浙江理工大学理学院物理系 制作 石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋 1 一 单项选择题 1 机械波的表达式为y 0 03cos4 t 0 01x SI 则 A 其振幅为3m B 其波速为10m s C 其周期为0 5s D 波沿x轴正向传播 A 0 03m u 100m s 波沿x轴负向传播 浙江理工大学理学院物理系 制作 石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋 2 2 一平面简谐波的表达式为 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 波速为9m s D a b两点间相位差为0 5 A 0 1mu 2m s 浙江理工大学理学院物理系 制作 石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋 3 3 若一平面简谐波的表达式为 y Acos Bt Cx 式中A B C为正值常量 则 A 角频率为2 B B 周期为1 B C 波速为C D 波长为 2 C 浙江理工大学理学院物理系 制作 石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋 4 4 一横波沿绳子传播时 波的表达式为 y 0 05cos 4 x 12 t SI 则 A 频率为2 Hz B 波长为0 5 m C 波速为2 5m s D 波速为1 5m s y 0 05cos 12 t 4 x SI 浙江理工大学理学院物理系 制作 石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋 5 5 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 3 2 B C 2 D 0 浙江理工大学理学院物理系 制作 石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋 6 6 一平面简谐波沿x轴正方向传播 t 0 时刻的波形图如图 所示 则P处质点的振动在t T 4时刻的旋转矢量图是 浙江理工大学理学院物理系 制作 石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋 7 7 一平面简谐波沿Ox轴正方向传播 t 0 时刻的波形图如图所示 则P处 介质质点的振动方程是 x A t 0 A 2 浙江理工大学理学院物理系 制作 石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋 8 8 图示一沿x轴正向传播的平面简谐波 在t 0时刻的波形 若振动以余弦函数表 示 且此题各点振动初相取 到 之间的 值 则 A 1点的初相为0 B 2点的初相为0 C 3点的初相为0 D O点的初相为 0 5 浙江理工大学理学院物理系 制作 石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋 9 9 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 A 动能为零 势能最大 B 动能最大 势能最大 C 动能为零 势能为零 D 动能最大 势能为零 浙江理工大学理学院物理系 制作 石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋 10 10 两相干波源S1和S2相距 4 S1的相位 比S2的相位超前 2 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 3 2 B C 2 D 0 浙江理工大学理学院物理系 制作 石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋 11 二 填空题 1 一声波在空气中的波长是0 14m 传播速度是340m s 当 它进入另一介质时 波长变成了0 4 m 它在该介质中传播速度 为 浙江理工大学理学院物理系 制作 石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋 12 2 频率为400Hz的波 其波速为340m s 相位差为 3 的两 点间距离为 浙江理工大学理学院物理系 制作 石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋 13 3 已知14 时的空气中声速为340m s 人可以听到频率为20 Hz至20000Hz范围内的声波 可以引起听觉的声波在空气中波 长的范围约为 即人可以听到的声音波长范围为1 7 10 2m到17m 浙江理工大学理学院物理系 制作 石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋 14 4 频率为50Hz的波 其波速为250m s 在同一条波线上 相距为0 5 m的两点的相位差为 浙江理工大学理学院物理系 制作 石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋 15 5 已知一平面简谐波的波长 2m 振幅A 0 3m 周期T 0 2s 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 SI 浙江理工大学理学院物理系 制作 石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋 16 6 图为t T 4时一平面简谐波的波形 曲线 则其波的表达式为 SI 浙江理工大学理学院物理系 制作 石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋 17 7 图示一简谐波在t 0时刻与t T 4 时刻 T为周期 的波形图 则x1处质 点的振动方程为 浙江理工大学理学院物理系 制作 石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋 18 8 已知某平面简谐波的波源的振动方程为 y 0 06sin t SI 波速为2m s 则在波传播前方离波源3m处质点的振动方程为 SI 浙江理工大学理学院物理系 制作 石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋 19 9 一平面简谐机械波在媒质中传播时 若一媒质质元在t时 刻的总机械能是12J 则在 t T T为波的周期 时刻该媒质 质元的势能是 质元在 t T 时刻的总机械能与t时刻的总机械能相等 仍然 等于12J 浙江理工大学理学院物理系 制作 石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋 20 10 如图 S1 S2为振动频率 振动方 向均相同的两个点波源 振动方向垂直纸 面 两者相距3 2 为波长 已知 S1的初相为 2 若使射线S2C上各点由两 列波引起的振动均干涉相消 则S2的初相 应为 CS2S1 M N S1和S2发出的相干波在C点引起的相位差为 浙江理工大学理学院物理系 制作 石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋 21 PS2S1 M N 为使射线S2C上各点由两列波引起的振 动均干涉相消 应有 为了使 2在0 2 范围内 取k 1 因此 浙江理工大学理学院物理系 制作 石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋 22 三 计算题 1 一简谐波 振动周期T 0 5s 波长 5m 振幅A 0 3 m 当t 0时 波源振动的位移恰好为正方向的最大值 若坐标 原点和波源重合 且波沿Ox轴正方向传播 求 1 此波的表达式 2 t1 T 4时刻 x1 4处质点的位移 3 t2 T 2时刻 x1 4处质点的振动速度 解 1 2 浙江理工大学理学院物理系 制作 石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋 23 3 浙江理工大学理学院物理系 制作 石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋 24 2 一振幅为为10cm 波长为150cm的一维余弦波 沿x轴正向 传播 波速为75cm s 在t 0时原点处质点在平衡位置向负位 移方向运动 求 1 原点处质点的振动方程 2 在x 200cm 处质点的振动方程 解 1 2 x 200 cm处质点的振动比原点晚的时间为 浙江理工大学理学院物理系 制作 石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋 25 因此200cm处质点的振动方程为 浙江理工大学理学院物理系 制作 石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋 26 3 已知一平面简谐简谐 波的表达式为为 y 0 25cos 12t 0 4x SI 1 分别别求x1 5m x2 15m两点处质处质 点的振动动方程 2 求x1 x2两点间间的振动动相位差 3 求x1点在t 1s时时的振动动位移 解 1 2 3 浙江理工大学理学院物理系 制作 石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋 27 4 某质质点作简谐简谐 振动动 周期为为2s 振幅为为0 05m t 0时时刻 质质点恰好处处在负负向最大位移处处 求 1 该质该质 点的振动动方程 2 此振动动以波速u 3m s沿x轴轴正方向传传播时时 形成的一维简维简 谐谐波的波动动表达式 以该质该质 点的平衡位置为为坐标标原点 3 该该波的波长长 解 1 2 3