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时间:2018-01-19
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1、姓名__________学号____________《大学物理Ⅱ》答题纸第十一章第十一章机械波一.选择题[C]1.一沿x轴负方向传播的平面简谐波在t=2s时的波形曲线如图所示,则原点O的振动方程为(A),(SI).(B),(SI).(C),(SI).(D),(SI).提示:设O点的振动方程为。由图知,当t=2s时,O点的振动状态为:,∴,,将代入振动方程得:。由题中所给的四种选择,ω取值有三种:,将ω的三种取值分别代入中,发现只有答案(C)是正确的。[B]2.图中画出一向右传播的简谐波在t时刻的波形图,BC为波密介质的反射面,
2、波由P点反射,则反射波在t时刻的波形图为提示:由题中所给波形图可知,入射波在P点的振动方向向下;而BC为波密介质反射面,故在P点反射波存在“半波损失”,即反射波与入射波反相,所以,反射波在P点的振动方向向上,又P点为波节,因而得答案B。8姓名__________学号____________《大学物理Ⅱ》答题纸第十一章[A]3.一平面简谐波沿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=0时刻的旋转矢量图是提示:由图可知,P点的振动在t=0时的状态为:[B]4.一平面简谐波在弹性媒质中传播时,某一时刻媒质中某
3、质元在负的最大位移处,则它的能量是(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.提示:动能=势能,在负的最大位移处时,速度=0,所以动能为零,势能也为零。[B]5.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.提示:。[C]6.在同一媒质中两列相干的平面简谐波的强度之比是I1/I2=4,则两列波的振幅之比是(A)A1/A2=16.(B)A1/A2=4.(C)A1/A2=2.(D
4、)A1/A2=1/4.提示:一.填空题1.一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5(J).提示:2.一列强度为I的平面简谐波通过一面积为S的平面,波速与该平面的法线的夹角为θ,则通过该平面的能流是。8姓名__________学号____________《大学物理Ⅱ》答题纸第十一章提示:3.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
5、动频率相同,波源S1的相位比S2的相位领先.提示:,因为P点的合振幅总是极大值,,即,取,得,或。4.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,反射点为自由端(如图).设波在传播和反射过程中振幅不变,则反射波的表达式是y2=.提示:因为反射点为自由端,所以反射波没有半波损失,反射波与入射波在B点引起的振动同相。,∴5.一静止的报警器,其频率为1000Hz,有一汽车以79.2km的时速驶向和背离报警器时,坐在汽车里的人听到报警声的频率分别是1065Hz和935Hz(设空气中声速为340m/s).提示:汽车速
6、度汽车驶向报警器:8姓名__________学号____________《大学物理Ⅱ》答题纸第十一章汽车背离报警器:6.一球面波在各向同性均匀介质中传播,已知波源的功率为100W,若介质不吸收能量,则距波源10m处的波的平均能流密度为7.96×10-2W/m2.提示:根据平均能流密度I和功率P的关系,得7.一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速为100m/s.提示:与驻波的表达式比较,得,,∴8.在真空中沿着z轴负方向传播的平面电磁波,O点处电场强度为(SI),则O点处磁场强度为.在图上表示出电场强
7、度,磁场强度和传播速度之间的相互关系.提示:根据电磁波的性质,,三者的关系如图所示。,;,,三.计算题1.图示一平面余弦波在t=0时刻与t=2s时刻的波形图.已知波速为u,求(1)坐标原点处介质质点的振动方程;(2)该波的波动表达式.解:(1)比较t=0时刻波形图与t=2s时刻波形图,可知此波向左传播(向x轴负向传播)。8姓名__________学号____________《大学物理Ⅱ》答题纸第十一章设坐标原点O处质点的振动方程为.在t=0时刻,O处质点的振动状态为:,,故又t=2s,O处质点位移为,且振动速度>0,所以,得∴
8、振动方程为(SI)(2)由图中可见,波速为u=20/2m/s=10m/s,向x轴负向传播;又有∴波动表达式为(SI)2.一平面简谐波沿Ox轴的负方向传播,波长为l,P处质点的振动规律如图所示.(1)求P处质点的振动方程;(2)求此波的波动表达式;(3)若图中,求坐标原点O处质
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