大学物理振动与波动

大学物理振动与波动

振动与波动选择题0580.一长为l的均匀细棒悬于通过其一端的光滑水平固定轴上，（如图所示），作成一复摆．已知细棒绕通过其一端的轴的转动惯量，此摆作微小振动的周期为(A).(B).(C).(D).［C］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q，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)p．(B)p/2．(C)0．(D)q．［C］3003.轻弹簧上端固定，下系一质量为m1的物体，稳定后在m1下边又系一质量为m2的物体，于是弹簧又伸长了Dx．若将m2移去，并令其振动，则振动周期为(A)．(B)．(C)．(D)．［B］3004.劲度系数分别为k1和k2的两个轻弹簧串联在一起，下面挂着质量为m的物体，构成一个竖挂的弹簧振子，则该系统的振动周期为(A)．(B)．(C)．(D)．［C］3255.如图所示，在一竖直悬挂的弹簧下系一质量为m的物体，再用此弹簧改系一质量为4m的物体，最后将此弹簧截断为两个等长的弹簧并联后悬挂质量为m的物体，则这三个系统的周期值之比为(A)1∶2∶．(B)1∶∶2．\n(C)1∶2∶．(D)1∶2∶1/4．［C］3380.如图所示，质量为m的物体由劲度系数为k1和k2的两个轻弹簧连接，在水平光滑导轨上作微小振动，则系统的振动频率为(A)．(B)．(C)．(D)．［B］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)p/6．(B)5p/6．(C)-5p/6．(D)-p/6．(E)-2p/3．［C］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)［B］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)．［B］tx3030.两个同周期简谐振动曲线如图所示．x1的相位比x2的相位Ox1x2(A)落后p/2．(B)超前p/2．(C)落后p．(D)超前p．［B］A(D)-A-AoytoytA(A)oytoyt(B)(C)AA-A-A3031.已知一质点沿ｙ轴作简谐振动．其振动方程为．与之对应的振动曲线是［B］\n3042.一个质点作简谐振动，振幅为A，在起始时刻质点的位移为，且向x轴的正方向运动，代表此简谐振动的旋转矢量图为［B］3253.一质点作简谐振动，周期为T．当它由平衡位置向x轴正方向运动时，从二分之一最大位移处到最大位移处这段路程所需要的时间为(A)T/12．(B)T/8．(C)T/6．(D)T/4．［C］3270.一简谐振动曲线如图所示．则振动周期是(A)2.62s．(B)2.40s．(C)2.20s．(D)2.00s．［B］5507.图中三条曲线分别表示简谐振动中的位移x，速度v，和加速度a．下列说法中哪一个是正确的？(A)曲线3，1，2分别表示x，v，a曲线；(B)曲线2，1，3分别表示x，v，a曲线；(C)曲线1，3，2分别表示x，v，a曲线；(D)曲线2，3，1分别表示x，v，a曲线；(E)曲线1，2，3分别表示x，v，a曲线．［E］3028.一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四倍，则它的总能量E2变为(A)E1/4．(B)E1/2．(C)2E1．(D)4E1．［D］3393.当质点以频率n作简谐振动时，它的动能的变化频率为\n(A)4n．(B)2n．(C)n．(D)．［B］3560.弹簧振子在光滑水平面上作简谐振动时，弹性力在半个周期内所作的功为(A)kA2．(B)．(C)(1/4)kA2．(D)0．［D］5181.一质点作简谐振动，已知振动频率为f，则振动动能的变化频率是(A)4f.(B)2f.(C)f.(D).(E)f/4［B］5183.一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时，其动能为振动总能量的(A)7/16.(B)9/16.(C)11/16.(D)13/16.(E)15/16.［E］5504.一物体作简谐振动，振动方程为．则该物体在t=0时刻的动能与t=T/8（T为振动周期）时刻的动能之比为：(A)1:4．(B)1:2．(C)1:1．(D)2:1．(E)4:1．［D］3008.一长度为l、劲度系数为k的均匀轻弹簧分割成长度分别为l1和l2的两部分，且l1=nl2，n为整数.则相应的劲度系数k1和k2为(A)，．(B)，．(C)，．(D)，．［C］xtOA/2-Ax1x23562.图中所画的是两个简谐振动的振动曲线．若这两个简谐振动可叠加，则合成的余弦振动的初相为(A)．(B)．(C)．(D)0．［B］3058.在下面几种说法中，正确的说法是：(A)波源不动时，波源的振动周期与波动的周期在数值上是不同的．(B)波源振动的速度与波速相同．(C)在波传播方向上的任一质点振动相位总是比波源的相位滞后(按差值不大于p计)．(D)在波传播方向上的任一质点的振动相位总是比波源的相位超前．(按差值不大于p计)［C］\n3066.机械波的表达式为y=0.03cos6p(t+0.01x)(SI)，则(A)其振幅为3m．(B)其周期为．(C)其波速为10m/s．(D)波沿x轴正向传播．［B］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p/b．(D)波的周期为2p/a．［D］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［B］3479.在简谐波传播过程中，沿传播方向相距为（l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．［A］3070.如图所示，有一平面简谐波沿x轴负方向传播，坐标原点O的振动规律为），则B点的振动方程为(A)．(B)．(C)．(D)．［D］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)．\n(D)．［D］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．［C］3145.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［C］3087.一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)动能为零，势能为零．(C)动能最大，势能最大．(D)动能最大，势能为零．［C］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．［C］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．［D］3288.当机械波在媒质中传播时，一媒质质元的最大变形量发生在\n(A)媒质质元离开其平衡位置最大位移处．(B)媒质质元离开其平衡位置()处(A是振动振幅)．(C)媒质质元在其平衡位置处．(D)媒质质元离开其平衡位置处（A是振动振幅）．［C］3433.如图所示，两列波长为l的相干波在P点相遇．波在S1点振动的初相是f1，S1到P点的距离是r1；波在S2点的初相是f2，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)．［D］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．［B］3308.在波长为l的驻波中，两个相邻波腹之间的距离为(A)l/4．(B)l/2．(C)3l/4．(D)l．［B］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)．［D］3593.有两列沿相反方向传播的相干波，其表达式为和．叠加后形成驻波，其波腹位置的坐标为：(A)x=±kl．(B)．(C)．(D)．其中的k=0，1，2，3,…．[C]填空题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t=0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________________；\n(3)振子在位移为A/2处，且向负方向运动，则初相为______．答：p1分-p/22分p/3．2分3010.有两相同的弹簧，其劲度系数均为k．(1)把它们串联起来，下面挂一个质量为m的重物，此系统作简谐振动的周期为___________________；(2)把它们并联起来，下面挂一个质量为m的重物，此系统作简谐振动的周期为___________________________________．答：2分2分3015.在t=0时，周期为T、振幅为A的单摆分别处于图(a)、(b)、(c)三种状态．若选单摆的平衡位置为坐标的原点，坐标指向正右方，则单摆作小角度摆动的振动表达式（用余弦函数表示）分别为(a)______________________________；(b)______________________________；(c)______________________________．答：2分2分1分3383.用40Ｎ的力拉一轻弹簧，可使其伸长20cm．此弹簧下应挂__________kg的物体，才能使弹簧振子作简谐振动的周期T=0.2ps．答：2.03分2-21x2x1x(cm)ot(s)1-1233032.已知两个简谐振动的振动曲线如图所示．两4简谐振动的最大速率之比为_________________．答：1∶13分\n3036.已知一简谐振动曲线如图所示，由图确定振子：(1)在_____________s时速度为零．(2)在____________s时动能最大．(3)在____________s时加速度取正的最大值．答：0.5(2n+1)n=0，1，2，3，…1分nn=0，1，2，3，…1分0.5(4n+1)n=0，1，2，3，…1分x1tox1x2-AA3039.两个简谐振动曲线如图所示，则两个简谐振动的频率之比n1∶n2=__________________，加速度最大值之比a1m∶a2m=__________________________，初始速率之比v10∶v20=____________________．答：2∶11分4∶11分2∶11分3046.一简谐振动的旋转矢量图如图所示，振幅矢量长2cm，则该简谐振动的初相为____________．振动方程为______________________________．答：p/41分(SI)2分3271.一简谐振子的振动曲线如图所示，则以余弦函数表示的振动方程为______________________________________．答：3分\n3398.一质点作简谐振动．其振动曲线如图所示．根据此图，它的周期T=___________，用余弦函数描述时初相f=_________________．答：3.43s3分-2p/32分3029.一物块悬挂在弹簧下方作简谐振动,当这物块的位移等于振幅的一半时,其动能是总能量的______________．（设平衡位置处势能为零）．当这物块在平衡位置时，弹簧的长度比原长长Dl，这一振动系统的周期为________________________．答：3/42分2分3268.一系统作简谐振动,周期为T，以余弦函数表达振动时，初相为零．在0≤t≤范围内，系统在t=________________时刻动能和势能相等．答：T/8，3T/8（只答一个的给2分）4分3566.图中所示为两个简谐振动的振动曲线．若以余弦函数表示这两个振动的合成结果，则合振动的方程为________________(SI)答：（其中振幅1分，角频率1分，初相1分）3分3837.两个同方向同频率的简谐振动,(SI)它们的合振幅是________________．答：5×10-2m3分5190.一质点同时参与了三个简谐振动，它们的振动方程分别为,,其合成运动的运动方程为x=______________．答：03分\n3421.已知一平面简谐波的表达式为，式中A、D、E为正值常量，则在传播方向上相距为a的两点的相位差为______________．答：aE3分3425.在简谐波的一条射线上，相距0.2m两点的振动相位差为p/6．又知振动周期为0.4s，则波长为_________________，波速为________________．答：2.4m2分6.0m/s2分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=________________________________．答：或3分3132.一平面简谐波沿Ox轴正向传播，波动表达式为，则x1=L1处质点的振动方程是__________________________________；x2=-L2处质点的振动和x1=L1处质点的振动的相位差为f2-f1=__________________．答：；1分2分3291.一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10J，则在（T为波的周期）时刻该媒质质元的振动动能是___________．答：5J3分3292.在同一媒质中两列频率相同的平面简谐波的强度之比I1/I2=16，则这两列波的振幅之比是A1/A2=____________________．答：43分\n3093.如图所示，波源S1和S2发出的波在P点相遇，P点距波源S1和S2的距离分别为3l和10l/3，l为两列波在介质中的波长，若P点的合振幅总是极大值，则两波在P点的振动频率___________，波源S1的相位比S2的相位领先_________________．答：相同．1分2p/3．2分3106.在固定端x=0处反射的反射波表达式是.设反射波无能量损失，那么入射波的表达式是y1=________________________；形成的驻波的表达式是y=________________________________________．答：3分2分3313.设入射波的表达式为．波在x=0处发生反射，反射点为固定端，则形成的驻波表达式为____________________________________．答：或或.3分3314.设反射波的表达式是(SI)波在x=0处发生反射，反射点为自由端，则形成的驻波的表达式为_______________________________________．答：(SI)3分3417.已知14℃时的空气中声速为340m/s．人可以听到频率为20Hz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______________________________．答：17m到1.7×10-2m3分3421.已知一平面简谐波的表达式为，式中A、D、E为正值常量，则在传播方向上相距为a的两点的相位差为______________．\n答：aE3分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n=_________________，波长l=__________________，海水中声速u=__________________．答：5.0×104Hz1分2.86×10-2m2分1.43×103m/s2分3445.沿弦线传播的一入射波在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，且反射波的表达式为，则入射波的表达式为y1=______________________________．答：3分3571.一平面简谐波沿x轴正方向传播．已知x=0处的振动方程为，波速为u．坐标为x1和x2的两点的振动初相位分别记为f1和f2，则相位差f1－f2=_________________．答：（x1和x2写反了扣1分）3分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___________________．答：a/b3分3580.已知一平面简谐波的表达式为，（b、d为正值常量），则此波的频率n=__________，波长l=__________．答：b/2p2分2p/d2分3330.图示一平面简谐波在t=2s时刻的波形图，波的振幅为0.2m，周期为4s，则图中P点处质点的振动方程为___________________________．\n答：3分3343.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___________________________．答：或写成3分3588.两相干波源S1和S2的振动方程分别是和.S1距P点3个波长，S2距P点4.5个波长．设波传播过程中振幅不变，则两波同时传到P点时的合振幅是________________．答：03分3316.设入射波的表达式为，波在x=0处发生反射，反射点为一固定端，则入射波和反射波合成的驻波的波腹位置所在处的坐标为______________________________________．答：，k=1，2，3，…3分3317.一弦上的驻波表达式为(SI)．形成该驻波的两个反向传播的行波的波长为________________，频率为__________________．答：2m2分45Hz2分3487.一驻波表达式为(SI)．位于x1=(1/8)m处的质元P1与位于x2=(3/8)m处的质元P2的振动相位差为_______________．答：p3分3460.广播电台的发射频率为n=640kHz．已知电磁波在真空中传播的速率为c=3×108m/s，则这种电磁波的波长为___________________．答：4.69×102m3分3462.在真空中一平面电磁波的电场强度波的表达式为：(SI)则该平面电磁波的波长是____________________．\n答：3m3分