波动之练习题及参考答案
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大学物理波动练习题1、下列哪一种波属于机械波?A.电磁波B.声波C.地震波D.核辐射波2、在机械波的传播过程中,介质中的质点发生的是()A.随波逐流的相对运动B.周期性变化的相对运动C.振幅变化的相对运动D.垂直于波传播方向的相对运动3、下列哪一种说法正确地描述了波动现象的特征?A.波动现象是独立存在的,与振动源无关B.波动现象与振动源无关,只与传播介质有关C.波动现象是振动源和传播介质共同作用的结果D.波动现象只与传播介质有关,与振动源无关4、在波动现象中,下列说法正确的是()A.各质点的起振方向都与振源的起振方向相同B.各质点的振动周期都与振源的振动周期相同C.各质点的振动方向都与振源的振动方向相同D.各质点的振动步调都与振源的振动步调相同二、解答题5.什么是机械波的传播速度?它与介质有关吗?如果有关,是怎样的关系?6.在机械波的形成过程中,介质中的各质点是如何随波迁移的?为什么?1、在以下物理量中,哪个是矢量?A.路程B.速率C.速度D.时间答案:C.速度解释:矢量是具有大小和方向的物理量,而速度是既有大小又有方向的物理量,因此是矢量。
而路程、速率和时间都只有大小,没有方向,因此是标量。
2、下列哪个选项可以表示物体的惯性?A.速度B.质量C.加速度D.动量答案:B.质量解释:惯性是物体抵抗运动状态被改变的性质,是物体的固有属性。
质量是惯性的唯一量度,因此质量可以表示物体的惯性。
速度、加速度和动量都与物体的运动状态有关,但它们都不能直接表示物体的惯性。
3、在以下哪个条件下,物体的运动状态会发生改变?A.受到力的作用B.受到重力C.受到支持力D.受到摩擦力答案:A.受到力的作用解释:物体的运动状态会发生改变,即物体的速度会发生改变,这只有当物体受到力的作用时才会发生。
力是改变物体运动状态的原因。
重力、支持力和摩擦力都是具体的力,但它们并不能独自改变物体的运动状态。
二、填空题4、在物理学中,我们将物体相对于其他物体位置的变化称为______。
⼤学物理练习册习题及答案6--波动学基础习题及参考答案第五章波动学基础参考答案思考题5-1把⼀根⼗分长的绳⼦拉成⽔平,⽤⼿握其⼀端,维持拉⼒恒定,使绳端在垂直于绳⼦的⽅向上作简谐振动,则(A )振动频率越⾼,波长越长;(B )振动频率越低,波长越长;(C )振动频率越⾼,波速越⼤;(D )振动频率越低,波速越⼤。
5-2在下⾯⼏种说法中,正确的说法是(A )波源不动时,波源的振动周期与波动的周期在数值上是不同的;(B )波源振动的速度与波速相同;(C )在波传播⽅向上的任⼆质点振动位相总是⽐波源的位相滞后;(D )在波传播⽅向上的任⼀质点的振动位相总是⽐波源的位相超前 5-3⼀平⾯简谐波沿ox 正⽅向传播,波动⽅程为010cos 2242t x y ππ??=-+ ?. (SI)该波在t =0.5s 时刻的波形图是()5-4图⽰为⼀沿x 轴正向传播的平⾯简谐波在t =0时刻的波形,若振动以余弦函数表⽰,且此题各点振动初相取-π到π之间的值,则()(A )1点的初位相为φ1=0(m)(A )(m)(m)(B )(C )(D )思考题5-3图思考题5-4图(B )0点的初位相为φ0=-π/2 (C )2点的初位相为φ2=0 (D )3点的初位相为φ3=05-5⼀平⾯简谐波沿x 轴负⽅向传播。
已知x=b 处质点的振动⽅程为[]0cos y A t ωφ=+,波速为u ,则振动⽅程为()(A)()0cos y A t b x ωφ??=+++??(B)(){}0cos y A t b x ωφ??=-++??(C)(){}0cos y A t x b ωφ??=+-+?? (D)(){}0cos y A t b x u ωφ??=+-+?? 5-6⼀平⾯简谐波,波速u =5m?s -1,t =3s 时刻的波形曲线如图所⽰,则0x =处的振动⽅程为()(A )211210cos 22y t ππ-??=?- (SI) (B )()2210cos y t ππ-=?+ (SI) (C )211210cos 22y t ππ-??=?+ (SI) (D )23210cos 2y t ππ-?=-(SI) 5-7⼀平⾯简谐波沿x 轴正⽅向传播,t =0的波形曲线如图所⽰,则P 处质点的振动在t =0时刻的旋转⽮量图是()5-8当⼀平⾯简谐机械波在弹性媒质中传播时,下述各结论⼀哪个是正确的?(A )媒质质元的振动动能增⼤时,其弹性势能减少,总机械能守恒;(B )媒质质元的振动动能和弹性势能都作周期变化,但两者的位相不相同;(C )媒质质元的振动动能和弹性势能的位相在任⼀时刻都相同,但两者的数值不相等;(D )媒质质元在其平衡位置处弹性势能最⼤。
高中波动练习题及答案高中物理波动练题及答案选择题1. 真空中,波速恒定不变,下列哪种波型的频率最高?A. 声波B. 电磁波C. 水波D. 弹性波答案:B2. 下列哪种波是纵波?A. 水波B. 声波C. 电磁波D. 横波答案:B3. 一束光线从空气射入玻璃中,表述正确的是:A. 速度降低,波长变短,频率不变B. 速度降低,波长不变,频率不变C. 速度较缓,波长变长,频率不变D. 速度较缓,波长不变,频率不变答案:B4. 下面哪些特性属于光的波动性?A. 光的直线传播B. 光的反射C. 光的干涉D. 光的光电效应答案:C填空题1. 声音的频率越高,波长越(shorter)______。
2. 球面内必有一点使其到三个等势面的距离相差($\lambda$ /2)__________。
3. 一束光在真空中的速度是( 3 $\times$ 10^8) _______。
4. 单色光干涉中,当相差为(n $\times$ λ)时,会出现(n-1)条明环,中央仍然为(n-1)条条纹。
但是在双色光干涉中,当相差为(n $\times$ λ)时,会出现明暗相间的(n-1)条条纹,无明环。
这是因为双色光的光色不同,波长不同,所以相差相等时,得到的光程差并不相等。
计算题1. 一束平行光射入光密介质,以折射角30°折射,则光的速度是光速的(inverse tangent)__________倍。
解:根据折射定律$\frac{sin i}{sin r}=\frac{v_1}{v_2}$可求出速度与入射角度的正切成反比。
$tan 30° = \frac{1}{\sqrt{3}}$ ,所以光的速度是光速的$\frac{1}{\sqrt{3}}$倍。
2. 一个长80cm,重8.0g的弹性细线用于悬挂一个质量为180g的砝码,当砝码沿竖直方向振动时,依次通过平衡位置时,其振动的周期是2.8s,求细线的劲度系数k(g=9.8m/s^2)。
六、练习题(一)选择题1、频率是200Hz 的波,它在骨头中的波长是(骨头中的波速3400m/s ):A 17mB 170mC 0.17mD 1.7m2、频率为30KHz 的机械波属于A 次声波B 声波C 物质波D 超声波3、对于频率为1000Hz ,人的听觉范围声强级A 0dB 到120dB B 0dB 到12dBC 10dB 到12dBD 12dB 到12db4、机械波在通过不同介质时,不会发生变化的物理量是A 波速B 强度C 波长D 频率5、频率为10Hz 的机械波属于A 次声波B 声波C 超声波D 物质波6、波源振动方程0.04cos(2.5)s t m π=,以100m/s 的速度在介质中传播,波动方程为 A 0.04cos 2.5()100x s t m π=-; B 0.04cos 2.5()100x s t m π=+; C 0.04cos(2.5)s t m π=; D 0.04cos(2.5100)s t m π=⨯。
7、波源振动方程0.04cos(2.5)s t m π=,以100m/s 的速度在介质中传播,距波源20m 处质点的振动方程为A 0.04cos 2.5(20)s t m π=-;B 0.04cos 2.5(0.2)s t m π=-;C 0.04cos 2.5(20)s t m π=+;D 0.04cos 2.5(0.2)s t m π=+。
8、波源振动方程0.04cos(2.5)S t m π=,以100m/s 的速度在介质中传播,在波源起振后1.0S 距波源20m 处质点的振动速度A V=0.04m/sB V ≠0C V=2m/sD V=09、设有波动方程0.02cos 2(1000.25)S t x m π=-,则波长A 4.0m λ=;B 0.25m λ=;C 0.5m λπ=;D 0.50m λ=。
10、设有波动方程0.02cos 2(1000.25)S t x m π=-,频率为A 200Hz ν=;B 100Hz ν=;C 50Hz ν=;D 0.50Hz ν=。
物理波动试题波动是物理学中重要的一个分支,它涉及到波的传播、干涉、衍射等现象。
本试题将涵盖波动的基本概念、公式和应用,旨在考察学生对波动知识的理解和应用能力。
1.简答题(每题10分)(1)什么是波动?简要说明波动的特点及分类。
波动是指能量或信息沿着空间传播的现象。
特点:波动是在介质中传播的,介质不随波传播而移动;波动是由某种原因(振动源)激发产生的;波动可以传播能量和动量;波动可以壁相互作用产生干涉、衍射等现象。
分类:机械波和电磁波。
(2)什么是机械波?它们传播的基本特点是什么?机械波是指需要介质来传播的波动现象。
机械波传播的基本特点是:需要介质来传播,介质的微小部分进行振动,振动的能量沿波的传播方向传递。
(3)什么是波长和频率?它们之间的关系是怎样的?波长是指一次完整振动所对应的距离,用符号λ表示。
频率是指在单位时间内波动上通过某一点的次数,用符号f表示。
它们之间的关系可以由式子v = fλ表示,其中v代表波速。
波速等于波长乘以频率。
(4)什么是相位差?简要说明相位差对波动干涉的影响。
相位差是指两个波源相对于某一点的等效相位差。
它是由波源到该点距离的变化与波长之比所决定。
相位差对波动干涉的影响是:当相位差为整数倍的倍数时,波峰和波峰或波谷和波谷同时到达干涉点,形成增强干涉;当相位差为奇数倍的半数时,波峰和波谷同时到达干涉点,形成减弱干涉。
2.计算题(每题20分)(1)一根被两端固定的弦子上,泛起了两个频率相同且弦长相同的基本振动波。
若两波的相位差为π/4,求出相邻两个波腹之间的距离。
解析:相邻两个波腹之间的距离等于半个波长,即λ/2。
根据相位差为π/4,可以得出相位差对应的距离变化为λ/8。
所以,λ/2 = λ/8,化简可得λ = 4d,其中d为波腹之间的距离。
所以相邻两个波腹之间的距离为4d。
(2)一个平面波以速度v在某介质中传播,当波长λ减小一倍,频率f变为2f,则速度v变为多少?解析:根据波速公式v = fλ,代入新的波长和频率,得到新的波速v' = 2v。
机械波[自我校对]①波源和介质②振动形式③垂直④在同一条直线上⑤距离⑥λf⑦v f⑧平衡位置⑨波长⑩障碍物⑪叠加⑫频率波的图象表示某一时刻各个质点相对平衡位置的位移情况,从波的图象上可直接读出振幅和波长.随着时间的推移,波的图象将沿波速方向匀速移动.振动图象表示单个质点振动的位移随时间的变化规律,由振动图象上可直接读出振幅、周期和任意时刻的振动方向,随着时间的推移,振动图象继续延伸,原有图象保持不变.2.由波的图象画振动图象给出波的图象,已知波的传播方向时,可粗略画出任一点的振动图象(周期T 未知).如果能再给出波速便可准确画出任一质点的振动图象.3.由振动图象画波的图象这类问题一般见到的情况是:给出振动图象和波的传播方向,便可画出任一时刻的波形图;或是给出两个质点的振动图象,加上两质点平衡位置的间距和波源方位,便可画出多种情况下的波形图.【例1】图(a)为一列简谐横波在t=0.10 s时刻的波形图,P是平衡位置在x =1.0 m处的质点,Q是平衡位置在x=4.0 m处的质点;图(b)为质点Q的振动图象.下列说法正确的是()(a)(b)A.在t=0.10 s时,质点Q向y轴正方向运动B.在t=0.25 s时,质点P的加速度方向与y轴正方向相同C.从t=0.10 s到t=0.25 s,该波沿x轴负方向传播了6 mD.从t=0.10 s到t=0.25 s,质点P通过的路程为30 cmE.质点Q简谐运动的表达式为y=0.10sin 10πt(国际单位制)解析:由y-t图象可知,t=0.10 s时质点Q沿y轴负方向运动,选项A错误;由y-t图象可知,波的振动周期T=0.2 s,由y-x图象可知λ=8 m,故波速v=λT=40 m/s,根据振动与波动的关系知波沿x轴负方向传播,则波在0.10 s到0.25 s内传播的距离Δx=vΔt=6 m,选项C正确;其波形图如图所示,此时质点P的位移沿y轴负方向,而回复力、加速度方向沿y轴正方向,选项B正确;Δt=0.15 s=34T,质点P在其中的12T内路程为20 cm,在剩下的14T内包含了质点P通过最大位移的位置,故其路程小于10 cm,因此在Δt=0.15 s内质点P通过的路程小于30 cm,选项D错误;由y-t图象可知质点Q做简谐运动的表达式为y=0.10sin 2π0.2t(m)=0.10sin10πt(m),选项E正确.答案:BCE双向性是指波沿x轴正、负两方向传播时,若正、负两方向传播的时间之和等于周期的整数倍,则正、负两方向传播的那一时刻波形相同.2.由于波的时间周期性而导致多解波的时间周期性是指每经过一个周期T,同一质点振动状态相同,波的形状也相同;每经过半个周期,质点振动状态相反,波的形状也相反.因此在波的传播过程中,经过整数倍周期时,波形图线相同.3.由于波的空间周期性而导致多解波的空间周期性是指每经过一个波长λ,波的形状相同,质点振动状态也相同;每经过半个波长,波的形状相反,质点振动状态也相反.因此在波的传播方向上相距为波长整数倍距离的质点振动情况相同.4.两质点间关系不确定形成多解在波的传播方向上,如果两个质点间的距离不确定或者两者相位之间关系不确定,就会形成多解.若不能联想到所有可能的情况,就会出现漏解.【例2】一列横波的波形如图所示,实线表示t1=0时刻的波形图,虚线表示t2=0.05 s时刻的波形图,则:(1)若2T>t2-t1>T,波速可能为多大?(T为周期)(2)若T<t2-t1,并且波速为360 m/s,则波向哪个方向传播?解析:(1)由图象可知:若波向右传播,则在Δt=0.05 s内波传播的距离为Δx=10 m.则波速v1=ΔxΔt=100.05m/s=200 m/s.若波向左传播,则在Δt=0.05 s内波传播的距离为Δx=14 m.则波速v2=ΔxΔt=140.05m/s=280 m/s.(2)由图象可知:波长λ=8 m.在Δt=0.05 s内波传播的距离为Δx=vΔt=360×0.05 m=18 m.则Δx=188λ=2λ+14λ,所以波向右传播.答案:(1)见解析(2)向右此题是由波的传播方向导致的多解,所以应该先假设一个传播方向,再由已知条件求解.【例3】一列简谐横波沿水平方向向右传播,M,N为介质中相距Δx的两质点,M在左,N在右.t时刻,M,N均通过平衡位置,且M,N之间只有一个波峰,经过Δt时间N质点恰处于波峰位置,求这列波的波速.解析:由题意可知t时刻的波形可能有四种情况,如图所示.对(a)图,N质点正经过平衡位置向上振动,则Δt可能为T4,5T4,9T4……即Δt=(n+14)T(n=0,1,2,…),则v0=λT=2ΔxT,所以v a=(n+14)λΔt=(4n+1)Δx2Δt(n=0,1,2,…).同理,对于(b),(c),(d)分别有:v b=(4n+3)Δx4Δt(n=0,1,2,…),v c=(4n+1)Δx4Δt(n=0,1,2,…),v d=(4n+3)Δx6Δt(n=0,1,2,…).答案:见解析在波的传播方向上,如果两个质点间的距离不确定或者相位之间的关系不确定,就会形成多解,应通过认真分析,确定出所有可能的情况.1.某同学漂浮在海面上,虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播,但他并不向海滩靠近.该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s.下列说法正确的是()A.水面波是一种机械波B.该水面波的频率为6 HzC.该水面波的波长为3 mD.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时能量不会传递出去E.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时振动的质点并不随波迁移解析:水面波是一种机械波,说法A正确.根据题意得周期T=159s=53s,频率f=1T=0.6 Hz,说法B错误.波长λ=vf=1.80.6m=3 m,说法C正确.波传播过程中,传播的是振动形式,能量可以传递出去,但质点并不随波迁移,说法D 错误,说法E正确.答案:ACE2.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,质点P 的x坐标为3 m.已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s.下列说法正确的是()A.波速为4 m/sB.波的频率为1.25 HzC.x坐标为15 m的质点在t=0.6 s时恰好位于波谷D.x坐标为22 m的质点在t=0.2 s时恰好位于波峰E.当质点P位于波峰时,x坐标为17 m的质点恰好位于波谷解析:任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔0.4 s,可知振动周期T=0.8 s,频率f=1T=1.25 Hz,B正确.从题图中可以看出波长λ=4 m,根据v=λf得v=5 m/s,A错误.由于波在传播过程中具有空间周期性,x坐标为15 m处的质点运动规律与x=3 m处相同,从t=0时刻经过0.6 s,即经历34周期,质点应位于平衡位置,C错误.用同样的方法可判断出D、E正确.答案:BDE3.由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播.波源振动的频率为20 Hz,波速为16 m/s.已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧,且P、Q和S 的平衡位置在一条直线上,P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8 m、14.6 m.P、Q开始振动后,下列判断正确的是()A.P、Q两质点运动的方向始终相同B.P、Q两质点运动的方向始终相反C.当S恰好通过平衡位置时,P、Q两点也正好通过平衡位置D.当S恰好通过平衡位置向上运动时,P在波峰E.当S恰好通过平衡位置向下运动时,Q在波峰解析:简谐横波的波长λ=vf=1620m=0.8 m.P、Q两质点距离波源S的距离PS=15.8 m=19λ+34λ,SQ=14.6 m=18λ+14λ.因此P、Q两质点运动的方向始终相反,说法A错误,说法B正确.当S恰好通过平衡位置向上运动时,P在波峰的位置,Q在波谷的位置.当S恰好通过平衡位置向下运动时,P在波谷的位置,Q在波峰的位置.说法C错误,说法D、E正确.答案:BDE4.一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播,波长不小于10 cm.O和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x=5 cm处的两个质点.t=0时开始观测,此时质点O的位移为y=4 cm,质点A处于波峰位置;t=13s时,质点O第一次回到平衡位置,t=1 s时,质点A第一次回到平衡位置.求:(1)简谐波的周期、波速和波长;(2)质点O的位移随时间变化的关系式.解析:(1)设振动周期为T.由于质点A在0到1 s内由最大位移处第一次回到平衡位置,经历的是14个周期,由此可知T=4 s ①由于质点O与A的距离5 cm小于半个波长,且波沿x轴正向传播,O在t=13s时回到平衡位置,而A在t=1 s时回到平衡位置,时间相差23s.两质点平衡位置的距离除以传播时间,可得波的速度v=7.5 cm/s ②利用波长、波速和周期的关系得,简谐波的波长λ=30 cm. ③(2)设质点O的位移随时间变化的关系为y =A cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πt T +φ0 ④ 将①式及题给条件代入上式得⎩⎪⎨⎪⎧4=A cos φ00=A cos (π6+φ0) ⑤ 解得φ0=π3,A =8 cm ⑥ 质点O 的位移随时间变化的关系式为y =0.08cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫πt 2+π3(国际单位制) ⑦或y =0.08sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πt 2+5π6(国际单位制). 答案:(1)4 s 7.5 cm/s 30 cm(2)y =0.08cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫πt 2+π3(国际单位制) 或y =0.08sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πt 2+5π6(国际单位制) 5.甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x 轴正向和负向传播,波速均为v =25 cm/s.两列波在t =0时的波形曲线如图所示.求:(1)t =0时,介质中偏离平衡位置位移为16 cm 的所有质点的x 坐标;(2)从t =0开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16 cm 的质点的时间. 解析:(1)t =0时,在x =50 cm 处两列波的波峰相遇,该处质点偏离平衡位置的位移为16 cm.两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为16 cm.从图线可以看出,甲、乙两列波的波长分别为λ1=50 cm.λ2=60 cm甲、乙两列波波峰的x 坐标分别为x 1=50+k 1λ1,k 1=0,±1,±2,…x 2=50+k 2λ2,k 2=0,±1,±2,…由以上三式得,介质中偏离平衡位置位移为16 cm 的所有质点的x 坐标为 x =(50+300n )cm n =0,±1,±2,….(2)只有两列波的波谷相遇处的质点的位移为-16 cm.t =0时,两列波波谷间的x 坐标之差为Δx ′=⎣⎢⎡⎦⎥⎤50+(2m 2+1)λ22-⎣⎢⎡⎦⎥⎤50+(2m 1+1)λ12 式中,m 1和m 2均为整数.解得Δx ′=10(6m 2-5m 1)+5由于m 1、m 2均为整数,相向传播的波谷间的距离最小为Δx ′0=5 cm从t =0开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16 cm 的质点的时间为t =Δx ′02v代入数值得t =0.1 s.答案:(1)(50+300n )cm n =0,±1,±2,… (2)0.1 s。
高考物理复习振动和波专题训练及其答案一、单项选择题1.如图所示为一列简谐横波t时刻的图象,已知波速为0.2m/s,以下说法正确的是()A.经过0.5s,质点a、b、c通过的路程均为75cmB.若从t时刻起质点a比质点b先回到平衡位置,则波沿x轴正方向传播C.图示时刻质点a、b、c所受的回复力大小之比为2∶1∶3D.振源的振动频率为0.4Hz2.一列向右传播的简谐横波在某一时刻的波形如图所示,该时刻,两个质量相同的质点P、Q 到平衡位置的距离相等。
关于P、Q两个质点,以下说法正确的是()A.P较Q先回到平衡位置B.再经14周期,两个质点到平衡位置的距离相等C.两个质点在任意时刻的动量相同D.两个质点在任意时刻的加速度相同3.图为一列简谐波在0=t时刻的波形图,此时质点Q正处于加速运动过程中,且质点N在1st=时第一次到达波峰。
则下列判断正确的是()A.此时质点P也处于加速运动过程B.该波沿x轴负方向传播C.从0=t时刻起,质点P比质点Q晚回到平衡位置D.在0=t时刻,质点N的振动速度大小为1m/s4.如图所示为一列机械波在t=0时刻传播的波形图,此刻图中P点速度沿y轴正方向,t=2s 时刻,图中Q点刚好在x轴上。
则下列说法正确的是()A.该机械波沿x轴正方向传播B.该机械波周期不可能是8s3C.无论周期是多少,当Q点在x轴时,P点一定离x轴最远D.P点振幅是10cm5.如图所示是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图,已知波的传播速度为16.0m/s,从此时起,图中的P质点比Q质点先经过平衡位置.那么下列说法中正确的是()A.这列波一定沿x轴正向传播B.这列波的频率是3.2HzC.t=0.25s时Q质点的速度和加速度都沿y轴负向D.t=0.25s时P质点的速度和加速度都沿y轴负向6.如图(a)所示为波源的振动图象(在t=0时刻之前波源就已经开始振动了),图(b)为xy 平面内沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图象,t=0时刻P点向y轴负方向运动,关于图(b)上x=0.4m处的Q点的说法正确的是().A.t=0时,速度最大,其大小为0.1m/s,方向沿y轴正方向B.t=0到t=5s内,通过的路程为20cmC.t=2s时,运动到x=0.2m处D.t=3s时,加速度最大,且方向向下7.一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示,已知图中质点b的起振时刻比质点a延迟了0.5s,b和c之间的距离是5m,以下说法正确的是()A.此列波的波长为2.5mB.此列波的频率为2HzC.此列波的波速为2.5m/sD.此列波的传播方向为沿x轴正方向传播8.P、Q、M是某弹性绳上的三个质点,沿绳建立x坐标轴。
1、一平面简谐波的表达式为 )3cos(1.0π+π-π=x t y (SI) ,t = 0时的波形曲线如图所示,则 (A) O 点的振幅为-0.1 m . (B) 波长为3 m .
(C) a 、b 两点间相位差为π2
1
.
(D) 波速为9 m/s . [ ]
2、已知一平面简谐波的表达式为 )cos(bx at A y -=(a 、b 为正值常量),则 (A) 波的频率为a . (B) 波的传播速度为 b/a .
(C) 波长为 π / b . (D) 波的周期为2π / a . 3、一沿x 轴负方向传播的平面简谐波在t = 2 s 时的波形曲线如图所示,则原点O 的振动方程为
(A) )21
(cos 50.0ππ+=t y , (SI).
(B) )21
21(cos 50.0ππ-=t y , (SI).
(C) )21
21(cos 50.0ππ+=t y , (SI).
(D) )2
1
41(cos 50.0ππ+=t y , (SI).
4、图示一简谐波在t = 0时刻的波形图,波速 u = 200 m/s ,
则图中O 点的振动加速度的表达式为
(A) )21cos(4.02
π-ππ=t a (SI).
(B) )23
cos(4.02π-ππ=t a (SI).
(C) )2cos(4.02
π-ππ-=t a (SI).
(D) )2
1
2cos(4.02π+ππ-=t a (SI)
5、一平面简谐波在弹性媒质中传播,在某一瞬时,媒质中某质元正处于平衡位置,此时它的能量是 (A) 动能为零,势能最大. (B) 动能为零,势能为零.
(C) 动能最大,势能最大. (D) 动能最大,势能为零.
6、在同一媒质中两列相干的平面简谐波的强度之比是I 1 / I 2 = 4,则两列波的振幅之比是 (A) A 1 / A 2 = 16. (B) A 1 / A 2 = 4.
(C) A 1 / A 2 = 2. (D) A 1 / A 2 = 1 /4.
(m)
7、如图所示,S 1和S 2为两相干波源,它们的振动方向均垂直于图面,发出波长为λ 的简谐波,P 点是两列波相遇区域中的一点,已知 λ21=P S ,λ2.22=P S ,两列波在P 点发生相消干涉.若S 1的振动方
程为 )2
12cos(1π+π=t A y ,则S 2的振动方程为 (A) )21
2cos(2π-π=t A y . (B) )2cos(2π-π=t A y .
(C) )21
2cos(2π+π=t A y . (D) )1.02cos(22π-π=t A y . [ ]
8、在波长为λ 的驻波中,两个相邻波腹之间的距离为 (A) λ /4. (B) λ /2.
(C) 3λ /4. (D) λ .
9、图为t = T / 4 时一平面简谐波的波形曲线,则其波的表达式为
_________________________________.
10、如图所示,S 1和S 2为同相位的两相干波源,相距为L ,P 点距S 1为r ;波源S 1在P 点引起的振动振幅为A 1,波源S 2在P 点引起的振动振幅为A 2,两波波长都是λ ,则P 点的振幅A =_________________________________.
11、在电磁波传播的空间(或各向同性介质)中,任一点的E 和H
的方向及波传播方向之间的 关系是:_____________________________.
12、如图,一平面简谐波沿Ox 轴传播,波动表达式为])/(2cos[φλν+-π=x t A y (SI),求
(1) P 处质点的振动方程;
(2) 该质点的速度表达式与加速度表达式.
13、某质点作简谐振动,周期为2 s ,振幅为0.06 m ,t = 0 时刻,质点恰好处在负向最大位移处,求 (1) 该质点的振动方程;
(2) 此振动以波速u = 2 m/s 沿x 轴正方向传播时,形成的一维简谐波的波动表达式,(以该质点的平衡位置为坐标原点);
(3) 该波的波长.
14、如图所示,S 1,S 2为两平面简谐波相干波源.S 2的相位比S 1的相位超前π/4 ,波长λ = 8.00 m ,r 1 = 12.0 m ,r 2 = 14.0 m ,S 1在P 点引起的振动振幅为0.30 m ,S 2在P 点引起的振动振幅为0.20 m ,求P 点的合振幅.
S 2
-
1
2
x
O
P
P
S S
参考答案
1、C
2、D
3、C
4、D
5、C
6、C
7、D
8、B
9、 ])330/(165cos[10.0π--π=x t y (SI)
10、 )22cos(2212
221λ
π
r
L A A A A -++
11、 三者相互垂直,成右手关系,即H E
⨯的方向为波传播的方向. 12、解:(1) 振动方程 }]/)([2cos{φλν+--π=L t A y P
])/(2cos[φλν++π=L t A (2) 速度表达式 ])/(2sin[2φλνπν++π-=L t A P v
加速度表达式 ])/(2c o s [422φλνν++ππ-=L t A a P
13、解:(1) 振动方程 )22cos(
06.00π+π=t
y )cos(06.0π+π=t (SI) (2) 波动表达式 ])/(c o s [06.0π+-π=u x t y ])2
1
(c o s [06.0π+-π
=x t (SI) (3) 波长 4==uT λ m
14、解:=-π--=∆)(21212r r λφφφ42241
2/r r π-=π+π-πλ
λ 464.0)cos 2(2/1212
221=++=∆φA A A A A m。