2025人教版物理重難點(diǎn)-選擇性必修一人教版物理重難點(diǎn)-必修三專題3.3 機(jī)械波的反射、折射、衍射和多普勒效應(yīng)（含答案）

2025人教版物理重難點(diǎn)-選擇性必修一人教版物理重難點(diǎn)-必修三專題3.3機(jī)械波的反射、折射、衍射和多普勒效應(yīng)（含答案）專題3.3機(jī)械波的反射、折射、衍射和多普勒效應(yīng)【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【題型1機(jī)械波的反射】 【題型2機(jī)械波的折射】 【題型3機(jī)械波的衍射】 【題型4多普勒效應(yīng)】 【題型1機(jī)械波的反射】【例1】一只汽船以的速度在無(wú)風(fēng)河面上航行，船上發(fā)出聲?shū)Q笛，旅客在后聽(tīng)到前方懸崖反射回來(lái)的聲音，已知聲音在空氣中的傳播速度為。則懸崖離汽船鳴笛時(shí)的位置有多遠(yuǎn)?！咀兪?-1】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，如果用射線表示波的傳播方向，下列說(shuō)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【變式1-2】甲、乙兩人平行站在一堵墻前面，二人相距，距離墻均為，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)槍后 C.甲開(kāi)槍后 D.甲開(kāi)槍后【變式1-3】測(cè)速儀安裝有超聲波發(fā)射和接收裝置，如圖所示，B為測(cè)速儀，A為汽車，兩者相距335m．某時(shí)刻B發(fā)出超聲波，同時(shí)A由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．當(dāng)B接收到反射回來(lái)的超聲波信號(hào)時(shí)A、B相距355m，已知聲速為340m/s，則下列說(shuō)法正確的是()A．經(jīng)1s，B接收到返回的超聲波B．超聲波追上A車時(shí)，A車前進(jìn)了10mC．A車加速度的大小為10m/s2D．A車加速度的大小為5m/s2【題型2機(jī)械波的折射】【例2】關(guān)于波的折射現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A．一切波都能發(fā)生折射現(xiàn)象B．發(fā)生折射時(shí)，波的傳播方向一定會(huì)發(fā)生改變C．不是所有的波都能發(fā)生折射D．波發(fā)生折射時(shí)，波長(zhǎng)、頻率和波速都會(huì)發(fā)生變化【變式2-1】根據(jù)波的反射和折射原理，以下說(shuō)法正確的是（）A．聲波從空氣傳到平靜的湖面上，聲波在水面處只發(fā)生反射B．聲波從空氣傳到平靜的湖面上，聲波在水面處只發(fā)生折射C．聲波從空氣傳到平靜的湖面上時(shí)既發(fā)生反射又發(fā)生折射D．聲波從空氣傳到平靜的湖面上時(shí)既不發(fā)生反射又不發(fā)生折射【變式2-2】關(guān)于波的頻率，下列說(shuō)法中正確的是（）.A．波的頻率由介質(zhì)決定，與波源無(wú)關(guān)B．波的頻率與波速無(wú)關(guān)C．波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，頻率變大D．波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，頻率變小【變式2-3】如圖所示1、2、3分別代表入射波、反射波和折射波的波線，則()A.2與1的波長(zhǎng)、頻率相等，波速不等 B.2與1的波速、頻率相等，波長(zhǎng)不等C.3與1的波速、頻率、波長(zhǎng)均相等 D.3與1的頻率相等，波速、波長(zhǎng)均不等【題型3機(jī)械波的衍射】【例3】(多選)如圖所示，當(dāng)波源和障礙物都靜止不動(dòng)時(shí)，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(dòng)頻率B.減小波源的振動(dòng)頻率C.增大障礙物的長(zhǎng)度D.減小障礙物的長(zhǎng)度【變式3-1】如圖所示是觀察水面波衍射的實(shí)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)域波的傳播情況，每?jī)蓷l相鄰波紋(圖中曲線)之間距離表示一個(gè)波長(zhǎng)，則波經(jīng)過(guò)孔之后的傳播情況，下列描述錯(cuò)誤的是()A．此時(shí)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(kuò)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【變式3-2】(多選)一列周期為0.8s的簡(jiǎn)諧波在均勻介質(zhì)中沿x軸傳播，該波在某一時(shí)刻的波形如圖所示；A、B、C是介質(zhì)中的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，平衡位置分別位于2m、3m、6m處，此時(shí)B質(zhì)點(diǎn)的速度方向?yàn)椋瓂方向，下列說(shuō)法正確的是()A.該波沿x軸正方向傳播，波速為10m/sB.A質(zhì)點(diǎn)比B質(zhì)點(diǎn)晚振動(dòng)0.1sC.B質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的位移為1cmD.由圖示時(shí)刻經(jīng)0.2s，B質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路程為2cmE.該列波在傳播過(guò)程中遇到寬度為d＝4m的障礙物時(shí)不會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象【變式3-3】（多選）下列說(shuō)法正確的是（）A．波的衍射現(xiàn)象必須具備一定的條件，否則不可能發(fā)生衍射現(xiàn)象B．要觀察到水波明顯的衍射現(xiàn)象，必須使狹縫的寬度遠(yuǎn)大于水波波長(zhǎng)C．波長(zhǎng)越長(zhǎng)的波，越容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象D．只有波才有衍射現(xiàn)象【題型4多普勒效應(yīng)】【例4】(多選)在下列現(xiàn)象中，可以用多普勒效應(yīng)解釋的有()A.雷雨天看到閃電后，稍過(guò)一會(huì)兒才能聽(tīng)到雷聲B.超聲波被血管中的血流反射后，探測(cè)器接收到的超聲波頻率發(fā)生變化C.觀察者聽(tīng)到遠(yuǎn)去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調(diào)會(huì)變低D.同一聲源發(fā)出的聲波，在空氣和水中傳播的速度不同E.天文學(xué)上觀察到雙星(相距較近、均繞它們連線上某點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的兩顆恒星)光譜隨時(shí)間的周期性變化【變式4-1】如圖所示，在原點(diǎn)O處的質(zhì)點(diǎn)(波源)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧波，波速v＝20m/s。為了接收到這列波，在x＝200m處設(shè)有一臺(tái)接收器(圖中未標(biāo)出)。已知t＝0時(shí)，波剛好傳播到x＝30m處，則下列說(shuō)法正確的是()A．波源振動(dòng)的周期為2sB．接收器在t＝8s時(shí)才能接收到此波C．x＝40m處的質(zhì)點(diǎn)在t＝1s時(shí)向上運(yùn)動(dòng)D．若波源向x軸負(fù)方向移動(dòng)，則在其移動(dòng)過(guò)程中接收器接收到的波的頻率將小于1Hz【變式4-2】[多選]關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是()A．多普勒效應(yīng)是由于波的干涉引起的B．發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，波源的頻率并未發(fā)生改變C．多普勒效應(yīng)是由于波源與觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)而發(fā)生的D．只有聲波才有多普勒效應(yīng)E．若聲源向觀察者靠近，則觀察者接收到的頻率大于聲源發(fā)出聲波的頻率【變式4-3】根據(jù)高中物理所學(xué)知識(shí)，分析下列生活中的物理現(xiàn)象：①聞其聲而不見(jiàn)其人；②鋼琴聲震碎玻璃酒杯；③當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們疾馳而來(lái)時(shí)，我們聽(tīng)到汽笛聲的音調(diào)變高；④兩列水波相遇產(chǎn)生穩(wěn)定花紋。這些物理現(xiàn)象分別屬于（）A．干涉、衍射、多普勒效應(yīng)、共振B．折射、多普勒效應(yīng)、共振、干涉C．衍射、共振、多普勒效應(yīng)、干涉D．衍射、共振、折射、多普勒效應(yīng)

參考答案【題型1機(jī)械波的反射】【例1】一只汽船以的速度在無(wú)風(fēng)河面上航行，船上發(fā)出聲?shū)Q笛，旅客在后聽(tīng)到前方懸崖反射回來(lái)的聲音，已知聲音在空氣中的傳播速度為。則懸崖離汽船鳴笛時(shí)的位置有多遠(yuǎn)。答案：【變式1-1】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，如果用射線表示波的傳播方向，下列說(shuō)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【變式1-2】甲、乙兩人平行站在一堵墻前面，二人相距，距離墻均為，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)槍后 C.甲開(kāi)槍后 D.甲開(kāi)槍后答案：C解析：乙聽(tīng)到的第一聲槍響必然是甲放槍的聲音直接傳到乙的耳中，故。甲、乙二人及墻的位置如圖所示，乙聽(tīng)到的第二聲槍響必然是墻反射的槍聲，由反射定律可知，波線如圖中和，由幾何關(guān)系可得，故第二聲槍響傳到乙的耳中的時(shí)間為，故C正確。【變式1-3】測(cè)速儀安裝有超聲波發(fā)射和接收裝置，如圖所示，B為測(cè)速儀，A為汽車，兩者相距335m．某時(shí)刻B發(fā)出超聲波，同時(shí)A由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．當(dāng)B接收到反射回來(lái)的超聲波信號(hào)時(shí)A、B相距355m，已知聲速為340m/s，則下列說(shuō)法正確的是()A．經(jīng)1s，B接收到返回的超聲波B．超聲波追上A車時(shí)，A車前進(jìn)了10mC．A車加速度的大小為10m/s2D．A車加速度的大小為5m/s2答案C解析從B發(fā)出超聲波到接收到超聲波過(guò)程中，汽車A的運(yùn)動(dòng)情況如圖所示：B發(fā)出超聲波時(shí)，小車在C位置小車反射超聲波時(shí)，小車在D位置B接收到超聲波時(shí)，小車在E位置經(jīng)分析可知：tCD＝tDE，xCE＝20m由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得xCD∶xDE＝1∶3所以xCD＝5m，xDE＝15m，tCD＝eq\f(335＋5,340)s＝1s可見(jiàn)B接收到返回的超聲波需2s.對(duì)小車A：Δx＝ateq\o\al(2,CD)所以a＝10m/s2由以上可知只有選項(xiàng)C正確．【題型2機(jī)械波的折射】【例2】關(guān)于波的折射現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A．一切波都能發(fā)生折射現(xiàn)象B．發(fā)生折射時(shí)，波的傳播方向一定會(huì)發(fā)生改變C．不是所有的波都能發(fā)生折射D．波發(fā)生折射時(shí)，波長(zhǎng)、頻率和波速都會(huì)發(fā)生變化答案：A【變式2-1】根據(jù)波的反射和折射原理，以下說(shuō)法正確的是（）A．聲波從空氣傳到平靜的湖面上，聲波在水面處只發(fā)生反射B．聲波從空氣傳到平靜的湖面上，聲波在水面處只發(fā)生折射C．聲波從空氣傳到平靜的湖面上時(shí)既發(fā)生反射又發(fā)生折射D．聲波從空氣傳到平靜的湖面上時(shí)既不發(fā)生反射又不發(fā)生折射答案：C【變式2-2】關(guān)于波的頻率，下列說(shuō)法中正確的是（）.A．波的頻率由介質(zhì)決定，與波源無(wú)關(guān)B．波的頻率與波速無(wú)關(guān)C．波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，頻率變大D．波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，頻率變小答案：B【詳解】波的頻率由波源決定，與介質(zhì)無(wú)關(guān)，與波速無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤B正確。當(dāng)波由一種介質(zhì)傳到另一種介質(zhì)時(shí)，頻率不變，故CD錯(cuò)誤?！咀兪?-3】如圖所示1、2、3分別代表入射波、反射波和折射波的波線，則()A.2與1的波長(zhǎng)、頻率相等，波速不等 B.2與1的波速、頻率相等，波長(zhǎng)不等C.3與1的波速、頻率、波長(zhǎng)均相等 D.3與1的頻率相等，波速、波長(zhǎng)均不等答案：D解析：反射波的波長(zhǎng)、頻率、波速與入射波的都應(yīng)該相等，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；折射波的波長(zhǎng)、波速與入射波的都不等，但頻率相等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確?！绢}型3機(jī)械波的衍射】【例3】(多選)如圖所示，當(dāng)波源和障礙物都靜止不動(dòng)時(shí)，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(dòng)頻率B.減小波源的振動(dòng)頻率C.增大障礙物的長(zhǎng)度D.減小障礙物的長(zhǎng)度答案BD解析不能發(fā)生明顯衍射的原因是障礙物的長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于波長(zhǎng)，則增大波長(zhǎng)或減小障礙物的長(zhǎng)度可能使波發(fā)生較為明顯的衍射，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；由λ＝eq\f(v,f)知，v不變，減小f，λ增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確.【變式3-1】如圖所示是觀察水面波衍射的實(shí)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)域波的傳播情況，每?jī)蓷l相鄰波紋(圖中曲線)之間距離表示一個(gè)波長(zhǎng)，則波經(jīng)過(guò)孔之后的傳播情況，下列描述錯(cuò)誤的是()A．此時(shí)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(kuò)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)象解析：選D由題圖可知，孔的尺寸與水波的波長(zhǎng)差不多，故此時(shí)能觀察到明顯的波的衍射現(xiàn)象，故A正確；波通過(guò)孔后，波速、頻率、波長(zhǎng)不變，則擋板前后波紋間的距離相等，故B正確；如果將孔AB擴(kuò)大，若孔的尺寸遠(yuǎn)大于水波的波長(zhǎng)，可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象，故C正確；如果孔的大小不變，使波源頻率增大，因?yàn)椴ㄋ俨蛔?，根?jù)λ＝eq\f(v,f)知，波長(zhǎng)減小，可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤?！咀兪?-2】(多選)一列周期為0.8s的簡(jiǎn)諧波在均勻介質(zhì)中沿x軸傳播，該波在某一時(shí)刻的波形如圖所示；A、B、C是介質(zhì)中的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，平衡位置分別位于2m、3m、6m處，此時(shí)B質(zhì)點(diǎn)的速度方向?yàn)椋瓂方向，下列說(shuō)法正確的是()A.該波沿x軸正方向傳播，波速為10m/sB.A質(zhì)點(diǎn)比B質(zhì)點(diǎn)晚振動(dòng)0.1sC.B質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的位移為1cmD.由圖示時(shí)刻經(jīng)0.2s，B質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路程為2cmE.該列波在傳播過(guò)程中遇到寬度為d＝4m的障礙物時(shí)不會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象答案BCD解析由題圖知，波長(zhǎng)λ＝8m，則波速為v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(8,0.8)m/s＝10m/s.此時(shí)B質(zhì)點(diǎn)的速度方向?yàn)椋瓂方向，由波形的平移法知，該波沿x軸負(fù)方向傳播，故A錯(cuò)誤；A質(zhì)點(diǎn)與B質(zhì)點(diǎn)平衡位置相距x＝1m，則波從B質(zhì)點(diǎn)傳到A質(zhì)點(diǎn)的時(shí)間t＝eq\f(x,v)＝eq\f(1,10)s＝0.1s，故B正確；B質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的位移為y＝eq\r(2)sineq\f(3,4)πcm＝1cm，故C正確；由題圖所示時(shí)刻經(jīng)0.2s＝eq\f(1,4)T，由波形平移法可知，x＝5m處質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)傳到B質(zhì)點(diǎn)，B質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路程為s＝2y＝2cm，故D正確；因該列波的波長(zhǎng)為8m，則該列波在傳播過(guò)程中遇到寬度為d＝4m的障礙物時(shí)會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故E錯(cuò)誤.【變式3-3】（多選）下列說(shuō)法正確的是（）A．波的衍射現(xiàn)象必須具備一定的條件，否則不可能發(fā)生衍射現(xiàn)象B．要觀察到水波明顯的衍射現(xiàn)象，必須使狹縫的寬度遠(yuǎn)大于水波波長(zhǎng)C．波長(zhǎng)越長(zhǎng)的波，越容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象D．只有波才有衍射現(xiàn)象答案：CD【題型4多普勒效應(yīng)】【例4】(多選)在下列現(xiàn)象中，可以用多普勒效應(yīng)解釋的有()A.雷雨天看到閃電后，稍過(guò)一會(huì)兒才能聽(tīng)到雷聲B.超聲波被血管中的血流反射后，探測(cè)器接收到的超聲波頻率發(fā)生變化C.觀察者聽(tīng)到遠(yuǎn)去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調(diào)會(huì)變低D.同一聲源發(fā)出的聲波，在空氣和水中傳播的速度不同E.天文學(xué)上觀察到雙星(相距較近、均繞它們連線上某點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的兩顆恒星)光譜隨時(shí)間的周期性變化答案BCE解析看到閃電后，過(guò)一會(huì)兒才能聽(tīng)到雷聲，是光和聲音在空氣中的傳播速度不同造成的，故A錯(cuò)誤；探測(cè)器接收到光的超聲波頻率發(fā)生變化，是由于血液發(fā)生流動(dòng)，探測(cè)器與血液的觀測(cè)點(diǎn)的距離發(fā)生變化引起的，可以用多普勒效應(yīng)解釋，故B正確；觀察者聽(tīng)到遠(yuǎn)去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調(diào)變低是由于列車與觀察者的距離發(fā)生變化引起的，可以用多普勒效應(yīng)解釋，故C正確；聲波在空氣中和水中的傳播速度不同，是由于進(jìn)入不同介質(zhì)，波長(zhǎng)發(fā)生變化引起的，故D錯(cuò)誤；觀察者與雙星的距離發(fā)生變化，接收到的頻率發(fā)生變化，產(chǎn)生周期性變化的光譜，屬于多普勒效應(yīng)，E正確.【變式4-1】如圖所示，在原點(diǎn)O處的質(zhì)點(diǎn)(波源)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧波，波速v＝20m/s。為了接收到這列波，在x＝200m處設(shè)有一臺(tái)接收器(圖中未標(biāo)出)。已知t＝0時(shí)，波剛好傳播到x＝30m處，則下列說(shuō)法正確的是()A．波源振動(dòng)的周期為2sB．接收器在t＝8s時(shí)才能接收到此波C．x＝40m處的質(zhì)點(diǎn)在t＝1s時(shí)向上運(yùn)動(dòng)D．若波源向x軸負(fù)方向移動(dòng)，則在其移動(dòng)過(guò)程中接收器接收到的波的頻率將小于1Hz解析：選D由圖像可知，波長(zhǎng)λ＝20m，周期T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(20,20)s＝1s，A錯(cuò)誤；接收器接收到此波所需時(shí)間為t＝eq\f(s,v)＝eq\f(200－30,20)s＝8.5s，B錯(cuò)誤；在t＝1s時(shí)，波向前傳播了一個(gè)波長(zhǎng)，x＝40m處的質(zhì)點(diǎn)與t＝0時(shí)x＝20m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況一樣，而t＝0時(shí)x＝20m處的質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，故x＝40m處的質(zhì)點(diǎn)在t＝1s時(shí)向下運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；若波源向x軸負(fù)方向移動(dòng)，則接收器離波源越來(lái)越遠(yuǎn)，根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，接收到的波的頻率變小，D正確。【變式4-2】[多選]關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是()A．多普勒效應(yīng)是由于波的干涉引起的B．發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，波源的頻率并未發(fā)生改變C．多普勒效應(yīng)是由于波源與觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)而發(fā)生的D．只有聲波才有多普勒效應(yīng)E．若聲源向觀察者靠近，則觀察者接收到的頻率大于聲源發(fā)出聲波的頻率解析：選BCE多普勒效應(yīng)是由于波源與觀察者之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的，其波源的頻率不發(fā)生變化，是觀察者接收到的頻率發(fā)生變化，故B、C正確，A錯(cuò)誤；當(dāng)聲源向觀察者靠近時(shí)，觀察者接收到的頻率大于聲源發(fā)出聲波的頻率，E正確；機(jī)械波和光波都有多普勒效應(yīng)現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤?！咀兪?-3】根據(jù)高中物理所學(xué)知識(shí)，分析下列生活中的物理現(xiàn)象：①聞其聲而不見(jiàn)其人；②鋼琴聲震碎玻璃酒杯；③當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們疾馳而來(lái)時(shí)，我們聽(tīng)到汽笛聲的音調(diào)變高；④兩列水波相遇產(chǎn)生穩(wěn)定花紋。這些物理現(xiàn)象分別屬于（）A．干涉、衍射、多普勒效應(yīng)、共振B．折射、多普勒效應(yīng)、共振、干涉C．衍射、共振、多普勒效應(yīng)、干涉D．衍射、共振、折射、多普勒效應(yīng)【答案】C【解析】①聞其聲而不見(jiàn)其人是波的衍射現(xiàn)象；②鋼琴聲震碎玻璃酒杯是由于共振產(chǎn)生的；③當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們疾馳而來(lái)時(shí)，我們聽(tīng)到汽笛聲的音調(diào)變高是多普勒效應(yīng)；④兩列水波相遇產(chǎn)生穩(wěn)定花紋是水波的干涉現(xiàn)象。故選C。專題3.3機(jī)械波的反射、折射、衍射和多普勒效應(yīng)【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【題型1機(jī)械波的反射】 【題型2機(jī)械波的折射】 【題型3機(jī)械波的衍射】 【題型4多普勒效應(yīng)】 【題型1機(jī)械波的反射】【例1】一只汽船以的速度在無(wú)風(fēng)河面上航行，船上發(fā)出聲?shū)Q笛，旅客在后聽(tīng)到前方懸崖反射回來(lái)的聲音，已知聲音在空氣中的傳播速度為。則懸崖離汽船鳴笛時(shí)的位置有多遠(yuǎn)。答案：【變式1-1】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，如果用射線表示波的傳播方向，下列說(shuō)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【變式1-2】甲、乙兩人平行站在一堵墻前面，二人相距，距離墻均為，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)槍后 C.甲開(kāi)槍后 D.甲開(kāi)槍后答案：C解析：乙聽(tīng)到的第一聲槍響必然是甲放槍的聲音直接傳到乙的耳中，故。甲、乙二人及墻的位置如圖所示，乙聽(tīng)到的第二聲槍響必然是墻反射的槍聲，由反射定律可知，波線如圖中和，由幾何關(guān)系可得，故第二聲槍響傳到乙的耳中的時(shí)間為，故C正確?！咀兪?-3】測(cè)速儀安裝有超聲波發(fā)射和接收裝置，如圖所示，B為測(cè)速儀，A為汽車，兩者相距335m．某時(shí)刻B發(fā)出超聲波，同時(shí)A由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．當(dāng)B接收到反射回來(lái)的超聲波信號(hào)時(shí)A、B相距355m，已知聲速為340m/s，則下列說(shuō)法正確的是()A．經(jīng)1s，B接收到返回的超聲波B．超聲波追上A車時(shí)，A車前進(jìn)了10mC．A車加速度的大小為10m/s2D．A車加速度的大小為5m/s2答案C解析從B發(fā)出超聲波到接收到超聲波過(guò)程中，汽車A的運(yùn)動(dòng)情況如圖所示：B發(fā)出超聲波時(shí)，小車在C位置小車反射超聲波時(shí)，小車在D位置B接收到超聲波時(shí)，小車在E位置經(jīng)分析可知：tCD＝tDE，xCE＝20m由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得xCD∶xDE＝1∶3所以xCD＝5m，xDE＝15m，tCD＝eq\f(335＋5,340)s＝1s可見(jiàn)B接收到返回的超聲波需2s.對(duì)小車A：Δx＝ateq\o\al(2,CD)所以a＝10m/s2由以上可知只有選項(xiàng)C正確．【題型2機(jī)械波的折射】【例2】關(guān)于波的折射現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A．一切波都能發(fā)生折射現(xiàn)象B．發(fā)生折射時(shí)，波的傳播方向一定會(huì)發(fā)生改變C．不是所有的波都能發(fā)生折射D．波發(fā)生折射時(shí)，波長(zhǎng)、頻率和波速都會(huì)發(fā)生變化答案：A【變式2-1】根據(jù)波的反射和折射原理，以下說(shuō)法正確的是（）A．聲波從空氣傳到平靜的湖面上，聲波在水面處只發(fā)生反射B．聲波從空氣傳到平靜的湖面上，聲波在水面處只發(fā)生折射C．聲波從空氣傳到平靜的湖面上時(shí)既發(fā)生反射又發(fā)生折射D．聲波從空氣傳到平靜的湖面上時(shí)既不發(fā)生反射又不發(fā)生折射答案：C【變式2-2】關(guān)于波的頻率，下列說(shuō)法中正確的是（）.A．波的頻率由介質(zhì)決定，與波源無(wú)關(guān)B．波的頻率與波速無(wú)關(guān)C．波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，頻率變大D．波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，頻率變小答案：B【詳解】波的頻率由波源決定，與介質(zhì)無(wú)關(guān)，與波速無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤B正確。當(dāng)波由一種介質(zhì)傳到另一種介質(zhì)時(shí)，頻率不變，故CD錯(cuò)誤?！咀兪?-3】如圖所示1、2、3分別代表入射波、反射波和折射波的波線，則()A.2與1的波長(zhǎng)、頻率相等，波速不等 B.2與1的波速、頻率相等，波長(zhǎng)不等C.3與1的波速、頻率、波長(zhǎng)均相等 D.3與1的頻率相等，波速、波長(zhǎng)均不等答案：D解析：反射波的波長(zhǎng)、頻率、波速與入射波的都應(yīng)該相等，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；折射波的波長(zhǎng)、波速與入射波的都不等，但頻率相等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確?！绢}型3機(jī)械波的衍射】【例3】(多選)如圖所示，當(dāng)波源和障礙物都靜止不動(dòng)時(shí)，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(dòng)頻率B.減小波源的振動(dòng)頻率C.增大障礙物的長(zhǎng)度D.減小障礙物的長(zhǎng)度答案BD解析不能發(fā)生明顯衍射的原因是障礙物的長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于波長(zhǎng)，則增大波長(zhǎng)或減小障礙物的長(zhǎng)度可能使波發(fā)生較為明顯的衍射，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；由λ＝eq\f(v,f)知，v不變，減小f，λ增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確.【變式3-1】如圖所示是觀察水面波衍射的實(shí)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)域波的傳播情況，每?jī)蓷l相鄰波紋(圖中曲線)之間距離表示一個(gè)波長(zhǎng)，則波經(jīng)過(guò)孔之后的傳播情況，下列描述錯(cuò)誤的是()A．此時(shí)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(kuò)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)象解析：選D由題圖可知，孔的尺寸與水波的波長(zhǎng)差不多，故此時(shí)能觀察到明顯的波的衍射現(xiàn)象，故A正確；波通過(guò)孔后，波速、頻率、波長(zhǎng)不變，則擋板前后波紋間的距離相等，故B正確；如果將孔AB擴(kuò)大，若孔的尺寸遠(yuǎn)大于水波的波長(zhǎng)，可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象，故C正確；如果孔的大小不變，使波源頻率增大，因?yàn)椴ㄋ俨蛔儯鶕?jù)λ＝eq\f(v,f)知，波長(zhǎng)減小，可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤?！咀兪?-2】(多選)一列周期為0.8s的簡(jiǎn)諧波在均勻介質(zhì)中沿x軸傳播，該波在某一時(shí)刻的波形如圖所示；A、B、C是介質(zhì)中的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，平衡位置分別位于2m、3m、6m處，此時(shí)B質(zhì)點(diǎn)的速度方向?yàn)椋瓂方向，下列說(shuō)法正確的是()A.該波沿x軸正方向傳播，波速為10m/sB.A質(zhì)點(diǎn)比B質(zhì)點(diǎn)晚振動(dòng)0.1sC.B質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的位移為1cmD.由圖示時(shí)刻經(jīng)0.2s，B質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路程為2cmE.該列波在傳播過(guò)程中遇到寬度為d＝4m的障礙物時(shí)不會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象答案BCD解析由題圖知，波長(zhǎng)λ＝8m，則波速為v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(8,0.8)m/s＝10m/s.此時(shí)B質(zhì)點(diǎn)的速度方向?yàn)椋瓂方向，由波形的平移法知，該波沿x軸負(fù)方向傳播，故A錯(cuò)誤；A質(zhì)點(diǎn)與B質(zhì)點(diǎn)平衡位置相距x＝1m，則波從B質(zhì)點(diǎn)傳到A質(zhì)點(diǎn)的時(shí)間t＝eq\f(x,v)＝eq\f(1,10)s＝0.1s，故B正確；B質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的位移為y＝eq\r(2)sineq\f(3,4)πcm＝1cm，故C正確；由題圖所示時(shí)刻經(jīng)0.2s＝eq\f(1,4)T，由波形平移法可知，x＝5m處質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)傳到B質(zhì)點(diǎn)，B質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路程為s＝2y＝2cm，故D正確；因該列波的波長(zhǎng)為8m，則該列波在傳播過(guò)程中遇到寬度為d＝4m的障礙物時(shí)會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故E錯(cuò)誤.【變式3-3】（多選）下列說(shuō)法正確的是（）A．波的衍射現(xiàn)象必須具備一定的條件，否則不可能發(fā)生衍射現(xiàn)象B．要觀察到水波明顯的衍射現(xiàn)象，必須使狹縫的寬度遠(yuǎn)大于水波波長(zhǎng)C．波長(zhǎng)越長(zhǎng)的波，越容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象D．只有波才有衍射現(xiàn)象答案：CD【題型4多普勒效應(yīng)】【例4】(多選)在下列現(xiàn)象中，可以用多普勒效應(yīng)解釋的有()A.雷雨天看到閃電后，稍過(guò)一會(huì)兒才能聽(tīng)到雷聲B.超聲波被血管中的血流反射后，探測(cè)器接收到的超聲波頻率發(fā)生變化C.觀察者聽(tīng)到遠(yuǎn)去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調(diào)會(huì)變低D.同一聲源發(fā)出的聲波，在空氣和水中傳播的速度不同E.天文學(xué)上觀察到雙星(相距較近、均繞它們連線上某點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的兩顆恒星)光譜隨時(shí)間的周期性變化答案BCE解析看到閃電后，過(guò)一會(huì)兒才能聽(tīng)到雷聲，是光和聲音在空氣中的傳播速度不同造成的，故A錯(cuò)誤；探測(cè)器接收到光的超聲波頻率發(fā)生變化，是由于血液發(fā)生流動(dòng)，探測(cè)器與血液的觀測(cè)點(diǎn)的距離發(fā)生變化引起的，可以用多普勒效應(yīng)解釋，故B正確；觀察者聽(tīng)到遠(yuǎn)去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調(diào)變低是由于列車與觀察者的距離發(fā)生變化引起的，可以用多普勒效應(yīng)解釋，故C正確