第十一章+波动答案[1]...doc

姓名 _ 学号 _ 大学物理答题纸 第十一章第十一章 机械波一. 选择题图14-10图14-11D 1（基础训练2）一平面简谐波，沿x轴负方向传播角频率为w ，波速为u设 t = T /4 时刻的波形如图14-11所示，则该波的表达式为： (A) (B) (C) (D) 【提示】。为处初相。C 2（基础训练4） 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 【提示】波的能量特点。B 3（基础训练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】驻波特点。图14-15C 4（基础训练8）如图14-15所示两相干波源S1和S2相距l /4，（l 为波长），S1的相位比S2的相位超前，在S1，S2的连线上，S1外侧各点（例如P点）两波引起的两谐振动的相位差是： (A) 0 (B) (C) p (D) 【提示】图14-25D 5（自测提高6）如图14-25所示，S1和S2为两相干波源，它们的振动方向均垂直于图面，发出波长为l 的简谐波，P点是两列波相遇区域中的一点，已知 ，两列波在P点发生相消干涉若S1的振动方程为 ，则S2的振动方程为 (A) (B) (C) (D) 【提示】C 6（自测提高7）在弦线上有一简谐波，其表达式是 (SI) 为了在此弦线上形成驻波，并且在x = 0处为一波节，此弦线上还应有一简谐波，其表达式为： (A) (SI) (B) (SI) (C) (SI) (D) (SI)【提示】两沿反方向传播的波在处振动合成为零。二. 填空题7（基础训练12）如果入射波的表达式是 ，在 x = 0 处发生反射后形成驻波，反射点为波腹 设反射后波的强度不变， 则反射波的表达式：y2 = _ _； 在x = 2l /3处质点合振动的振幅等于_ _【提示】因反射点处为波腹，故反射波表达式为 驻波方程 ，以x = 2l /3代入 8（基础训练15）在弦线上有一驻波，其表达式为 , 两个相邻波节之间的距离是_ _【提示】波节位置， 9（基础训练16）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_A/m _在图14-18上表示出电场强度，磁场强度和传播速度之间的相互关系【提示】电磁波特性。同相。为电磁波传播方向。10（基础训练17）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 【提示】 能流及波的强度定义。11（基础训练18）一列火车以20 m/s的速度行驶，若机车汽笛的频率为600 Hz，一静止观测者在机车前和机车后所听到的声音频率分别为_637.5 Hz _和_566.7Hz_（设空气中声速为340 m/s）【提示】三. 计算题图14-1912（基础训练20）一列平面简谐波在媒质中以波速u = 5 m/s沿x轴正向传播，原点O处质元的振动曲线如图14-19所示 (1) 求解x = 25 m处质元的振动曲线 (2) 求解t = 3 s时的波形曲线解：(1) 原点O处质元的振动方程为， (m) 波的表达式为 ， (m) x = 25 m处质元的振动方程为 ， (m) 振动曲线见图 (a) (2) t = 3 s时的波形曲线方程 ， (m) 波形曲线见图 (b) 图14-2013（基础训练21）如图14-20所示为一平面简谐波在t = 0 时刻的波形图，设此简谐波的频率为250 Hz，且此时质点P的运动方向向下，求 (1) 该波的表达式； (2) 在距原点O为100 m处质点的振动方程与振动速度表达式解：(1) 由P点的运动方向，可判定该波向左传播原点O处质点，t = 0 时 , 所以 O处振动方程为 (m) 由图可判定波长l = 200 m，故波动表达式为 (m) (2) 距O点100 m处质点的振动方程是 (m) 或 (m/s) 振动速度表达式是 (m/s) 或 (m/s) 14（基础训练23）如图14-21，一平面波在介质中以波速u = 20 m/s沿x轴负方向传播，已知A点的振动方程为 (SI) (1) 以A点为坐标原点写出波的表达式； (2) 以距A点5 m处的B点为坐标原点，写出波的表达式图14-21解：（1）以A点为坐标原点，波的表达式为 （SI） （2）以距A点5 m处的B点为坐标原点，波的表达式为 （SI）15（基础训练28）正在报警的警钟，每隔0.5秒钟响一声，一声接一声地响着。有一个人在以60公里/小时的速度向警钟行驶的火车中，问这个人在5分钟内听到几响。解：人在火车中接收到警钟的频率（即每秒钟听到警钟的响声）为 其中 ， ， 5分钟内听到的警钟次数为 次。16（自测提高21）两波在一很长的弦线上传播，其表达式分别为： (SI),(SI)求：(1) 两波的频率、波长、波速；(2) 两波叠加后的节点位置；(3) 叠加后振幅最大的那些点的位置解： (1) 与波动的标准表达式 对比可得：频率n = 4 Hz，波长l = 1.50 m，波速u = ln = 6.00 m/s (2) 节点位置 m , k = 0，1，2，3, (3) 波腹位置 m , k = 0，1，2，3, 四附加题图14-3217（自测提高24）如图14-32，一圆频率为，振幅为A的平面简谐波沿x轴正方向传播，设在t=0时该波在原点O处引起的振动使媒质元由平衡位置向y轴的负方向运动，M是垂直于x轴的波密媒质反射面，已知(为该波波长)，设反射波不衰减，求：(1) 入射波与反射波的波动方程；(2) P点的振动