大学物理B期末复习题及答案.doc

1、一、选择 1、某物体做简谐运动，若其速度 时间关系曲线如图所示，则该简谐运动的初相位为（ A ） (A) /6 (B) /3 (C)5/6 (D)2/3 2、波源的振动方程为 y=0.06cos t，它所形成的波以 6m s-1的速度沿 x 轴正方向传播。则沿 x 轴正 方向上距波源 2m 处一点的振动方程为（ A ） ( ) 0 . 0 6 ( ) ( ) 0 . 0 6 ( )32A y C O S t B y C O S t ( ) 0 . 0 6 ( ) ( ) 0 . 0 6 ( )4C y C O S t D y C O S t 3、一列机械横波在 t 时刻的波形曲线如图所示，则该

2、时刻能量为最大值的媒质质元的位置是 （ C ） (A) o， b， d， f (B) o， d (C) a， c， e， g (D) b， f 4、 在简谐波传播过程中，沿传播方向相距为 21 的两点的振动速度必定 （ A ） (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 5、 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 （ D ） (A) E1/4 (B) E1/2 (C) 2E1 (D) 4 E1 6、 一平面简谐波在弹性媒质中传播，在某一瞬时，

3、媒质中某质元正处于平衡位置，此时它的能量是 （ C ） (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 7、将一个弹簧振子分别拉离平衡位置 1 cm 和 2 cm 后，由静止释放（形变在弹性限度内），则它们作简谐振动时的 （ A ）。 （ A）周期相同 （ B） 振幅相同 （ C）最大速度相同（ D）最大加速度相同 8、 一质点作简谐振动，振动方程为 )cos( tAx ，当时间 t = T/2（ T 为周期）时，质点的速度为 （ B ） (A) sinA (B) sinA (C) cosA (D) cosA 9、用余弦函数描述一

4、简谐振子的振动若其振动曲线如图所示 ,则振动的初相位为 （ D ） x y O b c d e f g 波速 u , 时刻 t a o (A) /6 (B) /3 (C) -/6 (D) -/3 10、 一谐振子作振幅为 A 的谐振动，它的动能与势能相等时，它的相位和坐标分别为： （ C） 2 1 5 3( A ) , or ; A ; ( B ) , ; A ;3 3 2 6 6 23 2 2 3( C ) , or ; A ; ( D ) , ; A4 4 2 3 3 2 11、 某平面简谐波在 t=0 时的波形曲线和原点 (x=0 处 )的振动曲线如图 (a)(b)所示 ， 则该简谐波的

5、波动方程为 ： （ C ） 3( A ) y 2 c o s ( t x ) ; ( B ) y 2 c o s ( t x )2 2 2 2(C ) y 2 c o s ( t x ) ; ( D ) y 2 c o s ( t x )2 2 2 2 12、如图所示，用波长 600 nm 的单色光做杨氏双缝实验，在光屏 P 处产生第五级明纹极大，现将折射率 n=1.5 的薄透明玻璃片盖在其中一条缝上，此时 P 处变成中央明纹极大的位置，则此玻璃片厚度为 （ B ） (A) 5.0 10-4cm (B) 6.0 10-4cm (C) 7.0 10-4cm (D) 8.0 10-4cm 13、如

6、图 a 所示，一光学平板玻璃 A 与待测工件 B 之间形成空气劈尖，用波长 500 nm (1 nm=10-9 m)的单色光垂直照射看到的反射光的干涉条纹如图b 所示有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的连线相切则工件的上表面缺陷是 （ B ） (A) 不平处为凸起，最大高度为 500 nm (B) 不平处为凸起，最大高度为 250 nm (C) 不平处为凹陷，最大深度为 500 nm (D) 不平处为凹陷，最大深度为 250 nm 14、 当单色光垂直照射杨氏双缝时，屏幕上可观察到明暗相间的干涉条纹，则有（ C ） (A)减少缝屏间距，则条纹间距不变 (B)减少双缝间距，则条纹间

7、距变少 (C)减少入射光强度，则条纹间距不变 (D)减少入射光波长，则条纹间距不变 15、在牛顿环实验装置中，曲率半径为 R 的平凸透镜与平玻璃板在中心恰好接触，它们之间充满折射率为 n 的透 明介质，垂直入射到牛顿环装置上的平行单色光在真空中的波长为 ，则反射光形成的干涉条纹中暗环半径 kr 的表达式为： （ B） （ A） Rkrk （ B） nRkrk / （ C） Rknrk （ D） )/(nRkrk 16、 有三种装置 PO1S2SA B 图 b 图 a (1) 完全相同的两盏钠光灯 , 发出相同波长的光，照射到屏上； (2) 同一盏钠光 灯，用黑纸盖住其中部将钠光灯分成上下两部分

8、同时照射到屏上； (3) 用一盏钠光灯照亮一狭缝，此亮缝再照亮与它平行间距很小的两条狭缝，此二亮缝的光照射到屏上 ； 以上三种装置 ,能在屏上形成稳定干涉花样的是： （ A ） (A) 装置 (3) (B) 装置 (2) (C) 装置 (1)(3) (D) 装置 (2)(3) 17、 双缝干涉实验中，入射光波长为 ，用玻璃纸遮住其中一缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气大 5.2 ，则屏上 原 0 级明纹中心处 （ B ） (A) 仍为明纹中心 (B) 变为暗纹中心 (C) 不是最明，也不是最暗 (D) 无法确定 18、图示为一干涉膨胀仪示意图，上下两平行玻璃板用一对热膨胀系数极小的石英柱支撑着

9、，被测样品 W 在两玻璃板之间，样品上表面与玻璃板下表面间形成一空气劈尖，在以波长为 的单色光照射下，可以看到平行的等厚干涉条纹。当 W受热膨胀时，条纹将 （ D ） (A) 条纹变密，向右靠拢 (B) 条纹变疏，向上展开 (C) 条纹疏密不变，向右平移 (D) 条纹疏密不变，向左平移 二 填空 1、 （本题共 3 分） 图示为一平面简谐波在 t=1 秒时的波形图，向 ox正向运动， u=4m/s，写出波动方程_ xy 1 0 co s ( t ) 42 _ 2、谐振动的振动方程为 x 0.05COS（ 4 t- /6） ，该振动的 角频率 =_ 4 _， t=1/8秒时，振子的位移 x _0

10、.025_。 3 、 两个 相干 点波 源 S1 和 S2 ，它 们 的振 动方 程分 别是 1 cos( )y A t和 2 cos( )y A t波从 S1传到 P 点经过的路程等于 2 个波长，波从 S2传到 P 点的路程等于 3 个波长设两波波速相同，在传播过程中振幅不衰减，则两 波传到 P 点的振动的合振幅为 _2A_ 4、作简谐振动其振动曲线如图所示其简谐振动方程为_ 72x 4 cos t 12 3_ 5、 波源的振动方程为 y = 2 c o s (3 / 2 )t，它所形成的波以 2m s-1的速度沿 x 轴正方x t ( s ) O 4 - 2 2 9. 题 图向传播。则波

11、函数为 _y = 2 c o s 3 ( ) 22xt _； 沿 x 轴正方向上距 波源1m 处一点的振动方程为 _y= 2cos(3 )t_ 6、 一个质点作简谐运动，振幅为 A，在起始时刻质点的位移为 2A ，且向 x 轴 负 方向运动， 则此时的相位为（ 23 ），画出 此简谐运动的旋转矢量 图7、 一质点沿 x 轴作简谐振动，振动方程为 25 cos(2 - )3xt （ SI），则 t = 0 时刻，质点位置为 _-2.5_， 速 度 为 _ 53 _， 到达 x = .处，且向 x 轴正方向运动的最短时间间隔为 速度 为 _，画出简谐运动图形 8 、 简谐运动图形如图所示，写出两个

12、简谐振动方程（ 4cos( )2xt ）（ 2 c o s ( )2xt ） 。如两者叠加，合成的简谐运动方程为 2cos( )2xt 9、 一质点按如下规律沿 X 轴作简谐振动 ： 0 .1 c o s (8 2 / 3 )xt则此振动的周期、振幅、初相、速度最大值和加速度最大值分别为 _？画出这振动的 x-t 图 。 周期： s412T ；振幅： m1.0A ；初相位： 32 ； 速度最大值： maxvA ， max 0.8 /v m s 加速度最大值： 2maxaA ， 22m ax 6.4 /a m s 10、 一谐振子作 振幅为 A 的 谐振动 ， 它的 动能与势能 相等时 ， 它

13、的相位为_ 3,44_ 11、 一平面余弦波的波形曲线如图所示 ， ） 如果该图形为 0t 时刻的波形曲线 ， 则 O 点的振动初位相 为 ： （ 2 ） ） 如果该图形为 t T/2 时刻的波形曲线，则 O点的振动初位相 为 ： （ 3()22或 者 ）； ） 如果波改为向左传播，则如果该图形为 0t 时刻的波形曲线 ，初位相 2 ； 如果该图形为 t T/2 时刻的波形曲线，初位相 2 12、 一平面简谐波： 1）若 图 a 为 t=0 时刻的波形图，且 波沿 x 轴正向传播，且波速为 5m/s，则波函数为 _ 2）若图 a 为 t=0 时刻的波形图 ，波沿 x 轴正向传播，则图 b 和图

14、 c 哪一个为 x=0 位置处质元的振动图（ ）？ 振动方程 为 _ 3）若图 a 为 t=0 时刻该平面简谐波的波形图，图 c为 x=1 位置处质元的振动图，则该波朝那个方向传播（ ）？波函数为（ ） 1）由图 a 知波长 2 ，若 5u ，则 0.4T ， 2 5T，则 波函数为0 . 1 c o s ( 5 ( 52xyt ） ） 2) c 为 x=0 位置处质元的振动图 ,b 图为 x=0.5 处对应质元的 振动图 ； 波函数为 0 .1 co s(5 2yt） 3）由图 c 可知， x=1 位置处质元 ，初始时刻 y=0，下一时刻超上运动，速度大于 0，则波朝 x 轴负方向运动， 波

15、函数为 0 .1 c o s ( 5 ( 52xyt ） + ） 13、 一 平面简谐波沿 x 轴正向传播 ,t=0 时刻的波形如图所示，波速是 10m/s，波长是 2m,则波函数为 _ P 点的相位为 _坐标为 x=_ 10u ，则 2 ， 2= 0 .2 , 1 0T uT 波 函数 0 .1 c o s (1 0 ( 1 0 3xyt ） + ） P 点 对应 的 y= -0.05，速度小于 0，对应的 相位为 23 或 43， 即 24(1 0 (0 ( )1 0 3 3 3x ） + ） = 或 相位为相位为 23 P 点对应 坐标 13x ，与图不符舍去，故相位为 43，对应的 P

16、 点的位置为 53x 14、 两个简谐振动曲线如图所示，两个简 谐振动的频率之比 _2：1_，加速度最大值之比 _4： 1_，初始速率之比 _2： 1_. 15、 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 _15/16_ 16、一质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动，振动方程为m)322c o s (3.0m)32c o s (4.021txtx则合成的简谐运动方程为 _ m)32c o s (1.0 tx _。 17、 如图所示 ， 一平面简谐波沿 OX 轴正方向传播 ， 波长为 ，若 P1点处质点的振动方程为 1y A cos(2 vt

17、 )，则 P2点处质点的振动方程为_ 122 LLy A c o s ( 2 t 2 ) _ 18、若一双缝装置的两个缝分别被折射率为 n1和 n2的两块厚度均为 e 的透明介质所遮盖，此时由双缝分别到屏上原中央极大所在处的两束光的光程差_ enn )( 12 _ 19、薄钢片上 有两条紧靠着的平行细缝，用双缝干涉方法来测量两缝间距。如果用波长nm1.546 m)10nm1( 9 的单色光照射，双缝与屏的距离 mm300d 。测得中央明条纹两侧的两个第五级明条纹的间距为 mm2.12 ，则两缝间距离为 _0.134 _ mm 。 20、在空气中有一劈尖形透明物，其劈尖角 rad100.1 4

18、， 在波长 700 nm 的单色光垂直照射下，测得干涉相邻明条纹间距 l=0.25cm，此透明材料的折射率为 n=1.4 。 21、用波长为 的单色光垂直照射如图所示的牛顿环装置，观察从空气膜上下表面反射的光形成的牛顿环若使平凸透镜慢慢地垂直向上移动，从透镜顶点与平面玻璃接触到两者距离为 d 的移动过程中，移过视场中某固定观察点的条纹数目等于 _2/d _ 22、 一平面单色光波垂直照射在厚度均匀的薄油膜上，油膜覆盖在玻璃板上油的折射率为1.30，玻璃的折射率为 1.50，若单色光的波长可由光源连续可调，可观察到 500nm与 700nm这两个波长的单色光在反射中消失 则 油膜层的厚度 为 _

19、 油膜上、下两表面反射光的光程差为 ne2 ，由反射相消条件有 )21(2)12(2 kkne ),2,1,0( k 当 5001 nm 时，有 250)21(2 1111 kkne 当 7002 nm 时，有 3 5 0)21(2 2222 kkne 因 12 ，所以 12 kk ;又因为 1 与 2 之间不存在 3 满足 33 )21(2 kne式 即不存在 132 kkk 的情形，所以 2k 、 1k 应为连续整数， 即 112 kk 由、式可得： 5 1)1(75 171 0 0 0 121221 kkkk 得 31k 2112 kk 可由式求得油膜的厚度为 1.6 7 32 2 5 0 011 nke nm 23、如图，波长为 680nm的平行光垂直照射到 L 0.12m长的两块玻璃片上，两玻璃片一边相互接触，另一边被直径 d =0.048mm的细钢丝隔开则 (1)相邻两明条纹间空气膜的厚度差是_340nm_?(2)相邻两暗条纹的间距是649 108 5 0100.42 106 8 0t a n22 b m 85.0 mm