人教版高中物理选择性必修一 同步精讲精练专题3.3 机械波的反射、折射、衍射和多普勒效应（教师版）.docx

专题3.3机械波的反射、折射、衍射和多普勒效应

【人教版】

TOC\o1-3\t正文,1\h

【题型1机械波的反射】

【题型2机械波的折射】

【题型3机械波的衍射】

【题型4多普勒效应】

【题型1机械波的反射】

【例1】一只汽船以的速度在无风河面上航行，船上发出声鸣笛，旅客在后听到前方悬崖反射回来的声音，已知声音在空气中的传播速度为。则悬崖离汽船鸣笛时的位置有多远。

答案：

【变式1-1】机械波在传播过程中遇到障碍物时会发生反射，如果用射线表示波的传播方向，下列说法正确的是（）

A．入射线与反射线一定在同一平面内，法线与这一平面垂直

B．入射线与反射线可能在法线同侧

C．“回声”是声波的反射现象

D．“回声”是声波的折射现象

答案：C

【变式1-2】甲、乙两人平行站在一堵墙前面，二人相距，距离墙均为，当甲开了一枪后，乙在时间t后听到第一声枪响，则乙听到第二声枪响的时间为()

A.听不到 B.甲开枪后 C.甲开枪后 D.甲开枪后

答案：C

解析：乙听到的第一声枪响必然是甲放枪的声音直接传到乙的耳中，故。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墙反射的枪声，由反射定律可知，波线如图中和，由几何关系可得，故第二声枪响传到乙的耳中的时间为，故C正确。

【变式1-3】测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图所示，B为测速仪，A为汽车，两者相距335m．某时刻B发出超声波，同时A由静止开始做匀加速直线运动．当B接收到反射回来的超声波信号时A、B相距355m，已知声速为340m/s，则下列说法正确的是()

A．经1s，B接收到返回的超声波

B．超声波追上A车时，A车前进了10m

C．A车加速度的大小为10m/s2

D．A车加速度的大小为5m/s2

答案C

解析从B发出超声波到接收到超声波过程中，汽车A的运动情况如图所示：

B发出超声波时，小车在C位置

小车反射超声波时，小车在D位置

B接收到超声波时，小车在E位置

经分析可知：tCD＝tDE，xCE＝20m

由运动学规律得xCD∶xDE＝1∶3

所以xCD＝5m，xDE＝15m，tCD＝eq\f(335＋5,340)s＝1s

可见B接收到返回的超声波需2s.

对小车A：Δx＝ateq\o\al(2,CD)

所以a＝10m/s2

由以上可知只有选项C正确．

【题型2机械波的折射】

【例2】关于波的折射现象，下列说法正确的是（）

A．一切波都能发生折射现象

B．发生折射时，波的传播方向一定会发生改变

C．不是所有的波都能发生折射

D．波发生折射时，波长、频率和波速都会发生变化

答案：A

【变式2-1】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，声波在水面处只发生反射

B．声波从空气传到平静的湖面上，声波在水面处只发生折射

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

【变式2-2】关于波的频率，下列说法中正确的是（）.

A．波的频率由介质决定，与波源无关

B．波的频率与波速无关

C．波由一种介质进入另一种介质时，频率变大

D．波由一种介质进入另一种介质时，频率变小

答案：B

【详解】波的频率由波源决定，与介质无关，与波速无关，故A错误B正确。

当波由一种介质传到另一种介质时，频率不变，故CD错误。

【变式2-3】如图所示1、2、3分别代表入射波、反射波和折射波的波线，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

解析：反射波的波长、频率、波速与入射波的都应该相等，选项AB错误；折射波的波长、波速与入射波的都不等，但频率相等，选项C错误，选项D正确。

【题型3机械波的衍射】

【例3】(多选)如图所示，当波源和障碍物都静止不动时，波源发出的波在障碍物处不能发生明显衍射.下列措施可能使波发生较为明显衍射的是()

A.增大波源的振动频率

B.减小波源的振动频率

C.增大障碍物的长度

D.减小障碍物的长度

答案BD

解析不能发生明显衍射的原因是障碍物的长度远大于波长，则增大波长或减小障碍物的长度可能使波发生较为明显的衍射，选项C错误，D正确；由λ＝eq\f(v,f)知，v不变，减小f，λ增大，选项A错误，B正确.

【变式3-1】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，则波经过孔之后的传播情况