3．波的反射、折射和衍射学习目标：1.知道什么是波的反射、折射和衍射现象，知道发生明显衍射现象的条件．2.知道波发生反射现象时，反射角等于入射角．掌握入射角与折射角关系．3.了解波的衍射在生活中的应用，感受物理与生活之间的联系．一、波的反射1．反射现象波遇到介质界面会返回来继续传播的现象．2．反射角和入射角(1)入射角：入射波的波线与法线的夹角，如图中的α.(2)反射角：反射波的波线与法线的夹角，如图中的β.3．反射定律反射波线、法线、入射波线在同一平面内，且反射角等于入射角．注意：反射波与入射波的波长、频率、波速都相等，但由于反射面吸收一部分能量，反射波传播的能量将减少．二、波的折射1．波在传播过程中，从一种介质进入另一种介质时，波传播的方向发生偏折的现象叫作波的折射．2．一切波都会发生折射现象．三、波的衍射1．定义波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫作波的衍射．2．发生明显衍射现象的条件：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象．3．一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)入射波的波线与界面的夹角叫入射角．(×)(2)入射波的波长和反射波的波长相等．(√)(3)孔的尺寸比波长大得多时就不会发生衍射现象．(×)(4)衍射是波的特有现象．(√)2．(多选)下列说法正确的是()A．波发生反射时波的频率不变，波速变小，波长变短B．波发生反射时频率、波长、波速均不变C．波发生折射时的频率不变，但波长、波速发生变化D．波发生折射时波的频率、波长、波速均发生变化BC[波发生反射时因介质未变，故频率、波长、波速均不变；波发生折射时因波源不变而介质变，故频率不变，波长和波速均发生变化．B、C两项正确．] 3．(多选)一列波在传播过程中通过一个障碍物，发生了一定程度的衍射，以下哪种情况可以使衍射现象更明显()A．增大障碍物的尺寸B．减小波的频率C．缩小障碍物的尺寸D．增大波的频率BC[波在介质中传播时波速是由介质决定的，与波的频率无关，所以改变波的频率不会改变波速，但由v＝λf可知，当波速一定时，减小频率则波长增大．而发生明显衍射的条件是障碍物或孔、缝的尺寸比波长小或相差不多，要使衍射现象变得明显，可以通过缩小障碍物的尺寸，同时增大波长即减小波的频率来实现，BC选项正确．]波的反射和折射(a)(b)如图(a)在水槽中，点波源所发出的圆形水波遇直线界面反射后的波形仍为同心圆形．图(b)为圆形波反射的示意图．请举例说明生活中波的反射现象．提示：①回声是声波的反射现象，原因是：对着山崖或高墙说话，声波传到山崖或高墙时，会被反射回来继续传播．②夏日的雷声轰鸣不绝，原因是：声波在云层界面多次反射．③在空房间里讲话声音更响亮，原因是：声波在房间里遇到墙壁、地面或天花板发生反射时，由于距离近，原声与回声几乎同时到达人耳．人耳只能区分相差0.1 s以上的声音，所以人在房间里讲话感觉声音比在空旷处大．如果房间里有幔帐、地毯、衣物等，它们会吸收声波，从而使声音减弱．理量也会相应发生变化，比较如下：波的反射波的折射传播方向改变，θ反＝θ入改变，θ折≠θ入频率f 不变不变波速v不变改变波长λ不变改变名师点睛：(1)频率(f)由波源决定：故无论是反射波还是折射波都与入射波的频率相等，即波源的振动频率相同．(2)波速(v)由介质决定：故反射波与入射波在同一介质中传播，波速不变，折射波与入射波在不同介质中传播，波速变化．(3)据v＝λf知，波长λ与波速和频率有关．反射波与入射波，频率同、波速同，故波长相同，折射波与入射波在不同介质中传播，频率同，波速不同，故波长不同．【例1】甲、乙两人站在一堵墙前面，两人相距2a，距墙均为3a.当甲开了一枪后，乙在t时间后听到第一声枪响，则乙在什么时候能听到第二声枪响()A．听不到B．甲开枪后3t时间C．甲开枪后2t时间D．甲开枪后3＋72t时间思路点拨：根据反射定律画出声波传播的示意图，再用速度公式求时间．C[乙听到的第一声枪响必然是甲开枪的声音直接传到乙的耳中，故t＝2a v.甲、乙二人及墙的位置如图所示，乙听到的第二声枪响必然是经墙反射传来的枪声，由反射定律可知，波线如图中AC和CB，由几何关系可得AC＝CB＝2a，故第二声枪响传到乙耳中的时间为t′＝AC＋CBv＝4a v＝2t.]波的反射应用技巧——回声测距利用回声测距是波的反射的一个重要应用，它的特点是声源正对障碍物，声源发出的声波与回声在同一条直线上传播．(1)若是一般情况下的反射，反射波和入射波是遵从反射定律的，可用反射定律作图后再求解．(2)利用回声测距时，要特别注意声源是否运动，若声源运动，声源发出的原声至障碍物再返回至声源的这段时间与声源的运动时间相同．(3)解决波的反射问题，关键是根据物理情景规范作出几何图形，然后利用几何知识结合物理规律进行解题．[跟进训练]1．某物体发出的声音在空气中的波长为1 m，波速为340 m/s，在海水中的波长为4.5 m.(1)该波的频率为________Hz，在海水中的波速为________ m/s.(2)若物体在海面上发出的声音经过0.5 s听到回声，则海水深为多少？(3)若物体以5 m/s的速度由海面向海底运动，则经过多长时间听到回声？[解析](1)由f＝vλ得f＝3401Hz＝340 Hz，因波的频率不变，则在海水中的波速为v海＝λ′f＝4.5×340 m/s＝1 530 m/s.(2)入射声波和反射声波用时相同，则海水深为h＝v海t2＝1 530×0.52m＝382.5 m.(3)物体与声音运动的过程示意图如图所示，设听到回声的时间为t′，则v物t′＋v海t′＝2h代入数据解得t′＝0.498 s.[答案](1)340 1 530(2)382.5 m(3)0.498 s波的衍射声波能绕过障碍物到达后面，衍射声波有什么特点？水波能到达挡板的后面，衍射水波有什么特点？提示：衍射波与原波具有相同的频率，传播过程中波形没变．(1)水波遇到障碍物的情况当障碍物较小时发现波绕过障碍物继续前进，如同障碍物不存在一样．如图甲所示，衍射现象明显．甲乙(2)水波遇到小孔的情况当孔较小时发现孔后的整个区域里传播着以孔为中心的圆形波．如图乙所示，衍射现象明显．(3)产生明显衍射的条件产生明显衍射现象，必须具备一定的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者跟波长相差不多．名师点睛：障碍物或孔的尺寸大小并不是决定衍射能否发生的条件，仅是衍射现象是否明显的条件，一般情况下，波长较大的波容易发生明显衍射现象．2．波的衍射现象分析波传到小孔(或障碍物)时，小孔(或障碍物)仿佛是一个新的波源，由它发出与原来同频率的波(称为子波)，在孔后传播，于是就出现了偏离直线传播的衍射现象．波的直线传播是衍射不明显时的近似情形．【例2】(多选)如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长，则对于波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是()A．此时能明显观察到波的衍射现象B．挡板前后波纹间距离相等C．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察到衍射现象ABC[从题图中可以看出，孔的大小与波长相差不多，故能够发生明显的衍射现象，选项A正确；由于在同一均匀介质中，波的传播速度没有变化，又因为波的频率是一定的，又根据λ＝v可得波长λ没有变化，选项B正确；当将f孔扩大后，孔的宽度和波长有可能不满足发生明显衍射的条件，选项C正确；如果孔的大小不变，使波源频率增大，则波长减小，孔的宽度将比波长大，孔的宽度和波长有可能不满足发生明显衍射现象的条件，选项D错误．]衍射现象的两点提醒(1)障碍物的尺寸的大小不是发生衍射的条件，而是发生明显衍射的条件，波长越大越易发生明显衍射现象．(2)当孔的尺寸远小于波长时，尽管衍射十分突出，但衍射波的能量很弱，也很难观察到波的衍射．[跟进训练]2．(多选)如图所示，S为在水面上振动的波源，M、N为水面上的两块挡板，其中N板可以移动，两板中间有一狭缝，此时测得A处水没有振动．为使A处水也能发生振动，可采用的方法是()A．使波源的频率增大B．使波源的频率减小C．移动N使狭缝的距离增大D．移动N使狭缝的距离减小BD[要使A处水发生振动，应使波的衍射现象更明显，而波能发生明显衍射的条件是狭缝的宽度跟波长相差不多或者比波长更小．因此可将狭缝变小，或将波长变大，而减小波源的频率可以使波长变大，故B、D正确．]1．下列现象或事实属于衍射现象的是()A．风从窗户吹进来B．雪堆积在背风的屋后C．水波前进方向上遇到凸出在水面上的小石块，小石块对波的传播没有影响D．晚上看到水中月亮的倒影C[波可以绕过障碍物继续传播的现象称为波的衍射．C与衍射现象相符．] 2．如图所示是利用发波水槽观察到的水波衍射图像，从图像可知()A．B侧波是衍射波B．A侧波速与B侧波速相等C．减小挡板间距离，衍射波的波长将减小D．增大挡板间距离，衍射现象将更明显B[小孔相当于衍射波的波源，A侧波是衍射波，A错误；在同一种介质中，波速相等，故B正确；根据波速、波长和频率的关系式v＝λf，由于波速和频率不变，故波长不变，故C错误；在波长无法改变的情况下减小挡板间距会使衍射现象更明显，故D错误．]3．图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则()A．2与1的波长、频率相等，波速不等B．2与1的波速、频率相等，波长不等C．3与1的波速、频率、波长均相等D．3与1的频率相等，波速、波长均不等D[波发生反射时，在同一种介质中运动，因此波长、波速和频率不变，故选项A、B错误；波发生折射时，频率不变，波速变，波长变，故选项C错误，选项D正确．]4．(多选)关于波的反射，下列说法正确的是()A．波在反射前后，仍在同种介质中传播B．波发生反射时，波的频率不变，波速变小，波长变短C．波发生反射时，波的频率、波长、波速均不变D．波发生反射时，反射角始终等于入射角ACD[波的反射是波在介质界面上反射回同一种介质中继续传播的现象；由于传播介质不变，所以波速、频率、波长均不变．由反射定律知，反射角等于入射角．故A、C、D正确．]。
3波的反射、折射和衍射[学习目标] 1.了解波的反射和折射现象，知道波的反射和折射规律(难点)。
2.知道波的衍射现象和波发生明显衍射的条件(重点)。
一、波的反射和折射1．波的反射(1)反射现象：波遇到介质界面(如水波遇到挡板)时会返回原介质继续传播的现象。
(2)反射规律：反射线、法线与入射线在同一平面内，反射线与入射线分居法线两侧，反射角等于入射角。
2．波的折射(1)波的折射：光从一种介质进入另一种介质时会发生折射，同样，其他波从一种介质进入另一种介质时也发生折射。
(2)水波的折射：一列水波在深度不同的水域传播时，在交界面处将发生折射。
1．在波的反射和折射现象中，反射波与入射波、折射波与入射波的频率相同吗？波长相同吗？答案在波的反射和折射现象中，反射波和入射波的频率都与波源的频率相同；反射现象是在同种介质中传播，波速相同，由v＝λf可知，波长也相同，而折射现象是在不同介质中传播，波速不同，波长也不同。
2．波在发生折射过程中，方向一定改变吗？答案不一定，如果入射波垂直于交界面时，传播方向保持不变。
波的反射和折射中各物理量的变化(1)波的频率是由振源决定的，介质中各个质点的振动都是受迫振动，因此不论是反射还是折射，波的频率是不改变的。
(2)波速是由介质决定的，波反射时是在同一均匀介质中传播，因此波速不变，波折射时是在不同介质中传播，因此波速改变。
(3)波长是由频率和波速共同决定的，即在波的反射中，由于波的频率和波速均不变，根据公式λ＝vf可知波长不改变；在波的折射中，当进入新的介质中波速增大时，由λ＝vf可知波长变长，反之变短。
例1一列声波在介质Ⅰ中的波长为0.2m。
当该声波从介质Ⅰ中以某一角度传入介质Ⅱ中时，波长变为0.6m ，如图所示，若介质Ⅰ中的声速是340m/s 。
(1)求该声波在介质Ⅱ中传播时的频率；(2)求该声波在介质Ⅱ中传播的速度；(3)若另一种声波在介质Ⅱ中的传播速度为1400m/s ，按图中的方向从介质Ⅰ射入介质Ⅱ中，求它在介质Ⅰ和介质Ⅱ中的频率之比。
2023-2024（上）全品学练考高中物理选择性必修第一册第3章机械波3波的反射、折射和衍射学习任务一对波的反射和折射的理解[教材链接] 阅读教材,填写波的反射和折射的相关知识.(1)波的反射①反射现象:波遇到障碍物时会继续传播的现象.②反射定律:反射线、和入射线在同一平面内,反射线和入射线分居两侧,反射角入射角.(2)波的折射:波在传播过程中,由一种介质进入另一种介质时,发生偏折的现象.例1有一辆汽车以15 m/s的速度匀速行驶,在其正前方有一陡峭山崖,汽车鸣笛2 s后司机听到回声,此时汽车与山崖的距离是多少?(v声=340 m/s)变式1当一个探险者进入一个山谷后,为了估测出山谷的宽度,他吼一声后,经过0.5 s听到右边山坡反射回来的声音,又经过1.5 s后听到左边山坡反射回来的声音.若声速为340 m/s,则这个山谷的宽度约为()A.170 mB.340 mC.425 mD.680 m例2一列声波在空气中的波长为0.25 m.当该声波传入某种介质中时,波长变为0.8 m,若空气中的声速是340 m/s.求:(1)该声波在介质中传播时的频率.(2)该声波在介质中传播的速度大小.变式2 (多选)下列说法正确的是()A.波发生反射时,波的频率不变,但波长、波速发生变化B.波发生反射时,波的频率、波长、波速均不变C.波发生折射时,波的频率不变,但波长、波速发生变化D.波发生折射时,波的频率、波长、波速均发生变化【要点总结】波的反射现象的应用(1)回声测距①当声源不动时,声波遇到了障碍物会返回来继续传播,反射波与入射波在同一介质中传播速度相同,因此在传播距离一样的情况下,入射波和反射波用的时间相等,设经时间t 听到回声,则声源与障碍物的距离为s=v 声t 2.②当声源以速度v 向静止的障碍物运动或障碍物以速度v 向静止的声源运动时,声源发声时障碍物到声源的距离为s=(v 声+v )·t 2.③当声源以速度v 远离静止的障碍物或障碍物以速度v 远离静止的声源时,声源发声时障碍物到声源的距离s=(v 声-v )·t 2.(2)超声波定位蝙蝠能发出超声波,超声波遇到障碍物或捕食目标时会被反射回来,蝙蝠就根据接收到的反射回来的超声波来确定障碍物或食物位置,从而确定飞行方向.另外海豚、雷达也是利用波的反射来定位或测速的. 学习任务二 对波的衍射的理解[教材链接] 阅读教材,填写波的衍射的相关知识.(1)定义:波可以 障碍物继续传播,这种现象叫作波的衍射.(2)影响衍射明显程度的因素①波长:在缝、孔的宽度或障碍物的尺寸保持不变的条件下,波长越长,衍射 . ②缝、孔的宽度或障碍物的尺寸:在波长保持不变的条件下,缝、孔的宽度或障碍物的尺寸越小,衍射 .(3)发生明显衍射的条件:只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长 ,或者比波长 时,才能发生明显的衍射现象.例3 (多选)如图所示是观察水面波衍射的实验装置,AC 和BD 是两块挡板,AB 是一个小孔,O 是波源.图中已画出波源所在区域的传播情况,每两条相邻的波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波长.对于波经过孔之后的传播情况,下列描述正确的是 ( )A .此时能观察到明显的衍射现象B .若将孔AB 扩大,则有可能观察不到明显的衍射现象C .挡板前、后波纹之间距离相等D .若孔的大小不变,使波源频率增大,则一定能观察到明显的衍射现象变式3 [2022·成都七中月考] 如图所示,S为水面上一波源,M、N是两块挡板,两板中间有一狭缝,此时观察不到A点振动,为了能观察到A点的振动,可采用的方法是()A.增大波源的振幅B.减小波源的频率C.将波源S向左移D.将N板向右移[反思感悟]变式4如图所示,O是水面上一波源,实、虚线分别表示该时刻相邻的波峰、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【要点总结】1.衍射是波特有的现象,一切波都能发生衍射现象.2.缝、孔的宽度或障碍物的尺寸大小并不是决定衍射能否发生的条件,仅是衍射现象是否明显的条件.3.当波长与障碍物的尺寸相比非常小时,波将沿直线传播,观察不到衍射现象.1.(波的反射和折射)(多选)下列叙述属于波的反射现象的是()A.夏日的雷声有时会轰鸣不绝B.在空房间里讲话,会感到声音比在野外响C.水波从深水区入射到浅水区时方向变化D.讲话者又听到自己的回声2.(波的反射与折射)对于波长为100 m的声波,下列说法正确的是 ()A.在同一介质中,比波长为20 m的声波传播快B.在空气中的频率比在水中的大C.声波能发生折射,且折射后频率发生变化D.声波能发生反射,且反射后波速不变3.(波的衍射)(多选)利用发波水槽观察波的衍射现象时,看到如图所示的图样.为使衍射现象更明显,下列方法可采用的是()A .缩小挡板间距B .增大挡板间距C .减小波源频率D .减小水波的振幅4.(波的衍射)[2022·江苏苏州中学月考] 如图所示,有一人在河边钓鱼,浮标位于A 点,S 为在水面上沿竖直方向振动的波源,M 、N 是水面上的两块固定挡板,两板中间有一狭缝.波源S 的振动引起浮标上下振动,下列说法正确的是 ( )A .减小波源的振幅,可以减小波源S 的振动对浮标的影响B .增大波源的振幅,可以减小波源S 的振动对浮标的影响C .减小波源的波长,衍射现象更明显D .增大波源的振动频率,衍射现象更明显[反思感悟]3 波的反射、折射和衍射[教材链接] (1)①返回来 ②法线 法线 等于 (2)传播方向例1 325 m[解析] 画出汽车与声音运动过程示意图如图所示设汽车由A 到C 的距离为s 1,C 到山崖B 的距离为s 2,汽车鸣笛至司机听到回声所用时间为t=2 s,则s 1v 车=s 1+2s 2v 声=t 解得s 2=325 m .变式1 C [解析] 右边的声波从发出到反射回来所用时间为t 1=0.5 s,左边的声波从发出到反射回来所用的时间为t 2=2 s,则山谷的宽度s=12v (t 1+t 2)=12×340×2.5 m =425 m,故C 正确.例2 (1)1360 Hz (2)1088 m/s[解析] (1)声波在空气中传播时,由v=λf 得f=v 1λ1=3400.25 Hz =1360 Hz由于声波在不同介质中传播时,频率不变,所以声波在该介质中传播时,频率仍为1360 Hz .(2)由v=λf 得v 2=λ2f=0.8×1360 m/s =1088 m/s .变式2BC[解析] 波发生反射时,波是在同一种介质中传播,频率、波长和波速均不变,选项A错误,选项B正确;波发生折射时,波是从一种介质传入另一种介质,波速发生变化,而波的频率由波源决定,所以波的频率不变,由公式v=λf可知,波长发生变化,选项D错误,选项C正确.[教材链接] (1)绕过(2)①越明显②越明显(3)相差不多更小例3ABC[解析] 因为波长与孔的尺寸差不多,所以能够观察到明显的衍射现象,故A正确;若将孔AB扩大,则孔的尺寸大于波的波长,可能观察不到明显的衍射现象,故B正确;波通过孔后,波速、频率、波长不变,知,波则挡板前、后波纹间的距离相等,故C正确;若孔的大小不变,使波源频率增大,因为波速不变,根据λ=vf长减小,则可能观察不到明显的衍射现象,故D错误.变式3B[解析] 观察不到A点振动,说明衍射现象不明显,要使衍射现象变得明显,可以减小波源的频率以增大波长,或将N板向左移减小狭缝的尺寸,故B正确.变式4B[解析] 由图可直观看出,半波长为实、虚两圆半径之差,且挡板A的尺寸比波长大得多,而小孔B的宽度与波长差不多,根据波发生明显衍射的条件知,该波在挡板A处的衍射现象很不明显,故Ⅰ区内水面无波形,故选项A、C、D错误;该波的波长与小孔B的宽度差不多,能够发生明显的衍射,故在阴影区Ⅱ、Ⅲ之内存在明显的衍射波的波形,故选项B正确.随堂巩固1.ABD[解析] 选项A、B、D都属于波的反射现象,选项C属于波的折射现象.2.D[解析] 机械波的传播速度由介质决定,选项A错误;波的频率由波源决定,与介质无关,选项B错误;折射后,波进入另一种介质,传播速度发生变化,频率不变,而反射后回到原来的介质,传播速度不变,选项C错误,D正确.3.AC[解析] 在相同条件下,波长越长的波越容易发生明显衍射现象,本题中水波波长不变,适当缩小挡板间距,衍射现象更明显,故A正确,B错误;在同一介质中,v一定,适当减小波源的频率,能增大波长,使衍射现象更明显,故C正确;衍射现象是否明显与振幅无关,故D错误.4.A[解析] 减小波源的振幅, 位于A点的浮标做受迫振动的振幅相应减小,所以可以减小波源S的振动对可知,波长变大,则衍射现象更明显,故C、D错误.浮标的影响,故A正确,B错误;减小波源的振动频率,由λ=vf3波的反射、折射和衍射建议用时:40分钟◆知识点一波的反射与折射1.人在室内讲话的声音比在室外空旷处讲话的声音要洪亮,下列说法正确的是()A.室内空气不流动B.室内声源多次反射C.室内声音发生折射D.室内物体会吸收声音2.一列声波从空气传入水中,已知水中声速较大,则()A.声波频率不变,波长变小B.声波频率不变,波长变大C.声波频率变小,波长变大D.声波频率变大,波长变小3.关于回声,下列说法中正确的是()A.在空旷的山谷里叫喊,可以听到回音,回声的频率发生了变化B.在空旷的山谷里叫喊,可以听到回音,回声的波速发生了变化C.在空旷的山谷里叫喊,可以听到回音,这是声音的折射现象D.在空旷的山谷里叫喊,可以听到回音,这是声音的反射现象4.下列关于波的认识,错误的是 ()A.潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况,用的是波的反射原理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折射进行定位D.水波从深水区传到浅水区传播方向改变是波的折射现象◆知识点二波的衍射5.(多选)波长为60 m和17 m的两列声波在空气中传播时,下列叙述正确的是()A.波长为60 m的声波比17 m的声波传播速度慢B.波长为60 m的声波比17 m的声波频率小C.波长为60 m的声波比17 m的声波易发生明显衍射D.波长为17 m的声波不能发生衍射6.[2022·唐山一中月考] 一列水波穿过小孔发生了明显衍射现象,衍射后水波与衍射前水波相比()A.波长变短B.频率变高C.波速不变D.振幅不变7.在空旷的广场上有一堵较高大的墙,墙的一侧有一个正在播放男女声合唱歌曲的声源.某人从墙的另一侧远离墙的A点走到靠近墙的B点,在此过程中,如果从声波的衍射来考虑,则会听到()A.声音变响,男声比女声更响B.声音变响,女声比男声更响C.声音变弱,男声比女声更弱D.声音变弱,女声比男声更弱8.(多选)如图所示为水波的衍射现象,S为波源,d为挡板上的小孔宽度,相邻弧线间距为一个波长,其中符合事实的是 ()A BC D9.如图所示,P为桥墩,A为靠近桥墩浮在水面上的一片树叶,波源S连续振动,形成水波,此时树叶A静止不动.为使水波能带动树叶A振动,可采用的方法是()A.增大波源的频率B.减小波源的频率C.增大波源与桥墩的距离D.增大波源的振幅10.(多选)[2022·重庆八中月考] 蟾蜍在水塘边平静的水面上鸣叫,形成如图所示的水波.已知水波的传播速度与水的深度正相关,蟾蜍的鸣叫频率为1451 Hz.下列说法正确的是()A.水波从浅水区传入深水区,频率变大B.在深水区,水波更容易发生衍射现象C.水面上飘落的树叶会被水波推向岸边D.测得图中蟾蜍左上位置水波两个相邻波峰间距离为0.5 cm,则此处水波的波速约为7.3 m/s11.(多选)[2022·福建福州一中月考] 如图所示,一小型渔港的防波堤两端M、N相距约60 m,在防波堤后A、B两处有两个小船进港躲避风浪.某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播,下列说法正确的有()A.假设波浪的波长约为10 m,则A、B两处小船基本上不受波浪影响B.假设波浪的波长约为10 m,则A、B两处小船明显受到波浪影响C.假设波浪的波长约为50 m,则A、B两处小船基本上不受波浪影响D.假设波浪的波长约为50 m,则A、B两处小船明显受到波浪影响12.(多选)[2022·北师大附中月考] 青岛濒临黄海,是国内著名的滨海旅游城市,长达800多公里的海岸线,拥有众多优良海水浴场.在石老人海水浴场,某同学漂浮在海面上,水波以3 m/s的速率向着海滩传播,该同学记录了第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间为18 s.下列说法正确的是 ()A.该同学很快就会漂流到沙滩上B.该水波的周期为1.8 sC.该水波的波长为6 mD.该水波可以绕过石老人继续传播属于波的衍射现象13.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.14.在水波槽的衍射实验中,若打击水面的物体振动频率是5 Hz,水波在水槽中的传播速度为0.05 m/s,为观察到明显的衍射现象,小孔直径d应为多少?3波的反射、折射和衍射1.B[解析] 波遇到普通房间的墙壁、地面、天花板会反射,当声源停止发声时,声音要经过一段时间才会消失,而且原声与回声相隔时间很短,人耳分辨不开,所以感觉声音洪亮,故选项B正确.2.B[解析] 由于波的频率由波源决定,故声波从空气传入水中后频率不变,选项C、D 错误;声波在水中的传播速度较大,由波速公式v=λf可得,声波在水中的波长较大,选项A 错误,选项B正确.3.D[解析] 在空旷的山谷里叫喊,可以听到回音,这是声波的反射现象,频率由波源决定,波速由介质决定,所以频率和波速均保持不变,选项A、B、C错误, D正确.4.C[解析] 声呐利用了超声波反射原理,A正确;隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质都是为了减少其对电磁波的反射,B正确;雷达的工作原理是利用电磁波的反射进行定位,C错误;水波从深水区传到浅水区时,可把深水区域和浅水区域视为不同介质,故发生的是折射现象,D正确.5.BC[解析] 不管波长为多少,常温常压下,声波在空气中传播速度都约为340 m/s,由波长、波速、频率关系v=λf可知,波长越长,则频率越小,A错误,B正确;由发生明显衍射的条件可知,波长越长,则越容易发生明显衍射,C正确;任何波都可以发生衍射,D错误.6.C[解析] 发生衍射现象时波的波长和频率都不变,都等于波源的波长和频率,由于波速是由介质的性质决定,所以波速不变,选项A、B错误,选项C正确;由于衍射使波的能量分布范围变大,从而导致单位面积上的能量变小,振幅变小,选项D错误.7.A[解析] 因为从墙的另一侧远离墙的A点走到靠近墙的B点的过程中,离声源越来越近,则声音变响.而女声频率更高,波长更小,所以衍射现象更不明显,所以男声比女声更响.8.BC[解析] 波发生明显的衍射现象的条件是:孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或比波长更小,由图可知,小孔宽度较大时,不能发生明显的衍射现象,故A错误,B正确;由图可知,小孔宽度较小时,能发生明显的衍射现象,因频率不变,而波速也不变,则波长也会不变,故C正确,D错误.9.B[解析] 树叶A之所以不振动,是因为水波不能绕过桥墩传过来,也就是说波的衍射不太明显,而发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸比波长小或与波长差不多,所以让树叶A振动起来的方法可以是减小桥墩的尺寸或增大波长,波速一定,减小频率会增大波长,增大频率会减小波长,故A错误,B正确;改变波源与桥墩的距离和改变波源的振幅都不会让衍射更明显,故C、D错误.10.BD[解析] 蟾蜍声带的振动产生了在空气中传播的声波和池塘中传播的水波,无论是声波还是水波,它们都是由声带振动产生,所以其频率都应该等于声带的振动频率,故A 错误;由已知水波的传播速度与水的深度正相关,可知水波的波长与水深有关,深水区的波长大,所以更容易发生明显衍射现象,故B正确;水面上飘落的树叶只会上下振动,不会随波向前运动,故C错误;蟾蜍的鸣叫频率f=1451 Hz,且水波波长λ=0.5 cm=0.005 m,则波速v=λf=0.005×1451 m/s≈7.3 m/s,故D正确.11.AD[解析] A、B处小船受到波浪影响是水波发生明显的衍射,波浪能传播到A、B 处的结果,当障碍物或缝隙的尺寸比波长小或跟波长差不多的时候,会发生明显的衍射现象.假设波浪的波长约为10 m,则不能发生明显衍射,而若波浪的波长约为50 m,则能发生明显衍射.12.CD[解析] 该同学只会在平衡位置附近振动,不会随波迁移,A错误;该水波的周期为=2 s,B错误;根据波长公式得λ=vT=6 m,C正确;该水波可以绕过石老人继续传播属T=tn-1于波的衍射现象,D正确.13.如图所示[解析] 由题图可知,孔A和障碍物D的尺寸跟波长相差不多,因此,从孔A传出的波和遇到障碍物D之后的波均有明显的衍射现象;孔B和障碍物C的尺寸跟波长相比相差较大,因此,从孔B传出的波和遇到障碍物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;遇到障碍物D之后波的传播并没有受影响;而从孔B传出的波和遇到障碍物C之后的波只沿直线传播.所以从孔A、B传出的波和遇到障碍物C、D之后的波如图所示.14.约为1 cm或小于1 cm[解析] 在水槽中激发的水波波长为λ=vf =0.055m=0.01 m=1 cm.要使在小孔后产生明显的衍射现象,应使小孔的直径跟波长相差不多或小于波长.。
