内容发布更新时间 : 2024/5/16 2:17:55星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

《大学物理学》机械波部分自主学习材料（解答）

一、选择题

10-1．图（a）表示t?0时的简谐波的波形图，波沿x轴正方向传播，图（b）为一质点的振动曲线，则图（a）中所表示的x?0处质点振动的初相位与图（b）所表示的振动的初相位分别为（ C ） （A）均为

???????； （B）均为?； （C）与?； （D）?与。

222222yuyO(a)xO(b)tyu【提示：图（b）为振动曲线，用旋转矢量考虑初相角为

?，图（a）为波形图，可画出过一点时间的辅助波形，

2可见x?0处质点的振动为由平衡位置跑向负方向，

则初相角为?】

2(a)x10-2．机械波的表达式为y?0.05cos(6?t?0.06?x)，式中使用国际单位制，则（ C ） （A）波长为5m； （B）波速为10m?s；

?11秒； （D）波沿x正方向传播。 32?100?2??1【提示：利用m，利用u?知波速为u?100m?s，利用T?知?k知波长为???3k?1周期为T?秒，机械波的表达式中的“+”号知波沿x负方向传播】

3T10-3．一平面简谐波沿x轴负方向传播，角频率为?，波速为u，设t?时刻的波形如图

4（C）周期为

所示，则该波的表达式为（ D ）

x)??]； ux?（B）y?Acos[?(t?)?]；

u2x?（C）y?Acos[?(t?)?]；

u2x（D）y?Acos[?(t?)??]。

u（A）y?Acos[?(t?【提示：可画出过一点时间的辅助波形，

yAuxo?AyAuT可见在t?4时刻，x?0处质点的振动

o?Ax为由平衡位置向正方向振动，相位为?那么回溯在t?2，

?0的时刻，相位应为?】

10-4．如图所示，波长为?的两相干平面简谐波在P点相遇，波在点S1振动的初相是?1，到P点的距离是r1。波在点S2振动的初相是?2，到P点的距离是r2。以k代表零或正、负整数，则点P是干涉极大的条件为（ D ） （A）r2?r1?k?； （B）?2??1?2k?； （C）?2??1?2?（D）?2??1?2?S1r1Pr2r2?r1?r1?r2?2k?； ?2k?。 ??1?2?r2?r1S2?【提示：书上P62页原公式为?2??2k?】

10-5．在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动（ B ）

（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：由书上P67页驻波两波节间各点振动相位相同】

10--1．如图所示，有一横波在时刻t沿Ox轴负方向传播，则在该时刻（ C ） （A）质点A沿Oy轴负方向运动；

uyAB（B）质点B沿Ox轴负方向运动； ?Cx??（C）质点C沿Oy轴负方向运动； o?（D）质点D沿Oy轴正方向运动。

D【提示：可画辅助波形来判断】

10--2．设有两相干波，在同一介质中沿同一方向传播，

3?其波源相距，如图所示，当A在波峰时，B恰

2uA?3?2u?BP?在波谷，两波的振幅分别为A1和A2，若介质不吸收

波的能量，则两列波在图示的点P相遇时，该处质点的振幅为（ A ） （A）A1?A2； （B）A1?A2； （C）【提示：利用书上P62页公式为：?222A1?A2A1?A22； （D）2。

2?3????2?，加强】

??28．如图所示，两相干平面简谐波沿不同方向传播，波速均为Au?0.40m/s，其中一列波在A点引起的振动方程为

??1?2?r2?r1???y1?A1cos(2?t?P?2)，另一列波在B点引起的振动方程为

By2?A2cos(2?t??2)，它们在P点相遇，AP?0.80m，BP?1.00m，则两波在P点

的相位差为： （ A ） （A）0； （B）?/2； （C）?； （D）3?/2。

【同上题提示】

10--3．当波在弹性介质中传播时，介质中质元的最大变形发生在（ D ）

（A）质元离开其平衡位置最大位移处； （B）质元离开其平衡位置A/2处； （C）质元离开其平衡位置A/2处； （D）质元在其平衡位置处。（A为振幅）

【书P56页：体积元的动能和势能具有相同的相位，在平衡位置处动能和势能都达最大值】

10．一个平面简谐波沿x轴负方向传播，波速ｕ=10m/s。x=0处，质点振动曲线如图所示，则该波的表式为 y (m ) （ B ） （A）y?2cos(t???220x??2)m；

2（B）y?2cos(t??2x?)m；

202??o1234t(s)（C）y?2sin(?2t?t??20x?x??2)m；

?2（D）y?2sin(?2?20?2)m。

?【提示：给出的是y-t图，图中可定出振幅和周期、初相位，波数k可由u?k得出】

11．一个平面简谐波沿x轴正方向传播，波速为u=160m/s，t=0时刻的波形图如图所示，则

该波的表式为 y ( m ) （ C ） （A）y?3cos(40?t?（B）y?3cos(40?t?（C）y?3cos(40?t?（D）y?3cos(40?t??x?)m；

42?3?u??x?)m； 42?x?)m； 42?ox(m)48?x?)m。 42??3?【提示：给出的是y-x图，图中可定出振幅和波长，圆频率?可由u?k得出，初相位可用辅助波形判断，

本题可判断出x=0处，质点的振动是从平衡位置向正方向，则初相位为??2】

12．一个平面简谐波在弹性媒质中传播，媒质质元从最大位置回到平衡位置的过程中（ C ） （A）它的势能转化成动能； （B）它的动能转化成势能；

（C）它从相邻的媒质质元获得能量，其能量逐渐增加；

（D）把自己的能量传给相邻的媒质质元，其能量逐渐减小。

【同9题提示】

13．一平面简谐波在弹性媒质中传播时，在传播方向上某质元在某一时刻处于最大位移处，则它的 （ B ） （A）动能为零，势能最大； （B）动能为零，势能也为零； （C）动能最大，势能也最大；（D）动能最大，势能为零。

【同9题提示】

??14． 电磁波在自由空间传播时，电场强度E与磁场强度H （ C ）

（A）在垂直于传播方向上的同一条直线上；（B）朝互相垂直的两个方向传播； （C）互相垂直，且都垂直于传播方向； （D）有相位差?/2。

【提示：参看电磁波示意图】

15． 在同一媒质中两列相干的平面简谐波强度之比是I1:I2?4，则两列波的振幅之比

A1:A2为 （ B ）

（A） 4； （B） 2； （C） 16； （D） 1/4。

【提示：强度定义为振幅的平方】

16． 在下面几种说法中，正确的是：（ C ）

（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；