大学物理习题02-振动波动光学近代物理

振动一、选择题：1．3001：把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开，使摆线与竖直方向成一微小角度，然后由静止放手任其振动，从放手时开始计时。若用余弦函数表示其运动方程，则该单摆振动的初相为(A)(B)/2(C)0(D)［］2．3002：两个质点各自作简谐振动，它们的振幅相同、周期相同。第一个质点的振动方程为x1=Acos(t+)。当第一个质点从相对于其平衡位置的正位移处回到平衡位置时，第二个质点正在最大正位移处。则第二个质点的振动方程为：(A)(B)(C)(D)［］3．3007：一质量为m的物体挂在劲度系数为k的轻弹簧下面，振动角频率为。若把此弹簧分割成二等份，将物体m挂在分割后的一根弹簧上，则振动角频率是(A)2(B)(C)(D)/2［］4．3396：一质点作简谐振动。其运动速度与时间的曲线如图所示。若质点的振动规律用余弦函数描述，则其初相应为(A)/6(B)5/6(C)-5/6(D)-/6(E)-2/3［］)π21cos(2tAx)π21cos(2tAx)π23cos(2tAx)cos(2tAx22/v(m/s)t(s)Ovmmv215．3552：一个弹簧振子和一个单摆（只考虑小幅度摆动），在地面上的固有振动周期分别为T1和T2。将它们拿到月球上去，相应的周期分别为和。则有(A)且(B)且(C)且(D)且［］6．5178：一质点沿x轴作简谐振动，振动方程为(SI)。从t=0时刻起，到质点位置在x=-2cm处，且向x轴正方向运动的最短时间间隔为(A)(B)(C)(D)(E)［］7．5179：一弹簧振子，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)(B)(C)(D)(E)［］8．5312：一质点在x轴上作简谐振动，振辐A=4cm，周期T=2s，其平衡位置取作坐标原点。若t=0时刻质点第一次通过x=-2cm处，且向x轴负方向运动，则质点第二次通过x=-2cm处的时刻为(A)1s(B)(2/3)s(C)(4/3)s(D)2s［］1T2T11TT22TT11TT22TT11TT22TT11TT22TT)312cos(1042txs81s61s41s31s21)21/(costmkAx)21/cos(tmkAx)π21/(costkmAx)21/cos(tkmAxtm/kAxcos9．5501：一物体作简谐振动，振动方程为。在t=T/4（T为周期）时刻，物体的加速度为(A)(B)(C)(D)［］10．5502：一质点作简谐振动，振动方程为，当时间t=T/2（T为周期）时，质点的速度为(A)(B)(C)(D)［］二、填空题：1．3009：一弹簧振子作简谐振动，振幅为A，周期为T，其运动方程用余弦函数表示。若时，(1)振子在负的最大位移处，则初相为______________；(2)振子在平衡位置向正方向运动，则初相为__________；(3)振子在位移为A/2处，且向负方向运动，则初相为______。2．3390：一质点作简谐振动，速度最大值vm=5cm/s，振幅A=2cm。若令速度具有正最大值的那一时刻为t=0，则振动表达式为_________________________。3．3557：一质点沿x轴作简谐振动，振动范围的中心点为x轴的原点。已知周期为T，振幅为A。(1)若t=0时质点过x=0处且朝x轴正方向运动，则振动方程为x=____________。（2）若t=0时质点处于处且向x轴负方向运动，则振动方程为x=_______________。)41cos(tAx2221A2221A2321A2321A)cos(tAxsinAsinAcosAcosA0tAx214．3816：一质点沿x轴以x=0为平衡位置作简谐振动，频率为0.25Hz。t=0时，x=0.37cm而速度等于零，则振幅是___________，振动的数值表达式为_____________________。5．3817：一简谐振动的表达式为，已知t=0时的初位移为0.04m，初速度为0.09m/s，则振幅A=_____________，初相=________________。6．3818：两个弹簧振子的周期都是0.4s，设开始时第一个振子从平衡位置向负方向运动，经过0.5s后，第二个振子才从正方向的端点开始运动，则这两振动的相位差为____________。7．3819：两质点沿水平x轴线作相同频率和相同振幅的简谐振动，平衡位置都在坐标原点。它们总是沿相反方向经过同一个点，其位移x的绝对值为振幅的一半，则它们之间的相位差为___________。8．3820：将质量为0.2kg的物体，系于劲度系数k=19N/m的竖直悬挂的弹簧的下端。假定在弹簧不变形的位置将物体由静止释放，然后物体作简谐振动，则振动频率为__________，振幅为____________。9．3033：一简谐振动用余弦函数表示，其振动曲线如图所示，则此简谐振动的三个特征量为A=_____________；=________________；=_______________。)3cos(tAxx(cm)t(s)105-101471013O3033图10．3041：一简谐振动曲线如图所示，则由图可确定在t=2s时刻质点的位移为____________，速度为__________________。一、选择题：1．3001：C；2．3002：B；3．3007：B；4．3396：C；5．3552：D；6．5178：E；二、填空题：1．3009：；-/2；2．3390：3．3557：；4．3816：0.37cm；5．3817：0.05m；-0.205（或-36.9°）6．3818：)212/5cos(1022tx)212cos(TtA)312cos(TtA)21cos(1037.02txtxOt=0t=t3046图x(cm)t(s)O12346-63041图机械波一、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)［］]2)42(2cos[10.0xty)cos(CxBtAy)cos(),(btaxAtxf)cos(),(btaxAtxfbtaxAtxfcoscos),(btaxAtxfsinsin),(x(m)O20.10y(m)(A)x(m)O20.10y(m)(B)x(m)O2-0.10y(m)(C)x(m)O2y(m)(D)-0.10xuAyBCDO5．3479：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.［］21π2123xuabyO5193图xyOu3847图10．5513：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［］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0.01s，波速为400m/s.当t=0时x轴原点处的质元正通过平衡位置向y轴正方向运动，则该简谐波的表达式为________________。5．3426一声纳装置向海水中发出超声波，其波的表达式为：(SI)则此波的频率=_______，波长=_______，海水中声速u=_________。31)37.0125cos(025.0xty)21cos(2.0xty)2201014.3cos(102.153xtyyxLBO3441图6．3441：设沿弦线传播的一入射波的表达式为，波在x=L处（B点）发生反射，反射点为自由端（如图）。设波在传播和反射过程中振幅不变，则反射波的表达式是y2=______________________7．3442：设沿弦线传播的一入射波的表达式为：波在x=L处（B点）发生反射，反射点为固定端（如图）。设波在传播和反射过程中振幅不变，则反射波的表达式为y2=_______________________。8．3572：已知一平面简谐波的波长=1m，振幅A=0.1m，周期T=0.5s。选波的传播方向为x轴正方向，并以振动初相为零的点为x轴原点，则波动表达式为y=______________(SI)。9．3576：已知一平面简谐波的表达式为，（a、b均为正值常量），则波沿x轴传播的速度为___________________。10．3852：一横波的表达式是(SI)，则振幅是________，波长是_________，频率是__________，波的传播速度是______________。]2cos[1xtAy])(2cos[1xTtAy)cos(bxatA)4.0100(2sin02.0ty3442图yxLBO一、选择题：1．3147：B；2．3407：D；3．3411：C；4．3413：A；5．3479：A；6．3483：C；二、填空题：1．3065：0.233m2．3075：125rad/s；338m/s；17.0m3．3342：(SI)4．3423：(SI)5．3426：5.0×1042.86×10-2m1.43×103m/s6．3441：7．3442：或8．3572：9．3576：a/b10．3852：2cm；2.5cm；100Hz；250cm/s)23cos(2.02xta)2121200cos(1023xty]42cos[Lxt