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“高中物理理单元教学”课时作业设计单
基本信息
单元名称 机械波 年级 高二年级 学期 第一学期
课时题目 波的反射、折射和衍射
作业目标
认识波的反射、折射和衍射现象。知道产生明显衍射现象的条件。
作业设计
精选题目 设计意图
基础巩固（必做题建议五分钟完成） 1、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 【答案】D 【详解】波1、2都在介质a中传播，故1、2的频率、波速、波长均相等，A、B错。波1、3是在两种不同介质中传播，波速不同，但波源没变，因而频率相等，由λ＝得波长不同，故C错，D对。 2、如图所示，正中有一O点是水面上一波源，实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷，A是挡板，B是小孔，经过一段时间，水面上的波形发生明显衍射的区域是(　　) A．阴影Ⅰ区域　　　　B．阴影Ⅱ、Ⅲ区域 C．阴影Ⅰ、Ⅱ区域D．无明显衍射区域 [答案]　B [详解]　水波在传播过程中遇到了小孔B，与水波波长相比，小孔B的尺寸比较小，所以能发生明显的衍射现象，水面上的波能明显进入阴影Ⅱ、Ⅲ区域；但与水波波长相比，A挡板的尺寸较大，不能发生明显的衍射现象，所以水面上波分布于除阴影Ⅰ以外区域，故A、C、D错误，B正确。 对波的反射和折射现象的理解及应用 对波的衍射现象的理解
基础巩固（必做题，建议五分钟时间完成） 3、下列关于机械波和机械振动说法正确的是（ ） A．做简谐振动的物体每次经过平衡位置时，加速度一定为零 B．机械波的频率越小，经过障碍物的衍射现象就越好 C．物体做受迫振动时，驱动力的频率越高，受迫振动的物体振幅越大 D．波源振动得越快，波就传播得越快 【答案】B 【详解】A．做简谐振动的物体每次经过平衡位置时，加速度不一定为零，例如单摆摆动到平衡位置，具有竖直方向的向心加速度，故A错误； B．根据机械波的频率越小，波长越长，越容易发生明显的衍射现象，经过障碍物的衍射现象就越好，故B正确； C．物体做受迫振动时，驱动力的频率越接近物体的固有频率，受迫振动的物体振幅越大，故C错误； D．波的传播速度由介质决定，与波源振动频率无关，故D错误。 故选B。 4、某同学观察到波长不同的水波通过三个宽度相同的狭缝时的现象，在甲、乙、丙三幅照片中，波长分别是狭缝宽度的如下图所示，下列说法正确的是（　　） A．水波通过狭缝后波长变短 B．这是水波的衍射现象，有些波不能发生衍射现象 C．此现象可以说明，波长一定，缝越窄衍射现象越明显 D．此现象可以说明，缝宽一定，波长越长衍射现象越明显 【答案】D 【详解】A．水波通过狭缝后波长不变，选项A错误； B．这是水波的衍射现象，衍射是波特有的性质，任何波都能发生衍射现象，选项B错误； CD．该实验的狭缝宽度相等，波长不等，则此现象可以说明，缝宽一定，波长越长衍射现象越明显，选项C错误，D正确。 5.(2023·安徽省合肥市·月考试卷)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、孔或障碍物的尺寸比波长小时有明显衍射现象 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大，频率较高 【答案】B 【解析】波发生衍射的条件是：孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或者比波长更小，但如果孔、缝的宽度或障碍物的尺寸就不能发生明显的衍射现象． 考查衍射与明显衍射的区别，掌握横波与纵波的不同，理解明显衍射条件． 【解答】 所有波都能发生衍射现象，故AC错误； B.发生明显的衍射现象是有条件的，只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长差不多或比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象，故B正确； D.人耳能听到的声波的波长在到之间，一般常见的障碍物或孔的大小可与之相比，所以声波容易发生衍射现象，而声波的波长越大，频率越低，故D错误。故选B。 6.(2023·上海市市辖区·期中考试)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，频率不变、波长、波速均变大 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 【答案】C 【解析】解：、波发生反射时在同一介质中，则波速不变，波源不变，则频率不变，由可知波长不变，故AB错误； 、波发生折射时，介质改变，波速发生变化，振源不变，波的频率不变，由可知波长也发生变化，故C正确，D错误。 故选：。 波发生反射介质不变，波源不变，波发生折射时，介质变化，波源不变，根据波速由介质决定，频率由波源决定，波长由分析变化情况。 本题考查了波速与波长和频率的关系，解题的关键是知道波速、频率、波长分别由介质、波源、波速和频率来决定。 7.(2023·广东省江门市·单元测试)根据波的反射和折射原理，以下说法正确的是( ) A. 声波从空气传到平静的湖面上，声波只在水面处发生反射 B. 声波从空气传到平静的湖面上，声波只在水面处发生折射 C. 声波从空气传到平静的湖面上时既发生反射又发生折射 D. 声波从空气传到平静的湖面上时既不发生反射又不发生折射 【答案】C 【解析】本题考查波的反射和折射，声波从空气传到湖面，即发生反射又发生折射，基础题。 【解答】波从空气传到平静的湖面上时既发生反射现象又发生折射现象，C正确，ABD错误。 8.(2023·湖北省黄冈市·月考试卷)小河中有一个实心桥墩，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。现在处以某一频率拍打水面，使形成的水波能带动树叶振动起来，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. 无需拍打，也会振动起来 D. 无论怎样拍打，都不会振动起来 【答案】B 【解析】发生明显的衍射现象的条件：孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相近或更小．当衍射现象明显时，形成的水波能带动树叶振动起来． 【解答】拍打水面时，水波中的质点上下振动，形成的波向前传播，提高拍打水面的频率，则质点振动的频率增加，波的频率与振动的频率相等，根据，波速不变，频率增大，波长减小，衍射现象不明显，反之降低频率，波长增大，衍射现象更明显．故ACD错误，B正确。 故选B。 知道机械波与机械振动的区别与联系 理解发生明显衍射的条件 理解发生明显衍射的条件
拓展提升（选做题，建议十五分钟时间完成） 1．观察水面波衍射的实验装置如图所示，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，相邻波纹间距离与AB间距相等。下列说法正确的是(　　) A．水面波经过孔后波速减小 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 【答案】D　 【详解】在同一介质水中，波速不变，A错误；频率由波源决定，保持不变，由λ＝可知波长不变，即水面波经过孔后波纹间距离不变，B错误；若波源频率增大，波长变短，孔的尺寸大于波长，衍射现象会变得不明显，C错误；如果将孔扩大，大于波长，衍射现象会变得不明显，可能观察不到明显的衍射现象，D正确。 2、在水槽里放两块挡板，中间留一个狭缝，水波通过狭缝的传播情况如图所示。若在挡板后M点放置一乒乓球，乒乓球没有振动起来，下列说法正确的是（　　） A．为使乒乓球振动起来，可适当增加波源的振动频率 B．为使乒乓球振动起来，可适当增加波源的振动振幅 C．为使乒乓球振动起来，可适当减小狭缝的宽度 D．乒乓球振动起来后，会随水波的传播向远处运动 【答案】C 【详解】A．增大波源的振动频率，则波长会变小，衍射现象较之前比变得不明显，故A错误； B．适当增加波源的振动振幅，对衍射现象无影响，故B错误； C．适当减小狭缝的宽度，衍射现象更加明显，乒乓球的振动会变得比原来更明显，故C正确； D．乒乓球振动起来后，乒乓球在平衡位置附近振动，但不会向远处传播，故D错误。 故选C。 3．某横波在介质中沿x轴传播，图甲为时的波形图，图乙为P点（处的质点）的振动图像，那么下列说法错误的是（　　） A．该波向左传播，波速为 B．质点L与质点N的运动方向总相反 C．时，质点P处于平衡位置，并正在往y轴正方向运动 D．若该波波长越大，则越容易发生明显的衍射 【答案】C 【详解】A．由图乙可知，0.75s时P点向y轴的负方向运动，该波的周期T为2s，则由图甲可知，该波向左传播，该波的波长为4m，则该波的波速为故A正确； B．由图甲可知质点L与质点N的平衡位置距离恰好半个波长，则质点L与质点N的运动方向总相反，故B正确； C．由图乙可知，时，质点P处于平衡位置，并正在往y轴负方向运动，故C错误； D．波的波长越大，越容易发生明显的衍射，故D正确。 本题选错误的，故选C。 4.如图所示，、为两个振动情况完全一样的波源，两列波的波长为，它们在介质中产生干涉现象，、在空间共形成了个振动加强的区域，如图中实线所示。是振动加强区域中的一点，从图中可看出( ) A. 波在该区域的传播速度比波的大 B. 点到两波源的距离差等于 C. 点此时刻振动最强，过半个周期后振动变为最弱 D. 、连线和加强区交点等间距，间距为半波长 【答案】D 【解析】解：、由题意可知，、在空间共形成了个振动加强的区域，图中直线上各点到两个波源的距离相等，则点到两波源的距离差等于故B错误； A、两列波在同一介质中传播，则传播速度相等，故A错误。 C、点的振动始终加强，所以点此时刻振动最强，则过半个周期后，振动仍为最强。故C错误； D、如图，、连线和加强区交点到两波源得波程差为得偶数倍，从左到右波程差分别是，，，根据几何关系可知，、连线和加强区交点等间距，间距为半波长，故D正确。 5.如图所示为两列波传播过程中某时刻的图像，这两列波频率相同、相位差恒定，实线表示波峰，虚线表示波谷，相邻实线与虚线间的距离为，波速为，在图示范围内可以认为这两列波的振幅均为，点是、两点连线的中点，则( ) 图示时刻、两点的高度差为 B. 图示时刻点正处在平衡位置且向下运动 C. 点到两波源的路程差为零 D. 经过，点的位移为零 【答案】D 【解析】 A.由于振幅均为，、两点为振动加强点，两点振幅均为，两点高度差为，故A错误； B.图示时刻点为、两点连线的中点，所以点处在平衡位置，根据“上下坡”法，点正向上运动，故B错误； C.由图可知，点为振动减弱点，点到两波源的路程差为半个波长的奇数倍，故C错误； D.因周期，经，点由波峰回到平衡位置，位移为零，故D正确。 6.(2023·贵州省六盘水市·期末考试)一声波在空气中的波长为，速度为，当折射入介质中后，波长变为，下列说法中正确的是( ) A. 在空气中的频率为 B. 在空气中的频率为 C. 在介质中的传播速度为 D. 在介质中的传播速度为 【答案】D 【解析】解：在空气中的频率为：，故AB错误； 根据波在不同介质中传播频率不变，进入介质后的频率还是，则传播速度为，故C错误，D正确。 故选：。 根据波速公式可以求频率，根据波在不同介质中传播频率不变，根据不同介质中波长，可求不同介质中的传播速度。 本题考查波速公式应用，注意波在不同介质传播频率不变。 理解发生明显衍射的条件 明显衍射的条件 加强点和减弱点波程差与波长的关系 加强点和减弱点波程差与波长的关系
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基本信息
单元名称 机械波 年级 高二年级 学期 第一学期
课时题目 波的反射、折射和衍射
作业目标
认识波的反射、折射和衍射现象。知道产生明显衍射现象的条件。
作业设计
精选题目 设计意图
基础巩固（必做题建议五分钟完成） 1、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 2、如图所示，正中有一O点是水面上一波源，实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷，A是挡板，B是小孔，经过一段时间，水面上的波形发生明显衍射的区域是(　　) A．阴影Ⅰ区域　　　　B．阴影Ⅱ、Ⅲ区域 C．阴影Ⅰ、Ⅱ区域D．无明显衍射区域 对波的反射和折射现象的理解及应用 对波的衍射现象的理解
基础巩固（必做题，建议五分钟时间完成） 3、下列关于机械波和机械振动说法正确的是（ ） A．做简谐振动的物体每次经过平衡位置时，加速度一定为零 B．机械波的频率越小，经过障碍物的衍射现象就越好 C．物体做受迫振动时，驱动力的频率越高，受迫振动的物体振幅越大 D．波源振动得越快，波就传播得越快 4、某同学观察到波长不同的水波通过三个宽度相同的狭缝时的现象，在甲、乙、丙三幅照片中，波长分别是狭缝宽度的如下图所示，下列说法正确的是（　　） A．水波通过狭缝后波长变短 B．这是水波的衍射现象，有些波不能发生衍射现象 C．此现象可以说明，波长一定，缝越窄衍射现象越明显 D．此现象可以说明，缝宽一定，波长越长衍射现象越明显 5.(2023·安徽省合肥市·月考试卷)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、孔或障碍物的尺寸比波长小时有明显衍射现象 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大，频率较高 6.(2023·上海市市辖区·期中考试)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，频率不变、波长、波速均变大 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 7.(2023·广东省江门市·单元测试)根据波的反射和折射原理，以下说法正确的是( ) A. 声波从空气传到平静的湖面上，声波只在水面处发生反射 B. 声波从空气传到平静的湖面上，声波只在水面处发生折射 C. 声波从空气传到平静的湖面上时既发生反射又发生折射 D. 声波从空气传到平静的湖面上时既不发生反射又不发生折射 8.(2023·湖北省黄冈市·月考试卷)小河中有一个实心桥墩，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。现在处以某一频率拍打水面，使形成的水波能带动树叶振动起来，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. 无需拍打，也会振动起来 D. 无论怎样拍打，都不会振动起来 知道机械波与机械振动的区别与联系 理解发生明显衍射的条件 理解发生明显衍射的条件 理解波的反射和折射的特点 理解波的反射和折射原理 波的衍射
拓展提升（选做题，建议十五分钟时间完成） 1．观察水面波衍射的实验装置如图所示，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，相邻波纹间距离与AB间距相等。下列说法正确的是(　　) A．水面波经过孔后波速减小 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 2、在水槽里放两块挡板，中间留一个狭缝，水波通过狭缝的传播情况如图所示。若在挡板后M点放置一乒乓球，乒乓球没有振动起来，下列说法正确的是（　　） A．为使乒乓球振动起来，可适当增加波源的振动频率 B．为使乒乓球振动起来，可适当增加波源的振动振幅 C．为使乒乓球振动起来，可适当减小狭缝的宽度 D．乒乓球振动起来后，会随水波的传播向远处运动 3．某横波在介质中沿x轴传播，图甲为时的波形图，图乙为P点（处的质点）的振动图像，那么下列说法错误的是（　　） A．该波向左传播，波速为 B．质点L与质点N的运动方向总相反 C．时，质点P处于平衡位置，并正在往y轴正方向运动 D．若该波波长越大，则越容易发生明显的衍射 4.如图所示，、为两个振动情况完全一样的波源，两列波的波长为，它们在介质中产生干涉现象，、在空间共形成了个振动加强的区域，如图中实线所示。是振动加强区域中的一点，从图中可看出( ) A. 波在该区域的传播速度比波的大 B. 点到两波源的距离差等于 C. 点此时刻振动最强，过半个周期后振动变为最弱 D. 、连线和加强区交点等间距，间距为半波长 5.如图所示为两列波传播过程中某时刻的图像，这两列波频率相同、相位差恒定，实线表示波峰，虚线表示波谷，相邻实线与虚线间的距离为，波速为，在图示范围内可以认为这两列波的振幅均为，点是、两点连线的中点，则( ) 图示时刻、两点的高度差为 B. 图示时刻点正处在平衡位置且向下运动 C. 点到两波源的路程差为零 D. 经过，点的位移为零 6.(2023·贵州省六盘水市·期末考试)一声波在空气中的波长为，速度为，当折射入介质中后，波长变为，下列说法中正确的是( ) A. 在空气中的频率为 B. 在空气中的频率为 C. 在介质中的传播速度为 D. 在介质中的传播速度为 理解发生明显衍射的条件 波的衍射特点 波的图像的应用 明显衍射的条件 加强点和减弱点波程差与波长的关系 波的各物理量间的关系
作业展示与评估
1.展示要求： 2.教师评估：
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