清华大学《大学物理》习题库试题及答案---05-机械波习题

一、选择题：1．3147：一平面简谐波沿Ox正方向传播，波动表达式为(SI)，该波在t=0.5s时刻的波形图是［］2．3407：横波以波速u沿x轴负方向传播。t时刻波形曲线如图。则该时刻(A)A点振动速度大于零(B)B点静止不动(C)C点向下运动(D)D点振动速度小于零［］3．3411：若一平面简谐波的表达式为，式中A、B、C为正值常量，则：(A)波速为C(B)周期为1/B(C)波长为2/C(D)角频率为2/B［］4．3413：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)(B)(C)(D)［］5．3479：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(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［］6．3483：一简谐横波沿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(A)方向总是相同(B)方向总是相反(C)方向有时相同，有时相反(D)大小总是不相等［］7．3841：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［］8．3847：图为沿x轴负方向传播的平面简谐波在t=0时刻的波形。若波的表达式以余弦函数表示，则O点处质点振动的初相为：(A)0(B)(C)(D)［］9．5193：一横波沿x轴负方向传播，若t时刻波形曲线如图所示，则在t+T/4时刻x轴上的1、2、3三点的振动位移分别是：(A)A，0，-A(B)-A，0，A(C)0，A，0(D)0，-A，0.［］]2)42(2cos[10.0xty)cos(CxBtAy)cos(),(btaxAtxf)cos(),(btaxAtxfbtaxAtxfcoscos),(btaxAtxfsinsin),(21π2123xuAyBCDOx(m)O20.10y(m)(A)x(m)O20.10y(m)(B)x(m)O2-0.10y(m)(C)x(m)O2y(m)(D)-0.10xuabyO5193图xyOu3847图xOulPyy(m)x(m)0.0050.01u=200m/sPO10010．5513：频率为100Hz，传播速度为300m/s的平面简谐波，波线上距离小于波长的两点振动的相位差为，则此两点相距(A)2.86m(B)2.19m(C)0.5m(D)0.25m［］11．3068：已知一平面简谐波的表达式为（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/b(D)波的周期为2/a［］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(A)(B)(C)(D)13．3072：如图所示，一平面简谐波沿x轴正向传播，已知P点的振动方程为则波的表达式为(A)(B)(C)(D)［］14．3073：如图，一平面简谐波以波速u沿x轴正方向传播，O为坐标原点。已知P点的振动方程为，则：(A)O点的振动方程为(B)波的表达式为(C)波的表达式为(D)C点的振动方程为［］15．3152：图中画出一平面简谐波在t=2s时刻的波形图，则平衡位置在P点的质点的振动方程是(A)(SI)(B)(SI)(C)(SI)(D)(SI)［］16．3338：图示一简谐波在t=0时刻的波形图，波速u=200m/s，则图中O点的振动加速度的表达式为31)cos(bxatAy]2)(cos[ttbuay]2)(2cos[ttbuay]2)(cos[ttbuay]2)(cos[ttbuay)cos(0tAy}]/)([cos{0ulxtAy})]/([cos{0uxtAy)/(cosuxtAy}]/)([cos{0ulxtAytAycos)/(cosultAy)]/()/([cosulultAy)]/()/([cosuxultAy)/3(cosultAy]31)2(cos[01.0tyP]31)2(cos[01.0tyP]31)2(2cos[01.0tyP]31)2(2cos[01.0tyPxyuA-A123OxOu2llyCPx(m)1000.1uy(m)O200(A)(SI)(B)(SI)(C)(SI)(D)(SI)17．3341：图示一简谐波在t=0时刻的波形图，波速u=200m/s，则P处质点的振动速度表达式为：(A)(SI)(B)(SI)(C)(SI)(D)(SI)［］18．3409：一简谐波沿x轴正方向传播，t=T/4时的波形曲线如图所示。若振动以余弦函数表示，且此题各点振动的初相取到之间的值，则：(A)O点的初相为(B)1点的初相为(C)2点的初相为(D)3点的初相为［］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：，若波速为u，则此波的表达式为(A)(B)(C)(D)［］20．3415：一平面简谐波，沿x轴负方向传播。角频率为，波速为u。设t=T/4时刻的波形如图所示，则该波的表达式为：(A)(B)(C)(D)［］21．3573：一平面简谐波沿x轴负方向传播。已知x=b处质点的振动方程为：，波速为u，则波的表达式为：(A)(B)(C)(D)［］)21cos(4.02ta)23cos(4.02ta)2cos(4.02ta)212cos(4.02ta)2cos(2.0tv)cos(2.0tv)2/2cos(2.0tv)2/3cos(2.0tv002112213)cos(0tAy}]/)([cos{00uxxtAy}]/)([cos{00uxxtAy}]/)[(cos{00uxxtAy}]/)[(cos{00uxxtAy)(cosxutAy]21)/(cos[uxtAy)]/(cos[uxtAy])/(cos[uxtAy)cos(0tAy]cos[0uxbtAy}][cos{0uxbtAy}][cos{0ubxtAy}][cos{0uxbtAyx(m)O100uAy(m)200PxO1uy234xuAy-AO22．3575：一平面简谐波，波速u=5m/s，t=3s时波形曲线如图，则x=0处质点的振动方程为：(A)(SI)(B)(SI)(C)(SI)(D)(SI)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(C)动能最大，势能最大(D)动能最大，势能为零［］24．3089：一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［］26．3289：图示一平面简谐机械波在t时刻的波形曲线。若此时A点处媒质质元的振动动能在增大，则：(A)A点处质元的弹性势能在减小(B)波沿x轴负方向传播(C)B点处质元的振动动能在减小(D)各点的波的能量密度都不随时间变化［］27．3295：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，发出波长为的简谐波，P点是两列波相遇区域中的一点，已知，，两列波在P点发生相消干涉。若S1的振动方程为，则S2的振动方程为(A)(B)(C)(D)28．3433：如图所示，两列波长为的相干波在P点相遇。波在S1点振动的初相是1，S1到P点的距离是r1；波在S2点的初相是2，S2到P点的距离是r2，以k代表零或正、负整数，则P点是干涉极大的条件为：(A)(B)(C)(D)［］)2121cos(1022ty)cos(1022ty)2121cos(1022ty)23cos(1022ty21PS2.22PS)212cos(1tAy)212cos(2tAy)2cos(2tAy)212cos(2tAy)1.02cos(22tAykrr12k212krr2/)(21212krr2/)(22112x(m)y(m)5uO10152025-2×10-2xyABOS1S2PS1S2r1r2P29．3434：两相干波源S1和S2相距/4，（为波长），S1的相位比S2的相位超前，在S1，S2的连线上，S1外侧各点（例如P点）两波引起的两谐振动的相位差是：(A)0(B)(C)(D)30．3101：在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动(A)振幅相同，相位相同(B)振幅不同，相位相同(C)振幅相同，相位不同(D)振幅不同，相位不同［］31．3308在波长为的驻波中，两个相邻波腹之间的距离为(A)/4(B)/2(C)3/4(D)［］32．3309：在波长为的驻波中两个相邻波节之间的距离为：(A)(B)3/4(C)/2(D)/4［］33．3591：沿着相反方向传播的两列相干波，其表达式为和。在叠加后形成的驻波中，各处简谐振动的振幅是：(A)A(B)2A(C)(D)［］34．3592：沿着相反方向传播的两列相干波，其表达式为：和。叠加后形成的驻波中，波节的位置坐标为：(A)(B)(C)(D)其中的k=0，1，2，3。…［］35．5523：设声波在媒质中的传播速度为u，声源的频率为．若声源S不动，而接收器R相对于媒质以速度vR沿着S、R连线向着声源S运动，则位于S、R连线中点的质点P的振动频率为：(A)(B)(C)(D)［］36．3112：一机车汽笛频率为750Hz，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340m/s）．(A)810Hz(B)699Hz(C)805Hz(D)695Hz［］二、填空题：1．3065：频率为500Hz的波，其波速为350m/s，相位差为2/3的两点间距离为______。2．3075：一平面简谐波的表达式为(SI)，其角频率=______，波速u=________，波长=_________。3．3342：一平面简谐波（机械波）沿x轴正方向传播，波动表达式为(SI)，则x=-3m处媒质质点的振动加速度a的表达式为_____________。4．3423：一列平面简谐波沿x轴正向无衰减地传播，波的振幅为2×10-3m，周期为212123)/(2cos1xtAy)/(2cos2xtAy)/2cos(2xA|)/2cos(2|xA)/(2cos1xtAy)/(2cos2xtAykxkx21)12(21kx4/)12(kxSνSνSRνuvuSRuuvSRuuv)37.0125cos(025.0xty)21cos