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1、大学物理试卷(振动与波)一、选择题(共24分)1(本题3分，D)一劲度系数为R的轻弹簧，下端挂一质量为加的物体，系统的振动周期为门・若将此弹簧截去一半的长度，下端挂一质量为丄加的物体，则系统振动周期卩2等于2(A)27(B)八(C)T{/42(D)TJ2(E)TJ4[]2(本题3分，A)在简谐波传播过程中，沿传播方向相距为土/1(2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.[]3(本题3分，B)一平面简谐波，其振幅为A,频率为!/・波沿兀轴正方向传播.设2(。时刻波形如图所
2、示.贝0X=o处质点的振动方程为(A)y==Acos[2兀u(r+/。)+—兀]・(B)y二=Acos[27n/(r-r0)+^-7c
3、・(C)y二=Acosf2k-z0)-n]•(D)=Acos[2KV(r-r0)+7i]・4(本题3分,D)y一平面简谐波以速度"沿x轴正方向传播，在心厂时波形曲线如图所示.则坐标原点O的振动方程为rWz/兀1(A)y=6/cos[-(r-r)+-]•h2(B)y=acos[2兀彳(/一/)一彳]・(C)y—cicos[兀一(z+/')H—]・’b2(D)y=acos[n—(t--—].5(本题3分，B)图示一平面简谐机械波在t时刻
4、的波形曲线.若此时A点处媒质质元的振动动能在增大，则(A)A点处质元的弹性势能在减小.(B)波沿兀轴负方向传播.(C)B点处质元的振动动能在减小.(D)各点的波的能量密度都不随时间变化.[]6(本题3分，C)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.5（本题3分，C）两相干波源Si和S2相距;1/4,（2为波长），Si的相位比S2的相位超前丄兀，在Si，S2的连线上，Si外侧
5、各点（例如P点）两波引2起的两谐振动的相位差是：13（A）0.（B）—7C・（C）7C.（D）—7T•226（本题3分，D）在弦线上有一简谐波，其表达式为X4兀y=2.0><10-2cos[100兀（/+函）-丁]（SI）YJT(A)y.=2.0xl0-2cos[100兀((——)+-]-203.x4te(B)=2.Ox10~cos[100兀(/)]…203(C)弘=2.0x10—2cos[10(w——)——]八203y4tc(D)”=2.0xl0-2cos[100k(Z——)---]八203为了在此弦线上形成驻波，并且在x=0处为二波腹，此弦线上还应有一简谐波，其
6、表达式为：（SI）.（SI）.（SI）.（SI）.[]二、填空题（共26分）7（本题3分）质量M=1.2kg的物体，挂在一个轻弹簧上振动.用秒表测得此系统在45s内振动了90次.若在此弹簧上再加挂质量m=0.6kg的物体，而弹簧所受的力未超过弹性限度.则该系统新的振动周期为•（0.61s）8（本题3分）已知两个简谐振动曲线如图所示.旳的相位比兀2的相位超前•（3M4）9（本题3分）质量为加物体和一个轻弹簧组成弹簧振子，其固有振动周期为7：当它作振幅为A自由简谐振动时，其振动能量E=・（2兀2九42/厂）10（本题3分）一单摆的悬线长I-1.5m,在顶端固定点的竖直下
7、方0.45m有一小钉，如图示.设摆动很小，则单摆的左右两方振幅之比久/缶的近似值为・（0・84）5（本题3分）［丹=0.20）3（空兀/一空兀）］图示一平面简谐波在Z=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.6（本题3分）如图所示，S】和S2为同相位的两相干波源，相距为P点距$为心波源$在P点引起的振动振幅为久，波源$2在卩点引起的振动振幅为A2,两波波长都是,则P点的振幅A=IEJ习・［｛厝+A；+2A/2COS（2龙^―）］S「PS27(本题5分)两列波在一根很长的弦线上传播，其表达式为yi=6.0X102cosn(x-4
8、00/2(SI)j2=6.0X102cosk(x+400/2(SI)则合成波的表达式为;在x=0至x=10・0m内波节的位置是;波腹的位置是1・[y=12.0x10~cos(—Ttx)cos20k/(SI)X=(2/?+1)m,即x=1m,3m,5m,7m,9mx=2nm,即x=0m,2m,4m,6m,8m,10m8（本题3分）三、计算题（共45分）17（本题10分）一简谐波沿Ox轴正方向传播，图中所示为该波t时刻的波形图.欲沿S轴形成驻波，且使坐标原点0处出现波节，试在另一图上画岀需要叠加的另一简谐波t时刻的波形图.在一轻弹簧下端悬挂加（）=100g祛码时，弹
