3.33.4波的反射折射和衍射干涉（原卷版）

波的反射、折射和衍射、干預(yù)TOC\o"1-5"\h\z考點(diǎn)一、波的反射和波的折射1\o"CurrentDocument"考點(diǎn)二、波的衍射2\o"CurrentDocument"考點(diǎn)三、波的干預(yù)2\o"CurrentDocument"【穩(wěn)固練習(xí)】6考點(diǎn)一、波的反射和波的折射.反射現(xiàn)象：波遇到介質(zhì)界面（如水遇到擋板）時(shí)會(huì)返回原介質(zhì)連續(xù)傳播的現(xiàn)象..反射規(guī)律：反射線、法線與入射線在同一內(nèi)，反射線與入射線分居兩側(cè)，反射角入射角..波的折射：光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)生折射，同樣，其他波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)也發(fā)生..水波的折射：水波在不同的水域傳播時(shí)，在交界處發(fā)生.[例題1] [2023?衡陽(yáng)縣校級(jí)開(kāi)學(xué)）甲、乙兩人平行站在一堵墻前面，二人相距2a,距離墻均為百a,TOC\o"1-5"\h\z當(dāng)甲開(kāi)了一槍后，乙在時(shí)間t后聽(tīng)到第一聲槍響，那么乙聽(tīng)到其次聲槍響的時(shí)間為〔 ）A.聽(tīng)不到B.甲開(kāi)槍3t后V3+V7C.甲開(kāi)槍2t后D.甲開(kāi)槍 1后2[例題2][2022春?秦州區(qū)校級(jí)月考）關(guān)于波的反射與折射、以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔 ）A.入射波的波長(zhǎng)肯定等于反射波的波長(zhǎng)，其頻率不變B.入射波的波長(zhǎng)肯定小于反射波的波長(zhǎng)，其頻率不變C.入射波的波長(zhǎng)肯定大于折射波的波長(zhǎng)，其頻率不變D.入射波的波長(zhǎng)肯定小于折射波的波長(zhǎng)，其頻率不變［例題3］ ［2021春?延慶區(qū)期末）機(jī)械波在傳播過(guò)程中遇到障礙物時(shí)會(huì)發(fā)生反射，假如用射線表示波的傳播方向，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔 ）A.入射線與反射線肯定在同一平面內(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［例題4］〔多項(xiàng)選擇）（2021秋?諸暨市校級(jí)期中）以下關(guān)于波的熟悉，正確的選項(xiàng)是〔 ）A.潛艇利用聲吶探測(cè)四周物體的分布狀況，用的是波的反射原理B.隱形飛機(jī)怪異的形狀及外表涂特別隱形物質(zhì)，是為了削減波的反射，從而到達(dá)隱形的目的C.雷達(dá)的工作原理是利用波的折射D.水波從深水區(qū)傳到淺水區(qū)轉(zhuǎn)變傳播方向的現(xiàn)象，是波的折射現(xiàn)象［例題5］〔多項(xiàng)選擇）（2021秋?路北區(qū)校級(jí)期中）波由甲介質(zhì)進(jìn)入乙介質(zhì)，可能發(fā)生變化的是〔 ）A.波長(zhǎng)B.頻率C.波速D.傳播方向考點(diǎn)二、波的衍射.波的衍射：波繞過(guò)連續(xù)傳播的現(xiàn)象..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(zhǎng)，或者比波長(zhǎng)時(shí)，才能觀看到明顯的衍射現(xiàn)象..波的衍射的普遍性：一切波都能發(fā)生，是波特有的現(xiàn)象.考點(diǎn)三、波的干預(yù).定義相同、恒定、相同的兩列波疊加時(shí)，某些區(qū)域的振動(dòng)總是加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)總是減弱，這種現(xiàn)象叫波的干預(yù)..穩(wěn)定干預(yù)條件⑴兩列波的必需相同.⑵兩個(gè)波源的必需保持不變..干預(yù)的普遍性一切波在肯定條件下都能夠發(fā)生干預(yù)，干預(yù)是現(xiàn)象.[例題6] [2023?全國(guó)）聲波能繞過(guò)某一建筑物傳播而光波卻不能繞過(guò)該建筑物，這是由于〔 ）A.光波是橫波B.光波振幅小C.光波波長(zhǎng)很短D.光波波速很大[例題7][2023春?棗莊期中）關(guān)于衍射現(xiàn)象，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（ ）A.蝙蝠發(fā)出的超聲波相比擬一般人的聲音更不簡(jiǎn)單發(fā)生衍射現(xiàn)象B.“余音繞梁，三日不絕〃，表達(dá)了聲波衍射現(xiàn)象C“空山不見(jiàn)人，但聞人語(yǔ)響〃，其緣由是聲波和光波均發(fā)生了衍射現(xiàn)象D.雙頻路由器5GHz頻段相比頻段，其WIFI信號(hào)在房間里衍射更明顯[例題8] [2023春?南海區(qū)校級(jí)期中）在水波槽里放兩塊擋板，中間留一窄縫，窄縫的寬度為15cm,水波的波長(zhǎng)為20cm,那么如下圖的衍射圖樣中正確的選項(xiàng)是〔 ）[例題9] [2023?文昌模擬）如下圖為一列在勻稱介質(zhì)中傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖，波速為2m/s,此時(shí)P點(diǎn)振動(dòng)方向沿y軸正方向，那么〔 ）A.波傳播的方向沿x軸正方向B.此時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q的速率最大C.經(jīng)過(guò)，質(zhì)點(diǎn)P的加速度到達(dá)正的最大值D.該波遇到8m的障礙物時(shí)能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象[例題10][2023?江蘇三模）兩個(gè)振幅不等的相干波源Si、S2產(chǎn)生的波在同一種勻稱介質(zhì)中傳播，形成如下圖穩(wěn)定圖樣。圖中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，c點(diǎn)是ad連線的中點(diǎn)。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（ ）A.a點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，b點(diǎn)振動(dòng)減弱B.c點(diǎn)可能始終處于平衡位置C.某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a、b的位移大小可能均為零D.經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，d處質(zhì)點(diǎn)將傳播至b點(diǎn)位置［例題11］（2023?福田區(qū)校級(jí)模擬）2022年12月安徽省某地發(fā)生3級(jí)地震，震源深度8千米。地震發(fā)生時(shí)監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)到一列沿x軸傳播的地震橫波，t=0時(shí)刻波形如圖（a）所示，質(zhì)點(diǎn)P從t=A.該波沿x軸正方向傳播B.該波沿x軸傳播20km距離需要5sC.該波在傳播過(guò)程中遇到4km尺寸的障礙物時(shí)不會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象D.該波與頻率為2Hz的簡(jiǎn)諧橫波相遇，肯定能形成干預(yù)圖樣［例題12］（2023?浙江模擬）圖甲描繪了在t=0時(shí)刻，由兩波源Si、S2在勻稱介質(zhì)中形成的波陣面平面圖〔實(shí)線和虛線分別代表波峰和波谷）。這兩個(gè)波源的振動(dòng)頻率相等，振幅相同。P和Q是該平面上的兩個(gè)固定點(diǎn)，Si、S2間的距離是。圖乙是P點(diǎn)的振動(dòng)圖像〔位移-時(shí)間關(guān)系）。以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是〔 ）S1S2的連線上共有4個(gè)干預(yù)減弱點(diǎn)S1S2連線的延長(zhǎng)線上沒(méi)有干預(yù)增加點(diǎn)C.t=時(shí)，Q點(diǎn)的位移是AD.波源Si發(fā)出的機(jī)械波波速為［例題13］（2023春?西城區(qū)校級(jí)期中）圖中Si、S2為兩個(gè)相干波源，實(shí)線和虛線分別表示發(fā)出的波的波峰和波谷位置，以下關(guān)于圖中a、b兩位置正確的說(shuō)法是［ ）A.a為振動(dòng)加強(qiáng)的位置，b為振動(dòng)減弱的位置B.a為振動(dòng)減弱的位置，b為振動(dòng)加強(qiáng)的位置C.a、b都為振動(dòng)加強(qiáng)的位置D.a、b都為振動(dòng)減弱的位置:叱L學(xué)問(wèn)深化一、波的反射和折射.波的反射遵從反射定律，即入射線、反射線及法線位于同一平面內(nèi)，入射線、反射線分別位于法線的兩側(cè)，反射角等于入射角..波的頻率是由振源打算的，介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都是受迫振動(dòng)，因此不管是反射還是折射，波的頻率是不轉(zhuǎn)變的..波速是由介質(zhì)打算的，波反射時(shí)是在同一介質(zhì)中傳播，因此波速不變，曲折射時(shí)是在不同介質(zhì)中傳播，因此波速轉(zhuǎn)變..波長(zhǎng)是由頻率和波速共同打算的，即在波的反射中，由于波的頻率和波速均不變，依據(jù)公式2=7） V/可知波長(zhǎng)不轉(zhuǎn)變；在波的折射中，當(dāng)進(jìn)入新的介質(zhì)中波速增大時(shí)，由2=/可知波長(zhǎng)變大，反之變小..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..聲波波長(zhǎng)較長(zhǎng)，一般在1.7cm?17m..波的直線傳播只是在衍射不明顯時(shí)的近似狀況.二、波的疊加幾列波相遇時(shí)能夠保持各自的運(yùn)動(dòng)特征，連續(xù)傳播，在它們重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)參加這幾列波引起的振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的三：對(duì)波的干預(yù)的理解.發(fā)生干預(yù)的條件：（1）兩列波的頻率相同；（2）相位差恒定..產(chǎn)生穩(wěn)定干預(yù)圖樣的兩列波的振幅越接近，干預(yù)圖樣越明顯..干預(yù)圖樣及其特點(diǎn)⑴干預(yù)圖樣：如下圖.⑵特點(diǎn)①加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)的位置固定不變.②加強(qiáng)區(qū)始終加強(qiáng)，減弱區(qū)始終減弱（加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)不隨時(shí)間變化）.③加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)相互間隔.四：振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的推斷方法.條件推斷法：頻率相同、振動(dòng)狀況完全相同的兩波源產(chǎn)生的波疊加時(shí)，加強(qiáng)、減弱條件如下：設(shè)%點(diǎn)到兩波源的距離差為Ar,那么當(dāng)時(shí)為加強(qiáng)點(diǎn)，當(dāng)Ar=（2k+1琮時(shí)為減弱點(diǎn)，其中k=0,l,2….假設(shè)兩波源振動(dòng)步調(diào)相反，那么上述結(jié)論相反..現(xiàn)象推斷法：假設(shè)某點(diǎn)總是波峰與波峰（或波谷與波谷）相遇，該點(diǎn)為加強(qiáng)點(diǎn)；假設(shè)總是波峰與波谷相遇，那么為減弱點(diǎn)；假設(shè)某點(diǎn)是平衡位置和平衡位置相遇，那么讓兩列波再傳播;T,看該點(diǎn)是波峰和波峰（波谷和波谷）相遇，還是波峰和波谷相遇，從而推斷該點(diǎn)是加強(qiáng)點(diǎn)還是減弱點(diǎn).【穩(wěn)固練習(xí)】（2022秋?長(zhǎng)寧區(qū)期末）聲波能繞過(guò)某一建筑物傳播而光波卻不能繞過(guò)該建筑物，這是由于（）A.聲波穿透力比光波強(qiáng)B.聲波是縱波，光波是橫波C.聲波波長(zhǎng)較長(zhǎng)，光波波長(zhǎng)很短D.聲波波速較小，光波波速很大（2022春?黃浦區(qū)校級(jí)期末）如圖是觀看水面波衍射的試驗(yàn)裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個(gè)孔，O是波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播狀況，每?jī)蓷l相鄰波紋（圖中曲線）之間距離表示一個(gè)波長(zhǎng)，那么波經(jīng)過(guò)孔之后的傳播狀況，以下描述中正確的選項(xiàng)是（ ）A.擋板前后波峰之間的間距變大B.擋板前后波傳播速度變大C.假如將孔AB稍縮小，有可能觀看不到明顯的衍射D.假如孔的大小不變，使波源頻率減小，能更明顯觀看到衍射現(xiàn)象（2023春?嶗山區(qū)校級(jí)期中）如下圖為波源O傳出的一列水波，相鄰實(shí)線間的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔 ）A.波通過(guò)孔A,不發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象B.波通過(guò)孔B,不發(fā)生衍射現(xiàn)象C.波遇到障礙物C,發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象D.波遇到障礙物D,發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象（2022秋?常熟市校級(jí)期中）如圖為蟾蛛在水中鳴叫時(shí)水面形成的奇異水波。水波的傳播速度與水的深度正相關(guān)c以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是）A.岸邊的人聽(tīng)到的聲波是橫波B.岸邊的人聽(tīng)到的聲波頻率大于水波的頻率C.水面上飄落的樹(shù)葉漸漸被水波推向岸邊D.在深水區(qū)，水波更簡(jiǎn)單發(fā)生衍射（2022秋?坪山區(qū)校級(jí)月考）以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔 ）A.夏日雷聲有時(shí)轟鳴不絕，這是聲波的衍射現(xiàn)象B.聞其聲而不見(jiàn)其人，是聲波的干預(yù)現(xiàn)象C.圍繞正在發(fā)聲的音叉走一圈，就會(huì)聽(tīng)到聲音忽強(qiáng)忽弱，是聲波的干預(yù)現(xiàn)象D.在較大的空房子里的講話，有時(shí)會(huì)余音繚繞，是聲波的折射現(xiàn)象（2023春?浙江期中）消退噪聲污染是當(dāng)前環(huán)境愛(ài)護(hù)的一個(gè)重要課題。內(nèi)燃機(jī)、通風(fēng)機(jī)等在排放各種高速氣流的過(guò)程中都發(fā)出噪聲，干預(yù)型消聲器可以用來(lái)減弱高速氣流產(chǎn)生的噪聲。干預(yù)型消聲器的結(jié)構(gòu)及氣流運(yùn)行如下圖，波長(zhǎng)為A的聲波沿水平管道自左向右傳播，當(dāng)聲波到達(dá)a處時(shí)，分成兩束相干波，它們分別通過(guò)門和「2的路程，再在b處相遇，從而到達(dá)減弱噪聲的目的。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（ ）A.假設(shè)△「=「2-口，那么△r等于半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍B.假設(shè)b和c在同一條直線上，b和c之間的距離為三人，那么c為聲波的加強(qiáng)點(diǎn)2C.假設(shè)聲波的振動(dòng)頻率發(fā)生轉(zhuǎn)變，那么聲波的傳播速度也發(fā)生轉(zhuǎn)變D.假設(shè)聲波的振動(dòng)頻率發(fā)生轉(zhuǎn)變，b點(diǎn)有可能是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)12023?靜安區(qū)二模）兩列均由一次全振動(dòng)產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波相向傳播，振幅相等、波長(zhǎng)均為入、（2023?閔行區(qū)二模）如圖為某種消聲管原理示意圖，噪聲聲波到達(dá)A點(diǎn)時(shí)，分為兩路傳播，在B處集合，如半徑適宜，兩路聲波會(huì)相互抵消，實(shí)現(xiàn)消聲。那么〔 ）A.該消聲管利用的是聲波的衍射原理B.兩路聲波的頻率不相等C.兩路聲波傳播速度不相等D.假設(shè)消聲勝利，B處為振動(dòng)減弱點(diǎn)（2023?和平區(qū)校級(jí)模擬）如下圖，在同種勻稱介質(zhì)中有兩波源Si和S2相距3m,頻率均為2Hz,以Si為原點(diǎn)建立如下圖的坐標(biāo)系，t=0時(shí)波源S1從平衡位置開(kāi)頭垂直紙面對(duì)上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，所激發(fā)的橫波向四周傳播。t=時(shí)波源S2也開(kāi)頭垂直紙面對(duì)上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在1=時(shí)兩列簡(jiǎn)諧波的最遠(yuǎn)波峰傳到了圖示中的兩個(gè)圓的位置。那么（ ）A.波的傳播速度為3m/sB.虛線x=為振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)C.t=時(shí)波谷與波谷相遇的點(diǎn)共有2個(gè)D.經(jīng)過(guò)后Si和S2連線上有2個(gè)振動(dòng)減弱的位置（2022秋?濱州期末）如圖甲為利用發(fā)波水槽得到的水面波形圖，兩起振觸頭步調(diào)全都同時(shí)起振。波的圖樣如圖乙，用實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，C點(diǎn)為AB連線的中點(diǎn)。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔 ）A.這是波的衍射現(xiàn)象B.此時(shí)C點(diǎn)的振動(dòng)方向向上C.B點(diǎn)處于振動(dòng)的減弱區(qū)D.此時(shí)A點(diǎn)的位移為正向最大（2022秋?市南區(qū)校級(jí)期末〕兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，兩波源分別位于x=-和x=處，兩列波的波速均為，波源的振幅均為2cm。圖為0時(shí)刻兩列波的圖像，此刻平衡位置在x=和x=的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)頭振動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置處于x=處。[1）求兩列波相遇的時(shí)刻。（2）求后質(zhì)點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)的路程。（2021秋?雁峰區(qū)校