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(二) 波动学
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1 、 单项选择题
有两列沿相反方向传播的相干波,其波动方程分别为y1=Acos2π(vt-x/λ)
和y2=Acos2π(vt+x/λ)叠加后形成驻波,其波腹位置的坐标为:
(其中k= 0,1,2,…)
正确答案: C
解析:
提示:记住驻波波幅位置公式。
2 、 单项选择题
沿波的传播方向(X轴)上,有两点相距1/3m(λ>1/3m),B点的振动比A 点滞后1/24s,
相位比A点落后π/6,此波的频率v为:
A : 2Hz
B : 4Hz
C : 6Hz
D : 8Hz
正确答案: A
解析:
3 、 单项选择题两列相干的平面简谐波振幅都是4cm,两波源相距30cm,相位差为π,在两波源连线的
中垂线上任意一点P,两列波叠加后合振幅为:
A : 8cm
B : 16cm
C : 30cm
D : 0
正确答案: D
解析:
合振幅最小,A =
A1-A2 ,今波程差r2-r1=0。
4 、 单项选择题
在波长为λ的驻波中,两个相邻波腹之间的距离为:
A : λ/2
B : λ/4
C : λ/4
D : λ
正确答案: A
解析:
5 、 单项选择题
一平面简谐波沿x轴正向传播,已知波长λ,频率v,角频率w,周期T,初相Φ0,则下列
表示波动方程的式子中,哪几个是正确的?A : Ⅰ
B : Ⅰ、Ⅱ
C : Ⅱ、Ⅲ
D : Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
正确答案: D
解析:
提示:μ=λv,w=2πv。
6 、 单项选择题
一警车以vs= 25m/s的速度在静止的空气中追赶一辆速度的客车,若警车警笛的频率
为800Hz,空气中声速u=330m/s,则客车上人听到的警笛声波的频率是:
A : 710Hz
B : 777Hz
C : 905Hz
D : 826Hz
正确答案: D
解析:
提示:r=(330-15)*r/(330-25)。
7 、 单项选择题
一平面简谐波沿X轴正向传播,已知x=L(L0),波速为u,那么x=0处质点的振动方程为:
A : y=Acos[w(t+l/u)+Φ0]
B : y=Acos[w(t-l/u)+Φ0]
C : y=Acos[wt+l/u+Φ0]
D : y=Acos[wt-l/u+Φ0]
正确答案: A解析:
提示:以x=L处为原点,写出波动方程,再令x=-L。
8 、 单项选择题
—列机械横波在t时刻的波形曲线如图所示,则该时刻能量处于最大值的媒质质元的位置
是:
A : a
B : b
C : c
D : d
正确答案: A
解析:
提示:a、b、c、d处质元都垂直于x轴上下振动。由图知t时刻a处质元位于振动的平衡
位置, 此时速率最大,动能最大,势能也最大。
9 、 单项选择题
在简谐波传播过程中,沿传播方向相距为λ/2(λ为波长)的两点的振动速度必定有下列
中哪种关系?
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
正确答案: A解析:
提示:复习机械波(行波)的发生及行波的特点。
10 、 单项选择题
—平面简谐机械波在媒质中传播时,若一媒质质元在t时刻的波的能量是10J,则
在(t+T)(T为波的周期)时刻该媒质质元的振动动能是:
A : 10J
B : 5J
C : 2.5J
D : 0
正确答案: B
解析:
提示:W=Wk+Wp。
11 、 单项选择题
一横波沿绳子传播时的波动方程为y = 0. 05cos(4πx-10πt)(SI),则下面关于其波长、波速
的叙述,哪个是正确的?
A : 波长为0. 5m
B : 波长为0. 05m
C : 波速为25m/s
D : 波速为5m/s
正确答案: C
解析:
提示:将波动方程化为标准形式,再比较计算。并注意到cosφ=cos(-φ),
12 、 单项选择题
横波以波速m沿x轴负方向传播,t时刻波形曲线如图。则关于该时刻各点的运动状态,
下列哪一个叙述是正确的?A : A点振动速度大于零
B : B点静止不动
C : 点向下运动
D : 点振动速度小于零
正确答案: D
解析:
提示:画t+Δt时刻波形曲线图(将波形曲线沿x轴负方向平移)。
13 、 单项选择题
在一根很长的弦线上形成的驻波,下列对其形成的叙述,哪个是正确的?
A : 由两列振幅相等的相干波,沿着相同方向传播叠加而形成的
B : 由两列振幅不相等的相干波,沿着相同方向传播叠加而形成的
C : 由两列振幅相等的相干波,沿着反方向传播叠加而形成的
D : 由两列波,沿着反方向传播叠加而形成的
正确答案: C
解析:
提示:复习驻波形成的条件。
14 、 单项选择题
下列函数f(x,t)表示弹性介质中的一维波动,式中A、a和b是正常数。其中哪个函数表示
沿x轴负向传播的行波?
A : f(x,t) =Acos(ax+bt)
B : f(x,t) =Acos(ax-bt)
C : f(x,t) =Acosax*cosbt
D : f(x,t) =Asinax*sinbt)
正确答案: A解析:
提示:注意沿x轴正方向传播的平面简谐波的波动方程与沿x轴负方向传播的平面简谐波
的波动方程有何不同。
15 、 单项选择题
—平面简谐波沿x轴正方向传播,振幅A=0. 02m,周期T=0. 5s,波长λ=100m,原点处
质元的初相位φ=0,则波动方程的表达式为:
A : y=0.02cos2π(t/2-0.01x) (SI)
B : y=0.02cos2π(2t-0.01x) (SI)
C : y=0.02cos2π(t/2-100x) (SI)
D : y=0.02cos2π(2t-100x) (SI)
正确答案: B
解析:
16 、 单项选择题
一平面简谐波的波动方程为y=0.02cos2π(10t-x/5) (SI),则在t=0.25s时,处于平衡位置,
且于坐标原点x=0最近的质元的位置是:
A : ±5m
B : 5m
C : ±1.25m
D : 1.25m
正确答案: D
解析:
17 、 单项选择题两人轻声谈话的声强级为40dB,热闹市场上噪声的声强级为80dB。市场上噪声的声强
与轻声谈话的声强之比为:
A : 2
B : 20
C : 102
D : 104
正确答案: D
解析:
=104。
18 、 单项选择题
在驻波中,关于两个相邻波节间各质点振动振幅和相位的关系,下列哪个叙述正确?
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
正确答案: B
解析:
19 、 单项选择题
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
的动、势能情况分别是:
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
正确答案: C
解析:
提示:在波动中,质元的动能和势能变化是同相位的,它们同时达到最大值,又同时达
到最小值。本题中“质元正处于平衡位置”,此时速度最大。20 、 单项选择题
机械波在媒质中传播过程中,当一媒质质元的振动动能的相位是π/2时,它的弹性势能
的相位是:
A : π/2
B : π
C : 2π
D : 无法确定
正确答案: A
解析:
提示:Wk=Wp。
21 、 单项选择题
一平面简谐波表达式为y=-0.05sinπ(t-2x)(SI),则该波的频率v(Hz)、波速u(m/s)及波线上
各点振动的振幅A(m)依次为:
正确答案: C
解析:
22 、 单项选择题
如图示两相干波源S1和S2相距λ/4(λ为波长),S1的位相比S2的相位超前π/2。
在S1、S2的连线上,S1外侧各点(例如P点)两波引起的简谐振动的相位差是:
A : 0
B : π
C : π/2D : 3/2π
正确答案: B
解析:
提示:ΔΦ=Φ2-Φ1 -2π(r2-r1)/λ。
23 、 单项选择题
一平面简谐波的波动方程为y=0.1cos(3πt-πx+π)(SI) ,t=0时的波形曲线如图所示,则下
列叙述中哪个正确?
A : O点的振幅为0.1m
B : 频率r=3Hz
C : 波长为2m
D : 波速为9m/s
正确答案: C
解析:
提示:u=λv,w=2πv。
24 、 单项选择题
—横波沿一根弦线传播,其方程为=-0. 02cosπ(4x-50t)(SI) ,该波的振幅与波长分别为:
A : 0. 02cm,0. 5cm
B : -0. 02m,-0. 5m
C : -0. 02m,0. 5m
D : 0. 02m,0. 5m
正确答案: D
解析:25 、 单项选择题
最概然速率vp外的物理意义是:
A : vp是速率分布中的最大速率
B : vp是大多数分子的速率
C : 在一定的温度下,速率与vp相近的气体分子所占的百分率最大
D : vp是所有分子速率的平均值
正确答案: C
解析:
26 、 单项选择题
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(1/3)π,
则此两点间的距离是:
A : 2m
B : 2.19m
C : 0. 5m
D : 28. 6m
正确答案: C
解析:27 、 单项选择题
在下面几种说法中,哪一个说法是正确的?
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
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
正确答案: C
解析:
提示:复习机械波的产生过程。
28 、 单项选择题
一平面简谐波沿x轴正向传播,已知x=-5m处质点的振动方程为y=Acosπt, 波速
为u=4m/s,则波动方程为:
A : y=Acos[t-(x-5)/4]
B : y=Acos[t+(x+5)/4]
C : y=Acos[t-(x+5)/4]
D : y=Acos[t+(x-5)/4]
正确答案: B
解析:
29 、 单项选择题
一振幅为A、周期为T、波长为λ平面简谐波沿x负向传播,在x=λ/2处,t=T/4时振动相位
为π,则此平面简谐波的波动方程为:
A : y = Acos(2πt/T-2πx/λ-π/2)
E : y = Acos(2πt/T+2πx/λ+π/2)
C : y = Acos(2πt/T+2πx/λ-π/2)
D : y = Acos(2πt/T-2πx/λ+π/2)
正确答案: C解析:
提示:写出波动方程,将x=λ/2,t=T/4,Φ=π代入,求初相位Φ0。
30 、 单项选择题
一简谐横波沿Ox轴传播,若Ox轴上P1和P2两点相距λ/8(其中λ为该波的波长),则在
波的传播过程中,这两点振动速度有下列中哪种关系?
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
正确答案: C
解析:
提示:复习机械波的发生。
31 、 单项选择题
一平面谐波以u的速率沿x轴正向传播,角频率为w。那么,距原点x处(x>0) 质点的振动
相位与原点处质点的振动相位相比,有下列哪种关系?
A : 滞前wx/u
B : 滞后wx/u
C : 超前x/u
D : 超前x/u
正确答案: A
解析:
提示:复习机械波(行波)的发生。
32 、 单项选择题
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π/3,则
此两点相距:
A : 2m
B : 2. 19m
C : 0. 5m
D : 28. 6m正确答案: D
解析: