增加空隙寬度與分析不符，故A錯誤。B．減小空隙寬度與分析相符，故B正確。C．增加振源的振動頻率與分析不符，故C錯誤。D．減小振源的振動波長與分析不符，故D錯誤。11．一列水波穿過小孔產(chǎn)生衍射，衍射后的水波（）.A．波長增大 B．周期增大 C．頻率減小 D．振幅減小【答案】D【解析】由題意可知，水波發(fā)生衍射現(xiàn)象，由于頻率不變，則周期也不變，因繞過阻礙物繼續(xù)向前傳播的現(xiàn)象叫波的衍射，由于波速不變，則波長也不變，因振動能量的減弱，導致振幅減小。A．波長增大與分析不符，故A錯誤。B．周期增大與分析不符，故B錯誤。C．頻率減小與分析不符，故C錯誤。D．振幅減小與分析相符，故D正確。12．振源S在O點做沿豎直方向的簡諧運動，頻率為時刻向右傳播的簡諧橫波如圖所示，則以下說法錯誤的是（）A．該橫波的波速大小為B．時，處的質(zhì)點振動方向向下C．時，處的質(zhì)點處在平衡位置且振動方向向下D．傳播過程中該橫波遇到小于1m的障礙物或小孔都能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象【答案】B【解析】A．由圖可知，該波的波長是λ=2m，則波速大小為v=λ?f=2×5=10m/s故A正確；B．y軸右側(cè)的波向右傳播，根據(jù)波形的平移法得知，t=0時，x=1m處的質(zhì)點振動方向向上。故B錯誤；C．該波的周期T==0.2s所以t=0.5s=2Tx=3m處的介質(zhì)點與t=0時，x=2m處的介質(zhì)點振動方向相同，t=0時，x=2m處的質(zhì)點振動方向向下，那么所以t=0.5s時，x=3m處的質(zhì)點在平衡位置且振動方向向下。故C正確；D．根據(jù)衍射的條件可知，傳播過程中波只有遇到小于2m或與2m差不大的障礙物或小孔都能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。故D正確。故選B。13．如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，時刻，該波傳播到x軸上的質(zhì)點B處，質(zhì)點A在負的最大位移處。在t=0.3s時，質(zhì)點A恰第二次出現(xiàn)在正的最大位移處，則（）A．該波的周期為0.3sB．該波的波速等于10m/sC．t=0.6s時，質(zhì)點B在平衡位置處且向下運動D．該簡諧橫波遇到寬為0.8m的障礙物時，不能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象【答案】B【解析】A．從t=0到t=0.3s質(zhì)點A恰第二次出現(xiàn)在正的最大位移處可得，故A錯誤。B．由故B正確。C．t=0時刻質(zhì)點B在平衡位置處且向上運動，則t=0.6s時，即3T后，質(zhì)點B仍在平衡位置處且向上運動，故C錯誤。D．發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是障礙物的尺寸跟波長差不多或者比波長更小，該簡諧橫波遇到寬為0.8m的障礙物時，能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象。故D錯誤。故選B。二、多選題14．下列敘述屬于波的反射現(xiàn)象的是（）A．夏日的雷聲有時會轟鳴不絕 B．在空房間里講話，會感到聲音更響C．墻里講話墻外聽 D．講話者又聽到自己的回聲【答案】ABD【解析】墻里講話墻外聽是波的衍射現(xiàn)象，A、B、D選項描述的現(xiàn)象均屬于波的反射現(xiàn)象。故選ABD。15．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兩處有兩個小船進港躲避風浪。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，下列說法正確的有（）A．假設(shè)波浪的波長約為10m，則A、B兩處小船基本上不受波浪影響B(tài)．假設(shè)波浪的波長約為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)波浪的波長約為55m，則A、B兩處小船明顯受到波浪影響【答案】AD【解析】A、B兩處小船明顯受到影響是因為水波發(fā)生明顯的衍射，波浪能傳播到A、B處，當障礙物或縫隙的尺寸比波長小或跟波長差不多的時候，會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，AD正確，BC錯誤。故選AD。16．一列水波通過某孔的實際情況如圖所示，現(xiàn)把孔的尺寸變小，或者把水波的波長變大，水波通過孔后的假想情況如圖四幅圖所示，其假想錯誤的圖示有（）A．孔變小 B．孔變小C．波長變大 D．波長變大【答案】BD【解析】衍射現(xiàn)象是普遍存在的。波遇到障礙物時都有繞過障礙物的特性，即衍射現(xiàn)象，當障礙物或孔的尺寸比波長小或差不多時能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，所以AC正確，不符合題意；BD錯誤，符合題意；故選BD。17．如圖為演示波的衍射裝置，S為水平面上振動的波源，M、N是水面上的兩塊擋板，其中N板可以移動，兩板間有一狹縫，此時測得圖中A處沒有振動，下列說法正確的是()A．使波源的振動頻率增大，可以使A處的水振動起來B．使波源的振動頻率減小，可以使A處的水振動起來C．移動N板使狹縫間距增大，可以使A處的水振動起來D．當A點振動后，擋板兩邊的波紋間距相等【答案】BD【解析】發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是障礙物或者小孔的尺寸跟波長差不多或者比波長小，根據(jù)這個條件，本題需減小狹縫的寬度或增大波長，即可求得．A處沒有振動說明不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象．發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，必須減小狹縫的寬度或增大波長．所以C是錯誤的．要想增大波長，由知，當減小時，增大,所以B正確，A錯誤．發(fā)生衍射前后，波速，波長都是不變的，D正確．故選擇BD.18．關(guān)于波的衍射現(xiàn)象下列說法正確的是()A．當孔的尺寸比波長大時，一定不會發(fā)生衍射現(xiàn)象B．只有孔的尺寸與波長相差不多時，或者比波長還小時會觀察到明顯的衍射現(xiàn)象C．只有波才有衍射現(xiàn)象D．以上說法均不正確【答案】BC【解析】AB．當孔的尺寸比波長大時，會發(fā)生衍射現(xiàn)象，只不過不明顯．只有當孔、縫或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或者比波長更小時，才會發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故A錯誤，B正確；CD．衍射現(xiàn)象是波的特有現(xiàn)象，故C正確，D錯誤．故選BC．19．下列關(guān)于波的衍射的說法正確的是()A．衍射是一切波特有的現(xiàn)象B．對同一列波，縫、孔或障礙物越小，衍射現(xiàn)象越明顯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．聲波容易發(fā)生衍射現(xiàn)象是由于聲波波長較長【答案】ABD【解析】AC．衍射是一切波特有的現(xiàn)象，故A正確，C錯誤；B．發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象是有條件的，只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長差不多或比波長更小時，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，故B正確；D．聲波的波長1.7cm到17m之間，一般常見的障礙物或孔的大小可與之相比，由于聲波的波長較長，所以聲波容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故D正確．故選ABD．20．如圖，下列各圖分別表示一列水波在傳播過程中遇到了小孔（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（）A． B． C． D．【答案】BD【解析】發(fā)生明顯衍射的條件是：障礙物（或孔）的尺寸跟波長差不多甚至比波長還小。A.圖中孔的尺寸比水波的波長差不多大兩倍，衍射不明顯，故A錯誤；B.圖中孔的尺寸比水波的波長還小，能發(fā)生明顯衍射，故B正確；C.圖中障礙物的尺寸比水波的波長大好幾倍，衍射不明顯，故C錯誤；D.圖中障礙物的尺寸比水波的波長還小，能發(fā)生明顯衍射，故D正確.故選BD.21．如圖所示，當波源和障礙物都靜止不動時，波源發(fā)出的波在障礙物處不能發(fā)生明顯衍射。下列措施可能使波發(fā)生較為明顯衍射的是（）A．增大波源的振動頻率B．減小波源的振動頻率C．增大障礙物的長度D．減小障礙物的長度【答案】BD【解析】CD．不能發(fā)生明顯衍射的原因是障礙物的長度遠大于波長，則增大波長或減小障礙物的長度可能使波發(fā)生較為明顯的衍射，C錯誤，D正確。AB．由可知，v不變，減小f，λ增大，A錯誤，B正確。故選BD。題組B能力提升練一、單選題1．小河中有一個實心橋墩P，A為靠近橋墩浮在平靜水面上的一片樹葉，俯視如圖所示。現(xiàn)在S處以某一頻率拍打水面，使形成的水波能帶動樹葉A明顯振動起來，可以采用的方法是（）A．以較低的頻率拍打水面 B．以較高的頻率拍打水面C．只要拍打，A就會明顯振動 D．無論怎樣拍打，A都不會明顯振動【答案】A【解析】拍打水面時，水波中的質(zhì)點上下振動，形成的波向前傳播，以較高的頻率拍打水面，則質(zhì)點振動的頻率增加，波的頻率與振動的頻率相等，波速不變，頻率增大，根據(jù)可知波長減小，衍射現(xiàn)象不明顯；反之以較低的頻率拍打水面，波長增大，衍射現(xiàn)象更明顯。故以較低的頻率拍打水面，可以使衍射現(xiàn)象明顯，以帶動樹葉A明顯振動起來，選項A正確，BCD錯誤。故選A。2．如圖所示是觀察水面波衍射的實驗裝置。AC和BD是兩塊擋板，AB是一個孔，O是波源。圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每兩條相鄰波紋（圖中曲線）之間的距離表示一個波長，則關(guān)于波經(jīng)過孔之后的傳播情況，下列描述中正確的是（）A．此時能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象B．頻率不變，則AB孔越大，擋板后面的相鄰波紋間距越大C．頻率不變，將孔擴大，可觀察到更明顯的衍射現(xiàn)象D．孔的大小不變，使波源頻率增大，可觀察到更明顯的衍射現(xiàn)象【答案】A【解析】A．當孔、縫的寬度與波長差不多或者比波長還小時，就能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，A正確；B．由于同一列波的頻率不變，而衍射前后波速相同，因此衍射前后波長相同，即擋板前后的相鄰波紋之間距離相等，B錯誤；C．頻率不變，波速不變，波長不變，如果將孔擴大，有可能使孔的寬度大于波的波長，這樣可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象，只有當孔、縫的寬度與波長差不多或者比波長還小時，就能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，C錯誤；D．如果孔的大小不變，使波源頻率增大，因為波速不變，由可知，波長減小，有可能使孔的寬度大于波的波長，可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象，D錯誤。故選A。3．如圖所示，圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，圖乙為質(zhì)點P以此時刻為計時起點的振動圖像，從該時刻起，下列說法正確的是（）A．經(jīng)過0.05s時，質(zhì)點Q距平衡位置的距離大于質(zhì)點P距平衡位置的距離B．經(jīng)過0.15s，P質(zhì)點沿x軸的正方向移動了3mC．經(jīng)過0.1s時，質(zhì)點Q的運動方向沿y軸負方向D．若該波在傳播過程中遇到一個尺寸為0.5m的障礙物，能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象【答案】D【解析】A．根據(jù)乙圖可知周期，此時P點在平衡位置向上振動，所以波沿x軸正方向傳播，經(jīng)過0.05s時，即經(jīng)過，P達到波峰處，質(zhì)點Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點P距平衡位置的距離，故A錯誤；B．該波的波速經(jīng)過0.15s，波沿x軸的正方形傳播了但是質(zhì)點不會沿波的傳播方向移動，只會在平衡位置附近振動，故B錯誤；C．經(jīng)過0.1s時，即經(jīng)過，質(zhì)點Q到達波谷，故C錯誤；D．該波的波長，當障礙物的尺寸比波長小、或跟波長差不多時能夠發(fā)生明顯的衍射，所以若該波在傳播過程中遇到一個尺寸為0.5m的障礙物，能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故D正確。故選D。4．小河中有一個實心橋墩P，A為靠近橋墩浮在水面上的一片樹葉，俯視圖如圖所示，小河水面平靜?，F(xiàn)在S處以某一頻率拍打水面，要使形成的水波能帶動樹葉A振動起來，可以采用的方法是（）A．無論怎樣拍打，A都能振動起來 B．無論怎樣拍打，A都不會振動起來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】要使樹葉振動起來，需要波衍射到樹葉處，因為障礙物的尺寸較大，所以要增加水面波的波長才能較好發(fā)生衍射，故可降低拍打水面的頻率，故選C。5．如圖所示，沿x軸正方向傳播的一列橫波在某時刻的波形圖為一正弦曲線，其波速為200m/s，下列說法正確的是（）A．從圖示時刻開始，質(zhì)點b比質(zhì)點a先到平衡位置B．從圖示時刻開始，經(jīng)0.01s質(zhì)點a通過的路程為0.8mC．若該波波源從0點沿x軸正向運動，則在x=2000m處接收到的波的頻率將小于50HzD．若該波傳播中遇到寬約3m的障礙物能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象【答案】D【解析】A．根據(jù)上下坡法則，b點處于上坡階段，所以b點先沿y軸負方向運動到最低點再向沿y軸正方向運動到平衡位置，則從圖示時刻開始，質(zhì)點b比質(zhì)點a慢到平衡位置，A錯誤；B．根據(jù)則從圖示時刻開始，經(jīng)0.01s質(zhì)點a振動了半個周期，其通過的路程為B錯誤；C．該波的振動頻率為改變振動方向，其振動頻率保持不變，并且各點的振動頻率都相同，C錯誤；D．若該波傳播中遇到寬約3m的障礙物時，波長與障礙物的寬度接近，所以能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，D正確。故選D。二、多選題6．一列簡諧橫波在同一介質(zhì)中傳播，圖甲是某時刻的波形圖，圖乙是從該時刻起質(zhì)點A的振動圖像，下列說法正確的是（）A．從該時刻起，質(zhì)點P將比質(zhì)點Q先回到平衡位置B．從該時刻起，再經(jīng)過，P質(zhì)點通過的路程為12mC．若該波的頻率變?yōu)?.5Hz，則波速變?yōu)?0m/sD．若該波遇到尺寸為5m的障礙物，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象【答案】BD【解析】A．由A點的振動圖像可知，t=0時刻質(zhì)點A向上振動，由波形圖可知，波沿x軸負向傳播，則P點向下振動，則從該時刻起，質(zhì)點P將比質(zhì)點Q后回到平衡位置，選項A錯誤；B．質(zhì)點振動周期T=0.8s，而，則從該時刻起，再經(jīng)過，P質(zhì)點通過的路程為1.5×4A=6A=6×2m=12m，選項B正確；C．該波的波速為因為波速只與介質(zhì)有關(guān)，與波的頻率無關(guān)，則若該波的頻率變?yōu)?.5Hz，則波速仍為25m/s，選項C錯誤；D．因該波的波長為20m，則若該波遇到尺寸為5m的障礙物，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，選項D正確。故選BD。7．在水波槽的衍射實驗中，若打擊水面的振子其振動圖象如圖所示，水波在水槽中的傳播速度為0.05m/s，為觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，小孔直徑d應為()A．2cm B．1cm C．小于2cm D．小于1cm【答案】BD【解析】由圖可知波動周期為，所以水波的波長為要觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，小孔直徑d應小于波長或與波長相當，即直徑d為1cm或小于1cm。故選BD。8．如圖所示是觀察水面波衍射的實驗裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個孔，O是波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每兩條相鄰波紋（圖中曲線）之間距離表示一個波長，則波經(jīng)過孔之后的傳播情況，下列描述正確的是（）A．此時能觀察到明顯的波的衍射現(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】ABC【解析】A．由題圖可知，孔的尺寸與水波的波長差不多，故此時能觀察到明顯的波的衍射現(xiàn)象，A正確；B．波通過孔后，波速、頻率、波長不變，則擋板前后波紋間的距離相等，B正確；C．如果將孔AB擴大，若孔的尺寸遠大于水波的波長，可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象，C正確；D．如果孔的大小不變，使波源頻率增大，因為波速不變，根據(jù)λ=知，波長減小，可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象，D錯誤。故選ABC。9．一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t=2s時的波動圖象如圖甲所示，該波傳播路徑上某質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示。則下列判斷正確的是（）A．該波中的質(zhì)點的振動頻率為4HzB．若圖乙是質(zhì)點P的振動圖象，則簡諧波向x軸負方向傳播C．若簡諧波向x軸正方向傳播，則t=3s時，質(zhì)點P運動到波峰位置D．若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?.8m/s，則它在該介質(zhì)中的傳播周期為5sE.該波在傳播過程中若遇到直徑d=3.8m的圓形障礙物，能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象【答案】BCE【解析】A．由題圖乙可知簡諧橫波中質(zhì)點的振動周期為4s，所以該波中質(zhì)點的振動頻率為0.25Hz，故A錯誤；B．若題圖乙是質(zhì)點P的振動圖象，在t=2s時質(zhì)點P沿y軸負方向振動，根據(jù)同側(cè)法可以判斷簡諧波向x軸負方向傳播，故B正確；C．若簡諧波向x軸正方向傳播，在t=2s時質(zhì)點P沿y軸正方向振動，t=3s時，質(zhì)點P運動到波峰位置，故C正確；D．機械波從一種介質(zhì)傳入另一種介質(zhì)時頻率不變，則T=不變，故D錯誤；E．d=3.8m略小于λ=4m，能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故E正確。故選BCE。10．關(guān)于波的干涉和衍射，下列說法正確的是（）A．波遇到障礙物時，一定會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象B．“聞其聲而不見其人”，說明聲波也能發(fā)生衍射C．頻率不相同的兩列波也能發(fā)生干涉D．聲波、電磁波等一切波都能發(fā)生衍射和干涉現(xiàn)象【答案】BD【解析】A．當障礙物的尺寸與波長相差不多或者比波長更小時才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，A錯誤；B．聲波波長在1.7cm～17m之間，所以聲波可以繞過一般的障礙物，“聞其聲而不見其人”，就是聲波的衍射現(xiàn)象，B正確；C．只有頻率相同的兩列波才能發(fā)生干涉，C錯誤；D．干涉和衍射是波的特有現(xiàn)象，聲波、電磁波等一切波都能發(fā)生衍射和干涉現(xiàn)象，D正確。故選BD。11．圖甲為一簡諧橫波在t=0.10s時的波形圖，Р是平衡位置在x=0.5m處的質(zhì)點，Q是平衡位置在x=4.0m處的質(zhì)點；圖乙為質(zhì)點Q的振動圖像。下列說法正確的是（）A．這列波沿x軸負方向傳播B．這列波的傳播速度為10m/sC．從到，P通過的路程為30cmD．該波在傳播過程中若遇到直徑為3m的障礙物，能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象【答案】AD【解析】A．由質(zhì)點Q的振動圖象可知，在t=0.1s時質(zhì)點Q向下振動，由波形圖可知，這列波沿x軸負方向傳播，A正確；B．由圖中中讀出波長λ=8m，周期T=0.2s，可知波速v==40m/sB錯誤；C．從t=0s到t=0.15s經(jīng)過了t=0.05s=T由于t=0s時刻質(zhì)點P不在平衡位置，也不在最高點或最低點位置，則其通過的路程不等于A=30cm，C錯誤；D．由于λ=8m>3m則該波在傳播過程中若遇到直徑為3m的障礙物，能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，D正確。故選AD。12．一列簡諧橫波，在時的圖像如圖甲所示，波上質(zhì)點的振動圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．這列波沿軸負方向傳播B．這列波的波速是C．從開始，在時間內(nèi)，質(zhì)點經(jīng)過的路程為D．該波在傳播過程中遇到尺寸為的障礙物時不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象【答案】BC【解析】A．由乙圖讀出t=0.6s時刻質(zhì)點A的速度方向為沿y軸負方向，由甲圖判斷出波的傳播方向為沿x軸正方向，故A錯誤；B．由甲圖讀出該波的波長為λ=20m，由乙圖周期為T=1.2s，則波速為故B正確；C．△t=0.6s=0.5T，質(zhì)點做簡諧運動時在一個周期內(nèi)質(zhì)點A通過的路程是4倍振幅，則經(jīng)過△t=0.6s時間，A質(zhì)點通過的路程是S=2A=2×2m=4m故C正確；D．該波的波長為20m，根據(jù)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象是障礙物的尺寸小于波長，或與波長差不多，知該波在傳播過