3.3、波的反射、折射和衍射 一、选择题（共 16 题） 1．下列现象中利用波的反射的有（　　） ① 手扶耳旁听远处的人说话 ② 医生给病人做超声波检查 ③ 雷达的工作原理 ④ 潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况 A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．①②③④ 2．声波能绕过某一建筑物传播，这是因为 （ ） A．声波是纵波 B．声波是横波 C．声波的波长较长 D．声波的频率较长 3．下列说法中正确的是（　　） A．振动方向与传播方向均为水平的波可能是横波，也可能是纵波 B．波速表示了质点在平衡位置附近振动的快慢，且质点不会沿波的传播方向迁移 C．惠更斯原理完美地解释了波传播过程中的所有现象 D．做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，速度一定相同 4．在做水波通过小孔衍射的实验时，激发水波的振子的振动频率为 5Hz ，声波在水槽中的传播速度为 0.05m / s .为了使实验效果更明显，使用小孔的直径 d 应为（ A．小于 0.01m B．小于 1m C．大于 0.01m ）. D．越小越明显 5．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，每两条相邻波紋（图中曲线）之间距离表示个波长。则（　　） A．水面波经过孔后波速会改变 B．水面波经过孔后波纹间距离可能变大 C．若波源频率增大，衍射现象更明显 D．如果将孔扩大，可能观察不到明显的衍射现象 6．如图，在观察水面波的衍射的实验装置中，AC 和 BD 是两块挡板，AB 是一个小孔，O 是波源。图中已 画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离等于一个波长，则关于波经过孔 之后的传播情况，下列表述中正确的是（　　） A．不能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，能观察到更明显的衍射现象 D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能观察到更明显的衍射现象 7．甲、乙两人平行站在一堵又高又宽的墙前面，二人相距 间后听到第一声枪响，则乙听到第二声枪响的时间为（ 2a ） A．甲开枪 t 后 B．甲开枪 2t 后 C．甲开枪 3t 后 D．甲开枪 4t 后 8．下列关于波的衍射的说法正确的是（　　） A．衍射是机械波特有的现象 B．对同一列波，缝、孔或障碍物越小衍射现象越明显 ，距墙均为 3a t ，当甲开了一枪后，乙在 时 C．只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象 D．声波容易发生明显衍射现象是由于声波波长较小 9．如图为 t  0 时刻的波形图，波速为 1.2m/s，下述错误的是（　　） A．振源振动的频率为 2.5Hz B．若质点 a 比质点 b 先回到平衡位置，则波沿 x 轴负方向传播 C．波源 O 点在 t  1 s 时刻位移为 7.5cm 30 D．该波遇到 1m 的障碍物将不会发生衍射 10．如图所示，沿 x 轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为 200m/s，则下列 说法正确的是（　　） A．图中质点 b 的加速度在减小 B．从图示时刻开始，经 0.01s 质点 a 通过的路程为 40cm，此时相对平衡位置的位移为零 C．从图示时刻开始，经 0.01s 质点 b 位于平衡位置上方，并向上做减速运动 D．若该波所遇到障碍物的尺寸为 4m，则不能产生产生明显的衍射现象 11．小河中有一个实心桥墩 P，A 为靠近桥墩浮在水面上的一片树叶，俯视如图所示，小河水面平静。现 在 S 处以某一频率拍打水面，树叶 A 未发生明显振动。要使树叶 A 发生明显振动，可以采用的方法是（　 ） A．提高拍打水面的频率 B．降低拍打水面的频率 C．提高拍打水面的力度 D．无论怎样拍打，A 都不会振动起来 12．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）之间的距离表示一个波长，则关于波经过孔 之后的传播情况，下列描述中正确的是（　　） A．此时能明显观察到波的衍射现象 B．频率不变，则 AB 孔越大，挡板后面的相邻波纹间距越大 C．频率不变，将孔扩大，可观察到更明显的衍射现象 D．孔的大小不变，使波源频率增大，可观察到更明显的衍射现象 13．小河中有一个实心桥墩 P，A 为靠近桥墩浮在平静水面上的一片树叶，俯视如图所示。现在 S 处以某 一频率拍打水面，使形成的水波能带动树叶 A 明显振动起来，可以采用的方法是（　　） A．以较低的频率拍打水面 B．以较高的频率拍打水面 C．只要拍打，A 就会明显振动 D．无论怎样拍打，A 都不会明显振动 14．关于波的衍射现象下列说法正确的是( ) A．当孔的尺寸比波长大时，一定不会发生衍射现象 B．只有孔的尺寸与波长相差不多时，或者比波长还小时会观察到明显的衍射现象 C．只有波才有衍射现象 D．以上说法均不正确 15．如图甲所示，一根拉紧的均匀弦线沿水平的 x 轴放置，现对弦线上 O 点（坐标原点）施加一个向上的 扰动后停止，其位移一时间图像如图乙所示，该扰动将以 2m/s 的波速向 x 轴正方向传播，且在传播过程中 没有能量损失，则有（　　） A．该波遇到长度为 3m 的障碍物时会发生明显衍射现象 B．1.5s<t<2s 时间内 3m 处的质点向上运动 C．2s 时 4m 处的质点开始向上运动 D．2.5s 时 1m 处的质点运动的路程为 0.4cm E．4m 处的质点到达最高点时 2m 处的质点到达最低点 16．一列简谐横波在 x 轴上传播，实线为 t1  0.1s 时的波形图，虚线为 是（　　） A．波长为 8m B．周期可能为 0.1s C．若波沿 x 轴正方向传播，则最小波速为 40m/s D．若波速为 600m/s，则波沿 x 轴正方向传播 E．该波遇到 6m 的障碍物时，能发生明显的衍射现象 t2  0.15s 的波形图，下列说法正确的 二、填空题 17．判断下列说法的正误。 （1）一切波都能发生折射和衍射现象。( （2）水波的反射不遵从反射定律。( ) ) （3）只有当障碍物的尺寸与波长差不多或比波长小时，才会发生衍射现象。( ) （4）“闻其声不见其人”，是指声波的衍射现象。( ) 18．波的衍射：波绕过_______继续传播的现象。 19．机械波可以绕过_____继续传播的现象叫衍射．障碍物或孔的尺寸比波长小，或者和波长相差不多是 波产生_________的条件． 20．声波能产生许多物理现象，写出下列实例中所对应的物理现象的名称，隔着矮墙“闻其声，不见其人” 属于_____________，绕着正在发声的音叉，能听到声音或强或弱属于_____________ 三、综合题 21．对于“闻其声，不见其人”，其中的物理原理是什么？ 22．为什么我们有时能听到墙后面的声音？参考答案： 1．D 【详解】 ① 手扶耳旁听远处的人说话，利用声波的反射使能量集中，听得更清楚，①正确； ② 超声波检查身体利用了波的反射，②正确； ③ 雷达则是利用了电磁波的反射，③正确； ④ 潜艇声呐探测都利用了超声波的反射；④正确； 故选 D。 2．C 【详解】 声波的波长较长，容易发生衍射，从而绕过障碍物，故 C 正确 3．C 【详解】 A．振动方向与传播方向垂直的波是横波，振动方向与传播方向平行的波是纵波，故 A 错误； B．波速是单位时间内波形传播的距离，表示了波形传播的快慢，且质点不会沿波的传播方向迁移，故 B 错误； C．惠更斯原理是以波动理论解释光的传播规律的基本原理，完美地解释了波传播过程中的所有现象，故 C 正确； D．做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，速度方向有两种情况，故 D 错误。 故选 C。 4．A 【详解】 由发生明显衍射现象的条件知，当 d≤λ 时满足要求，由 v=λf 得  v 0.05  m f 5 因为 d≤λ，所以 d≤0.01m A． 小于 0.01m 与分析相符，故 A 正确。 B． 小于1m 与分析不符，故 B 错误。 C． 大于 0.01m 与分析不符，故 C 错误。 D． 越小越明显与分析不符，故 D 错误。 5．D 【详解】 A．波的传播速度取决于介质，由于经过孔之后仍在水中传播，则水面波经过孔后波速不变，故 A 错误； B．由于同一列波的频率不变，而衍射前后波速相同，故衍射前后波长相同，波纹间距离不变，故 B 错 误； C．由于介质不变，故水波的波速不变，而波的频率增大后，则波的波长变短，而孔缝的宽度不变时，波 长越小，衍射越不明显，故 C 错误； D．如果将孔扩大，有可能造成孔的宽度大于波的波长，而只有当孔、缝的宽度与波长差不多或者比波长 还小时，能够发生明显的衍射现象，故 D 正确。 故选 D。 6．B 【详解】 A．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 错误； B．波通过孔后，波速、频率、波长不变，则挡板前后波纹间的距离相等，故 B 正确； C．如果将孔 AB 扩大，孔的尺寸大于波的波长，可能观察不到明显的衍射现象，故 C 错误； D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，因为波速不变，根据  v f 可知，波长减小，可能观察不到明显的衍射现象，故 D 错误。 故选 B。 7．B 【详解】 2a 设声速为 ，乙听到第一声枪响必然是甲开枪的声音直接传到乙的耳朵中，故 t  ① v v 甲、乙两人与墙的位置如图所示，乙听到的第二声枪响必然是墙反射的枪声，由声波的反射定律和几何关 系得：AC= BC=AB= 2a ． 故乙听到第二声枪响的时间 t' Ac  BC 4a  ②， v v 由①②得： t '  2t ． A. 甲开枪 t 后，与结论不相符，选项 A 不符合题意； B. 甲开枪 2t 后，与结论相符，选项 B 符合题意； C. 甲开枪 3t 后，与结论不相符，选项 C 不符合题意； D. 甲开枪 4t 后，与结论不相符，选项 D 不符合题意； 8．B 【详解】 AC．衍射是波特有的现象，只要是波就能发生衍射现象，AC 错误； B．对同一列波，缝、孔或障碍物越小衍射现象越明显，B 正确； D．声波容易发生明显衍射现象是由于声波波长较长，D 错误。 故选 B。 9．D 【详解】 A．由题图可知   0.12 �4m  0.48m 又 v  1.2m/s 所以振源振动的频率为 f  v  2.5Hz  T 1  0.4s f A 正确，不符合题意； B．若质点 a 比质点 b 先回到平衡位置，