波动学基础答案.doc

1、频率为3000Hz的声波，以1560m/s的传播速度沿以波线传播，该声波的波长为（ 0.52m ）,第2页 共 6 页同一波线上 相位差为的两点间的距离为（ 0.13m ）。2、机械波的相干条件为（ 频率相同 ）、（ 振动方向相同 ）和（ 相位相等或相位差恒定 ）。3、已知平面简谐波的波函数为（a, b为正值），则（ ） 波的频率为a 波的传播速度为b/a 波长为/b 波的周期为2/a4、关于驻波和行波的说法不正确的是（ ） 驻波中有些介质点始终不动。 驻波中相邻两波节的距离是一个波长。 行波波形随着波的传播向前移动。 驻波的波形不沿介质前进。5、（8分）一平面余弦波沿x轴正向传播，其频率为100Hz，振幅为1cm，波速为400m/s，如果波源位于原点，且以原点处质点经过平衡位置朝y负方向振动的时刻为计时起点。（1）写出该余弦波的波动方程；（2）写出该波走2s后的波形方程。解：（1）A=0.01m,，c=400m/s，根据题意，故可得。波源的振动方程为 （2分） 可得波动方程为m （4分）（2）将t=2s代入即可得波形方程为m. （2分）6、平面简谐波的波动方程为(SI制)，已知x2.5，则波源的振动位相较该点的振动位相（ ）、落后2.5 、落后5 、超前2.5 、超前57、下面对机械波描述不正确的是（ ）、行波传播过程中，介质中质元的动能和势能是同相变化，而且是相等的。 、驻波中有些介质点始终静止不动，相邻波节之间的距离是一个波长。 、行波的波形随着波的传播向前移动，而驻波的波形不沿介质前进。、波在介质中的传播速度不同于介质中质元的振动速度。8、一横波沿绳子传播时的波动表式为， 。求此波的振幅、波速、频率和波长。解：对比简谐波的波动表式 其中为振幅；为频率；为波长。 故振幅（2分）（2分） （2分） 波速 （2分）9、当平面简谐波 cm传到x=100cm处时，该处质点的振动速度为（ (cm/s) ）。10、（8分）一列平面简谐横波以的波速在均匀介质中沿轴正方向传播，质点的振动周期为，振幅为，取在原点处质点经过平衡位置且向正方向运动时作为计时起点。写出（1）波动函数；（2）距原点为处的质点P的振动表达式。解：（1）当，由此可得原点振动的初相位 （2分）故原点的振动表式为 （2分）因此：波动表式为 2分）（2）令则距原点为处的质点P的振动表式 （2分）11、一平面余弦波沿x轴向右传播，在t=0时，O点处于平衡位置向下运动，P点的位移为+A/2向上运动（向上为正），A为振幅，P点在O点右方，且OP=10cm，则该波的波长为（ ） 20cm； 120cm； 12cm； 24cm。12、在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动（ ） 振幅相同，相相同； 振幅不同，相相同； 振幅相同，相不同； 振幅不同，相不同。13、已知波源的振动周期为4.0010-2s, 波的传播速度为300ms1, 波沿x 轴正方向传播，则位于x1=10.0m 和x2=16.0m 的两质点振动相位差为（ ）。13、同一媒质中两列频率相同的平面简谐波的强度之比为I1:I2=9，则两列波的振幅之比A1:A2为（ 3:1 ）。14、（10分）一平面简谐横波沿着x轴正方向传播，波线上每个质点的最大位移为3.0cm，振动频率为100Hz，两相邻波峰之间的距离为40cm，当t=0时，在x=0处质元的位移为零并向y轴正向运动。（1）试写出该波的波动表达式；（2）求x=0.1m处质点t=2s时的振动位移。解：（1）由题意可设该波的波动表达式为 （2分）由已知：A=0.03m ；=0.4m （1分）；=100Hz；由，可得 （1分）； （1分）；已知t=0时，x=0处质元的位移为零，并向x轴正向运动，由矢量图示法可知： （ 2分）所以该波的表达式为 （ 1分）（2）由题意得 （ 2分）15、（10分）一平面简谐波在t=0时刻的波形曲线如图所示，波速u=0.08m/s，向x轴正方向传播；求：（1）原点O处质点的振动方程；Ox/m0.04y/m0.20.4u（2）该波的波动方程。解：（1）设O点的振动方程为由图中可以看出， （1 分） ，（1分） 则有 （1分）因为，所以O处的初相位为 ； （1分）故O处的振动方程为 （2分）（2）该波的波动方程为 （4分）16、已知一波源位于x=5m处，其振动方程为 m，当这波源产生的平面简谐波以波速u沿x轴正向传播时，其波动方程为（ ） ； ； ； 。17、两列完全相同的余弦波左右相向而行，叠加后形成驻波。下列叙述中，不是驻波特性的是（ ） 叠加后，有些质点始终静止不动； 叠加后，波形既不左行又不右行； 两静止而相邻的质点之间的各质点的相位相同； 振动质点的动能与势能之和不守恒。18、在驻波中，始终静止不动的各