大学物理机械波习题集附答案解析Word格式文档下载.docx

1、f （x, t） f （ x, t）（D） （C） 1 53479 ：在简谐波传播过程中，沿传播方向相距为 （ 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 63483 ：一简谐横波沿 Ox 轴传播。若 Ox 轴上 P1 和 P2 两点相距 /8（其中 为该波的波长），则在波的传播过程中，这两点振动速度的 （B） 方向总是相反 （A） 方向总是相同 大小总是不相等（C） 方向有时相同，有时相反 （D） 73841 ：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 y y u 端在

2、垂直于绳子的方向上作简谐振动，则 x a O （A） 振动频率越高，波长越长 x O （B） 振动频率越低，波长越长 图3847 b （C） 振动频率越高，波速越大 5193 图（D） 振动频率越低，波速越大 时刻的波形。若波的表 t = 0 3847 ：图为沿 x 轴负方向传播的平面简谐波在8 点处质点振动的初相为：O 达式以余弦函数表示，则3 1 （D） 2 （C） 2 （B） 0 （A） 95193 ：一横波沿 x 轴负方向传播，若 t 时刻波形曲线如图所示，则在 t + T /4 三点的振动位移分别是： 1、2、3 轴上的时刻 x 0. ，（D） 0，-A-A（A） A，0，-A （B

3、） ，0，A （C） 0，A，0 的平面简谐波，波线上距离，传播速度为 300 m/s 100 Hz 105513 ：频率为 1 3 ，则此两点相距小于波长的两点振动的相位差为 0.25 m （A） 2.86 m （B） 2.19 m 0.5 m （D） 11 3068 ：已知一平面简谐波的表达式为 （a、b 为正值常量）， bx） yA cos（at 则 （A） 波的频率为 a（B） 波的传播速度为 b/a 波长为 / b 波的周期为 2 / a （C） 12 3071 ：一平面简谐波以速度 u 沿 x 轴正方向传播，在 t = t时波形曲线如图所示。则坐标原点 O 的振动方程为 u u a

4、 cos2 y t ） t ） y （t a cos （t （A） y b 2 b 2 u （C） A t ） y a cos（t y a cos t ） b 2 x （t 2 （D） b O 1 2 3 - A 13 3072 ：如图所示，一平面简谐波沿 x 轴正向传播，已知 P 点的振动方程为 y 0 ）u y A cos（ t l 则波的表达式为 x P O l ） / u y Acos t （ x （A）0 Acos y t （ x / u） （B）0 y A cos （t x / u） （D） y A cos t （x l ） / u 0 14 3073 ：如图，一平面简谐波以波速

5、u 沿 x 轴正方向传播， O 为坐标原点。，则： t A cos 点的振动方程为已知 P y A cos （t l / u） u （A） O 点的振动方程为 P C （l / u） （l / u） y A cos t （B） 波的表达式为 x 2l l （C） y A cos t （l / u） （x / u） 波的表达式为 A cos （t 3l / u） C 点的振动方程为 t = 2 s 15时刻的波形图，则平衡位置在 P 点3152 ：图中画出一平面简谐波在 y （m） 的质点的振动方程是 u =200 m/s （SI）y 0.01cos 2） 1 （t P（A） 0.01 3 0.

6、005 2） 1 0.01cos （t y（SI） P （B） 3 P x （m）y 0.01cos2 （t 2） 1 100 P 3 （SI） 1 0.01cos2 （t 2） yP 3 （SI） 163338 ：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 0.4 cos（ t 1u ） 0.1 2 （A） 2 （SI） x （m） 0.4 cos（ a t ） 3 2 （B） （SI） 2 0.4 cos（2 t 100200O a （SI） ） 20.4 cos（2 a t 1 ） 17 处质 P ，则u = 200

7、 m/s 3341 ：图示一简谐波在 t = 0 时刻的波形图，波速 A 点的振动速度表达式为： O100 200 （A） （SI） t 0.2 v cos（2 ） x （m） （SI） t cos（ 0.2 v / 2） t v 0.2 cos（2（SI） （C） 3 /2） v cos（ t 0.2 （D） （SI） 时的波形曲线如图所示。若振动以 x 轴正方向传播， t = T /4 18 3409 ：一简谐波沿 y u 到 之间的值，则：余弦函数表示，且此题各点振动的初相取 1 1 点的初相为（A） O O 2 3 4 2 00 （B） 1 点的初相为 1x 2 2 点的初相为（C）

8、（D） 3点的初相为 2 19 3412 ：一平面简谐波沿 x 轴负方向传播。 已知 x = x0 处质点的振动方程为：0 yAcos（ t） ，则此波的表达式为u，若波速为 y A cos t （ x x） / u 0 （A） 0（B） 0 t （ x x ） / u y A cos 0（C） 0 （ xA cos t y x） / u 0（D） A cos t x） / u 0 y （ x 0 203415 ：一平面简谐波，沿 ，波速为x 轴负方向传播。角频率为 u。设 t = y T /4 时刻的波形如图所示，则该波的表达式为： y A cos （t xu） A u（A） 1 （t x

9、/ u） A cos y O （B） 2 x x / - A （C） A cos y （t u） A cos （t x / u） 21 3573 ：已知 x = b 处质点的振动方程为：0 ，波速为 u，则波的表达式为： ）Acos（ t b x t b A cos y 0 x y A cos 0 t （B） u u （A） x b 0 t A cos 0x b A cos t y u （D） （C） u u = 5 m/s ，t = 3 s 时波形曲线如图，则 3575 22x = 0 ：一平面简谐波，波速y （m） O5 10152025 - 210 2-处质点的振动方程为： cos（ 1

10、t 1 ） y 2 10 2（A） 2 2 （B） 2 10 y cos（ t ） （SI） 2 10 cos（ 12 y 2 10 cos（ t t y 2 ） 3 1 ） 2（C） （SI） 2 23 3088 ：一平面简谐波在弹性媒质中传播时，某一时刻媒质中某质元在负的最大位移处，则它的能量是 （A） 动能为零，势能最大 （B） 动能为零，势能为零 动能最大，势能为零动能最大，势能最大 （C） ：一平面简谐波在弹性媒质中传播，在媒质质元从最大位移处回到平24 3089 衡位置的过程中：（A） 它的势能转换成动能 （B） 它的动能转换成势能 （C） 它从相邻的一段媒质质元获得能量，其能量逐

11、渐增加 （D） 它把自己的能量传给相邻的一段媒质质元，其能量逐渐减小 25 3287 ：当一平面简谐机械波在弹性媒质中传播时，下述各结论哪个是正确 的？（A） 媒质质元的振动动能增大时，其弹性势能减小，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性变化，但二者的相位不相同 （C） 媒质质元的振动动能和弹性势能的相位在任一时刻都相同，但二者的数值 不相等 （D） 媒质质元在其平衡位置处弹性势能最大 263289 ：图示一平面简谐机械波在 t 时刻的波形曲线。若此时 A 点处媒质质元 y 的振动动能在增大，则： B x O （A） A 点处质元的弹性势能在减小 A （B） 波沿 x

12、轴负方向传播 点处质元的振动动能在减小B （C）（D） 各点的波的能量密度都不随时间变化 273295 ：如图所示， S1 和 S2 为两相干波源，它们的振动方向均垂直于图面， 2 S2 P 2.2 1 点是两列波相遇区域中的一点， 已知 的简谐波，P PS ，发出波长为， S1 ） y 1 Acos（2 t 1 2 两列波在 P 点发生相消干涉。若 S1 的振动方程为 ，则 S2 的振动 S2 方程为 1 ） Acos（2 t y ） y A cos（2 （A） t 22 （B） 2 1 0.1 ） 2A cos（2 t y（C） 2 A cos（2 ） yt 2 2 283433 ：如图所

13、示，两列波长为 点振动的初的相干波在 P 点相遇。波在 S1 2 1点的距离是 ，1 12 点的初相是 2， ；波在2 到1相是 到 点的距离是以， P kr Prr P S S S S1 r 点是干涉极大的条件为：P 代表零或正、负整数，则 2 S2 1 2k （A） rr k （B） 2 12 （C） 2 1 2 （ rr ） / 2k 12 ） /（ r r 2k （D） 2 1 2 21 的相位超的相位比 S2 /4：两相干波源293434 S1 和 S2 ，（为波长），S1 相距 1 /4 P S2 S1，在，的连线上， S1 外侧各点（例如点）两波引起的两谐振动的相位 2 前 PS

14、1 S2 差是： 3 （B） 0 （A） 2 （C） （D） 2 3101 30 ：在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动 （B） 振幅不同，相位相同 振幅相同，相位相同（A） 振幅相同，相位不同振幅不同，相位不同（D） 3308 31 的驻波中，两个相邻波腹之间的距离为在波长为 /4 3 （C） /2 32 3309 ：在波长为 的驻波中两个相邻波节之间的距离为：3 （B） ） 33 3591 ：沿着相反方向传播的两列相干波， 其表达式为 1 y x /A cos2 （ t 和。在叠加后形成的驻波中，各处简谐振动的振幅是： x / ） Ac o 2s （ t y 22 A cos（2 x /

15、） （D） | 2 Acos（2 x / ） | 2A （C） （B） A y Acos 2 （ t x / ） 34 3592 ：沿着相反方向传播的两列相干波，其表达式为：1。叠加后形成的驻波中，波节的位置坐标为：（ t Ac o s2 y 和2 1 1 1） （2k k （B） （2k 1） / 4 2（C） （D） k x 2 x 其中的 k = 0 ，1，2，3。 ? S 若声源 S 不动， 5523 35 u，声源的频率为 ：设声波在媒质中的传播速度为 vR 沿着 S、R 连线向着声源 S 而接收器 R 相对于媒质以速度 运动，则位于 S、R 连 u vR S S Ru v u S

16、（A） P 的振动频率为： 线中点的质点（C） u S u R v （D）36 3112 ：一机车汽笛频率为 750 Hz ，机车以时速 90 公里远离静止的观察者 观 察者听到的声音的频率是（设空气中声速为340 m/s ） （A） 810 Hz （D） 695 Hz （C） 805 Hz （B） 699 Hz 二、填空题：1 3065 ：频率为的两点间 500 Hz 的波，其波速为 350 m/s ，相位差为 2 /3 。距离为 _2y 0.025cos（125t 0.37 x） 3075 ，其角频率（SI） ：一平面简谐波的表达式为 =_，波速 u =_，波长 = _。33342 ：一平

17、面简谐波（机械波）沿 x 轴正方向传播，波动表达式为 x） 1y 0.2 cos（ t （SI） ，则 x = -3 m 处媒质质点的振动加速度 a 的表达式为 2 _。 m210，周-3 轴正向无衰减地传播，波的振幅为 x ：一列平面简谐波沿3423 4 B x L 400 m/s . y 轴 x t = 0 时当 0.01 s ，波速为 期为轴原点处的质元正通过平衡位置向 。_ 正方向运动，则该简谐波的表达式为 3426 5 一声纳装置向海水中发出超声波，其波的表达式为： 105 10 3 cos（3.14 y220 x） （SI） t 1. 2 u = _，海水中声速=_。 =_，波长

18、则此波的频率 2 x t yA = L x 3441 ：设沿弦线传播的一入射波的表达式为6 ，波在cos 1 和反射过程中振幅不变，处（B 点）发生反射，反射点为自由端（如图） 。设波在传播y B y2 = _ 则反射波的表达式是x O L ：设沿弦线传播的一入射波的表达式为：3442 7 图3442 ） Acos 2 （ yxt1 T 波在 x = L 处（ B 点）发生反射，反射点为固定端（如图） 。设波在传播 y2 = _。 和反射过程中振幅不变，则反射波的表达式为 = 1 m ，振幅 A = 0.1 m ：已知一平面简谐波的波长 ，周期 T = 0.5 s 。 83572 轴原点，则波

19、动表达式 x 轴正方向，并以振动初相为零的点为x 选波的传播方向为 。为 y = _（SI） ，（a、b 均为正值常量）， bx）A cos（at 已知一平面简谐波的表达式为93576 轴传播的速度为则波沿 x _ 3852 ：一横波的表达式是 10 y 0.02sin 2 ） （100t 0.4 ，则振幅是 _（SI） 波长是 _，频率是 _，波的传播速度是 _。 11 3853 0.1 s ，则波长为：一平面简谐波。波速为 6.0 m/s ，振动周期为 5 _。在波的传播方向上，有两质点（其间距离小于波长）的振动相位差为 /6。，则此两质点相距 _ 1 3 A 点落后 已知，B 点振动的相

20、位比12 5515 ：A，B 是简谐波波线上的两点。， ，波= _m 100 Hz ，则该波的波长 A、 B 两点相距 0.5 m ，波的频率为 速 u = _m/s。 4.00 10 s ，波的传播速度为 300 m/s ，波 -2 13 ：已知波源的振动周期为3062 的两质点振动相位差为 x2 = 16.0 m 和 x1 = 10.0 m 轴正方向传播，则位于 x 沿_ t = T / 4 时一平面简谐波的波形曲线，则其波的表达式为14 3076 ：图为 _。 15 3077 ：一平面简谐波沿 x = -1 m 处质点的振动方程x 轴负方向传播。已知 y A cos（ _。 ，若波速为

21、u，则此波的表达式为t ） 为： 轴正方向传播，波长为3133 ：一平面简谐波沿 Ox 16。若如图 P1 点处质点的 P2 ，则振动方程为 1 t ）yA cos（2 点处质点的振动方程为 y 点处质点振动状态相同的那些点的位置是_；与 P1 L x _P O y （m） u=330 m/s 3134 L 1 L 2 图 x （m） O 1234 P1 O 3133 图图3076 P Ox 轴负方向传播，波长为 处，若17 3134 ：如图所示，一平面简谐波沿 1 Acos（2 t y） P ，则该波的表达式是2 质点的振动方程是 处质点；P 时刻 的振动状态与 O 处质点 t1 时刻的振动

22、状态相同。（ ） t x A cos2 y T 轴正方向传播，波动表达式为183136 ：一平面余弦波沿 Ox ， x = x = - 处质点的振动方程是 _；若以则 处为新的坐标轴原 y （m） 传播方向A 点，且此坐标轴指向与波的传播方向相反，则对此新的坐标轴，该波的波动表达式 P x （m） 。是_t = 2 s 时刻的波形图，波的振 3330 19：图示一平面简谐波在 图3330 ，周期为幅为 0.2 m 4 s 点处质点的振动方程为 P ，则图中 _。20 3344 一简谐波沿 Ox 轴负方向传播， x 轴上 P1 点处的振动方 1 y t P ） 0.04 cos（ 1（SI） 。

23、x 轴上 P2 点的坐标减去 P1 点的坐标等于 3 2 （/4 程为 _。为波长），则 P2 点的振动方程为 t = ，已知，振幅为：一沿 x 轴正方向传播的平面简谐波，频率为 A21 3424 x = 0 点的振动方程为t0 时刻的波形曲线如图所示，则 x2 . 所示。已知和（b） 和 x2 两点处的振动曲线分别如图 （a） 22 3608 ：一简谐波沿 x 轴正方向传播。 x1 点的相位滞后点的相位比 x1 （ 为波长），则 x2 x1 且 x2 - x1 _。 S 的圆管中，有一列平面简谐波在传播，其波的表达式23 3294 ：在截面积为 S 的平均能流 ，管中波的平均能量密度是 w，则通过截面积为：yA cos t2 （ x / 是 _。 为 S1 P 点距L：如图所示， S1 和 S2 为同相位的两相干波源，相距为 ，243301 在 P 点引起的振动振幅为 A2，两 r；波源 S1 在 P 点引起的振动振幅为 A1 ，波源 S2 y1 P点长振的 幅 都 是波波 ，则 t （