答案-大学物理B习题

一选择1、一谐振子作振幅为A的谐振动，它的动能与势能相等时，它的相位和坐标分别为：（C）2153(A),or;A;(B),;A;3326623223(C),or;A;(D),;A4423322221111()2222kxmvkA2、一平面简谐波在弹性媒质中传播，在某一瞬时，媒质中某质元正处于平衡位置，此时它的能量是（C）(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．质元的动能和势能相等，同时最大，同时最小。3、在简谐波传播过程中，沿传播方向相距为的两点的振动速度必定（B）(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．相距为的两点相差一个周期T4、将一个弹簧振子分别拉离平衡位置15cm和20cm后，由静止释放（形变在弹性限度内），则它们作简谐振动时的（）。（A）周期相同（B）振幅相同（C）最大速度相同（D）最大加速度相同22kmTmk周期和角频率由弹簧振子结构决定，是固有的5、一弹簧振子作简谐振动，总能量为E1，如果简谐振动振幅增加为原来的两倍，重物的质量增为原来的两倍，则它的总能量E2变为（D）(A)E1/4．(B)E1/2．(C)2E1．(D)4E1．212EkA，与物体质量无关，振幅增加为原来的两倍，能量变为原来的4倍6、图中所画的是两个简谐振动的振动曲线，这两个简谐振动叠加后合成的余弦振动的初相为（C）xtOx1x2(A)23；(B)；(C)21；(D)0可带公式tan?，也可根据图看出，图中两简谐振动同方向同频率，合成的简谐振动t=0时刻（初始时刻），x=0，v0，由旋转矢量方法，可知初相位为7、波源的振动方程为y=0.06mcost，它所形成的波以6m·s-1的速度沿x轴正方向传播。则沿x轴正方向上距波源2m处一点的振动方程为（D）(A))4(06.0tCOSy(B))2(06.0tCOSy(C))(06.0tCOSy(D))3(06.0tCOSy由题意可知，该波源产生的波动方程为：0.06[()]6xyCOSt，距x轴正方向上距波源2m处一点的振动方程即把x=2带入波动方程，有D。8、一质点作简谐振动，振动方程为)cos(tAx，当时间t=T/2（T为周期）时，质点的速度为［B］(A)sinA．(B)sinA．(C)cosA．(D)cosA．振动方程为)cos(tAx，则任意时刻t的速度sin()vAt，将t=T/2带入，有sin()sinvAA9、某平面简谐波在t=0时的波形曲线和原点(x=0处)的振动曲线如图(a)(b)所示，则该简谐波的波动方程(SI)为：（C）3(A)y2cos(tx);(B)y2cos(tx)2222(C)y2cos(tx);(D)y2cos(tx)2222由（a）知，4；由（b）知，2T则有,/2uT，则波函数为2cos[()]2xyt由（a）知，t=0且x=0时，y=0且v0，则0(0)22即2，带入波函数即选C10、如图所示，两列波长为的相干波在P点相遇，S1点的初位相是1，S1到P点的距离是r1，S2点的初位相是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：（D）212121211221(A)rrk;(B)2k;2(rr)(C)2k;2(rr)(D)2k由21212()rr及干涉极大条件2k知选D11、在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中C(A)传播的路程相等，走过的光程相等(B)传播的路程相等，走过的光程不相等(C)传播的路程不相等，走过的光程相等(D)传播的路程不相等，走过的光程不相等单色光在空气中和在玻璃中传播速度不同，空气中为C，如玻璃折射率为n，则光速为C/n，相同时间t内，传播的几何路程ncStSctn，但光程差10ncnSSntctn，则光程相同12、用单色光做双缝干涉实验，下述说法中正确的是A、C（A）相邻干涉条纹之间的距离相等（B）中央明条纹最宽，两边明条纹宽度变窄（C）屏与缝之间的距离减小，则屏上条纹宽度变窄（D）在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距A相邻干涉条纹之间的距离Dxd，是固定值，A对；B：中央明纹（0级）和其他级明纹宽度一样，B错；C：屏与缝之间的距离减小即D减少，则x变小即条纹变窄，C对；D：红光波长大于蓝光波长，故条纹间距大，故D错。注：考试时无多选题13、使一光强为I0的平面偏振光先后通过两个偏振片P1和P2。P1和P2的偏振化方向与原入射光矢量振动方向的夹角分别是和900，则通过这两个偏振片后的光强I是（C）(A)2021cosI(B)0.(C))2(sin2041I.(D)2041sinI入射光即为偏振光，则通过第一偏振片后，光强变为210cosII，P2的偏振化方向与原入射光矢量振动方向的夹角900，则P2与P1的偏振化方向夹角为900-，则出射光强22222210001cos()coscos()cossin(sin2)222IIIII14、两块平玻璃构成空气劈形膜，左边为棱边，用单色平行光垂直入射．若上面的平玻璃慢慢地向上平移，则干涉条纹［C］(A)向棱边方向平移，条纹间隔变小．(B)向棱边方向平移，条纹间隔变大．(C)向棱边方向平移，条纹间隔不变．(D)向远离棱边的方向平移，条纹间隔不变．(E)向远离棱边的方向平移，条纹间隔变小．上面的平玻璃慢慢地向上平移，则第K级明纹对应的高度d向棱边移动，故条纹也向棱边移动，而条纹间隔为2n，平移不改变角，故条纹间隔不变15、在双缝干涉实验中，屏幕E上的P点处是明条纹．若将缝S2盖住，并在S1S2连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M，如图所示，则此时（B）(A)P点处仍为明条纹．(B)P点处为暗条纹．(C)不能确定P点处是明条纹还是暗条纹．(D)无干涉条纹．双缝时，P是明纹，则波程差21rrk，如盖住S2，加玻璃反射镜后，如下图，r’’=r’，几何路程没变化，但r’’与其反射线（r2-r’）部分之间符合从折射率小的射向折射率大的，反射光与入射光之间有半波损失的条件，则波程差211()22rrk，故现在P点为暗纹部分16、波长为的单色光垂直入射到厚度为e的平行膜上，如图若反射光消失，则当n1＜n2＜n3时,应满足条件(1)；当n1＜n2＞n3时应满足条件(2)。条件(1)，条件(2)分别是：C(A)(1)2ne=k,(2)2ne=k(B)(1)2ne=k+/2,(2)2ne=k+/2(C)(1)2ne=k－/2,(2)2ne=k(D)(1)2ne=k,(2)2ne=k－/2反射光消失，则干涉最小，1()2kn1＜n2＜n3时无半波损失，则12()2nek注：加或减均可，一般用加当n1＜n2＞n3时有半波损失，则112()222neknek17、图示为一干涉膨胀仪示意图，上下两平行玻璃板用一对热膨胀系数极小的石英柱支撑着，被测样品W在两玻璃板之间，样品上表面与玻璃板下表面间形成一空气劈尖，在以波长为的单色光照射下，可以看到平行的等厚干涉条纹。当W受热膨胀时，条纹将：C（A）条纹变密，向右靠拢（B）条纹变疏，向上展开(C)条纹疏密不变，向右平移(D)条纹疏密不变，向左平移PEMS1S2Sn1n2en3解释同第14题，干涉膨胀仪即为劈尖的变形。18、设如图牛顿环干涉装置的平凸透镜可以在垂直于平玻璃板的方向上移动，当透镜向上平移（离开玻璃板）时，从入射光方向观察到干涉环纹的变化情况是：（C）(A)环纹向边缘扩散，环数不变(B)环纹向边缘扩散，环数增加(C)环纹向中心靠拢，环数不变(D)环纹向中心靠拢，环数减少透镜上移，原来第k级明环对应的高度d向中间移动，则环纹向中心靠拢。干涉装置结构不变，相邻条纹对应的高度差固定的，则环数也不会改变19、一束光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成45°角，则穿过两个偏振片后的光强I为［B］(A)4/0I2．(B)I0/4．(C)I0/2．(D)2I0/2．自然光入射，过第一个偏振片后，光强变为原来一半，再过第二个偏振片，则200cos244III20、当单色光垂直照射杨氏双缝时，屏幕上可观察到明暗相间的干涉条纹，则有（C）(A)减少缝屏间距，则条纹间距不变(B)减少双缝间距，则条纹间距变少(C)减少入射光强度，则条纹间距不变(D)减少入射光波长，则条纹间距不变由条纹间距Dxd，知ABD均不对，C为减少入射光强，波长不变，双缝及缝与屏距离不变，则对条纹间距无影响，但条纹量度会变暗。21、波长为的单色平行光垂直入射到一狭缝上，若第一级暗纹的位置对应的衍射角为=±/6，则缝宽的大小为［C］(A)．(B)．(C)2．(D)3．maxsin62aak时为暗纹，1,2,3...k，第一级暗纹，则k=1，则a=222、在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为的单色光垂直入射在宽度为4a的单缝上，对应于衍射角为30o的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为（B）(A)2个；(B)4个；(C)6个；(D)8个；maxsin2462a，故可分成4个半波带23、一容器装着一定量的某种气体，下述几种说法哪种对（C）(A)容器中各部分压强相等，这一状态一定为平衡态；(B)容器中各部分温度相等，这一状态一定为平衡态；(C)容器中各部分压强相等，且各部分密度也相同，这一状态一定为平衡态。P、T均相等才是平衡态，PnkT，P相同还不能推出T也相同；各部分密度也相同，即单位体积内的分子数，即分子数密度n相同，则T也相同，则为平衡态。二填空1、分别写出简谐运动方程(a)由图知T=2，则，由t=0时，x=0且v0知(0)2则振动方程为10cos()2xtcm(b)由图知t=0时，x=5=A/2且v0知(0)33t=1时，x=0且v0知5(1)326则振动方程为510cos()63xtcm2、已知两个简谐振动的振动曲线如图所示．两简谐振动的最大速率之比为________1:1_________．X1曲线中T=2，，A=1X2曲线中T=4，/2，A=2简谐振动中sin()vAt，最大值为A，则结论为1:1。3、若将双缝干涉实验从空气移入水面之下进行，则干涉条纹间的距离将变小。（填变大、变小或不变）Dxd，从空气移入水面之下进行，波长减小，则间距变小4、两个同方向同频率的简谐振动，其振动表达式分别为：)215cos(10621tx(SI)，)5cos(10222tx(SI)它们的合振动的初相为振幅为222210cos(5)210cos(5)xtt则213()2，则2221212212cos()21010AAAAA11221122sinsintan3coscosAAAA则tan3arc432-11t(s)ox(cm)x1x21-225、求出下列两组谐振动合成后所得合振动的振幅：(1)cm)373cos(5cm)33cos(521txtx(2)cm)343cos(5cm)33cos(521txtx由221212212cos()AAAAA