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) 12 (B) 12 (C) 12 (D) 121/4 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 tx 3030.两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-A 3031. 已知一质点沿轴作简谐振动其振动方程为与之对应的振动曲线是 B 3042.一个质点作简谐振动，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) 2.62 s (B) 2.40 s (C) 2.20 s (D) 2.00 s 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) 4 E1 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 (A) 4 n (B) 2 n (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) 2 f . (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 = n l2，n为整数. 则相应的劲度系数k1和k2为 (A) ， (B) ， (C) ， (D) ， C x t O A/2 -A x1x2 3562.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 3066. 机械波的表达式为y = 0.03cos6p(t + 0.01x ) (SI) ，则 (A) 其振幅为3 m (B) 其周期为 (C) 其波速为10 m/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 = 0.5 s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) (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 = 200 m/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 (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f 1，S1到P点的距离是r1；波在S2点的初相是f 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： (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_； (3) 振子在位移为A/2处，且向负方向运动，则初相为_ 答：p 1分 - p /2 2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40的力拉一轻弹簧，可使其伸长20 cm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 = 0.2p s 答： 2.0 3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： 11 3分 3036.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 n n = 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n1n2=_，加速度最大值之比a1ma2m =_，初始速率之比v10v20=_ 答： 21 1分 41 1分 21 1分3046.一简谐振动的旋转矢量图如图所示，振幅矢量长2 cm，则该简谐振动的初相为_振动方程为_ 答： p/4 1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3398.一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： 3.43 s 3分 -2p/3 2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： 3/4 2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0t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： 510-2 m 3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： 0 3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_ 答：aE 3分3425.在简谐波的一条射线上，相距0.2 m两点的振动相位差为p /6又知振动周期为0.4 s，则波长为_，波速为_ 答： 2.4 m 2分 6.0 m/s 2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10 J，则在（T为波的周期）时刻该媒质质元的振动动能是_ 答： 5 J 3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： 4 3分3093.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10 l / 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340 m/s人可以听到频率为20 Hz至20000 Hz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： 17 m到1.710-2 m 3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_ 答：aE 3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： 5.0 104 Hz 1分 2.8610-2 m 2分 1.43103 m/s 2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f 1和f 2，则相位差f 1f 2 =_ 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 /b 3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 / 2p 2分 2p / d 2分3330.图示一平面简谐波在t = 2 s时刻的波形图，波的振幅为0.2 m，周期为4 s，则图中P点处质点的振动方程为_ 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：0 3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： 2 m 2分 45 Hz 2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： p 3分3460.广播电台的发射频率为n = 640 kHz已知电磁波在真空中传播的速率为c = 3108 m/s，则这种电磁波的波长为_ 答： 4.69102 m 3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_ 答： 3 m 3分