《大学物理 A II》期末复习之试题整理(3)

2020-02-20 15:19

(C) 2?2ll. (D) ?. [ C ] 3g3g4 (3413)

下列函数f (x, t)可表示弹性介质中的一维波动,式中A、a和b是正的常量.其中哪个函数表示沿x轴负向传播的行波?

(A) f(x,t)?Acos(ax?bt). (B) f(x,t)?Acos(ax?bt).

(C) f(x,t)?Acosax?cosbt. (D) f(x,t)?Asinax?sinbt. [ A ] 5 (3341)

图示一简谐波在t = 0时刻的波形图,波速 u = 200 m/s,则P处质点的振动速度表达式为 (A) v??0.2?cos(2?t??) (SI). y (m) v??0.2?cos(?t??) A (C) v?0.2?cos(2?t??/2)

(D) v?0.2?cos(?t?3?/2) O (B)

u (SI). (SI). (SI).

P 100 200 [ A ]

3.(本题3分)(3338)

图示一简谐波在t = 0时刻的波形图,波速 u = 200 y (m)m/s,则图中O点的振动加速度的表达式为 u

0.112 (A) a?0.4?cos(?t??) (SI). x (m)x (m) 2O10020032 (B) a?0.4?cos(?t??) (SI).

22 (C) a??0.4?cos(2?t??) (SI).

12(D) a??0.4?cos2(?t??) (SI) [ D ]

24.(本题3分)(3434)

两相干波源S1和S2相距? /4,(??为波长),S1的相位比S2的相位超前

?/4PS1S2

1?,在S1,S2的连线上,S1外侧各点(例如P点)两波引2起的两谐振动的相位差是:

(A) 0. (B) 4(本题3分)(5178)

一质点沿x轴作简谐振动,振动方程为 x?4?10?213?. (C) ?. (D) ?. [ C ] 221cos(2?t??) (SI).

3从t = 0时刻起,到质点位置在x = -2 cm处,且向x轴正方向运动的最短时间间隔为

111s (B) s (C) s 86411(D) s (E) s [ E ]

32(A)

5(本题3分)(3479)

在简谐波传播过程中,沿传播方向相距为1?(??为波长)的两点的振动速度必定

2 (A) 大小相同,而方向相反. (B) 大小和方向均相同.

(C) 大小不同,方向相同. (D) 大小不同,而方向相反.[ A ] 6(本题3分)(5204)

y一平面余弦波在t = 0时刻的波形曲线如图所示,则O点的振动初相

u??为:

(A) 0. (B) 1?

2(C) ? (D) 3?(或?1?) [ D ]

22Ox

4(本题3分)(5179)

一弹簧振子,重物的质量为m,弹簧的劲度系数为k,该振子作振幅为A的简谐振动.当

重物通过平衡位置且向规定的正方向运动时,开始计时.则其振动方程为: (A) x?Acos(k/mt?1?) (B) x?Acos(k/mt?1?)

22 (C) x?Acos(m/kt?1π) (D) x?Acos(m/kt?1?)

22 (E) x?Acosk/mt [ B ] 5(本题3分)(3479)

在简谐波传播过程中,沿传播方向相距为1?(??为波长)的两点的振动速度必定

2 (A) 大小相同,而方向相反. (B) 大小和方向均相同.

(C) 大小不同,方向相同. (D) 大小不同,而方向相反. [ A ] 4 (3561)

质量为m物体和一个轻弹簧组成弹簧振子,其固有振动周期为T. 当它作振幅为A自由简谐振动时,其振动能量E = ___2π2mA2/T2 _____. 5(3857)

图为一种声波干涉仪,声波从入口E进入仪器,分BC两路

E在管中传播至喇叭口A汇合传出,弯管C可以移动以改变管路长

度,当它渐渐移动时从喇叭口发出的声音周期性地增强或减弱,BC设C管每移动10 cm,声音减弱一次,则该声波的频率为(空气中声速为340 m/s)_____1.7×103 Hz _________. A 3.(本题5分)(3074)

一平面简谐波的表达式为y?Acos?(t?x/u)?Acos(?t??x/u) 其中x / u 表示____波从坐标原点传至x所需时间_____;?x / u表示_____x处质点比原点处质点滞后的振动相位________;y表示___t时刻x处质点的振动位移________. 4.(本题3分)(3597)

在弦线上有一驻波,其表达式为 y?2Acos(2?x/?)cos(2??t), 两个相邻波节之间的距离是_______λ/2________.

3(本题3分)(3570)一物体同时参与同一直线上的两个简谐振动:

12x1?0.05cos(4?t??) (SI) , x2?0.03cos4(?t??) (SI)

33合成振动的振幅为_____0.02_______m.

4(本题3分)(3292)

在同一媒质中两列频率相同的平面简谐波的强度之比I1 / I2 = 16,则这两列波的振幅之

x 比是A1 / A2 = ____4___________. x1 x2 3(本题3分)(3034)

已知两个简谐振动曲线如图所示.x1的相

O t 位比x2的相位超前___3π/4____. 4(本题3分)(3318)一弦上的驻波表达式为 y?2.0?10?2cos15xcos1500t (SI).形成该驻波的两个反向传播的行波的波速为_____100m/s________.

t n1 S1 1

2(5199)有一沿x轴正方向传播的平面简谐波,S2 2 t n2 u = 400 m/s,频率? = 500 Hz.

(1) 某时刻t,波线上x1处的相位为??1,x2位为??2,试写出 x2 - x1与? 2 - ? 1的关系式,并

当x2 - x1 = 0.12 m时? 2 - ? 1的值.

P 其波速 处的相计算出

?, 试写出t2 - t1与(2) 波线上某定点 x 在t1时刻的相位为?1?,在t2时刻的相位为?2???1?的关系式,并计算出t2 - t1 = 10?3 s时?2???1?的值. ?2解:该波波长 ? = u /? = 0.8 m

(1) x2点与x1点的相位差为 ?(?2??1)?2?(x2?x1)/? ?2??1??2?(x2?x1)/? 当x2?x1?0.12 m时 ?2??1??0.3? rad

(2) 同一点x,时间差t2?t1,相应的相位差

当 t2?t1?10?3?2???1??2?(t2?t1)/T?2??(t2?t1)

?2???1??? rad

1 s,波长? = 10 m,振幅A = 0.1 m.当 t = 0时,波源2 s 时,

2(3335)一简谐波,振动周期T?振动的位移恰好为正方向的最大值.若坐标原点和波源重合,且波沿Ox轴正方向传播,求: (1) 此波的表达式;

(2) t1 = T /4时刻,x1 = ? /4处质点的位移;

(3) t2 = T /2时刻,x1 = ? /4处质点的振动速度. 解:(1) y?0.1cos(4?t?(2)

21?x)?0.1cos4?(t?x) (SI) 1020t1 = T /4 = (1 /8) s,x1 = ? /4 = (10 /4) m处质点的位移

y1?0.1cos4?(T/4??/80)

4?(1/8?)?0.1m ?0.1cos(3) 振速 v?18?y??0.4?sin4?(t?x/20). ?t1T?(1/4) s,在 x1 = ? /4 = (10 /4) m 处质点的振速 21 v2??0.4?sin(???)??1.26 m/s

2 t2?2(3141)

y (m) u = 0.08 m/s 图示一平面简谐波在t = 0 时刻的波形图,

求 x (m) P (1) 该波的波动表达式; O 0.20 0.40 0.60 (2) P处质点的振动方程. -0.04 解:(1) O处质点,t = 0 时 y0?Acos??0,

v0??A?sin??0

1所以 ????

2又 T??/u? (0.40/ 0.08) s= 5 s

tx?故波动表达式为 y?0.04cos[2?(?)?] (SI)

50.42 (2) P处质点的振动方程为 yP?0.04cos[2?(?t50.2?3?)?]?0.04cos(0.4?t?) (SI) 0.4222 (3824)

有一轻弹簧,当下端挂一个质量m1 = 10 g的物体而平衡时,伸长量为4.9 cm.用这个弹簧和质量m2 = 16 g的物体组成一弹簧振子.取平衡位置为原点,向上为x轴的正方向.将m2从平衡位置向下拉 2 cm后,给予向上的初速度v0 = 5 cm/s 并开始计时,试求m2的振动周期和振动的数值表达式.

解:设弹簧的原长为l,悬挂m1后伸长?l,则 k??l = m1g,

k?= m1g/ ?l = 2 N/m 1分 取下m1挂上m2后,??k/m2?11.2 rad/s

2分 1分

T?2?/?=0.56 s

?2t = 0时, x0??2?10m?Acos?

v0?5?10?2m/s??A?sin?

解得 A?2x0?(v0/?)2m?2.05?10?2 m

2分

?1 ??tg(?v0/?x0)?180°+12.6°=3.36 rad

也可取 ? = -2.92 rad 2分

-2

振动表达式为 x = 2.05×10cos(11.2t-2.92) (SI) 2分

-或 x = 2.05×102cos(11.2t+3.36) (SI)

2.(本题10分)(3265)在一轻弹簧下端悬挂m0 = 100 g砝码时,弹簧伸长8 cm.现在这根弹簧下端悬挂m = 250 g的物体,构成弹簧振子.将物体从平衡位置向下拉动4 cm,并给以向上的21 cm/s的初速度(令这时t = 0).选x轴向下, 求振动方程的数值式.

2.(本题10分)(5206)

沿x轴负方向传播的平面简谐波在t = 2 s时刻的波形曲线如图所示,设波速u = 0.5 m/s. 求:原点O的振动方程.

解:

y (m)0.5O1ut = 2 s2x (m)

波动光学

5(3173)

在双缝干涉实验中,用单色自然光,在屏上形成干涉条纹.若在两缝后放一个偏振片,则

(A) 干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度加强. (B) 干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度减弱. (C) 干涉条纹的间距变窄,且明纹的亮度减弱.

(D) 无干涉条纹. [ B ] 6(3611)


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