课时分层作业(十二)
(建议用时:45分钟)
[基础达标练]
1.声波从声源发出,在空中向外传播的过程中( )
A.波速不变 B.频率不变
C.振幅在逐渐变小 D.波长在逐渐变小
E.波长在逐渐变大
解析:声波在空中向外传播时,不管是否遇到障碍物引起反射,其波速只由空气决定.频率(由声源决定)和波长(λ=)均不变,所以A、B对,D、E错;又因为机械波是传递能量的方式,能量在传播过程中会减小,故其振幅也就逐渐变小,C正确.
答案:ABC
2.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,或者比波长还小时才会观察到明显的衍射现象
C.只有波才有衍射现象
D.衍射是波特有的现象
E.以上说法均不正确
解析:当孔的尺寸比波长大时,会发生衍射现象,只不过不明显.只有当孔、缝或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才会发生明显的衍射现象,切不可把此条件用来判断波是否发生了衍射现象.
答案:BCD
3.有一障碍物的尺寸为10 m,下列哪些波在遇到它时能产生明显衍射现象( )
A.波长为1 m的机械波
B.波长为10 m的机械波
C.波长为20 m的的机械波
D.频率为40 Hz的声波
E.频率为5 000 MHz的电磁波(波速为3×108 m/s)
解析:空气中声波波速大约为340 m/s,由λ=可算出频率为40 Hz的声波的波长为8.5 m;同理可算出频率为5 000 MHz的电磁波的波长为0.06 m.选项C、D中波长等于大于障碍物尺寸.
答案:BCD
4.一列波在第一种均匀介质中的波长为λ1,在第二种均匀介质中的波长为λ2,且λ1=3λ2,那么波在两种介质中的频率之比为________,波速之比为________.
解析:同一列波频率不变,v=λf,==.
答案:1∶1 3∶1
5.当一个探险者进入一个山谷后,为了估测出山谷的宽度,他吼一声后,经过0.5 s听到右边山坡反射回来的声音,又经过1.5 s后听到左边山坡反射回来的声音,若声速为340 m/s,则这个山谷的宽度约为多少?
解析:右边的声波从发出到反射回来所用时间为t1=0.5 s,左边的声波从发出到反射回来所用的时间为t2=2 s.山谷的宽度为s=v(t1+t2)=×340×2.5 m=425 m.
答案:425 m
6.在水波槽的衍射实验中,若打击水面的振子振动频率是5 Hz,水波在水槽中的传播速度为0.05 m/s,为观察到显著的衍射现象,小孔直径d应为多少?
解析:在水槽中激发的水波波长为λ== m=0.01 m=1 cm.要求在小孔后产生显著的衍射现象,应取小孔的尺寸小于波长.
答案:小于1 cm