第十章波动自测题

第十章波动自测题一、选择题1、关于“波长”的定义，下列说法正确的是（）（A）同一波线上振动位相相同的两质点间的距离（B）振动在一个周期内所传播的距离（C）同一波线上位相差为π的两振动质点之间的距离（D）同一波线上两个波峰之间的距离2、下面说法正确的是（）（A）机械波是介质中的振动质点向远处传播形成的（B）只要有机械振动就一定会产生机械波（C）机械波的频率与波源的振动频率是一样的（D）机械波的速度与波源的振动速度是一样的3、对平面简谐波，下面几种说法中，错误的说法是：（）(A)波源的振动周期与波动的周期在数值上相同(B)波源的振动频率与波动的频率在数值上相同(C)波源振动的速度与波速相同(D)波源完成一次全振动，波向前传播一个波长4、下列说法正确的是（）（A）横波是沿水平方向振动的波，纵波是沿竖直方向振动的波；（B）机械波只能在弹性介质（媒质）中传播，而电磁波可以在真空中传播；（C）由于波速可表示为u，则波源频率越高，波速越大；（D）波源振动的频率就是波的频率，波源振动的速度就是波的传播速度。5、把一根长绳子拉成水平，用手握住其一端，维持拉力恒定，使绳端在垂直于绳子的方向上做简谐振动，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6、当一列波由一种介质进入另一种介质中，它的波长、波速、频率三者的变化情况是（）（A）波长和频率会改变，波速不会变（B）波速和频率会改变，波长不会变（C）波速和波长会改变，频率不会变（D）波长、波速、频率都可能要改变7、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点振动速度向上（B）B点静止不动（C）C点向下运动（D）D点振动速度向下8、以下说法错误的是（）(A)波速与质点振动的速度是一回事，至少它们之间相互有联系(B)波速只与介质有关，介质一定，波速一定，不随频率、波长而变，介质确定后,波速为常数(C)质元的振动速度随时间作周期变化(D)虽有关系式v=ν，但不能说频率增大，波速增大9、一横波沿绳子传播时的波动方程为y=0.05cos(10t＋4x)(SI制),则（）（A）波长为0.5m（B）波长为0.05m（C）波速为25m/s（D）波速为5m/s10、一平面简谐波波动表达式为y=3cos(2πt-πx/2+π),在x=4m位置处的质点在t=1s时刻振动速度为（）（A）6m/s（B）6πm/s（C）0m/s（D）-6m/s11、一简谐波的表达式为0.05(60.06)ycost，式中y的单位为m，t的单位为s，则（）（A）波长5m（B）波速为110ms（C）周期为13s（D）波沿χ轴正方向传播12、某波源作简谐振动，振动方程为)50cos(100.3yt3m，已知波速为15m·s-1，则波的频率和波长分别为（）（A）25Hz，3.0×10-3m（B）25πHz，30m（C）25Hz，0.6m（D）25πHz，0.6m13、一平面简谐波表达式为y=－0.05sin(t－2x)(SI)，则该波的频率ν(Hz)，波速u(m/s)及波线上各点振动的振幅A(m)依次为（）(A)1/2,1/2,－0.05(B)1/2,1,－0.05(C)2,2,0.05(D)1/2,1/2,0.0514、一平面谐波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如右上图所示，则P处质点的振动在t=0时刻的旋转矢量图是：（）15、一平面简谐波的波动方程为y=0.1cos(3t－x+)(SI)，t=0时的波形曲线如图所示，则（）(A)O点的振幅为－0.1m.(B)波长为3m.(C)a、b两点间相位差为/2.(D)波速为9m/s.16、频率为100Hz，传播速度为300m/s的平面简谐波，波线上两点振动的相位差为/3,则此两点相距（）(A)2m(B)2.19m(C)0.5m(D)28.6m17、如图所示为一平面简谐波在t=0时刻的波形图，该波的波速u=200m/s，则P处质点的振动曲线为下图中哪一图所画出的曲线？（）AOy(A)AOy(D)AOy(C)AOy(B)Oyxt=0Au•POPy(m)x(m)t=00.1u100ux(m)y(m)···O－0.10.1·ab18、以下说法正确的是（）(A)在波传播的过程中，某质元的动能和势能相互转化，总能量保持不变(B)在波传播的过程中,某质元任一时刻的动能与势能相等,且随时间作周期性的变化(C)在波传播的过程中,某质元任一时刻的动能与势能相等,且不随时间发生变化(D)在波传播的过程中,某质元任一时刻的动能与势能有可能相等,有可能不等,视时刻而定19、以下说法不正确的是（）(A)从运动学角度看，振动是单个质点(在平衡位置的往复)运动，波是振动状态的传播，质点并不随波前进(B)从动力学角度看振动是单个质点受到弹性回复力的作用而产生的，波是各质元受到邻近质元的作用而产生的(C)从能量角度看，振动是单个质点的总能量不变，只是动能与势能的相互转化；波是能量的传递，各质元的总能量随时间作周期变化，而且动能与势能的变化同步(D)从总体上看，振动即波动20．一平面简谐波在t＝0时刻波形曲线如图所示，若波沿x轴负方向传播，则下列对应质点振动曲线正确的是（）O1yP(m)t(s)0.1(D)O0.5yP(m)t(s)0.1(C)O2yP(m)t(s)0.1(A)O0.5yP(m)0.1(B)t(s)（A）（B）（C）（D）二、填空题1、按照质点振动方向和波的传播方向的关系，机械波分为横波与两种基本形式。2、相干波必须满足的条件是（1）,（2）振动方向相同，（3）相位差恒定。3、相干波必须满足的条件是（1）频率相同,（2），（3）相位差恒定。4.波动方程为)2/36cos(5xtycm，则初相位为。5、已知平面简谐波的波动方程为y=Acos(Bt–Cx)，式中A、B、C均为正的常数。则此平面波的波长为。6、已知平面简谐波的波动方程为y=Acos(Bt–Cx)，式中A、B、C均为正的常数。则此平面波的波速为。7.波动方程为10(36)ycostcm，则周期为s。8、一横波沿绳子传播，波动方程为)3/3cos(5xty（m），绳子上各点振动的最大速度vmax＝m/s9、一横波沿绳子传播，波动方程为)3/3cos(5xty（m），绳子上各点振动的最大加速度amax＝m/s210、一横波的波动方程为)100(10cos05.0xty（SI制），在st1时，mx100处质点的位移是m。11、一列余弦横波以速度u沿x轴正方向传播,t时刻波形曲线如图所示，则图中A点在该时刻的运动方向。12、一列余弦横波以速度u沿x轴正方向传播,t时刻波形曲线如图所示，则图中A点在该时刻的运动方向。Oyxu·AOyxu·A00.250.5x/my/mu=10m/s13、平面简谐波在t=0时的波形如右图所示，则周期T=s14、机械波从一种介质进入另一种介质时，波长、波的周期、波速中不改变的是。15、一平面简谐波沿x轴正方向传播，t=0时波形图如图所示，若振动以余弦函数表示，则A点初相位为。16、一平面简谐波沿x轴正方向传播，t=0时波形图如图所示，若振动以余弦函数表示，则A点初相位为。三、计算题1.一平面简谐波，周期为0.01s，振幅为0.01m，波速为200m/s，沿x轴正向传播，已知当t=1s时，x=2m处质点在平衡位置向y轴正向运动。求：（1）该平面简谐波的波函数；（2）t=4s时的波形方程。2.已知原点处有一波源，它的振动频率为ν=40Hz，振幅为A=1.0×10-2m，初相为π/3，波长为λ=1.5m，沿ox轴正方向传播。求：（1）波函数；（2）x1=6m和x2=9m两点间的位相差。3.已知一平面简谐波的波函数为)23cos(2xty(m)。求：(1)绳上各质点振动时的最大速率；(2)x1=10m，x2=15m两点处质点的振动方程；(3)x1，x2两点间的振动相位差。4.已知一平面简谐波的波函数为)37.0125cos(25.0xty（SI）。(1)分别求x1=10m，x2=25m两点处质点的振动方程；(2)求x1、x2两点间的振动相位差；(3)求x1点在t=4s时的振动位移。5.有一平面简谐波在介质中传播，波速u=100m/s，波线上右侧距波源O（坐标原点）为75.0m处的一点P的运动方程为2/2cos30.0typ。求（1）波向x轴正方向传播时的波动方程；（2）波向x轴负方向传播时的波动方程。6.平面简谐波以波速1sm50.0u沿x轴负方向传播，在t=2s时的波形如图所示。求原点的运动方程。7.如图所示，A、B两点为同一介质中两相干波源，其振幅皆为Am，频率皆为Hz，波速皆为u1.sm，而且点A和点B初相位相同。已知AP=Dm，AB=Hm，（1）试写图()图()出由A、B发出的两列相干波传到点P时干涉加强和减弱的条件；（2）若B点沿水平方向向右移动，试求在P点干涉加强和减弱时，H的最小值。8.波源作简谐运动，其运动方程为34.010(240)ycost，式中y的单位m，t的单位为s，它所形成的波以130ms的速度沿一直线传播。（1）求波的周期及波长；（2）写出波动的方程。9.沿绳子传播的简谐波的波动方程为y＝0.04COS（10t-2x）,式中x，y以m计，t以s计，求(1)振幅和波长；(2)绳上各质点振动时的最大速度。10.一列沿x轴正向传播的简谐波，其周期大于0.25s,已知01t和25.02ts时的波形如图所示，试求：（1）P点的振动方程；（2）此波的波函数。图()